बियर एल्यूमीनियम की नक़्क़ाशी। क्षारीय नक़्क़ाशी एल्यूमीनियम का रासायनिक उत्कीर्णन

नक़्क़ाशी एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें धातु के हिस्से को रासायनिक तरीकों से सतह से हटा दिया जाता है। इस विधि का उपयोग के लिए किया जाता है अंतिम प्रसंस्करणभागों, एक कोटिंग (इलेक्ट्रोप्लेटिंग) लगाने से पहले एक वर्कपीस तैयार करते समय, साथ ही सभी प्रकार के चित्र, गहने और शिलालेख बनाने के लिए।

विधि का सार

धातु की नक़्क़ाशी में सावधानीपूर्वक सतही उपचार शामिल है। उत्पाद पर एक सुरक्षात्मक कोटिंग लगाई जाती है, जिसे पैटर्न के स्थान पर धोया जाता है। फिर या तो एसिड या इलेक्ट्रोलाइट स्नान का उपयोग किया जाता है। असुरक्षित स्थानों को नष्ट कर दिया जाता है। एक्सपोज़र का समय जितना लंबा होगा, धातुओं की नक़्क़ाशी उतनी ही गहरी होगी। चित्र अधिक अभिव्यंजक और स्पष्ट हो जाता है। मौजूद विभिन्न तरीकेएक उत्कीर्णन (शिलालेख) प्राप्त करना: छवि स्वयं या पृष्ठभूमि को सीधे नक़्क़ाशीदार किया जा सकता है। अक्सर ये प्रक्रियाएं संयुक्त होती हैं। बहुपरत नक़्क़ाशी का भी उपयोग किया जाता है।

नक़्क़ाशी के प्रकार

सामग्री की सतह को नष्ट करने के लिए प्रयुक्त पदार्थ के आधार पर, निम्नलिखित नक़्क़ाशी विधियों को प्रतिष्ठित किया जाता है।

1. रासायनिक विधि (इसे द्रव भी कहते हैं)। इस मामले में, एसिड पर आधारित विशेष समाधान का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, अलॉय पर आभूषण और शिलालेख लागू होते हैं।

2. धातु की इलेक्ट्रोकेमिकल नक़्क़ाशी - इसमें इलेक्ट्रोलाइट स्नान का उपयोग शामिल है। यह एक विशेष घोल से भरा होता है। लेड साल्ट का इस्तेमाल अक्सर ओवरईटिंग को रोकने के लिए भी किया जाता है। इस विधि के कई फायदे हैं। सबसे पहले, ड्राइंग स्पष्ट है, और प्रक्रिया को पूरा करने के लिए आवश्यक समय काफी कम हो गया है। इसके अलावा, ऐसी धातु प्रसंस्करण किफायती है: उपयोग किए जाने वाले एसिड की मात्रा पहली विधि की तुलना में बहुत कम है। एक और निस्संदेह लाभ हानिकारक गैसों की अनुपस्थिति है (मॉर्डेंट में कास्टिक एसिड नहीं होता है)।

3. एक आयन-प्लाज्मा विधि (तथाकथित शुष्क) भी है। इस मामले में, सतह न्यूनतम रूप से क्षतिग्रस्त है। इस विधि का उपयोग माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में किया जाता है।

स्टील अचार बनाना

मूल रूप से, इस उपचार का उपयोग स्केल और विभिन्न ऑक्साइड को हटाने के लिए किया जाता है। इस प्रक्रिया के लिए प्रौद्योगिकी के सावधानीपूर्वक पालन की आवश्यकता होती है, क्योंकि आधार धातु की अधिकता अवांछनीय है। प्रक्रिया के रूप में प्रयोग किया जाता है रासायनिक विधिऔर इलेक्ट्रोलाइट स्नान। समाधान तैयार करने के लिए हाइड्रोक्लोरिक और सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग किया जाता है। सभी भागों को सतह की सावधानीपूर्वक गिरावट की आवश्यकता होती है। यहां तक ​​कि एक छोटा फिंगरप्रिंट भी वर्कपीस को खराब कर सकता है। एक सुरक्षात्मक कोटिंग के रूप में, राल, तारपीन और टार पर आधारित वार्निश का उपयोग किया जाता है। हालांकि, यह याद रखने योग्य है कि घटक ज्वलनशील पदार्थ हैं, इसलिए वार्निश की तैयारी के लिए बड़ी एकाग्रता और सावधानी की आवश्यकता होती है। धातु प्रसंस्करण पूरा होने के बाद, नक़्क़ाशी प्रक्रिया सीधे ही होती है। पूरा होने पर, भाग को वार्निश से साफ किया जाना चाहिए।

स्टील के लिए इस्तेमाल होने वाले अचार

बहुत बार, स्टील का अचार बनाने के लिए नाइट्रिक एसिड के घोल का उपयोग किया जाता है। नमक, टैटार (नाइट्रोजन के छोटे परिवर्धन के साथ) का भी उपयोग किया जाता है। कठोर स्टील ग्रेड को नाइट्रिक और एसिटिक एसिड के मिश्रण से चुना जाता है। ग्लाइफोजेन पानी, नाइट्रिक एसिड और अल्कोहल पर आधारित एक विशेष तरल है। इस रचना के साथ सतह को कई मिनट तक उपचारित किया जाता है। फिर धोया (शुद्ध पानी में एथिल अल्कोहल का घोल), जल्दी सूख गया। यह एक पूर्व उपचार है। इस तरह के जोड़तोड़ के बाद ही वर्कपीस को अचार के घोल में रखा जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड के घोल में कच्चा लोहा अच्छी तरह से डाला जाता है।

अलौह धातुओं का अचार बनाना

इस पर आधारित तांबे और मिश्र धातुओं को सल्फ्यूरिक, हाइड्रोक्लोरिक, फॉस्फोरिक या नाइट्रिक एसिड के साथ चुना जाता है। क्रोमेट्स या नाइट्रेट्स के समाधान से प्रक्रिया तेज हो जाती है। पहला चरण पैमाने को हटाना है, फिर पीतल को सीधे उकेरा जाता है। एल्युमिनियम (और इसकी मिश्रधातु) कास्टिक क्षार के घोल में खोदी जाती है। मिश्र धातुओं की ढलाई के लिए नाइट्रिक और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड का उपयोग किया जाता है। स्पॉट-वेल्डेड रिक्त स्थान को फॉस्फोरिक एसिड के साथ इलाज किया जाता है। टाइटेनियम मिश्र धातुओं को भी दो चरणों में चुना जाता है। पहले - कास्टिक क्षार में, फिर सल्फ्यूरिक, हाइड्रोफ्लोरिक, नाइट्रिक एसिड के घोल में। इलेक्ट्रोप्लेटिंग से पहले ऑक्साइड फिल्म को हटाने के लिए टाइटेनियम नक़्क़ाशी का उपयोग किया जाता है। मोलिब्डेनम को सोडियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन पेरोक्साइड पर आधारित घोल से उपचारित किया जाता है। इसके अलावा, धातुओं की नक़्क़ाशी (जैसे निकल, टंगस्टन, उदाहरण के लिए) पानी, हाइड्रोजन पेरोक्साइड और फॉर्मिक एसिड का उपयोग करके की जाती है।

बोर्डों को खोदने के कई तरीके हैं। पहले मामले में, पानी और फेरिक क्लोराइड का उपयोग किया जाता है। इसे स्वतंत्र रूप से भी बनाया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, हाइड्रोक्लोरिक एसिड में लोहे का बुरादा भंग कर दिया जाता है। मिश्रण को कुछ देर के लिए रखा जाता है। साथ ही नक़्क़ाशी प्रिंटेड सर्किट बोर्ड्सनाइट्रिक एसिड के साथ किया जाता है। पूरी प्रक्रिया में लगभग 10 मिनट लगते हैं। इसके अंत में, बोर्ड को बेकिंग सोडा से अच्छी तरह से पोंछना चाहिए, क्योंकि यह कास्टिक पदार्थ के अवशेषों को पूरी तरह से बेअसर कर देता है। एक अन्य नक़्क़ाशी संरचना में सल्फ्यूरिक एसिड, पानी, हाइड्रोजन पेरोक्साइड (गोलियों में) शामिल हैं। निम्नलिखित संरचना वाले बोर्डों को खोदने में अधिक समय लगता है: गर्म पानी, नमक, नीला विट्रियल. यह ध्यान देने योग्य है कि समाधान का तापमान कम से कम 40 डिग्री होना चाहिए। अन्यथा, नक़्क़ाशी में अधिक समय लगेगा। आप के साथ बोर्ड खोद सकते हैं एकदिश धारा. इस प्रक्रिया के लिए कांच के बने पदार्थ के रूप में, आप कांच का उपयोग कर सकते हैं, प्लास्टिक के डिब्बे(यह बिजली का संचालन नहीं करता है)। कंटेनर को खाने योग्य नमक के घोल से भरें। यह वह है जो इलेक्ट्रोलाइट है। कैथोड के रूप में आप कॉपर (पीतल) की पन्नी ले सकते हैं।

अन्य सामग्री के लिए अचार बनाने की प्रक्रिया

वर्तमान में, इस प्रकार के कांच प्रसंस्करण, जैसे नक़्क़ाशी, का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हाइड्रोफ्लोरिक एसिड, हाइड्रोजन फ्लोराइड के वाष्प का उपयोग किया जाता है। सबसे पहले, सतह की एसिड पॉलिशिंग की जाती है, फिर एक पैटर्न लगाया जाता है। इन जोड़तोड़ के बाद, उत्पाद को नक़्क़ाशी समाधान के साथ स्नान में रखा जाता है। फिर कांच को सुरक्षात्मक कोटिंग से अच्छी तरह से धोया और साफ किया जाता है। उत्तरार्द्ध के रूप में, एक मिश्रण पर आधारित मोम, रसिन, पैराफिन। इसे धुंध देने के लिए हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के साथ नक़्क़ाशीदार गिलास का उपयोग किया जाता है। रंग नक़्क़ाशी की भी संभावना है। चांदी के लवण सतहों को पीला, लाल देते हैं, नीला रंग, तांबा लवण - हरा, काला, लाल। एक पारदर्शी, चमकदार पैटर्न प्राप्त करने के लिए, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड में सल्फ्यूरिक एसिड मिलाया जाता है। यदि गहरी नक़्क़ाशी की आवश्यकता है, तो प्रक्रिया को कई बार दोहराया जाता है।

अचार सुरक्षा

धातु का अचार बनाना एक असुरक्षित गतिविधि है जिसमें बहुत अधिक एकाग्रता की आवश्यकता होती है। यह आक्रामक सामग्री - एसिड और उनके मिश्रण के साथ काम करने के कारण है। सबसे पहले, इस प्रक्रिया के लिए अच्छे वेंटिलेशन वाले कमरे को सही ढंग से चुनना आवश्यक है। आदर्श जब अचार बनाना एक धूआं हुड का उपयोग करेगा। यदि कोई उपलब्ध नहीं है, तो हानिकारक धुएं से बचने के लिए श्वासयंत्र की देखभाल करना आवश्यक है। एसिड के साथ काम करते समय, रबर के दस्ताने और एक एप्रन पहना जाना चाहिए। हमेशा हाथ में होना चाहिए पाक सोडा, जो - यदि आवश्यक हो - एसिड की क्रिया को बेअसर कर सकता है। सभी अचार के घोल को विशेष कंटेनरों (कांच या प्लास्टिक) में संग्रहित किया जाना चाहिए। स्टिकर के बारे में मत भूलना, जो मिश्रण की संरचना, तैयारी की तारीख का संकेत देगा। एक और नियम है: एसिड के जार को ऊंची अलमारियों पर नहीं रखना चाहिए। ऊंचाई से उनका गिरना गंभीर परिणामों से भरा होता है। नाइट्रिक एसिड के उपयोग के बिना कलात्मक धातु की नक़्क़ाशी पूरी नहीं होती है, जो काफी कास्टिक है। इसके अलावा, कुछ मिश्रणों में यह विस्फोटक हो सकता है। अधिकतर, स्टर्लिंग चांदी के लिए नाइट्रिक एसिड का उपयोग किया जाता है। एसिड को पानी में मिलाकर नक़्क़ाशी के घोल तैयार किए जाते हैं। यह भी याद रखने योग्य है कि सभी मामलों में एसिड को पानी में मिलाया जाता है, न कि इसके विपरीत।

सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला एल्युमिनियम वगैरह सोडियम हाइड्रॉक्साइड का एक जलीय घोल है जिसमें एडिटिव्स के साथ या बिना एडिटिव्स होते हैं। इसका उपयोग सामान्य सफाई अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है जहां चमकदार या मैट फ़िनिश प्राप्त करने के लिए ऑक्साइड, ग्रीस या उप-सतह डिट्रिटस को लंबे समय तक खोदने के साथ हटाने की आवश्यकता होती है। इसका उपयोग गहरी नक्काशी या रासायनिक नक़्क़ाशी के लिए नेमप्लेट या सजावटी वास्तुशिल्प तत्वों के उत्पादन में किया जाता है। यह नक़्क़ाशी विधि काफी सस्ती है, लेकिन साथ ही यह प्रदर्शन करने के लिए बहुत जटिल हो सकती है।

सजावटी नक़्क़ाशी समाधान में 4-10% या अधिक कास्टिक सोडा हो सकता है, ऑपरेटिंग तापमान 40-90ºC होगा, और ग्रीस को फैलाने और हल्के फोम कोटिंग प्राप्त करने के साथ-साथ उपयोग करने के लिए गीले एजेंट का उपयोग करना भी आवश्यक हो सकता है। अन्य योजक। सफाई और सजावट के लिए सामान्य ऑपरेटिंग तापमान 60 डिग्री सेल्सियस है। यह आंकड़ा 99.5% एल्यूमीनियम शीट के 5 मिनट के अचार के दौरान विभिन्न सांद्रता और तापमान पर धातु हटाने की दर को दर्शाता है। ये वक्र नए सिरे से तैयार घोल पर लागू होते हैं, जिसमें एल्युमीनियम के घोल में डूब जाने के बाद की अवधि का जिक्र होता है। स्प्रिंग और शवाल ने 99.5% शुद्ध एल्युमीनियम शीट की अचार बनाने की दर और 40 से 70 डिग्री सेल्सियस पर 10%, 15%, 20% सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधानों में 6063 के एक्सट्रूज़न पर डेटा प्रकाशित किया। चटर्जी और थॉमस ने कास्टिक सोडा पिकलिंग एक्सट्रूज़न 6063 और शीट 5005, 3013 का विस्तृत अध्ययन भी किया।

कास्टिक सोडा में नक़्क़ाशी दर 99.5% एल्यूमीनियम।

एल्युमिनियम कास्टिक सोडा में हाइड्रोजन की रिहाई और एक यौगिक एल्यूमिनेट के निर्माण के साथ घुल जाता है, जो केवल एक क्षारीय घोल में मौजूद होता है। इस मामले में होने वाली प्रतिक्रिया को दो तरह से लिखा जा सकता है:

प्रतिक्रिया बढ़ने पर मुक्त कास्टिक सोडा की मात्रा कम हो जाती है, इसके साथ ही नक़्क़ाशी की दर कम हो जाती है, विद्युत चालकता कम हो जाती है और चिपचिपाहट बढ़ जाती है। यदि स्नान में बिल्कुल भी सोडियम हाइड्रॉक्साइड नहीं मिलाया जाता है, तो प्रतिक्रिया बहुत धीमी गति से आगे बढ़ती है, हालांकि, अंततः स्पष्ट या भूरा घोल दूधिया सफेद हो जाता है, इस बिंदु से नक़्क़ाशी की दर फिर से बढ़ने लगती है, और प्रारंभिक से थोड़ा कम मूल्य तक बढ़ जाती है। नक़्क़ाशी दर। इस स्तर पर देखी गई प्रतिक्रिया को निम्नानुसार लिखा जा सकता है:

गठित एल्यूमिना हाइड्रेट या गिबसाइट एक निलंबन के रूप में है, जबकि प्रतिक्रिया से सोडियम हाइड्रॉक्साइड भी निकलता है, जो नक़्क़ाशी की निरंतरता के लिए आवश्यक है।

विलयनों में एलुमिनेट की आयनिक संरचना होती है उच्च स्तरपीएच एक जटिल समस्या है, सौभाग्य से ऑपरेटर वास्तव में इस समस्या से चिंतित नहीं है। मौलेनार्ड, इवांस और मैककीवर ने पानी और ड्यूटेरियम ऑक्साइड (भारी पानी) में सोडियम एल्यूमिनेट के समाधान के लिए इन्फ्रारेड और रमन स्पेक्ट्रा का संचालन किया, और उन्होंने ना और अल के लिए परमाणु अनुनाद स्पेक्ट्रम का भी अध्ययन किया। 1.5 एम से नीचे एल्यूमीनियम सांद्रता के लिए, उन्होंने 4 कंपन क्षेत्र प्राप्त किए, जिनमें से दो 950 और 725 सेमी -1 पर सक्रिय अवरक्त थे, साथ ही 3 रमन क्षेत्र 725, 625 और 325 सेमी -1 पर सक्रिय थे। एल्यूमीनियम के लिए, एक पतली अनुनाद रेखा भी थी। इन सभी तथ्यों को टेट्राहेड्रल अल (ओएच) 4- के अस्तित्व के साथ आसानी से सहसंबद्ध किया जा सकता है, जो समाधान में एल्यूमीनियम का मुख्य वाहक है।

जब एल्यूमीनियम की सांद्रता 1.5M से अधिक हो जाती है, तो एक नया कंपन क्षेत्र अवरक्त क्षेत्र के लिए 900 cm-1 और रमन क्षेत्र 705 और 540 cm-1 पर दिखाई देता है, जबकि एल्यूमीनियम के लिए परमाणु अनुनाद क्षेत्र बिना स्थिति बदले काफी विस्तार किया जाएगा। इन सभी प्रेक्षणों को अल (ओएच) 4- के संघनन के संदर्भ में समझाया जा सकता है, बढ़ती एकाग्रता और अल 2 ओ (ओएच) 62- के गठन के साथ, और 6 एम सोडियम एल्यूमिनेट के समाधान में, ये दोनों रूप समानांतर में सह-अस्तित्व में हैं। यह पाया गया है कि सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल, जब लगातार उपयोग किया जाता है, तब तक एल्यूमीनियम को अवशोषित करेगा जब तक कि मुक्त सोडियम हाइड्रॉक्साइड की मात्रा मूल मात्रा के लगभग एक चौथाई तक कम न हो जाए, जिसके बाद मुक्त सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ नक़्क़ाशी जारी रहेगी, लगभग उसी स्तर पर दोलन आयाम के साथ, जो तापमान, उपयोग की तीव्रता और विराम अवधि पर निर्भर करता है। फिर हाइड्रेट टैंक के नीचे और किनारों पर धीरे-धीरे जम जाएगा या क्रिस्टलीकृत हो जाएगा, जिससे एक बहुत ही कठोर हाइड्रेट बन जाएगा जिसे निकालना बहुत मुश्किल है और दुर्भाग्य से हीटिंग कॉइल की सतह पर जम जाता है। यहां हम तीसरी प्रतिक्रिया देखते हैं, यानी। एल्यूमीनियम ऑक्साइड के निर्माण के साथ एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड के डिहाइड्रोजनीकरण की प्रतिक्रिया:

इस परिवर्तन की प्रकृति को अंजीर में दिखाया गया है। 4-10, जहां 5% (wt) सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल में विभिन्न मात्रा में एल्युमीनियम घोला जाता है, और प्रत्येक जोड़ के तुरंत बाद, और तीन सप्ताह के बाद भी मुक्त सोडियम हाइड्रॉक्साइड पर माप किए जाते हैं। मुक्त सोडियम हाइड्रॉक्साइड की मात्रा में परिवर्तन के बिना एल्यूमीनियम के 15 ग्राम / लीटर तक पूरी तरह से समाधान में रहता है, हालांकि, जैसे ही एल्यूमीनियम ऑक्साइड की वर्षा शुरू होती है, जो एक स्वतंत्र रूप से अलग अवक्षेप की उपस्थिति से कुछ समय पहले होती है, मुक्त सोडियम हाइड्रॉक्साइड होता है 4% पर बहाल, यानी अपने प्रारंभिक मूल्य का 80% तक। लंबे समय तक उपयोग के साथ, इस तरह के समाधान के लिए यह मान 1 से 1.5% तक हो सकता है, कभी-कभी डाउनटाइम कई घंटों तक चलने की स्थिति में 2.5% तक बढ़ जाता है। एक समान अनुपात कास्टिक सोडा की उच्च सांद्रता से भी मेल खाता है, और ये मान वास्तव में तापमान से स्वतंत्र होते हैं।

मुक्त सोडियम हाइड्रॉक्साइड पर घुले हुए एल्यूमीनियम का प्रभाव।

एल्यूमीनियम का एक अन्य महत्वपूर्ण प्रभाव यह है कि एल्यूमीनियम सामग्री में वृद्धि के साथ, नक़्क़ाशी की दर कम हो जाती है, और स्पष्ट रूप से, यह आंकड़े में परिलक्षित होता है। व्यवहार में, इसका मतलब यह है कि यदि निरंतर नक़्क़ाशी दर बनाए रखना आवश्यक है, तो स्नान में एल्यूमीनियम की मात्रा बढ़ने पर मुक्त सोडियम हाइड्रॉक्साइड की सामग्री को बढ़ाना आवश्यक है।

इस मामले में अंतिम प्रतिक्रिया हाइड्रोजन और एल्यूमीनियम की रिहाई के साथ एल्यूमीनियम और पानी के बीच होगी। सिद्धांत रूप में, अचार बनाना अनिश्चित काल तक जारी रह सकता है, कास्टिक सोडा के नुकसान के साथ ही प्रवेश के परिणामस्वरूप होता है। नमकीन बनाना टैंक के साथ काम करने का यह तरीका वास्तव में व्यवहार में लागू होता है, हालांकि, किसी को समय-समय पर ठोस हाइड्रेट अवक्षेप को हटाने की आवश्यकता को याद रखना चाहिए। वर्तमान अनुभव के अनुसार, इस मोड में काम करते समय, टैंक की सेवा का जीवन 2 वर्ष तक हो सकता है। सोडियम हाइड्रॉक्साइड के घोल का निस्पंदन इस तथ्य के कारण उतना सफल नहीं रहा है कि बहुत महीन तलछट फिल्टर को बहुत जल्दी बंद कर देती है, लेकिन अन्यथा इस तकनीक के साथ किसी भी समस्या की पहचान नहीं की गई है।

सोडियम हाइड्रॉक्साइड में नक़्क़ाशी दर 50 ग्राम/ली, सोडियम नाइट्रेट 40 ग्राम/ली 60ºС पर एल्यूमीनियम एकाग्रता के आधार पर.

घोल का रासायनिक नियंत्रण, वर्षा से पहले या वर्षा के बाद स्थिर अवस्था में लागू किया जाता है, जिसमें कुल सोडियम और मुक्त सोडियम हाइड्रॉक्साइड का निर्धारण शामिल होता है। उत्तरार्द्ध की सामग्री के लिए पर्याप्त सटीकता के साथ गणना की जा सकती है व्यावहारिक आवेदनहाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ अनुमापन द्वारा जब तक कि फिनोलफोलेइक संकेतक अपना रंग नहीं खो देता। एक विकल्प के रूप में, पोटेंशियोमेट्रिक अनुमापन भी पेश किया जा सकता है। प्रवेश के कारण होने वाले नुकसान की भरपाई के लिए, केवल सोडियम हाइड्रॉक्साइड की कुल सामग्री को एक निश्चित स्तर पर बनाए रखना पर्याप्त है, क्योंकि समाधान में मुक्त सोडियम हाइड्रॉक्साइड में उतार-चढ़ाव को नियंत्रित करना संभव नहीं है। एक सटीक निर्धारण के लिए, जिसमें कार्बोनेट और भंग एल्यूमीनियम को भी ध्यान में रखा जाता है, एक अधिक जटिल गणना पद्धति का उपयोग किया जाता है, जो तालिका में दिया गया है।

कास्टिक सोडा नक़्क़ाशी के साथ सबसे अधिक सामना की जाने वाली समस्याओं में से एक भाग या सभी भाग के "जलने" की प्रवृत्ति है, जिसके साथ नक़्क़ाशी की दर में 300% तक की वृद्धि होती है। यह आमतौर पर अत्यधिक लोड किए गए समाधानों में होता है जो इतने बड़े पैमाने पर उपयोग किए जाते हैं कि पुनर्प्राप्त करने का कोई तरीका नहीं है। इस मामले में, हाइड्रेट भागों पर क्रिस्टलीकृत हो जाता है, जिससे स्थानीय नक़्क़ाशी की तीव्रता में वृद्धि होती है, तापमान में वृद्धि होती है और अनाज की सीमाओं पर प्रभाव पड़ता है, जिसमें एसिड नक़्क़ाशी के गुण होते हैं। एनोड फिल्म को हटाने का प्रयास करते समय कभी-कभी इस प्रकार के समाधान में गड्ढे से बचना मुश्किल होता है। यदि ऐसा होता है, तो तापमान कम होना चाहिए।

इस प्रकार, यह देखा जा सकता है कि, नक़्क़ाशी प्रक्रिया की स्पष्ट सादगी के बावजूद, व्यवहार में कई प्रतिस्पर्धी प्रतिक्रियाएं देखी जा सकती हैं, जिन्हें प्राप्त करने के लिए पहचाना जाना चाहिए अच्छा परिणाम. अचार बनाने के लिए जिम्मेदार मुख्य कारक समाधान में मुक्त सोडियम हाइड्रॉक्साइड की सामग्री, स्नान में योजक की उपस्थिति और मात्रा, समाधान का तापमान और समाधान की एल्यूमीनियम सामग्री है। समाधान की संरचना के प्रभाव पर पहले ही चर्चा की जा चुकी है, हालांकि, समाधान के तापमान का नक़्क़ाशी दर पर एक मजबूत प्रभाव पड़ता है। आमतौर पर इस कारक को नियंत्रित करना आसान होता है, लेकिन व्यवहार में, इस प्रतिक्रिया की एक्ज़ोथिर्मिक प्रकृति के कारण, अचार के स्नान को ठंडा करना अक्सर आवश्यक होता है, खासकर जब वे निरंतर उपयोग में हों। अधिकांश अचार स्नान का उपयोग 55 और 65 डिग्री सेल्सियस के बीच के तापमान पर किया जाता है, क्योंकि अधिक उच्च तापमानस्थानांतरण नक़्क़ाशी के कारण संदूषण हो सकता है, विशेष रूप से शीट सामग्री पर।

नमस्ते, रसायनज्ञ और रेडियो शौकिया!

वर्ष की शुरुआत के बाद से, हमारी एंड्योरेंस टीम (लेजरलैब) से एक सवाल पूछा गया है, क्या हम लेजर के साथ एल्यूमीनियम पर एक सुंदर उत्कीर्णन बना सकते हैं? और क्या यह सभी के लिए उपलब्ध होगा?

अंत में हम जवाब देते हैं! :)

एल्युमिनियम एक सामान्य धातु है, इसलिए इसमें कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि लोग इस पर अपनी नक्काशी करना चाहते हैं। मैंने खुशी-खुशी इसे एल्युमिनियम की फोब, फ्लैश ड्राइव और अपने मोबाइल के केस के लिए किया।

एल्यूमीनियम के गुण क्या हैं? हाँ, धातु। उच्च तापीय चालकता के साथ T_melting 600 डिग्री और अक्सर इसकी कोटिंग पर एल्यूमीनियम ऑक्साइड होता है, जिसका गलनांक 1100 डिग्री से अधिक होता है। इसलिए, गर्मी उपचार इतना आसान नहीं होगा। आइए एक और विकल्प देखें। जैसा कि आप जानते हैं, तार तांबे और एल्यूमीनियम से बने होते हैं। एल्यूमिनियम एक उत्कृष्ट कंडक्टर है, जिसका अर्थ है कि हम इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया का उपयोग कर सकते हैं। यह है ट्रिक, पढ़ें! अर्थात्, एल्यूमीनियम नक़्क़ाशी।

यह आसान है!) हमें आवश्यकता होगी:

1. पानी (1 लीटर से अधिक नहीं)।
2. एक स्रोत विद्युत प्रवाह(9 से 12 वी तक)।
3. सामान्य टेबल नमक NaCl।
4. ढांकता हुआ समाई (उदाहरण के लिए, प्लास्टिक से बना)।
5. एक कील या अन्य नुकीली, सख्त वस्तु।

और निश्चित रूप से एल-सस्ता लेजर! पावर 3-5 वाट।

1. वह डिज़ाइन तैयार करें जिसे आप एल्युमिनियम प्लेट पर उकेरना चाहते हैं।

उदाहरण के लिए, लोगो की बिटमैप छवि।

2. अपने एल्युमिनियम के नमूने पर लगे ग्रीस से छुटकारा पाएं। इसे निम्न में से किसी भी सामग्री से ढक दें: भूरा टेप, पेंट, वार्निश, टेप।

3. उत्पाद को 3D प्रिंटर पर रखें और लेज़र चलाएं (आपको चरण 2 से सतह की परत को नष्ट करने की आवश्यकता है और आपको खुले क्षेत्र मिलेंगे)।

4. नमक को पानी में घोलकर गाढ़ा घोल बना लें।

5.1. एक वर्तमान स्रोत लें (फोटो में एक लाल "प्लस" और एक सफेद तार "माइनस" है)।
5.2. लोहे की वस्तु को माइनस में संलग्न करें और इसे खारे घोल में डालें।
5.3. प्लस में एल्यूमीनियम का एक नमूना संलग्न करें और इसे उसी कंटेनर में समाधान में कम करें।
6. पावर अप!

7. लगभग 5 मिनट के लिए समाधान में इलेक्ट्रोलिसिस (नक़्क़ाशी) प्रक्रिया की प्रतीक्षा करें। समाधान की सांद्रता और धारा की ताकत के आधार पर, नक़्क़ाशी के लिए आवश्यक समय का अनुमान लगाएं। हम 3 मिनट में एक तस्वीर में एक नमूना बनाने में सक्षम थे।

8. समाधान से नमूना निकालें।

कक्षा!!)

समाधान के साथ कंटेनर में रखने से पहले, यह न भूलें कि आपका नमूना, जिसे उत्कीर्ण किया जाना है, को बाहरी वातावरण से सावधानीपूर्वक अलग किया जाना चाहिए, उन क्षेत्रों के अपवाद के साथ जहां उत्कीर्णन लागू किया जाना है।

आप इस अनुभव को घर पर और अपने वर्कशॉप दोनों में संचालित कर सकते हैं।

इस तकनीक से कोई भी धातु उत्कीर्णक (कम से कम एल्यूमीनियम) बन सकता है।

यह सब मूल्यवान और व्यावहारिक ज्ञान है। हमें खुशी होगी अगर आप एंड्योरेंस न्यूज को सब्सक्राइब करेंगे

उत्कीर्ण? सरलता!

हमसे अक्सर एक ही सवाल पूछा जाता है, क्या धातु पर डायोड लेजर से उत्कीर्ण करना संभव है, उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम।

क्या घर पर धातु को उकेरना संभव है?

आज हम इस सवाल का जवाब देंगे।

एल्यूमीनियम पर विचार करें। वास्तव में, यह रोजमर्रा की जिंदगी में काफी सामान्य धातु है, जो उत्कीर्णन के लिए उपयुक्त है। कई उत्पादों, जैसे कि कुंजी फोब्स, फ्लैश ड्राइव और कुछ सेल फोन में एल्यूमीनियम कोटिंग होती है।

हम एल्यूमीनियम के बारे में क्या जानते हैं?

यह लगभग 600 डिग्री सेल्सियस के गलनांक वाली धातु है, जिसमें उच्च तापीय चालकता होती है और, एक नियम के रूप में, इसकी सतह पर एल्यूमीनियम ऑक्साइड की एक फिल्म होती है, जिसका गलनांक 1000 डिग्री सेल्सियस से अधिक होता है। यह गर्मी उपचार द्वारा उत्कीर्णन की प्रक्रिया को बहुत जटिल करता है, लेकिन एक और विकल्प है। एल्यूमिनियम एक अच्छा कंडक्टर है, और यदि हां, तो इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया को रद्द नहीं किया गया है। यही वह समाधान है जिसके बारे में हम बात करेंगे।

इस प्रक्रिया को एल्युमिनियम नक़्क़ाशी कहा जाता है।

इसमें कुछ भी मुश्किल नहीं है। हमें केवल 9-12 वोल्ट के करंट सोर्स की जरूरत है।

साथ ही साधारण टेबल नमक NaCl, एक डाइलेक्ट्रिक कंटेनर (प्लास्टिक ठीक है), एक कील या उपयुक्त आकार और आकार की कोई लोहे की वस्तु, पानी।

और, ज़ाहिर है, लेजर!

तो हम क्या कर रहे हैं?

हम एक रेखापुंज चित्र तैयार कर रहे हैं जिसे हम प्लेट की एल्युमिनियम सतह पर लागू करना चाहेंगे।

उदाहरण के लिए, इस तरह:

1. 2. हम प्लेट की एल्यूमीनियम सतह को एक सुरक्षात्मक फिल्म (चिपकने वाला टेप, वार्निश, आपकी पसंद का पेंट) के साथ कवर करते हैं।3। हम डायोड लेजर से लैस 3डी प्रिंटर के डेस्कटॉप पर एक एल्यूमीनियम प्लेट लगाते हैं (अधिमानतः 1-2W से अधिक की शक्ति के साथ, ताकि यह फिल्म को काटने के लिए पर्याप्त हो), और लेजर कटिंग मोड चालू करें (के माध्यम से जलने के लिए) चिपकाई गई फिल्म और भविष्य के उत्कीर्णन के स्थान पर खुले क्षेत्र बनाएं )।4। इसके बाद, एक प्लास्टिक कंटेनर में, हम NaCl.5 का एक केंद्रित जलीय घोल तैयार करते हैं। हम विद्युत प्रवाह के स्रोत से 2 तार "प्लस" और "माइनस" प्राप्त करते हैं।

6. हम एक लोहे की वस्तु (कील) को माइनस से जोड़ते हैं और इसे NaCl के जलीय घोल में डालते हैं।

7. हम अपनी एल्यूमीनियम प्लेट को प्लस से जोड़ते हैं और इसे नमक के घोल में भी डालते हैं।

8. हम वर्तमान स्रोत को बिजली की आपूर्ति करते हैं।9। घोल में इलेक्ट्रोलिसिस (नक़्क़ाशी) की प्रक्रिया शुरू होती है। वर्तमान की ताकत और समाधान की एकाग्रता के आधार पर, आप नक़्क़ाशी के लिए आवश्यक अनुमानित समय का अनुमान लगा सकते हैं। आमतौर पर 3-5 मिनट.10. हम उत्पाद को समाधान से बाहर निकालते हैं। यह याद रखना चाहिए कि उत्कीर्ण उत्पाद को समाधान में रखने से पहले सावधानी से अलग किया जाना चाहिए, उन क्षेत्रों के अपवाद के साथ जहां, वास्तव में, इसे लागू किया जाना चाहिए

इस प्रक्रिया को घर और छोटी कार्यशाला दोनों में किया जा सकता है।इस तकनीक से कोई भी धातु (एल्यूमीनियम) उकेरक बन सकता है।

हमारी राय में, यह तकनीक महान व्यावहारिक मूल्य की है।

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एल्यूमिनियम उत्कीर्णन आसान बना दिया!

एल्युमिनियम का अचार क्षारीय या अम्लीय वातावरण में किया जाता है। आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला एचेंट एच 3 पीओ 4 (76%), ग्लेशियल एसिटिक एसिड (15%), केंद्रित नाइट्रिक एसिड (3%) और पानी (5%) मात्रा के हिसाब से केंद्रित होता है। अध्ययनों के अनुसार, प्रक्रिया में दो चरण होते हैं - अल 3+ का गठन और एलपीओ 4 का गठन, जो संबंधित प्रतिक्रियाओं की दरों द्वारा नियंत्रित होता है:

अल 2 ओ 3 धीमी अल -3е एचएनओ 3 अल 3+ तेज तेज फिल्म धीरे-धीरे घुलनशील एलपीओ 4। (40)

फॉस्फोरिक एसिड में पानी Al 2 O 3 के विघटन को रोकता है, लेकिन यह द्वितीयक उत्पाद AlPO 4 के विघटन को बढ़ावा देता है। वर्तमान ताकत नक़्क़ाशी दर के समानुपाती है। यदि एल्युमिनियम पर करंट लगाया जाता है, तो नक़्क़ाशी अनिसोट्रॉपी देखी जाती है।

एच 3 पीओ 4 / एचएनओ 3 में अल नक़्क़ाशी की सक्रियण ऊर्जा 13.2 किलो कैलोरी/मोल है, जो बताती है कि प्रक्रिया एच 3 पीओ 4 में अल 2 ओ 3 के विघटन की दर से सीमित है। निकलने वाली गैस H 2 , NO और NO 2 का मिश्रण है । चिपचिपा वगैरह का उपयोग करते समय अल सतह पर गैसों का सोखना एक निरंतर समस्या है। बुलबुले नक़्क़ाशी को धीमा करने में सक्षम हैं - उनके नीचे बिना धातु के द्वीप बनते हैं, जो निकट दूरी वाले कंडक्टरों को बंद कर सकते हैं।

चावल। 17.

साइड की दीवार पर गैसीय उत्पादों का अधिमान्य सोखना साइड नक़्क़ाशी को सीमित करता है।

बुलबुला सोखना का एक अप्रत्याशित अनुप्रयोग एचएनओ 3 (छवि 17) में लौह-निकल फिल्मों की नक़्क़ाशी के दौरान प्रोफ़ाइल के किनारों को चिकना करने के लिए इसका उपयोग था। जैसे ही नक़्क़ाशी की प्रक्रिया शुरू होती है, नाइट्रिक ऑक्साइड के बुलबुले किनारे के किनारे जमा हो जाते हैं। adsorbed मध्यवर्ती NO 2 धातु की नक़्क़ाशी में एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है, और पार्श्व दिशा में नक़्क़ाशी तेज हो जाती है। साइड की दीवार पर गैसों का सोखना (चित्र 17) का उपयोग एच 3 पीओ 4 में इसकी नक़्क़ाशी के दौरान अल की पार्श्व नक़्क़ाशी को कम करने के लिए भी किया गया था। नक़्क़ाशी कक्ष में 105 से 103 Pa तक दबाव में कमी के कारण नक़्क़ाशी में 0.8 से 0.4 माइक्रोन तक की कमी आई। साइड की दीवार पर छोटे हाइड्रोजन बुलबुले के सोखने के परिणामस्वरूप, उस पर एक प्रभावी प्रसार अवरोध बन गया। सुक्रोज (पॉलीअल्कोहल) और सर्फेक्टेंट के एडिटिव्स वाले कई वगैरह (तालिका 9) पार्श्व अल नक़्क़ाशी को 1.0 से 0.25 माइक्रोन तक कम करने का प्रस्ताव दिया गया था।

तालिका 9. एल्यूमीनियम के लिए Etchant।

1) एके - एज़ाइड्स के साथ साइक्लोरबर, केटीएफआर प्रकार प्रतिरोध करता है; DCN - quinonediazides के साथ नोवोलैक, AZ-1350 प्रकार का प्रतिरोध करता है।

खराब गुणवत्ता वाली अल नक़्क़ाशी कई कारकों के कारण होती है:

• 1) अविकसित प्रतिरोध;
• 2) असमान मोटाई;
• 3) फिल्मों में कदमों पर जोर देता है;
• 4) अल-क्यू अवक्षेप की उपस्थिति के कारण नक़्क़ाशी का गैल्वेनिक त्वरण;
• 5) ऑक्साइड की असमान मोटाई;
• 6) तापमान अस्थिरता (> 1 डिग्री सेल्सियस)।

ये कारक ओवरटेकिंग और शॉर्टिंग की ओर ले जाते हैं।

एल्यूमीनियम के बाद क्रोमियम दूसरी सबसे अधिक नक़्क़ाशीदार धातु है। यह फोटोमास्क के निर्माण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सेरियम सल्फेट / एचएनओ 3 का उपयोग वगैरह के रूप में किया जाता है।

आगमनात्मक प्रभाव (ऊपरी सीआर 2 ओ 3 परत का गठन) के कारण, फिल्म की नक़्क़ाशी गैर-रैखिक है, और इसलिए नक़्क़ाशी का अंत इसकी प्रारंभिक मोटाई से निर्धारित नहीं किया जा सकता है।