МР654К (Макаров)

Химическое оксидирование промышленное

Оксидирование в горячем щелочном растворе (химическое оксидирование промышленное)

Мне приходилось воронить в горячем насыщенном щелочном растворе. Но я использовал фирменный состав одного известного европейского производителя. Называлась эта композиция «смесь для чернения (оксидирования)». А далее шло название этой отравы латинскими буквами, и это название вам ничего не скажет. Что же касается результата, то результат мне не понравился. Здесь я говорю только о цвете покрытия. Получился непривычный, странный цвет. Не совсем черный. Не то очень темно-фиолетовый, не то серо-буро малиновый. Цвет чуждый для глаза русского оружейника получился. И кроме всего прочего, покрытие вышло матовым. Оно совсем не блестело, и мне этот факт тоже очень не понравился. А в остальном, прекрасная маркиза, все хорошо, все хорошо! Короче, эту смесь я для себя забраковал. Но опыт практического воронения в горячем щелочном растворе я приобрел богатейший, и хотел бы с вами этим опытом поделиться. Думаю, что он будет полезен каждому, кто не имеет пока что никакого опыта в этом деле. Итак, по порядку.

Механическая обработка поверхности металла.

Я считаю, что это наиболее важный этап подготовки поверхности. Но этот этап наиболее важный в том случае, если вы желаете получить очень красивую поверхность после воронения. Если же вам все равно, что получится, лишь бы черным все было, тогда можно особенно не напрягаться. Но в этом случае поверхность пистолета будет выглядеть некрасиво, хотя все будет черным-черным. Общую картину будут портить весьма заметные кратеры на поверхности металла. Большие они будут или маленькие, это зависит от того, насколько ржавым был ваш пистолет до воронения. Если вы довели ваш пистолет до такого состояния, что он имел ржавчину на большой площади, а самое страшное, ржавчина проникла на большую глубину внутрь металла, тогда вид у пистолета будет отвратительным. Хотя все будет равномерно покрыто черной оксидирующей пленкой.

Если же вы желаете, чтобы внешний вид у оружия был отменным, тогда вас ждет очень много работы.

Для начала надо тщательно удалить всю ржавчину. Удалить именно механическим путем. И это несмотря на то, что вы будете после травить деталь в соляной кислоте. Не надейтесь на то, что соляная кислота потом выест все остатки ржавчины. Кислота обязательно выест всю ржавчину, но кратеры то останутся. И если затвор или рамка пистолета была основательно поедены ржавчиной, то снимать придется много металла. И при большом обилии ржавчины вы не столько будете снимать саму ржавчину, сколько будете снимать собственно металл. Снимать вручную микрон за микроном, пока не доберетесь до самого дна кратеров и не выровняете поверхность детали. Если же кратеры большие и слишком глубокие, тогда надо будет наваривать на кратеры металл при помощи сварки. Но в нашем случае наваривать металл на кратеры – это почти ювелирная работа. Тут и специалист-сварщик хороший нужен, и особо деликатный подход к этой операции необходим. Надо позаботиться о том, чтобы брызги расплавленного металла не прилипли к детали, которую мы реставрируем. Тут разные нюансы возникнуть могут. И если все получится хорошо, то только тогда есть смысл окончательно выравнивать поверхность детали. Предупреждаю честно – в этом случае работы будет много. Главное – это добиться того, чтобы не было кратеров от ржавчины на поверхности детали. Чтобы вся поверхность была без царапин и была равномерно ошкурена наждачной бумагой. И никаких кратеров от ржавчины - это принципиально важно.

 Для получения максимально гладкой и ровной поверхности обрабатываемого изделия, шлифование проводится несколькими этапами. Сначала шлифование проводится наждачной бумагой, от относительно грубой до «нулевки». На этом механическая подготовка поверхности металла может считаться законченной.

Некоторые товарищи идут еще дальше и тщательно полируют поверхность специальными пастами. А другие товарищи утверждают, что полировать в этом случае не просто необязательно, но еще и нежелательно. Поговаривают, что на шлифованную поверхность хуже ложится оксидирующее покрытие. Мнения здесь разделились диаметрально противоположно, так что на свой страх и риск полируйте, если вам этого очень хочется. А после убедительно прошу написать мне о практических результатах ваших экспериментов. Хорошо ли легло покрытие, прочно ли оно держится, не осыпалось ли со временем. Лично я полировкой не увлекался. Меня вполне устраивала поверхность, аккуратно зачищенная наждачной бумагой.  

Обезжиривание.

Цель этой операции заключается в удалении с поверхности металла жиров, различных загрязнений и остатков минеральных масел, так как оксидная пленка образуется только на чистой металлической поверхности.  

Для правильного выбора метода обезжиривания нужно иметь в виду, что по своей химической природе жировые вещества делятся на две группы: омыляемые и не омыляемые.  

Минеральные масла (например, смазочные масла) не образуют мыла при взаимодействии с щелочью, т.е. не омыляются, и действие щелочей в этом случае основано на образовании эмульсии; при этом частички жира отделяются от поверхности изделия и остаются в обезжиривающем растворе в мелко раздробленном взвешенном состоянии. Чтобы облегчить и улучшить процесс обезжиривания и образования эмульсии, в раствор нужно добавлять эмульгаторы. Одним из таких веществ является «жидкое стекло» (то есть силикатный клей).  

Животные и растительные жиры, при действии на них горячих растворов щелочи, например, каустической соды, разрушаются, образуя мыло, которое легко смывается водой.  

При нагревании щелочных обезжиривающих растворов, скорость обезжиривания повышается и улучшается степень очистки поверхности металла.  

Для обезжиривания можно применить следующий раствор:  

Едкий натр (каустическая сода, NaOH): 10-15 грамм на литр воды 

Тринатрийфосфат (трехзамещенный фосфорнокислый натрий, Na3PO4): 50 - 70 г/л  

Кальцинированная сода (карбонат натрия, Na2CO3): 30 - 40 г/л  

Жидкое натриевое стекло (силикатный клей, Na2OxSiO2): 3 - 5 г/л  

Это хороший рецепт обезжиривающего раствора, который применяют в промышленном производстве. Температура раствора должна достигать 90-100 градусов. Время выдержки деталей в растворе - 30 минут.

Для того, чтобы работать с обрабатываемыми деталями было удобно, будет полезно каждую деталь подвесить на тонкой проволочке из нихрома (нихром - это сплав Никель-Хром). Эти проволочки можно взять из электрических нагревателей. А нагреватели на свалке металлолома. Можно также использовать металлическую сеточку. Такой себе лоток из сеточки, в который складывают обрабатываемые детали. Этот лоток будет удобно и погружать в кипящий раствор, и вынимать из раствора.

 Перед окончанием процесса обезжиривания нелишним будет сделать следующее: приподнимете детали над поверхностью раствора и посмотрите, будет ли жидкость равномерно покрывать поверхность металла, не собираясь в капли. Если жидкость не будет собираться в капли, то обезжиривание проведено качественно. Если же жидкость собирается в капли, вам следует кипятить детали еще какое-то время. После окончания процесса обезжиривания к обезжиренным деталям нельзя прикасаться голыми руками. Это все потому, что на нашей коже всегда имеется жир. Его там достаточно, чтобы потом препятствовать образованию качественной оксидной пленки на поверхности обрабатываемой детали. А если прикоснемся, то будем в этом случае иметь брак - отвратительные пятна вместо великолепной равномерно окрашенной поверхности.  

Приступая к оксидированию, мы должны постоянно следить за тем, чтобы масло (машинное или животное) ни при каких обстоятельствах не оказалось на поверхности обрабатываемых деталей. Гальваника – это мир, в котором нет места жиру. Жир – это брак в гальваническом производстве.

Еще один кустарный рецепт обезжиривания для тех, кому лень бегать по городу и искать специализированные фирмы, которые торгуют химическими реактивами. Сначала деталь тщательно протираем чистой тряпкой, удаляя избыток машинных масел с поверхности оной детали. После этой операции берем чистый (неэтилированный) бензин или ацетон (но ни в коем случае не растворитель для нитрокрасок), и тщательно моем нашу деталь в бензине (ацетоне). А после всего этого кипятим деталь в растворе кальцинированной соды (карбоната натрия, Na2CO3). Берем 100 грамм реактива на литр воды. Кипятим не менее 30 минут. Помните: одного обезжиривания в бензине (ацетоне) для гальваники недостаточно, необходимо дополнительно кипятить в водном растворе кальцинированной соды. И соду, и бензин обычно можно купить в хозяйственном магазине, где продается всевозможная муть для бытовых целей – всякие там краски, скипидары и прочая белиберда подобного типа. Еще мне приходилось как-то покупать кальцинированную соду на базаре, где стиральные порошки продавались. Я так себе думаю, что кипятить обезжириваемую деталь следует в чистой кастрюле из нержавеющей стали. Я бы не рискнул кипятить соду в эмалированной кастрюле. Кто его знает, как эмаль поведет себя в этом случае.

Обезжиренные детали необходимо очень тщательно прополоскать в воде. И начиная с этого момента к обезжиренной детали нельзя прикасаться голыми руками.

Травление в соляной кислоте.

Именно в соляной кислоте. Ее химическая формула - HCl. Травим мы детали не в концентрированной кислоте, а в ее водном растворе. Водный раствор соляной кислоты готовим так: берем отмеренное количество кислоты и осторожно (еще раз: осторожно) вливаем в воду. В отмеренное заранее количество воды, разумеется. Я брал дистиллированную воду, не пожалел денег, так как не хотел напороться на всякого рода неприятные неожиданности.

 А теперь внимание: если вы сделаете не так, как надо, и воду станете вливать в кислоту, то у вас все лицо будет в этой кислоте. Об этом правиле техники безопасности знает каждый, кто работает в гальваническом цеху.

На один литр воды (желательно дистиллированной) следует взять 0,3 литра (300 мл) концентрированной соляной кислоты.

В этот раствор я добавлял специальный импортный ингибитор. Это особая добавка, которая весьма полезна для травления. Добавка, о которой идет речь, не позволяет кислоте травить сам металл. Травится только налет ржавчины и остатки старого оксидирующего покрытия, которые подлежат уничтожению. В применении этого ингибитора есть еще куча всяких полезных моментов. Например, деталь можно сутками держать в кислотном растворе и детали ничего не приключиться. В этом случае вы полностью застрахованы от проблем при травлении стальных изделий. А еще кислота меньше испаряется (следовательно, смороду меньше). Но об этом подробно поговорим как-нибудь в другой раз. Отмечу особо, что можно обойтись и без ингибитора. Но лучше, конечно, травить с этой добавкой.

А сейчас внимание: пружины пистолета травлению не подвергать! Пружины следует чистить наждачным полотном или крацевальной щеткой. Почему так, а не иначе? Есть такое явление – «водородная хрупкость». Она возникает при травлении. Именно для пружин это весьма и весьма нежелательно.

Время экспозиции выбираем опытным путем. Смотрим за тем, чтобы все остатки старого воронения были полностью растворены кислотой. Старое воронение необходимо обязательно уничтожить, чтобы ничего не осталось от старого воронения. Иначе новое покрытие может осыпаться, что я и видел своими глазами. Я специально не удалил на одной детали старое воронение. Хотел посмотреть, что из этого получится. Получилось. Новое покрытие легло поверх старого и держалось какое-то время. А потом осыпалось.

 При травлении необходимо добиться того, чтобы цвет протравливаемой детали был равномерным по всей поверхности, без каких либо пятен. Если эти условия имеют место, травление можно заканчивать. После мы тщательно промываем деталь в воде. И помним: ни при каких обстоятельствах деталь нельзя брать голыми руками. Иначе вся работа пойдет насмарку.

 И еще один очень важный момент. После травления в кислоте обработанная деталь не должна находиться на открытом воздухе дольше, чем 10 секунд. Иначе начинается коррозия на поверхности детали. И возможен брак. Это еще один очень важный закон гальваники – «закон десяти секунд». Итак, сразу после травления погружаем деталь в емкость с водой для промывки, пополоскали в воде, пополоскали, и вынимаем из воды. И тут же в кипящий щелочной раствор ее.

ЧТОБЫ ПРОЧИТАТЬ ПРОДОЛЖЕНИЕ СТАТЬИ "ХИМИЧЕСКОЕ ОКСИДИРОВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННОЕ", КЛИКНИТЕ НА ЭТОТ ТЕКСТ