(0 Голосов)

Травлением называется удаление поверхностного слоя материала вследствие коррозии, вызванной применением специальных едких химических реагентов (травителей), в результате чего на поверхности материала образуются углубления.

Краткое описание технологии

Нанесение защитного грунта или защитного лака

Если поверхность металла защищена стойкой к воздействию травителя массой (защитным грунтом или защитным лаком), то в слое защитной массы можно вырезать любой шаблон для последующего травления. На практике вся поверхность заготовки покрывается защитным грунтом, после чего он местами удаляется с помощью специальных игл, стилусов или других инструментов, и таким образом создаётся защитный шаблон, или маска. Операция травления выполняется после высыхания защитного грунта.

Методы травления

– Исторический метод: поверхность, подлежащая травлению, окаймляется бортиком (как правило, из воска), стойким к воздействию травильных растворов, после чего в полученную таким образом «ванну» заливается травильный раствор (смесь поваренной соли, уксуса, аммиака и сульфата меди или кислота);

– заготовка, подлежащая травлению (например, печатная плата), погружается в ванну, наполненную травильной жидкостью;

– на места, подлежащие травлению, наносятся пастообразные травители (морданты);

– подлежащий травлению материал подвергается воздействию травильных газов;

– особым методом травления является гальваническое, или электрохимическое, травление металлов, при котором материал заготовки вступает в контакт с электролитом, что приводит к гальваническому удалению слоя металла.

Травители

В качестве травителей применяются химические вещества, которые в процессе химической реакции преобразуют подвергаемый травлению материал заготовки (чаще всего окисляют его) и тем самым переводят его в растворённое состояние. Функцию травителей, как правило, выполняют кислоты или сильные окислители.

Травители, применяемые при травления меди

В качестве травителя для травления меди используются:

– разбавленная азотная кислота;

– раствор хлорида железа (III) (также часто применяется для травления печатных плат);

– более эффективная смесь, состоящая из 3 объёмных частей насыщенного раствора нитрата меди с 1 объёмной частью тоже насыщенного раствора хлорида аммония в уксусе, которую после заливки в ванну доводят до желаемой крепости, осторожного добавляя капельным путём необходимое количество азотной кислоты;

– так называемая «голландская ванна», то есть смесь из 10 частей соляной кислоты и 70 частей воды с кипящим раствором хлората калия в 20 частях воды, которая по желанию разбавляется 100-200 частями воды. После окончания травления плата несколько раз промывается чистой водой и протирается насухо льняной тканью, а защитный грунт удаляется с помощью скипидара;

– смесь 30-процентной соляной кислоты и 10-процентного раствора перекиси водорода;

– пероксодисульфат натрия, который также используется для травления печатных плат, но для получения удовлетворительного результата травления требует поддержания постоянной температуры травильной ванны (около 40 °C).

Травители, применяемые при травлении стали

Для травления стали используются:

– смесь из 4 объёмных частей крепкого древесного уксуса, 1 объёмной части этилового спирта и 1 объёмной части азотной кислоты плотностью 32 градуса Боме;

– раствор мелко натёртого едкого сублимата (хлорида ртути (II)) в 420 граммах воды с добавлением 1 грамма виннокаменной кислоты и 16–20 капель азотной кислоты;

– кислый раствор нитрата серебра;

– раствор 2 частей иода и 5 частей иодида калия в 40 частях воды.

Морданты

Мордантами называются пастообразные травители. С их помощью можно вытравлять части поверхности металлических заготовок без нанесения защитного лака, так как мордант воздействует только на те места, на которые он нанесён.

Пастообразный травитель либо непосредственно наносится на материал с помощью кисти, либо равномерно тонким слоем растирается по стеклянной пластинке, а затем с помощью резинового штемпеля переносится на тщательно обезжиренную и очищенную от оксидной плёнки металлическую поверхность.

Например, для травления железа и стали применяется травильная паста из нитрата железа (III) с небольшим количеством хлорида платины, а для травления всех остальных металлов кроме золота и платины – паста из хлорида сурьмы (III) с хлоридом платины. При этом в результате травления поверхность металла сразу становится матовой или приобретает стойкий чёрный оттенок.

После травления заготовка выдерживается в течение короткого времени, а затем промывается водой, содержащей небольшое количество соды или нашатырного спирта, и высушивается, а места травления протираются жирным маслом или покрываются очень тонким слоем спиртового или масляного лака.

Между технологиями травления разных металлов существуют незначительные отличия.

При гальванокаустике, то есть гальваническом, или электрохимическом, травлении металлическая пластина, погружённая в травильный раствор, соединяется с положительным полюсом источника постоянного тока, благодаря чему обеспечивается значительное ускорение процесса травления.