Хлорное железо для травления плат: Травление плат хлорным железом — Рождённый с паяльником — LiveJournal

Травление плат хлорным железом — Рождённый с паяльником — LiveJournal

Для начала надо надыбать порошок хлорного железа. Обычно его без проблем можно купить на местной радиотолкучке, где она? А где обычно сбывают ворованные мобилники, обломки телевизоров, комповое железо непонятного происхождения и пиратские компашки в промышленных масштабах? Вот это, как правило, и есть радиобарахолка 🙂

Короче, хлорное железо это такой рыжевато-бурый порошок. Очень хорошо впитывает воду и сильно пачкает одежду (попало на одежду, считай на выброс). Как все это бодяжить написано ниже. Все нагло было поперто с форума http://forum.ixbt.com + мои комментарии.

Не следует наливать горячую воду из-под крана, она грязная. Лучше брать либо дистиллированную, либо хотя бы прокипячённую. (Ну не знаю, я мутил в обычной воде из водопровода, нам же не нужно проводить высоконаучный эксперимент! А обычная хлорная бодяга и так неплохо травит. прим DHT) Химикат всыпать очень маленькими порциями, примерно по половине чайной ложки за раз, непрестанно помешивая раствор. При растворении вода нагревается. А ещё лучше сыпать порошок тоненькой струйкой при быстром помешивании.На всыпание/растворение тратится до двадцати минут — но зато порошок не оседает на дне посуды чёрной коркой и растворяется полностью.Затем следует оставить раствор отстаиваться минут двадцать. К этому времени на дно осядет гидроксид железа (ржавчина), который всегда есть в порошке хлорного железа и который препятствует травлению. Затем раствор профильтровать в чистую посуду, осадок из старой банки вымыть. Фильтрование можно повторить. (Я не фильтровал, т.к. один хрен после травления будет выпадение осадка ,зачем мне лишние переливания? прим. DHT) После этого у нас в руках будет банка чистого прозрачного раствора хлорного железа бурого цвета. Плёнки на поверхности раствора быть не должно — она портит платы. Плёнку можно убрать фильтрованием или просто снять ложкой.В таком растворе, подогретом до +40…50 градусов, плата травится около двадцати минут. (Не факт. У меня в свежем растворе, при комнатной температуре травка происходила за 5-10 минут. прим. DHT) При травлении следует плату держать фольгой вниз и покачивать кювету раз в две минуты для удаления растворённой хлористой меди от поверхности платы. Подогрев я делаю на водяной бане. Не довожу её, конечно, до кипения, а просто наливаю в большой сосуд горячую воду из-под крана — этого хватает на час травления — и в большой сосуд ставлю травильную кювету. (Я так не делал, просто в теплом расстворе, и все было нормально. прим. DHT)

Далее раствор можно слить в емкость, закрыть крышкой и оставить на неопределенный срок. У меня в банке хлорное железо раствором два года стояло. Потом я еще им немало плат протравил. Может это и жлобство, но я травлю раствором до тех пор, пока он еще способен растворять медь.

Выложу еще парочку своих методов изготовления плат. Вот тут dlinyj выкладывал пост как делать платы с помощью принтера. Хороший способ, но когда надо впаять пару микрух да резисторов ИМХО слишком много возни. Я делаю так:

Рисую на плате фломастером дорожки, потом клею сверху широкий скотч и прорезаю в нем лезвием щели таким образом, чтобы окружить этими разрезами все нарисованные полоски. Лезать лучше бумажным резаком из серии King Size ,чтобы прорез был как можно больше, можно даже немного углубиться в медь. Далее это все кидается в теплый раствор хлорного железа. Выдержку лучше давать раза в два дольше обычного, как-никак прорезы узкие медь должно разьесть. После чего вытаскиваем плату и промываем ее. Навряд ли дорожки протравит на 100, будут перемычки. Потому все просветы надо продрать толстой иглой. Таким макаром я умудрялся делать тонюсенькие дорожки, проходящие между ног у микросхем.

Травление печатных плат — чистое и безопасное. Рецепт с лимонной кислотой и перекисью водорода » Журнал практической электроники Датагор (Datagor Practical Electronics Magazine)

От редакции:
Статья навеяна коротким комментарием камрада sergey_esp.
Нами тема изучена, проверена практически, расширена, углублена, добавлены все поясняющие фото и даже сам рецепт. Итого, статья была приведена к датагорским канонам.

Трудно от хлорного железа отмыть раковину или отстирать кухонное полотенце. Трудно объяснить жене дыру от кислоты на штанах. Я в последнее время перешёл на самый дешёвый и чистый способ травления печатных плат. Спасибо неизвестному химику, который впервые в интернете описал этот способ. К сожалению, не помню, где и кто он.

Позднее видел многократно похожие рецепты на разных сайтах в Сети, решил добавить и на Датагор эту шпаргалку, чтобы всегда под рукой и в соответствующем разделе. Этот способ травления плат отлично подходит как для начинающих радиолюбителей, так и для аксакалов.

Чтобы нахимичить травильный раствор нам потребуются безопасные и доступные зелья

ИнгредиентКоличествоПримечание
1. Лимонная кислота30-50 г.порошок в пакетике из продмага
2. Перекись водорода 3%100 млраствор во флаконе из аптеки без рецепта
3. Соль поваренная5-7 г.1 чайная ложка, не йодированная

☂️ Обратите внимание, воды в рецепте нет!
⚖️ Этого количества раствора хватает на вытравливание ≈100 см²
медной фольги стандартной толщины 35 мкм.

Содержание / Contents

Всё это необходимо смешать перед использованием в стеклянной или пластиковой посуде. Количество ингредиентов можно пропорционально изменять, а лимонной кислоты можно и побольше.

Время травления около 20 минут при комнатной температуре, зависит от площади платы. Увеличение температуры не приводит к значительному увеличению активности, поэтому, я считаю, что подогревать не нужно.
Важно перемешивать травящий раствор для доступа свежего раствора и смывания продуктов реакции.

Раствор по этому рецепту руки и одежду не разъедает и раковину не пачкает. Изначально раствор прозрачный, а по мере использования приобретает цвет «морской волны», зеленовато-голубоватый.

Фотка в процессе, прислал на Датагор Beso (Минск):
«Действительно, травит быстро, травит чисто, и, что немаловажно,
травит дешевле, чем хлорным железом»
Для коррекции недостатков ЛУТ подходит перманентный маркер, маркер с краской (paint marker) или лак для ногтей.
Раствор не хранится, всегда лучше травить в свежеприготовленной смеси.

Мой вариант травления в ведёрке из-под какой-то еды.
Очень экономно расходуется раствор.
А ещё в Сети предлагают вариант с заменой лимонной кислоты на 70% уксусную. Я считаю, что делать так можно только в самом крайнем случае, т. к. получаем вонь и работу с более опасной средой.we.easyelectronics.ru/evsi/nemnogo-o-travlenii-plat.html
radiokot.ru/lab/hardwork/62/
forum.datagor.ru/index.php?showtopic=7850

Всем удачных красивых плат!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌻 Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress

Никогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать!
Камрад, регистрируйся на Али по нашей ссылке.
Ты получишь скидочный купон на первый заказ. Не тяни, условия акции меняются.

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

Как разводить хлорное железо для травления печатных плат? Женский опыт бодяжить. | Вероника NikoTeen4ik

Всем привет.

Как вы уже догадались, сейчас пойдет речь на тему как и в какой пропорции развести хлорное железо. Очень часто вижу на форумах, в группах дискуссии на эту тему.

Есть много вариантов травления печатных плат, но лично я остановилась на хлорном железе, так как очень быстро травит и без лишних телодвижений – положила платку, потрусила немного в ванночке и вуаля.

Итак, для приготовления раствора мне необходимо будет шестиводное хлорное железо. Его я купила на ближайшей химбазе в таре 900грамм. Также мне необходима будет литровая стеклянная банка и крышка, которой буду закрывать банку.

Для точной развесовки я использую весы, но можно и на глаз если их нет.

И второй важный элемент готового раствора – это вода. Я использую кипяченую воду. Перед готовкой раствора, воду кипячу, отстаиваю, и затем подогреваю примерно до 40 градусов, чтобы хлорное железо быстрей растворилось.

Влитровую банку и наливаю примерно две третьих воды. Такой объем – чтоб осталось место под хлорное железо, и на случай резкого закипания воды, чтоб не полезло через верх.

Беру хлорное железо, и насыпаю 450грамм, если на глаз то пол банки. НАСЫПАТЬ ДЕРЕВЯННОЙ ИЛИ ПЛАСТИКОВОЙ ЛОЖКОЙ!!!

После каждой ложки контролирую рукой температуру нагрева раствора, если пойдет резкий нагрев, необходимо подождать со следующей порцией.

(Если смотреть на порционную составляющую то 1 порция хлорного железа к двум порциям воды.)

Остаток хлорного железа необходимо герметично закрыть и убрать в темное место.

Затем тщательно размешиваю раствор, до полного растворения хлорного железа и равномерного красивого оттенка с пенкой.

Вот такой коричнево-зеленый раствор у меня получается. В зависимости от соотношений вода-хлорное железо, цвет будет немного отличаться.

Такому раствору необходимо отстояться пару минут, и можно смело травить новую плату. Будьте осторожны чтоб на плате не было протравов.

После работы накрываю крышечкой чтоб пары не летали по квартире, и прячу в дальний темный уголок до новых экспериментов.

С уважением,

Вероника (NikoTeen4ik)

Хлорное железо раствор. Как разводить хлорное железо?

Синонимы: Хлорид железа (раствор хлорида железа), железо хлорное.

Описание: Раствор хлорного железа
представляет собой едкую нелетучую буро-коричневую жидкость. Продукт соответствует требованиям СТО 00203275-228-2009

Химические характеристики хлорного железа

В зависимости от времени года, температуры воздуха, хлорное железо
выпускается 1 либо 2 сорта.

Физические характеристики хлорного железа

Молекулярная масса:
162,21 г/моль

Температура кипения
колеблется в диапазоне: 100-106°С.

Значение рН
ориентировочно равен от 1 до 2.

При травлении меди в растворе хлорида желез максимальная способность растворения 100 г./1 л. Скорость травления при 50–55°С равна 4,3 – 5 мкм/мин.

Плотности водных растворов хлорида железа
представлены на Рис.1:

Область применения хлорного железа

Хлорное железо
применяется в таких отраслях промышленности, как: очистные сооружения, водоканалы, металлообработка, химическая, пищевая, пивоваренная, кожевенная, нефтяная и т.д.

Основное применение раствора хлорида железа
приходится на очистку промышленных и сточных вод, в качестве первичного коагулянта. Под действием хлорида железа происходит физико-химический процесс укрупнения, слипания мелких частиц (коагуляция), что способствует выпадению из коллоидного раствора хлопьевидного осадка, либо образования геля, который, в дальнейшем, легко удаляется из очищаемых стоков. При очистке хлорным железом, количество нерастворимых примесей в сточных водах уменьшается до 95%, растворимых до 25%.

По сравнению с некоторыми коагулянтами хлорид железа
имеет ряд преимуществ, это:

  • достаточно высокая скорость осаждения примесей.
  • положительное действие на биохимическое разложение осажденных примесей, активного ила.
  • более низкая стоимость по сравнению с другими распространенными коагулянтами.

Так же хлорид железа
используют:

  • в качестве катализатора в процессах органического синтеза.
  • для травления металлов (печатных плат, печатных форм)
  • как протрава при крашении ткани.
  • как добавку для повышения прочности бетона.

Класс опасности хлорного железа

Раствор хлорида железа представляет собой едкую нелетучую, коррозийную жидкость.

Пожаро- и взрывобезопасно.

При попадании на кожные покровы, хлорное железо вызывает раздражение, зуд, сухость кожи, дерматит. При попадании в глаза, вызывает раздражение слизистой оболочки. Кожные покровы или глаза следует немедленно промыть обильным количеством воды, при необходимости обратиться к врачу. При работе, необходимо пользоваться индивидуальными средствами защиты.

Номер ООН 2582

Упаковка, Транспортировка и хранение хлорного железа

Транспортируют любым видом транспорта в соответствии с правилами перевозок опасных грузов, действующими на данном виде транспорта.

Перевозят раствор в стальных гуммированных железнодорожных или автомобильных цистернах, а так же в специальных контейнерах вместимостью до 1000 дм3.

Хлорид железа
должен храниться в гуммированных, титановых или полиэтиленовых емкостях.

В холодное время года, хранение продукта производится в закрытых складских помещениях с соблюдением температурного режима.

Гарантийный срок хранения — один год со дня изготовления.

Обязательной сертификации не подлежит.

Внимание!
Сам я тот способ не опробовал, просто прочитал о нём в какой-то книжке!

Для изготовления хлорного железа нужно взять железные
опилки или тонкие пластины и залить их раствором соляной кислоты (HCl).

Опилки оставляются на несколько дней в открытой ёмкости. Через несколько дней раствор позеленеет.

После этого получившийся раствор сливают и черз некоторое время он готов к «работе»!

P.S. 13 июля 2007 года мы получили письмо от уважаемого Владимира Сырова, в котором он написал следующее:

Десятилетиями уже кочует по радиолюбительской литературе байка о возможности изготовления хлорного железа в домашних условиях. Вот и на этом сайте есть такое (см. выше).

Неизвестный автор честно говорит «сам я этот способ не пробовал». Но, по-видимому, не пробовал этот способ НИКТО из тех, кто когда-либо об этом писал!!! А Ваш покорный слуга пробовал в 90-х годах, и результаты такие, что лучше даже и не пытаться делать это.

Железо может быть как трех, так и двухвалентным. При соединении с хлором получаются две формулы — «феррум хлор два» и «феррум хлор три». Первое — кристаллы зеленого цвета, второе — желто-коричневого. Для травления медных печатных плат пригоден только хлорид трехвалентного железа, «феррум хлор два» не работает — установлено на опыте. Или по крайней мере плохо работает. А при описываемом кустарном способе (залить железные опилки соляной кислотой) по каким-то законам химии получается именно «феррум хлор два». В некоторых более подробных публикациях на данную тему этот факт вроде бы учитывается — пишут что-то типа «если у вас получится зеленоватый
раствор — дайте ему постоять на открытом воздухе, чтобы он стал желтовато-бурым». На опыте проверено — не получается! Стояло и неделями и месяцами… Какая-то незначительная часть двухвалентного железа доокисляется до трехвалентного, но и не более того.

Пробовал нагревать раствор, выпаривать-высушивать и оставлять на воздухе зеленоватые кристаллы…. Доокислять путем пропускания через раствор сначала кислорода, а затем и хлора…. Все бесполезно! Чуть не отравился сам и не отравил окружающих, а практически значимого результата, заметного выхода «феррум хлор три» так и не получил!

Прошу обратить внимание на то, что мы тут имеем дело с ядами! Соляная кислота есть раствор газа «аш-хлор» в воде. Она «газит», то есть «аш-хлор» из нее испаряется. Этот газ, соединяясь с водой на слизистых оболочках органов дыхания (носа, рта, трахеи и бронхов, легких) — превращается в ту же соляную кислоту! Хлор который мне удалось получить в достаточных количествах, вообще конкретный яд. Стоит подумать о том, что здоровье дороже! В настоящее время в любом крупном городе нет проблем купить хлорное железо где-нибудь на радиорынке и не мучаться с его изготовлением. Как оказалось, в промышленности хлорное (не хлористое!) железо получают совсем иным способом — сжиганием железа в атмосфере хлора. Само собой понятно, что этот способ едва ли реализуем в домашних условиях.

Даже при наличии готового хлорного железа советовал бы соблюдать осторожность — травить где-нибудь под воздушной тягой, на балконе, где-нибудь в гараже…. Чтобы поберечь здоровье не только свое, но и ближних домочадцев. Не говоря уже о свинце, который входит в состав оловянно-свинцового припоя. Совсем незначительные количества паров
свинца, попадая в организм, вызывают со временем хроническое отравление, различные болезни, в том числе разрушение зубов…. Не зря на производстве существуют очень строгие инструкции по устройству вытяжной вентиляции. Но дома, в быту, радиолюбители очень часто этим пренебрегают, а зря. На самом деле этого свинца достаточно совсем
немного. Только последствия наступают не сразу… И в хлоридах тоже хорошего мало…

Вот и автор публикации (цитируя кого-то) пишет: «через некоторое время раствор позеленеет». Это будет хлорид двухвалентного железа, а не то, что надо было получить. А насчет того, что «через некоторое время» все же будет готов к работе…. Увы. Если не верите — попробуйте проверить сами! И только тогда можно писать рецепт, когда он
лично проверен на опыте. С чужих слов писать не стоит.

Столкнувшись с процессом создания печатных плат в домашних условиях, новички часто на различных форумах задают простой вопрос о том, как разводить хлорное железо. Вроде эта тема не такая и обширная, что бы посвящать на нее целую обширную статью, но немного подумав, мы все-таки решились на небольшую заметку.

В продаже можно встретить два вида хлорного железа:

  • Шестиводное хлорное железо.
    Напоминает мокрый песок желто-оранжевого цвета.
  • Безводное хлорное железо.
    Порошок или комки чёрного цвета.

И то и другое отлично травит текстолит. Время травления свежеприготовленным раствором составляет порядка 5 минут, а со старым раствором время травления может увеличиваться до 20 минут и более. Для наглядности, мы приготовим совсем немного раствора и покажем, как разводить хлорное железо для травления плат.

Первым делом открываем нашу емкость с хлорным железом. Стараемся не выпачкать им руки, одежду и стол, т.к. его практически невозможно отмыть или отстирать от ткани.

Готовим посуду с водой, в которой будем делать раствор хлорного железа. Посуда должна быть пластиковой или керамической, применения металлических емкостей и инструментов категорически недопустимо. Воду в идеале лучше брать дистиллированную, но на практике все обходятся теплой прокипяченной.

Насыпаем пластиковой ложкой в емкость с водой хлорное железо и постоянно перемешиваем.

Добавлять хлорное железо лучше по пол чайной ложки за раз, раствор будет постепенно нагреваться, а также будут выделяться газы. Примерная пропорция раствора 1:3
(т.е. одна часть хлорного железа на три части воды) по весу.

Концентрацию можно определять и на глаз, хороший раствор должен быть по цвету как крепкий чай. По сути, разводить хлорное железо можно как угодно, но от этого напрямую будет завесить скорость травления платы.

Сам процесс травления лучше производить в слегка подогретом растворе. После травления плат отработанный раствор хлорного железа необходимо хранить в темном месте в герметичной таре до следующего использования.

Надеемся, что наша заметка будет полезной. Подписывайтесь на наши странички в социальных сетях и не упустите выход нового полезного материала.

Вконтакте

Хлорное железо — один из самых распространённых реактивов для травления печатных плат. Раствор не является агрессивным, как например азотная кислота, но обладает достаточной силой, чтобы стать на порядок выше раствора медного купороса и прочих перекисей водорода с лимонной кислотой. Потому, когда возникла необходимость изготовить небольшую печатную плату, мой выбор был очевиден. Но тут меня ждала неожиданность — в нашем городе хлорного железа не оказалось. «Давно уже нет», — сказала продавщица одного из радиомагазинов. Пришлось брать в интернете, все равно заказывал радиокомпоненты. По цене вышло 40 грн. (≈1,7$) за 250 грамм. С учётом того, что я что-то мастерю нечасто, за отсутствием времени, то такого количества хлорного железа мне хватит надолго.

Что ж, курьерские службы работают по графику, долго ждать не пришлось. Фасовка произведена в ПЭТ бутылку из-под газировки. Бутылка оказалась непрозрачной и увидеть объем не составляло возможности. Выглядело всё так:

Для хранения, считаю, что это очень удобно. Помяв бутылку в руках, понял, что внутри у меня пастообразное вещество и так просто оставить бутылку оно мне не даст. Отвинтил крышечку, убедился, что внутри точно хлорное железо (его запах больше не забудешь никогда) и приступил к поиску необходимой ёмкости.

К выбору ёмкости для хранения и использования хлорного железа нужно подойти ответственно. Для работы она должна быть удобной, для хранения — безопасной.
Необходимо знать, что в результате химических реакций из раствора будет постоянно улетучиваться хлор и соляная кислота. Все эти вещества являются ядами. Работать с хлорным железом нужно в хорошо проветриваемых помещениях (лучше на открытом воздухе), также запрещено наклоняться непосредственно над сосудом с раствором, чтобы избежать вдоха ядовитых веществ. Хранить советую в труднодоступном (ну и хорошо проветриваемом) месте, чтобы ни ребёнок, ни котёнок не смог перевернуть-разбить-разлить рабочий раствор. (Про последствия расскажу дальше по тексту).

Сопоставив все факты, в качестве сосуда я выбрал пластиковый лоток для пищевых продуктов.

Теперь один из самых главных вопросов — какие выбрать пропорции? Я над этим не заморачивался! Скорость травления зависит от концентрации чистого хлорного железа и температуры раствора. Добавите больше — травиться будет быстрее и наоборот (добавлять можно в любое время, но со временем раствор проще заменить полностью новым). Хлорное железо отлично растворяется в воде, потому можно добиться такой концентрации, что травление займёт до пяти минут.

Я налил в лоток 0,5л. тёплой воды и выдавил в него около половины бутылки хлорного железа (≈125г.
), постоянно перемешивая. Выдавливать было непросто. В результате получился раствор как на фото ниже.

Работать я решил в санузле с принудительной вентиляцией. На фото у меня нет, но я настоятельно советую ставить раствор на целлофан или одноразовые кульки и выбрасывать их по окончанию работы. Это относится и к хранению! Пролив раствор на кафель, стол, линолеум, придётся приложить немало усилий для их чистки. Чем больше выработка раствора — тем труднее будет чистить.
После контакта с тканью, в большинстве случаев, с ней придётся попрощаться. Исходя из этого — нельзя выливать отработку в канализацию. Во-первых — это яд, во-вторых — белоснежный унитаз окрасится в буро-ржавый цвет. Это нужно иметь в виду!

Получившийся у меня раствор вытравил небольшую плату за 15-20 минут. За это время я его пару раз перемешивал, особенно в конце, когда медь с платы начала пропадать на глазах, пока не исчезла окончательно.

Храню я такие вещи на балконе, в дальнем углу стеллажа. По соседству там обитает азотная кислота, но я использую её когда, например, нужно сделать небольшую плату с широкими дорожками. Тонер она, местами, разъедает, перманентный маркер не видит — рисовать приходится битумным лаком, что не особо удобно. Но, как говорится, всё имеет свое назначение!

Весь хром на наших детальках появляется вследствие гальванического хромирования.

Хромирование гальваническое
— представляет собой электрохимический метод нанесения металлических покрытий на пластмассу. Суть – наносят три слоя металла: медь + никель + хром. Хром вступает в реакцию и равномерно оседает на поверхности изделия. Данный тип хромирования применяется для эмблем автомобиля, радиаторных решеток, сувенирной продукции и т.д. и т.п.

Как избавитьлся от этого хрома?

Есть вариант активно поработать наждачкой, но очень часто детали ни разу не ровные, с множеством мельких элементов. Шкурить такое — руки отсохнут. Именно поэтому нам поможет химия, котрую мы любии прогуливать в школе!
Самый простой способ – это положить на некоторое время нашу пластиковую деталь в раствор хлорного железа и протравить, как печатную плату.

Хлорное железо

Что такое хлорное железо?

Хлорное железо FeCl3 — средняя соль трёхвалентного железа и соляной кислоты. На вид это химическое сырье представляет собой мягкую кристаллическую массу ржаво-коричневато-черного цвета. Применяется для травления печатных плат в электронной промышленности и приборостроении.

Приготовление
.

Раствор хлорного железа принято готовить исходя из пропорции 1 к 3 (1часть железа на 3части воды) по весу.
Раствор следует готовить в термостойкой неметаллической емкости, в которую наливается вода с температурой около 60-80 градусов. Желательно конечно использовать кипяченую воду, но прекрасно справляется с этой задачей и обычная вода из под крана. По науке нужно использовать дистиллированную воду, но на практике никто этим не заморачивается – у нас же не химическая лаборатория!
Хлорное железо необходимо всыпать в воду (!не в коем случае не наоборот!) малыми порциями, непрерывно помешивая раствор. При растворении вода будет нагреваться и будет видна достаточно бурная реакция (бурление, шипение, выделение пара, который крайне не рекомендуется вдыхать). На растворение придется затратить минут 20(тут все зависит от объемов) зато железо растворится полностью и не осядет на дно емкости как и не произойдет вскипания раствора, расплавления тары. Совет один – торопиться не надо!
После растворения необходимо дать отстояться раствору. Через 20 минут можно будет наблюдать оседание гидроксида железа (ржавчина) на дне, который всегда содержится в порошке хлорного железа и который препятствует травлению. Лучше дать раствору
отстояться часов 10-12, чтобы на дно емкости осел всякий мусор, который в хлорном железе часто присутствует. После того, как раствор отстоялся его нужно отфильтровать в чистую емкость, в которой он собственно и будет храниться. Раствор можно
запросто использовать неоднократно, и хранится он сколь угодно долго.
В итоге мы получили чистый, прозрачный, бурый раствор хлорного железа.

Результат травления:

Результат травления

Восстановление раствора

Каждый раз после использования раствор будет терять свою силу и последующее травление будет длиться дольше. Ускорить процесс травления опять же поможет подогрев и помешивание раствора.
Раствор можно восстановить, добавив в него соляной кислоты – часть гидроксида вновь
восстановится до хлорида железа. Но самый простой способ до ужаса банален – кидаем в раствор несколько обыкновенных гвоздей, на них из раствора осядет медь и раствор вновь наберет силу. Но злоупотреблять этим не стоит, особенно когда раствор новый — раствор может деградировать и постепенно сменит цвет с бурого на зеленый.
Есть еще несколько способов восстановления, но при условии того, что раствор нам нужен не в промышленных масштабах, то описывать их не буду.

Заключение

В заключении хочу предупредить: будьте очень осторожны с хлорным железом!

Все работы рекомендую проводить в перчатках – хлорное железо хорошо въедается в руки и плохо смывается мылом, попав на кожу оно может вызвать зуд и раздражение, в плоть до ожогов у людей с чувствительной кожей. При попадании в глаза промойте их большим количеством проточной воды и конечно обратитесь к врачу.

Всем мира!

PS Фото найдены в инете (белорусский BMW клуб, google, yandex)

Травление хлорным железом, практическая польза

sheb

Какой вообще практический смысл травить обычные стали хлорным железом?

ybccfy

Защита от коррозии.

sheb

Защита от коррозии.

И что осаждается на поверхность стали?

Антон42

Матовое покрытие
Защита от коррозии
Проявление структуры стали

Смотря что считать обычными сталями 😊

Антон42

узор какой нанести лаком и травануть, хотя не практический, а другой смысл 😊

Ghost2040

И что осаждается на поверхность стали?

а на уроках химии что говорили ???
травите в кислотной среде — получите соль 😀

dblsav

sheb
И что осаждается на поверхность стали?

Ничего не осаждается, если раствор хлорного железа свежий и в нем до этого не травили печатных плат. Однако, если травили платы, то сталь будет омедняться. Омеднение будет рыхлое и легко стираться.

sheb

А поточнее можете сказать?К примеру фосфатирование солью Мажеф, осаждается нерастворимые соли фосфорной к-ты,воронение ржавым лаком, осаждается окись железа, никелирование хромирование и д.р ясно из названия. Повторюсь,что осаждается при обработке хлорным железом?

sheb

а на уроках химии что говорили ???
травите в кислотной среде — получите соль

Какая соль?

sheb

Ничего не осаждается

Ну так если не осаждается, значит нафих нада?

napalm

Осаждается не соль, а плёнка окислов железа;точный состав, правда, не скажу. Покрытие не самое прочное, но, в целом, удовлетворительное. Травят, кстати, часто не ради этой пленки, а для того, чтобы проявить структуру (дамаски-булаты), или нанести рисунок или узор на сталь либо искусстенно «состарить» клинок.

dblsav

sheb
Ну так если не осаждается, значит нафих нада?

Осаждаться, как мне всегда казалось происходит от слова осадок…
Так вот, на поверхности стали образуется оксидная пленка, а ее состав (хим. формула), мне лично, по боку, главное, что стойкость к коррозии увеличивается.

sheb

что стойкость к коррозии увеличивается.

Увеличивается или вообще не ржавеет?

а ее состав (хим. формула), мне лично, по боку

Это как Портос говорил:»Я дерусь….. потому что дерусь». 😊

Udod

Увеличивается или вообще не ржавеет?

Попробуйте назвать мне сталь, которая «ВООБЩЕ НЕ РЖАВЕЕТ»

sheb

Попробуйте назвать мне сталь, которая «ВООБЩЕ НЕ РЖАВЕЕТ»

Не ржавеют воронённые и фосфатированые.

dblsav

sheb
Это как Портос говорил:»Я дерусь….. потому что дерусь». 😊

Вам виднее 😊, мне он такого не говорил. 😊
Да и знаком я с ним не был. 😊 😊

Попробую как Сержант сказать: «Вас в Гугле забанили….. ?»(С)

dblsav

sheb
Не ржавеют воронённые и фосфатированые.

😊, а также правильно крашенные, клееные, масляные…… 😊, можно продолжать долго, пока фантазии хватит.

Udod

Не ржавеют воронённые и фосфатированые.

Принесите мне что-либо вороненое или фосфатированное и я найду способ ,как вернуть вам это ржавым (без удаления этого покрытия ). 😊

sheb

Принесите мне что-либо вороненое или фосфатированное и я найду способ ,как вернуть вам это ржавым (без удаления этого покрытия ).

Я говорю про обычные земные условия эксплуатации ножа. Не найдёте вы способа, разве что обклеите ржавчиной.

Zuzamod

ща на пальцах объясню. Когда кунаешь в кислоту или хлорное железо, эта едкая дрянь выедает самые слабые частицы металла выступающие на поверхность, и заодно покрывает всю поверхность оксидной пленкой. Вот типа того
а воронение ржавеет очень хорошо, буквально на воздухе

Udod

Я говорю про обычные земные условия эксплуатации ножа. Не найдёте вы способа, разве что обклеите ржавчиной.

#18 IP
P.M. Ц

Земные условия для разных пользователей -понятия очень разные. Кто-то кусок хлеба отрежет ,вытрет нож и вложит в чехол, а другой порежет лучок, яблочки,капустку ,перемешает ножом салатик, обильно спрыснутый уксусом и круто посоленный ,а потом воткнет в мокрый пенек и оставит на ночь на берегу моря. 😞

dblsav

Udod
Земные условия для разных пользователей -понятия очень разные. Кто-то кусок хлеба отрежет ,вытрет нож и вложит в чехол, а другой порежет лучок, яблочки, капустку ,перемешает ножом салатик, обильно спрыснутый уксусом и круто посоленный ,а потом воткнет в мокрый пенек и оставит на ночь на берегу моря. 😞

и к утру на пеньке останутся лишь соли фосфорной кислоты. 😊

С Виленычем (Udod) бесполезно на эту тему спорить, у него Нобелевская премия по ковке клинков из ШХ и ржавлению металлов…. 😊

sheb

Zuzamod «а воронение ржавеет очень хорошо, буквально на воздухе»
Тото все охотники ходят со ржавыми ружжами 😊

sheb

С Виленычем (Udod) бесполезно на эту тему спорить, у него Нобелевская премия по ковке клинков из ШХ и ржавлению металлов….

Да знаю я Виленыча, спорили как то в прошлом году. Ножики у него отличные, но вот манера разговора-«Я начальник ты дурак»

Udod

но вот манера разговора-«Я начальник ты дурак»

Ни в коей мере такого не думал. Просто вопрос поставлен очень некорректно. Мне, например для защиты клинков от коррозии вполне достаточно пару раз порезать ножом овощи-фрукты, и помешать горячий чаек. Клинок становится темненьким, но при нормальном уходе не ржавеет. А кто-то помнится жаловался, что у него 95Х18 покрылась ржавчиной. А хлорное железо, имхо,делает примерно тоже ,что и мой способ. Вдобавок травленый клинок имеет темный вид и на нем не видны пятна, неизбежно появляющиеся при резке всяческих продуктов.

sheb

Не ну мне просто интересно, что лучше и как действует, не люблю я макать ножики во что попало. Вот почему на производстве не обрабатывают хлорным железом?Может Burchitai появится на форуме да разжуёт чё к чему.

Udod

Вот почему на производстве не обрабатывают хлорным железом?

Хлорное железо весьма активно воздействует на многие металлы, поэтому на производстве его применяют там, где без него просто нельзя (травление печатных плат). Что делается обычно в специальных помещениях. В противном случае вокруг ванны с ХЖ можно получить огромное количество ржавых станков 😊.

sheb

Хлорное железо весьма активно воздействует на многие металлы, поэтому на производстве его применяют там, где без него просто нельзя (травление печатных плат). Что делается обычно в специальных помещениях. В противном случае вокруг ванны с ХЖ можно получить огромное количество ржавых станков .

А составы для фосфатирования?Там изначально гремучая смесь, особенно для холодного фосфатирования распылением. Тоже надо спец помещение. Не шото тут не то,спец нужон чтоб рассказал. Я химиков спрашивал про хлористое железо, толком не знают, что за процессы идут. Один сказал, что ничего не осаждается. Тоже самое что в слабой соляной кислоте подержать.

Udod

Один сказал, что ничего не осаждается. Тоже самое что в слабой соляной кислоте подержать.

Возможно. Но для человеческого организма даже самая слабая соляная кислота не слишком приятна (если в нее пальцы сУвать). А хлорное железо -нет.

Ghost2040

а кто запретил хим воздействие кислот на метал?????
в результате реакции кислот с металлом получаем — соли, а я не говорил что пищевую соль, но не означает что ядовитая соль.
Может я и не был отличником по химии, но пусть кто то оспорит это !!!!!!

Sheb — если не хотите травить клинки, не травите, углеродка и легированные дадут после первого использования пятны, кроме эстетики ничего не пострадает, также как и травление ничего кроме эстетики не добавит ножу.
а все остальное это просто лирика на тему……..
извините, но устал от громких названий и «терминов»

dru029

Ghost2040
а кто запретил хим воздействие кислот на метал?????
в результате реакции кислот с металлом получаем — соли, а я не говорил что пищевую соль, но не означает что ядовитая соль.
Может я и не был отличником по химии, но пусть кто то оспорит это !!!!!!
Sheb — если не хотите травить клинки, не травите, углеродка и легированные дадут после первого использования пятны, кроме эстетики ничего не пострадает, также как и травление ничего кроме эстетики не добавит ножу.
а все остальное это просто лирика на тему……..
извините, но устал от громких названий и «терминов»

стопудово!

sheb

Sheb — если не хотите травить клинки, не травите

Кто сказал, что не хочу?Я не писал что не хочу. Я хотел узнать каким образом, травление защищает сталь. Думал кто нибудь расскажет с научной точки зрения, а не «макни в хлорид и будет тебе счастье».Вы не можете ответить, ну так и не отвечайте, зачем раздражаться по пустякам?Может найдётся кто опишет, нет..тема усвистает в конец списка и не будет никому досаждать.

ЮЗОН

sheb
Какой вообще практический смысл травить обычные стали хлорным железом?

Поспрашивай сдесь, может помогут.
http://forum.xumuk.ru/index.php?act=idx

cursed_feanor

Один сказал, что ничего не осаждается.

Ну как это… Оксид железа двухвалентного осаждается, по идее. В числе всего прочего — но все прочее надобно при травлении периодически счищать щеткой.

Приватир

травление защищает сталь

50% в лучшем случае, из опыта с Х12МФ (и не ХЖ, а ортофосфорной кислотой), с 65Г и ШХ — %% намного меньше. Рекомендуют качественную полировку всей поверхности клинка — как коэффициент минимизации коррозии.

jonn-y

sheb
Не ржавеют воронённые и фосфатированые.

Добро пожаловать к нам в оружейку. Явно сильного ржавения нет, но… потихоньку, полегоньку вороненые стволы ржавеют как гвозди

МухАН

Однако, если травили платы, то сталь будет омедняться. Омеднение будет рыхлое и легко стираться.

Пробовал — наоборот, еле счистил шкуркой. А рыхлое омеднение получается от травления в медном купоросе.
С уважением.

Стреляка

Спрошу в этой теме.

А что будет при травлении алюминия в ХЖ ? Он разрушается ?
Надо снять омеднение…

napalm

Разрушается. И неприятно пахнет.

DECEMBER

Да просто на поверхности создаётся плёнка окислов, замедляющих коррозию (но ни в коем случае не ИСКЛЮЧАЮЩИХ этот процесс 😊)

МухАН
А рыхлое омеднение получается от травления в медном купоросе.

В общем-то зависит от концентрации меди в самом растворе. Чем выше, тем скорее осаждение и более рыхлое и нестойкое покрытие (без применения специальных режимов и электролитов. У меня такие наблюдения 😊). Пробовал две одинаковых полированных полоски из 65Г в хлорном железе, поработавшем на печатных платах. Первая закинута на 5 минут просто в «грязный» раствор. Слой снимался тряпкой, на серо-грязной основе меди почти не оставалось. Потом «обеднил» раствор гвоздями 😊. Со второй железякой — интересный эффект — сталь протравливалась, но медный слой держался как зараза 😊. Пытался потом стравить его в чистом, без примеси меди, растворе — фиг вам! 😊 — сталь травилась ещё глубже, но медь тут же осаждалась на поверхность… Циркулировала туда-сюда чтоли?. Но раствор тоже загрязнился 😞…

chief

Хлорное железо имеет право оксидировать металл. Ибо при «работе» восстанавливается до хлористого железа.

Kudzip11

скиньте пропорции раствора, бо ХЖ нашел а в чем растворять и сколько, не надыбал, а на глазок как говорят, чето не доверяю, да, и время травления.
поделитесь опытом

VOVAN.K

Kudzip11
скиньте пропорции раствора

Не-е-е,дружище, На одном клинке тряпочкой пройдёшься и смывать бежишь, а на другом ложку столовую на стакан горячей воды (а на другой клин холодной)туды-сюды болтаешь его вынимая смотришь. Опосля очищения цвет светлеет. Подсказок тебе никто не даст. Пробуй сам. А то скажешь-«насоветовали, черти».

МухАН

2 DECEMBER
Валерий, просто я столкнулся с этим случайно. Есть у меня пузырь с ХЖ в котором прежний хозяин протравил куеву тучу плат, а я после травил свой логотип. И решил я (впервые)протравить отполированный клин. Так после этого, поминая всех чертей, счищал медь наждачкой и снова полировал. Так что это был еденичный случай.
С уважением.

Стреляка

napalm
Разрушается. И неприятно пахнет.

понял, спасибо.

DECEMBER

МухАН
Так после этого, поминая всех чертей, счищал медь наждачкой и снова полировал.

😀 Был и у меня аналогичный случай… Растворы перепутал. Да ещё и узор травил. Ох, сколько я разного тогда наговорил… 😀

Kudzip11

да…. помогли

DECEMBER

Kudzip11
бо ХЖ нашел а в чем растворять и сколько, не надыбал,

Растворять в горячей воде 😊. ХЖ — в виде порошка? Или гранул? Травить какую сталь собираетесь? На какую глубину? И с какой целью? 😊 Создать узор, просто затемнить?
В общем-то, к какой-то определённой концентрации обычно не привязываются. Просто в процессе травления периодически достают деталь, промывают и оценивают состояние поверхности. Начните со столовой ложки на поллитра воды. Это уже достаточно крепкий раствор.

Kudzip11

пасибо, вот ето ближе к делу

Антон42

Чет глюк, не смог лишние фоты удалить!

muscarin

Есть такая штука — гидролиз солей . При растворении Fe Cl 3 в воде образуется Fe(OH)3 + 3 HCL. Степень диссоциации у HCL намного выше поэтому и реакция у раствора вся напрочь кислотная. По сути ничем не должно отличаться от травления в слабом р-ре соляной к-ты.

Kudzip11

травил сегодня, закалибался но ка не крути появляиется такая пленка, цветная, как с неи бороться?

VOVAN.K

Kudzip11
как бороться?

Голый клин т.е. не одетый не обутый под краном горячей воды с фейри с щёткой драить хорошенько. Хороший показатель обезжиривания — вода стекает ручейком с клинка быстро без остатка и клин уже сухой кажется.
Протереть сухой чистой ветошью и помахать 😊
Можно приступать к хим. оксидированию.

МухАН

Голый клин т.е. не одетый не обутый под краном горячей воды с фейри с щёткой драить хорошенько. Хороший показатель обезжиривания — вода стекает ручейком с клинка быстро без остатка и клин уже сухой кажется.
Протереть сухой чистой ветошью и помахать
Можно приступать к хим. оксидированию.

Все неверно: пидорасить железку с фейри (ст. порошком) щеткой или губкой (новой)стороной где наклеена абраз. терка до тех пор, пока железка не будет смачиваться водой полностью без пятен. И ни в коем случае не вытирать, а только стрясти. Совать сразу и возить клин в р-ре туда-сюда периодически.
С уважением.

Kudzip11

все так делал, но пленка присутствует, я азял абразивной пастой удлил ее. надо бы протравить ище раз?

chief

muscarin
При растворении Fe Cl 3 в воде образуется Fe(OH)3 + 3 HCL.

Садись, двойка! 😀

petrovich719

Все неверно: пидорасить железку с фейри (ст. порошком) щеткой или губкой (новой)стороной где наклеена абраз. терка до тех пор, пока железка не будет смачиваться водой полностью без пятен. И ни в коем случае не вытирать, а только стрясти. Совать сразу и возить клин в р-ре туда-сюда периодически.
С уважением.

А в посудомоечной машине, нельзя под травление готовить? ни разу не добился полной смачиваемости, вручную. хоть и маму его… влево-право, вверх-вниз, с ферри и с хозяйственным мылом. 😛 😊

VOVAN.K

МухАН
Все неверно:

Что не верно? Вроде всё повторили…

DECEMBER

Kudzip11
появляиется такая пленка, цветная, как с неи бороться?

Я на своём мониторе плёнку не разглядел:-(. Травили собранный? Больстер от раствора как защищали? Может из него чуток меди (она является одной из составляющих в латунях/бронзах) в раствор вытянуло…

amaru

Такой же эффект былу меня, перетравливал готовый нож, на больстере бронза, хоть и закрывал его но кислота дырочку нашла. Пятна один в один, травил правда в азотке. Больше так не делаю, да и другим не советую.

VOVAN.K

Kudzip11
Могу предложить вариант. Как говорится тише едешь дальше будешь. Кусок бинта окунуть в расствор ХЖ и по клинку вдоль быстро не задевая первый проход. Наготове иметь ещё пару сухих кусов бинта.
Обезжирование:спирт бензин ацетон фейри по отдельности или всё сразу.

Kudzip11

VOVAN.K pasibo

МухАН

вода стекает ручейком с клинка быстро без остатка и клин уже сухой кажется.
Протереть сухой чистой ветошью и помахать

«быстро без остатка и клин уже сухой кажется» это как раз показатель наличия «жира» на поверхности. При полном обезжиривании вода растекается по поверхности тонкой пленкой и фиг ее стряхнешь с нее. Вытирать тоже ошибка — абсолютно чистые материалы еще поискать — т.е. снова покрывать клин грязью?

МухАН

2 petrovich719
Дык, Петя, минут по 20 приходится извращаться иногда. Я обезжириваю губкой для мытья посуды (с новья и только моя!!!)с абразивным слоем на одной стороне. Смачиваю ее жидкостью для мытья посуды и посыпаю стир. порошком, тру-споласкиваю, снова тру и так до победного 😊. Получается. Полезно перед этим протереть клин ацетоном (бензином чистым, спиртом).
С уважением.

DECEMBER

МухАН
Смачиваю ее жидкостью для мытья посуды и посыпаю стир. порошком, тру-споласкиваю, снова тру и так до победного

Толь, а не бывает впечатления, что половину времени тратишь на смывание самой жидкости для мытья?:-) А порошочек — это +! хотя иногда хватает ацетона и хозяйственного мыла…

AleksBr

Я для обезжиривания использую ацетон и щетку с хоз. мылом, не протирая сразу в х.ж. немного покрутиил повертел-вытащил посмотрел и так несколько раз пока результат не устроит.

chief

Тру кальцинированой(стиральной) содой (после ацетона) — считаные секунды…

Kudzip11

сегодня все сделал как обычиьно: отпалировал, промыл феири, жидкастью для мытья стекол, и начил равномерно наносить тампоном ХЖ, все потемнело почьти небыло видно рисунка, промыл под краном, с феири и шеткои, взял кусок валинка натер пастой абразивнои и потехонику начил натирать, всео стало проявлться как на фотобумаге, вот мое решение вопроса

МухАН

Толь, а не бывает впечатления, что половину времени тратишь на смывание самой жидкости для мытья?:-) А порошочек — это +! хотя иногда хватает ацетона и хозяйственного мыла…

Да хрен его знает 😊. Может быть. А после хозяйственного мыла появляется какой то непонятный налет. Кальц. сода не понравилась — долго у меня с ней получается. Пробовал тринатрийфосфат — та же бодяга. Для меня «фейри» + стир. порошок рулят.
С уважением.

Gwyneblaidd

Sheb — если не хотите травить клинки, не травите

Кто сказал, что не хочу?Я не писал что не хочу. Я хотел узнать каким образом, травление защищает сталь. Думал кто нибудь расскажет с научной точки зрения, а не «макни в хлорид и будет тебе счастье».Вы не можете ответить, ну так и не отвечайте, зачем раздражаться по пустякам?Может найдётся кто опишет, нет.. тема усвистает в конец списка и не будет никому досаждать.

Я являюсь химиком — внесу свою лепту в НАУЧНОЕ понимание этого вопроса. Во первых ангидридный хлорид железа(III) является достаточно сильной Льюисовой кислотой. В рассматриваем случае это не имеет практическое значение, но кислота она не в том понимании, что разъедает. Итак, соль ферум хлорида(III) хорошо растворяется в воде с выделением тепла, цвет раствора буро-красный, с ярко выраженными корозионными свойствами. Почему так? ВО первых, хлорид железа (III), выступает окислителем восстанавляваясь до хлорида железа(II), на этом и основанна активность солей по отношению к металам. Соотвественно, хлорид железа(II) таких свойств не проявляет ибо некуда ему восстанавливаться. Теперь по порядку. Почему его использую для травления плат? Всего две формулы:

FeCl3 + Cu → FeCl2 + CuCl
FeCl3 + CuCl → FeCl2 + CuCl2

И все становится ясным. Железо окисливает медь восстанавляваясь до железа хлорида(). Таким образом медь расстворяется в хлориде, образуя смесь хлоридов железа и меди. Дальше, все то же травление клинков. Это всего лишь химия — что хлорид делает с медью, то и делает с железом.

2 FeCl3 + Fe → 3 FeCl2

Тоисть, трехвалентное железо восстанавливается до двухвалентного и расстворяет чистое железо. В промышленности часто хлорид двухвалентного железа получают расстворение в трехвалентном хлориде метала железа. И всьо, никаких гидроксидов и прочих упаси господи «слабых соляных кислот». ТОисть, покрытие клинков — хлорид двухвалентного железа, которое впрочем очень даже может окисляться при действием, например, кислот.

С уважением Белый Волк

Халит

Тоисть, трехвалентное железо восстанавливается до двухвалентного и расстворяет чистое железо. —
ВОООТТТ, пришел и все объяснил…
а то, понимаешь, кто чем трет…

офф:
приходит мальчик-полудаун к папке.
-Пап, я вот откусываю яблоко, оно сначала зиленае, а патом каричнивае…

папа (дописывает диссертацию на тему «Наследственные дефекты ушей у кроликов породы «Сибирский вислоносый великан трехлапый», курит и протирает очки:
— понимаешь, сынок, в мякоти яблока содержится Fe, который при вступлении в окислительно-восстановительную реакцию с атмосфэээрным О2 превращается в Fe2O, натуральный цвет которого является каричнивым… Ты понимаешь, сынок, происходит иллюзия того, что мякоть откушенного тобой яблока становится каричивага цвета, это просто такое маленько чудо!

— пап, пап, а с кем ты сичас гаварил?!

синтаскис и орфография сохранены автором.

Dr.Dead

А как протравить глубоко 65х13,если образовавшаяся пленка не подвержена действию ХЖ?

МухАН

ХЖ прекрасно жрет и «нержавейку», только подогреть р-р, да понасыщенней его сделать, да подержать подольше…
С уважением.

sheb

ТОисть, покрытие клинков — хлорид двухвалентного железа

Как такое может быть?ведь хлорид двухвалентного железа растворим в воде?Причём очень растворим. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B4_%D0%B6%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%B0%28II%29Садись двойка!А вообще я долго рыл инет и расспрашивал «живых»химиков, так мне никто толком ничего не сказал. Короче эт уже не химия, а алхимия, а алхимию в университетах видать не преподают.

bs4u32sr30

по моему опыту могу сказать следующее
1. травление в ХЖ далеко не гарантия повышения устойчивости к коррозии (способ Вилленыча в этом плане некрасивше, но куда как практичней)
2. травление в ХЖ позволяет:
— зачернить клин насмерть (шняга весьма устойчива к оттиранию, но недолго. хаха)
— проявить рисунок стали (типа псевдобулат)
— скрыть косяки шлифовки/полировки (если надоело возиться с упрямой железкой да и химические методы полировки имеют место быть, особенно в сочетании с традиционными шкурками)
— избавиться от отпечатков пальцев на полированной поверхности (юзабилити)

все это применяется в комплексе или по одному в зависимости от ситуации.
моя имха.

DECEMBER

bs4u32sr30
все это применяется в комплексе или по одному в зависимости от ситуации.
моя имха.

Аналогичное мнение. Плюс помогает нанести декор на клинок (протравливание специального рисунка).

Interceptor

ПМСМ травление, в плане защиты от коррозии, сродни воронению. Поверхность после травления шершавая + оксидная плёнка, всё это пропитывается жиром (с тех-же рук), маслом и т.п. и способствует его удержанию на поверхности, а уже эти масла и жиры защищают металл.

P.S. Кстати такая поверхность гораздо хуже моется, что не есть хорошо в плане гигиены (прошу не путать травленую поверхность с полированной, потемневшей от естественного использования). На крайнем клинке заполировал оч. неплохой рисунок как раз из гигиенических соображений.

sheb

Из всего сказанного выводы:пытаться травить нержавейку и Х12МФ дурь(лучше вышлифовывать),травить надо дамасск(не практично зато красиво),все остальные стали лучше воронить(ржавым лаком)нежели травить в ХЖ.Всё ИМХО.

Hummel

sheb
Из всего сказанного выводы:пытаться травить нержавейку и Х12МФ дурь

Почему? Неглубокое травление с последующей полировкой (без фанатизма) позволяет получить очень приятную на вид матовую поверхность.
Обезжиривать, кстати, удобно средством «силит-бэнг-анти-жир» 😊 Попрыскали, горячей водой смыли. Так 3-4 раза.

Interceptor

пытаться травить нержавейку и Х12МФ дурь

Нержавейку не пробовал, а вот х12мф травил:

… с последующей полировкой (без фанатизма) позволяет получить очень приятную на вид матовую поверхность.

А вот на х12 в результате травления ХЖ очень даже приятный рисунок эдакого «псевдомикробулата» получается.

sheb

… с последующей полировкой (без фанатизма) позволяет получить очень приятную на вид матовую поверхность.

….за которую быстрее цепляется ржавчина. Поверхность ведь как бы «взрыхлена».И кстати ржавчину ведь легче удалить с полированного клинка, чем зачищать, обезжиривать и заново травить. Конечно если ржавчина не глубоко въелась. Кстати тема создавалась не потому я своими глупыми вопросами решил всех «задолбать»,а потому что попадаются заказчики которые любят эти самые вопросы задавать….. и попробуй не ответь. Кто то говорил о способе:порезать лимон, помешать горячий чай, размешать салат. Кто то говорил о протравить, а потом позамацывать пальцами. Так может истина в том что надо «разрыхлить»поверхность ХЖ или чем другим, а потом покрыть маслом, типа чтоб масляной плёнке было за что уцепиться?

Hummel

sheb
Так может истина в том что надо «разрыхлить»поверхность ХЖ или чем другим, а потом покрыть маслом, типа чтоб масляной плёнке было за что уцепиться?

Думаю, что именно так. Тому же воронению грош цена в плане защиты от коррозии, если бы не промасливание. По наблюдениям, травленая таким образом Х12МФ корродирует меньше полированной. И восстановить при желании внешний вид проще — обезжирили и окунули в раствор хлорного железа. А потом слегка полирнули.

akimoff

недавно пробовал протравить для защиты клинок Polar 95
нехорошо все как то получилось, ели подержать примерно 10 сек то почти не видно результата, а если на менуту оставить, то там где спуски получается черное совсем а на обухе и над спусками серое…
и по контурам (углам) снежность некоторая?
в чем проблема?!
спасибо

Gwyneblaidd

Как такое может быть?ведь хлорид двухвалентного железа растворим в воде?Причём очень растворим. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B4_%D0%B6%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%B0%28II%29Садись двойка!А вообще я долго рыл инет и расспрашивал «живых»химиков, так мне никто толком ничего не сказал. Короче эт уже не химия, а алхимия, а алхимию в университетах видать не преподают.

И от куда Вы такой умный двойки ставить? 😊 Вам тоже двойка, за алхимию. Металлы являют собой металлическую решетку, слышали про такое? По вашему если что-то «остается» на металле, то оно обязательно нерастворимо? Если говорим про оксиды, то да, но любой осад легко вытрется с поверхности металла при использовании. Хлорирование проходить с сбережением конформации металлической решетки, поэтому метал не сразу растворяется, а при определенной глубине хлорирования слоя металла и разрушения металлической решетки.

С уважением

Gwyneblaidd

А окислительно-восстановительные реакции никто не отменял. ВОзьмите попробуйте сульфат железа вместо хлорида (то же самое), Имхо промышленность выбирает самый дешевый вариант. Алхимия восполняет острое незнание химии.

sheb

И от куда Вы такой умный двойки ставить? Вам тоже двойка, за алхимию. Металлы являют собой металлическую решетку, слышали про такое? По вашему если что-то «остается» на металле, то оно обязательно нерастворимо? Если говорим про оксиды, то да, но любой осад легко вытрется с поверхности металла при использовании. Хлорирование проходить с сбережением конформации металлической решетки, поэтому метал не сразу растворяется, а при определенной глубине хлорирования слоя металла и разрушения металлической решетки.

Подождите, вы же сами сказали, что при травлении ХЖ на клинке остаётся слой хлорида железа двухвалентного который якобы и защищает клинок от коррозии. сказали или не сказали?Я лишь указал что такого быть не может, так как этот хлорид водорастворимый, если он и будет защищать то до первой встречи с водой.

Хлорирование проходить с сбережением конформации металлической решетки, поэтому метал не сразу растворяется, а при определенной глубине хлорирования слоя металла и разрушения металлической решетки.

Ай доунт андэстэнд. Я тож так умею:»С точки зpения банальной эpyдиции каждый индивидyyм, кpитически мотивиpyющий абстpакцию, не может игноpиpовать кpитеpии yтопического сyбьективизма, концептyально интеpпpетиpyя общепpинятые дефанизиpyющие поляpизатоpы, поэтомy консенсyс, достигнyтый диалектической матеpиальной классификацией всеобщих мотиваций в паpадогматических связях пpедикатов, pешает пpоблемy yсовеpшенствования фоpмиpyющих геотpансплантационных квазипyзлистатов всех кинетически коpеллиpyющих аспектов.»

Gwyneblaidd

Ай доунт андэстэнд

На пальцах… Есть кусок метала. Он имеет объем. Молекулы в металле состоят в определенном порядке — металлической решетке, которая поддерживаются электронами — «электронный газ» (он же проводит электричество в металлах). В углах металлической решетке стоят собственно атомы метала, например, железа. Чтобы атом метала «вымылся» из решетки необходимы некоторые усилия. Я имел в виду, что хлорид железа не вымывается из металлической решетки при неглубоком хлорировании металла. Чем глубже хлорирование, тем больше перераспределяется локальный заряд в решетке, что обуславливает выпадение крайних молекул хлорида железа из структуры решетки. А то, что на клинке — это хлорид железа в составе металлической решетки. Осадками покрывать нету смысла — любой осадок при трении отцепится, упадет, и оголит нижележащий слой металла.

sheb

А то, что на клинке — это хлорид железа в составе металлической решетки.

Как скажите. Всё равно выше говорили что ржавеет если маслом не покрывать.

Planespotter

Принесли мне бутыль хлорного железа. Сверху налита темная красноватая жидкость. Внизу нечто кристаллизовавшееся, хрен отколешь. На бутыле надпись: хлорное железо «Ч». Как этим клинок травить? Поиском не нарыл ничего.

serge-vv

Gwyneblaidd
Металлы являют собой металлическую решетку

может все таки кристаллическую? (опять двойка)

DECEMBER

Planespotter
Сверху налита темная красноватая жидкость. Внизу нечто кристаллизовавшееся, хрен отколешь. На бутыле надпись: хлорное железо «Ч».

Хлорное железо чистое 😊. Столовую ложку этой красноватой жидкости на поллитра тёплой воды и пробуй на контрольном куске. Слабовато? Добавь ещё чуток 😊 То, что закристаллизовалось, со временем растворишь, добавляя воды (желательной кипячёной).

Planespotter

Спасибо! Буду попробовать.

Russian Hamradio — Хлорное железо и его заменители.

Многие радиолюбители изготавливают различные платы самостоятельно, поэтому напоминаем соотношение компонентов в растворе хлорного железа используемом при травлении печатных плат и рецепты растворов, которыми его можно заменить.

Раствор хлорного железа: на 150 гр. FeCI3 берется 200 мл воды H2О. Время травления 5 — 10 минут.

Хотя хлорное железо и не ядовито (в чистом виде оно применяется в медицине для остановки кровотечения путём наложения на рану ватки с его раствором), но оставляет очень трудноустранимые пятна. В качестве пятновыводителя рекомендуется концентрированный раствор щавелевой кислоты, которым следует обильно смочить тряпку и положить её на пятно на десятки минут. Затем это место промывают водой.

Восстановление хлорного железа

При многократном использовании одного и того же раствора он покрывается темными пятнами, теряет травильные качества. Для восстановления в него необходимо опустить кусочки железа (гвозди, шурупы, опилки). Через несколько дней они покроются антикоррозионным слоем меди и их можно использовать по прямому назначению, а регенерированный раствор следует профильтровать и он готов к дальнейшему использованию.

При отсутствии хлорного железа раствор для травления можно получить в домашних условиях несколькими способами:

  1. В пластмассовую или стеклянную посуду на 1 часть обыкновенной ржавчины по весу следует взять 3 части соляной кислоты. Через несколько дней большая часть ржавчины растворяется и раствор приобретает характерный желто-коричневый цвет. Его аккуратно сливают с лежащего на дне шлама и, при необходимости, фильтруют через ткань, положенную на горло стеклянной банки.
  2. В стеклянную посуду на одну треть заливают раствор HCI и туда же малыми порциями добавляют железный сурик в общем количестве около 1,5 части по объему, весь раствор тщательно перемешивают. Химический процесс идет с выделением газов, поэтому помещение должно иметь вытяжную вентиляцию или хорошо проветриваться. Раствор оставляют на несколько дней на открытом воздухе, по завершению реакции хлорное железо выпадает в осадок, верхний слой сливают, а хлорное железо используют по назначению.
  3. Раствор для травления печатных плат на основе соляной кислоты и перекиси водорода. Для приготовления берется 30% раствор перекиси водорода, соляная кислота плотностью 1,2 и вода, все это перемешивается в стеклянной посуде в соотношении соответственно 2:2:6 частей. Если перекись водорода аптечная 16 -18 %, то соотношение смешиваемых частей соответственно 2:4:4. Время травления таким раствором составляет до 10 минут.

    В том случае, когда вместо раствора перекиси водорода имеется перекись водорода в таблетках, рецепт приготовления травящего раствора следующий: в стакане воды Н20 (250 мл) растворяется 5 таблеток перекиси водорода, затем полученный раствор выливают в стеклянную посуду и добавляют 15 мл раствора концентрированной соляной кислоты HCI, все это перемешивают и раствор готов к использованию. Время травления печатных плат таким раствором составляет до 1 часа.

  4. Щелочные травильные растворы (растворяют нелуженую медь, практически не затрагивая луженые дорожки)

    1-й состав

    • Медный купорос CuSO4 …………………………………………170 … 190 г/л
    • Аммоний сернокислый{NH4)2SO4
      …………………………150 … 170 г/л
    • Аммиак водный 25% раствор NH4ОН ………………… 500 мл/л

    2-й состав

    • Хлорид меди II СuСI2 …………………………………………  100
      … 110 г/л
    • Хлорид аммония NH4CI ………………………………………… 150 … 170 г/л
    • Аммиак водный 25%-й NH4OH …………………………… 400 … 500 мл/л
    • Бикарбонат аммония (МН4)2СO3
      ……………………… 20 … 30 г/л
  5. Ну и традиционный самый недефицитный раствор медного купороса и поваренной соли, в расчете на 500 мл:
    • NaCl — 4 столовых ложки,
    • CuSO4 — 2 столовых ложки
    • Время травления — около 8 часов.

    Материал подготовил Ю. Замятин, (UA9XPJ)

Все своими руками Хлорное железо своими руками

Опубликовал admin | Дата 13 сентября, 2011

Хлорное железо это самый эффективный химикат для травления печатных плат, но уж очень дорогой. Приготовить его собственными руками в резиновых перчатках можно по рецептам выписанным из журнала «Радио».

Способы приготовления хлорного железа

Для приготовления хлорного железа, используемого при травлении печатных плат, мы использовали порошкообразный железный сурик и техническую соляную кислоту, имеющиеся в продаже. На одну (по объему) часть соляной кислоты требуется 1,5—2 части сурика. Компоненты смешивают в стеклянной посуле, добавляя сурик небольшими порциями до прекращения химической реакции, в результате которой образуется раствор хлорного железа, готового к употреблению, а на дно выпадает осадок. Приготовление хлорного железа необходимо производить на открытом воздухе, соблюдая меры предосторожности В. БАЦУЛА. В. КУЗИН г. Севастополь

&nbsp

В «Радио» (1990. № 8, с. 74) была опубликована заметка А. Сергиенко и В. Иваненко «Приготовление хлорного железа», в которой рассказано, как в любительских условиях приготовить треххлористое железо для травления плат. Суть этого способа состоит в обработке соляной кислотой обычной ржавчины. Однако набрать необходимое количество ржавчины не так просто, как кажется. К тому же в ней неизбежно бывает немало «грязи», которая портит конечный продукт. Эту задачу я решил химическим путем. При прокаливании на огне железного купороса (его можно приобрести в магазинах, торгующих бытовой химией или садово-огородными принадлежностями) из него сначала испаряется вода и остается белая масса безводной соли сульфата железа. При дальнейшем нагревании (при температуре более 400С) масса разлагается с выделением газообразных окислов серы, которые образуют в воздухе пары серной кислоты. Поэтому работу надо проводить под хорошей вытяжкой или на открытом воздухе. В процессе прокаливания необходимо дробить спекающуюся массу. Через некоторое время она превращается в тонкодисперсный порошок ржавчины довольно высокой чистоты. Хранить порошок следует в герметичной посуде, так как он гигроскопичен и из-за этого слеживается в комки. Химическое обоснование процесса получения ржавчины изложено в учебном пособии Глинки Н. Л. «Общая химия» (например, 1975 г. на с. 680)
В. ЗАБИРОНИН, г. Луцк, Украина

&nbsp

Журнал уже опубликовал насколько вариантов рецептуры раствора для травления печатных плат, не содержащего хлорного железа. И все же многие предпочитают обрабатывать платы в растворе хлорного железа, поскольку в нем травление идет значительно быстрее. К сожалению, готовое хлорное железо остается дефицитом, и это заставляет радиолюбителей искать способы самостоятельного его приготовления (некоторые из них тоже были описаны в журнале). Мы предлагаем еще один довольно простой способ приготовления хлорного железа в домашних условиях. Для этого потребуется техническая соляная кислота, продаваемая в магазинах хозяйственных товаров, и двуокись железа — ржавчина. В трехлитровую банку наливают примерно 1л кислоты, соблюдая необходимые меры предосторожности, и засыпают туда понемногу двуокись железа до тех пор, пока не прекратится реакция. После отстаивания раствор надо слить в другую посуду — он готов к травлению. Работу желательно проводить вне жилого помещения, так как в ходе реакции выделяется большое количество пены и газов, имеющих неприятный запах, а в пене могут быть остатки кислоты.
А. СЕРГИЕНКО. В ИВАНЕНКО г. Артемовск Ворошиловградскои обл.

&nbsp

Если нет хлорного железа в готовом виде (в порошке), то его можно приготовить самому. Для этого необходимо иметь 9 %-ную соляную кислоту и мелкие железные опилки. На 25 объемных частей кислоты берут одну часть железных опилок. Опилки засыпают в открытый сосуд с кислотой на несколько дней. По окончании реакции раствор становится светло-зеленым, а через пять-шесть дней окраска меняется на желто-бурую — раствор хлорного железа готов к применению. Для приготовления хлорного железа можно использовать порошкообразный железный сурик. При этом на одну объемную часть концентрированной соляной кислоты требуется 1,2—2 части сурика. Компоненты смешивают в стеклянной посуде, добавляя сурик небольшими порциями. После прекращения химической реакции на дно выпадает осадок — раствор хлорного железа готов к применению.

&nbsp

В процессе травления печатных плат раствор хлорного железа постепенно теряет свою активность, и скорость травления уменьшается. Это объяс¬няется тем, что раствор насыщается ионами меди.
Обычно такой раствор сливают. Од¬нако можно восстановить его актив¬ность простым способом. В отработан-ный раствор надо погрузить несколько больших стальных гвоздей. Через не¬которое время излишек меди из раст¬вора осядет на поверхности гвоздей и на дне сосуда. После этого раствор сливают в другую посуду, удаляют медь из травильной ванны, очищают гвозди, а затем снова кладут их в ванну и заливают этим же раствором. По мере накопления меди на гвоздях ее удаляют. Таким образом, удается значительно продлить «жизнь» раство¬ра хлорного железа.
В. КОЛОБОВ г. Люберцы Московской обл.

&nbsp

     
«Обычная ржавчина» для изготовления хлорного железа практически не годится. Тем более железные опилки или кусочки железа — проверено! Нужно брать ржавчину, отделяющуюся от железа пластами — она образуется в очень влажной атмосфере (шахта, подвал и т.п.) Эта ржавчина состоит из окиси + закиси железа, что и нужно. На 0,5 л соляной кислоты (продается в хозяйственных магазинах) нужно взять по объему 1,5 стакана измельченной (0,3 — 0,5 см.) ржавчины. Все это поместить в 1 л. стеклянную банку и добавить 25 мл. ацетона (катализатор). Именно ацетона, а не какого-то растворителя. Банку накрыть куском стекла. Помешать 3 — 4 раза за пару дней — и у Вас будет хлорное железо лучше заводского.

Обсудить эту статью на — форуме «Радиоэлектроника, вопросы и ответы».

Просмотров:19 589

Прекратите использовать травитель с хлоридом железа! (Лучшее решение для травления.): 6 шагов (с изображениями)

(Примечание: я экономист, а не химик. Пожалуйста, оставьте комментарий, если у вас есть какие-либо исправления и / или дополнения к этому материалу!)

Я наткнулся на эту идею, когда увидел этот веб-сайт: «Травление воздухом, регенерированным кислотным хлоридом меди» Адама Сечелле. Хлорид меди можно использовать повторно на неопределенный срок, повышая уровень кислоты и добавляя кислород (поступающий из атмосферы). Звучит дешево и безвредно для окружающей среды.

На сайте есть много хорошей химической информации о травлении хлоридом меди. Его данные по скорости травления великолепны, и его простая процедура титрования для поддержания кислотности раствора довольно приятна.

Чтобы приготовить раствор хлорида меди, он растворяет пучок медной проволоки в соляной кислоте и упоминает, возможно, использование перекиси водорода для ускорения окисления, но не вдавался в подробности.

Что заставило меня задуматься. У вас еще не было хлорида меди, но вы можете получить его, растворив медь.Растворение меди — это название игры в травление. Таким образом, мы можем сделать один травитель, который сделает другой травитель бесконечно перезаряжаемой. Элегантный.

Оказывается, соляная кислота / перекись — это обычный травитель для домашнего пивоварения (и я снова изобрел колесо заново), но я думаю, что люди так привыкли выбрасывать свой «отработанный» травитель, что не делают этого. не думаю о повторном использовании. Вся суть этой инструкции в том, что вы не выбрасываете ее, а навсегда используете растворенную медь в качестве своего длительного травителя.

Вот что происходит химически:

До того, как в растворе будет растворено много меди, преобладающей чистой реакцией будет Cu + 2 HCl + h3O2 -> CuCl2 + 2h3O. То есть дополнительный кислород в растворе из пероксида окисляет металлическую медь в присутствии кислоты с образованием хлорида меди (II). Это наш стартовый травитель. Полученный CuCl2 должен иметь красивый изумрудно-зеленый цвет.

После того, как вы растворили много меди в растворе и израсходовали всю перекись, хлорид меди сделает большую часть травления за вас: CuCl2 + Cu -> 2 CuCl.Это конец травления.

В конце концов вы травите так много, что превращаете весь CuCl2 в CuCl, который не растворяет медь (и имеет неприятный коричневый цвет). Если в растворе достаточно кислоты, вы можете просто добавить больше кислорода, чтобы повторно окислить медь (I), образуя больше хлорида меди (II) и воды: 2 CuCl + 2 HCl + O -> 2 CuCl2 + h3O. А потом снова можно травить.

Итог:

Поддерживать две вещи: уровни CuCl2 и уровни кислоты.

CuCl2: после того, как вся перекись израсходована и раствор начнет приобретать коричневатый оттенок, вам придется добавить кислород, чтобы снова регенерировать раствор: добавьте еще несколько колпачков перекиси или пузырьки воздуха через раствор или перемешайте его. энергично или просто перелейте в открытую емкость и подождите.Легко определить, когда вы снова будете готовы к травлению, потому что раствор станет зеленым.

Также невозможно добавить слишком много кислорода, добавляя воздух, поэтому пузыри / водоворот сколько душе угодно. Если вы используете перекись для добавления кислорода, будьте осторожны — небольшое количество имеет большое значение, и в основном это вода, поэтому вы разбавляете травитель, добавляя ее.

Кислота: Обратите внимание, что HCl расходуется в стартовом травителе и реакциях регенерации. Так что со временем нам придется добавить немного больше кислоты.Если вы заметили, что ваш коричневый травитель сложнее перезеленеть, вероятно, пора подумать о кислоте.

Я пробовал титрование, описанное на сайте Адама, пару раз, оно довольно простое, но требует точных весов и чистого щелока (вернемся в хозяйственный магазин …). Легче просто бросать колпачок кислоты через каждые несколько партий досок, что, кажется, помогает мне.

Губка + метод хлорида железа — протравка печатных плат за одну минуту! : 5 шагов (с изображениями)

В этом руководстве я покажу вам, как протравить печатную плату примерно с помощью столовой ложки раствора для травления хлористого железа и 2-дюймовой квадратной губки.Вы будете поражены, когда обнаженная медь на печатной плате исчезнет у вас на глазах, а ваша плата полностью протравится за минуту или меньше!

Я нашел мимолетное упоминание об этой технике использования губки с небольшим количеством хлорида железа на веб-сайте Pulsar, и я очень скептически отнесся к тому, что это может сработать. Естественно, я попробовал.

Раньше, когда я делал печатные платы, я делал это так же, как и большинство из нас. Я поместил хлорид железа в небольшую ванну, бросил в раствор замаскированную плату и долго раскачивал ее из стороны в сторону.Даже со свежим крепким раствором хлорида железа обычно требуется не менее 10 минут для удаления меди. По мере того, как раствор становился слабее, травление занимало все больше и больше времени.

Несколько месяцев назад я открыл для себя метод травления печатной платы смесью 1 часть кислоты пула (соляной кислоты) и 2 частей перекиси водорода. Вы найдете множество замечательных инструкций по этому методу. Этот метод отлично работает, и меня разозлило то, что я потратил столько денег и усилий на хлорид железа за эти годы, когда у меня уже были все химические вещества, необходимые мне прямо дома, чтобы использовать этот метод.Недостатком раствора кислоты и перекиси водорода является то, что соляная кислота может вызвать ожоги кожи, немного опасна и повреждает предметы, с которыми контактирует. Кроме того, я обнаружил, что раствор для травления был довольно агрессивным, что отлично подходило для быстрого травления, но в итоге я получил серьезную подрезку и частичное стирание следов, а раствор, как правило, был более агрессивным по отношению к используемым мной резистным материалам и частично растворялся. маску убрать во время травления.

В эти выходные я попробовал этот метод губки и хлорида железа, чтобы протравить 3 щитовых платы Arduino, которые я создаю прототипом для нашей системы доступа членов с RFID-меткой в ​​TechShop (TechShop — это мастерская DIY на основе членства площадью 15000 квадратных футов, расположенная в Menlo Park CA, Портленд, штат Орегон, и Дарем, Северная Каролина).Я был настолько впечатлен успехом этой техники, что решил записать ее в виде инструкций.

Метод, который я вам сейчас покажу, дает вам преимущества всех других методов и не имеет недостатков. В частности:

o Вы получаете быстрое травление (намного быстрее, чем любой из известных мне методов),
o Вы используете столовую ложку раствора, поэтому проблемы с утилизацией устранены
o Небольшого флакона с хлоридом железа хватит на сотни плат
o Нет необходимости в баке или ванне, нет нагрева или перемешивания
o Подрезы практически отсутствуют, и резист остается на месте
o Нет необходимости пытаться уменьшить количество протравляемой меди
o Травление происходит так быстро что на самом деле интересно смотреть и показывать своим друзьям!

Давайте перейдем к делу, ладно?

Как протравить печатную плату: Часть 1

В этом выпуске мы покажем вам, как протравить печатную плату в домашних условиях, используя метод переноса тонера и травитель с хлоридом железа.

Если вы следовали нашей серии статей «Как спроектировать печатную плату с использованием EAGLE» в выпусках 34 и 35, вы бы разработали печатную плату генератора прямоугольных импульсов, которую можно было бы отправить изготовителю печатной платы. В этом руководстве используется та же конструкция печатной платы генератора прямоугольных волн, которую мы будем травить дома.

Вы, безусловно, можете использовать свой собственный дизайн печатной платы для этого урока или загрузить дизайн генератора прямоугольных импульсов с нашего веб-сайта, если хотите.

Уметь протравить печатную плату в домашних условиях — это отличный навык. Это может избавить вас от необходимости создавать сложную схему на монтажной плате или ждать неделями, чтобы получить плату от местного или международного производителя печатных плат.

Существует множество способов травления печатной платы в домашних условиях. Есть разные способы нанесения вашего рисунка на медную плату и разные травители на выбор, все со своими плюсами и минусами.

Для этого урока мы используем пленку Press-n-Peel, которую вы можете приобрести в местном магазине электроники, включая Jaycar (номер детали.HG9980) или Altronics (номер детали H0770, на фото).

КРЕДИТ ИЗОБРАЖЕНИЯ: Altronics

Примечание. Этот метод переноса тонера потребует использования копировального аппарата или лазерного принтера, чтобы нанести ваш дизайн на пленку, поскольку струйные принтеры использовать нельзя.

Мы будем использовать травитель с хлоридом железа, доступный от Altronics (номер детали H0800). Он поставляется в бутылке емкостью 500 мл, предварительно смешанной для удобства использования.

В нашем следующем выпуске мы научим вас использовать печатные платы с резистивным покрытием и персульфат аммония в качестве травителя.

Хлорид железа, хотя и является одним из более безопасных химикатов для травления, по-прежнему является очень едким химическим веществом, способным вызвать серьезные ожоги и опасным для жизни животных. Таким образом, прежде чем мы начнем, совершенно необходимо уделить время рассмотрению аспектов безопасности этого процесса. Вы будете иметь дело с сильным нагревом и очень едкими химическими веществами. Таким образом, мы умоляем вас соблюдать как минимум основные меры безопасности, изложенные здесь:

  • У вас должна быть чистая рабочая зона без каких-либо легковоспламеняющихся материалов.
  • Прочтите этикетку на контейнере с травильным химикатом.
  • Прочтите паспорт безопасности материала (MSDS) для используемого вами химического вещества!
  • Устраните все опасности споткнуться в зоне, где вы используете хлорное железо. Это включает в себя обеспечение того, чтобы в номере не было детей и домашних животных.
  • Вы ДОЛЖНЫ носить базовые PPE , включая длинные рукава, нитриловые перчатки и защиту для глаз.
  • Работайте в хорошо вентилируемом помещении.
  • Накройте все рабочие поверхности одноразовым листом, как минимум газетой.
  • Не выбрасывайте этот материал в мусор или канализацию. Он ДОЛЖЕН храниться в четко маркированной бутылке и утилизироваться на предприятии по утилизации / переработке химикатов.
  • Хлорид железа навсегда окрашивает практически любую поверхность (даже стекло), с которой соприкасается, и начинает разъедать любой черный металл при контакте. Вы должны предпринять практические шаги, чтобы убедиться, что жидкость не контактирует с какими-либо поверхностями, которые вы не хотите повреждать.

В этом процессе также используются другие химические вещества, с которыми производители, вероятно, более знакомы, такие как изопропиловый спирт и ацетон. Если вы не знакомы с мерами безопасности для этих химикатов, вам также необходимо проконсультироваться с MSDS от них и следовать инструкциям.

Первым шагом в процессе травления является перенос модели вашей печатной платы CAD на покрытую медью печатную плату. Наш любимый метод — напечатать дизайн на глянцевой бумаге с помощью тонерного / лазерного принтера.

Примечание. Этот метод не работает со струйным принтером. Тонер — это, по сути, очень тонкий пластиковый порошок, который плавится и наносится на бумагу. Этот процесс берет этот пластик и, повторно нагревая его при контакте с плакированной медью печатной платой, заставляет его переноситься с глянцевой бумаги на медь.

Хотя это можно сделать с любой глянцевой бумагой, мы предпочитаем использовать пленку Press-n-Peel для печатных плат, которую вы можете найти в большинстве магазинов электроники. Пленка специально разработана и более безопасна для вашего домашнего утюга, так как она выдерживает высокие температуры.

Для печати проекта печатной платы вам необходимо использовать настройки слоев, чтобы отключить ненужные слои. Для нашего примера (с использованием EAGLE) все, что нам нужно, это нижний слой и контактные площадки.

Нажмите CTRL + P для печати (Command + P на Mac). Это вызовет диалоговое окно печати. Убедитесь, что параметры принтера и бумаги установлены правильно, коэффициент масштабирования установлен на 1, а параметры «Сплошной» и «Черный» выбраны (отмечены галочкой).

Для экономии бумаги вы можете печатать доску в углу, а не в центре по умолчанию.Это позволяет печатать больше дизайнов на одном листе.

Убедитесь, что вы печатаете на матовой стороне бумаги Press-n-Peel, поэтому вам нужно знать, в какую сторону вставить ее в принтер. Обычно на лотке принтера есть небольшой значок, показывающий, на какой стороне выполняется печать. Еще одна уловка, позволяющая определить, на какой стороне печатается печать на вашем принтере, — написать на листе бумаги формата A4 и пропустить его через принтер.

После того, как вы ознакомитесь с Паспортом безопасности материалов (MSDS) для хлорида железа, определили потенциальные опасности и внедрили практические меры контроля, вы можете приступить к процессу травления.

Первый шаг — подготовить необходимое оборудование, в том числе:

  • Чайник
  • Бумажное полотенце
  • Нитриловые перчатки
  • Защита глаз
  • Наждачная бумага / мочалка
  • Средство для мытья посуды
  • Хлорид железа
  • Изопропиловый спирт
  • Ацетон
  • Утюг
  • Клейкая лента
  • Лист бумаги формата А4
  • Перманентный маркер с фетровым наконечником
  • Емкости и чаши
  • Пластиковый противень или большой мешок для мусора
  • Ланолин или вазелин (для кистей и предплечий с последующими перчатками)
  • Пластиковые щипцы или дешевый пинцет (чтобы поднять плату)

Вам понадобится емкость с хлористым железом и емкость с прохладной водой.Это должно быть то, что вы хотите оставить для единственной цели — травление печатных плат, или что-то, что вы с радостью выбросите. Если вы собираетесь оставить контейнер, вы обязательно должны четко пометить его как непригодный для использования с пищевыми продуктами. Это должно помешать кому-либо использовать контейнер в дальнейшем для хранения продуктов.

Бумажное полотенце и много из него. Как мы уже говорили ранее, хлорид железа окрашивает практически любую поверхность, с которой соприкасается, и даже кожу.

Примечание: ланолин или даже вазелин следует наносить на руки и предплечья, а затем в перчатки.Для поднятия печатной платы следует использовать пластмассовые томги или дешевые пинцеты. Бумажное полотенце можно положить на рабочую поверхность, чтобы уменьшить окрашивание в случае капель или разливов, однако оно также необходимо для очистки печатной платы и ваших рук.

Утюг или, в нашем случае, модифицированный ламинатор. Вам нужен способ переноса тонера с глянцевой бумаги на подложку печатной платы. Для этого вы можете просто использовать утюг с температурой около 110 ° C — 170 ° C.

Для процесса необходимы

изопропиловый спирт и ацетон.Спирт используется для очистки поверхности печатной платы, позволяя тонеру переноситься как можно лучше, а ацетон используется для удаления тонера с протравленной печатной платы, подготавливая ее к пайке.

Хлорид железа действует намного быстрее, когда раствор теплый. Нам нравится наполнять большую миску теплой водой с температурой около 50 ° C и помещать в нее миску с хлористым железом. Это позволяет хлориду железа нагреваться, а также добавляет еще один уровень защиты от разливов.

Для обеспечения наилучшего переноса печатная плата должна быть чистой и не подвергаться окислению.Вы можете использовать очень мелкую наждачную бумагу, порошок типа Ajax, намыленную тонкую стальную вату или зеленые мочалки 3M, но избегайте использования наждачной бумаги с большим зерном или металлических мочалок. Смачиваем пустую плату и добавляем на поверхность небольшую каплю средства для мытья посуды. Это помогает удалить любые масла с поверхности (плиты, плакированные медью, часто поставляются с тонким покрытием машинным маслом, чтобы уменьшить окисление при транспортировке). Затем мы используем мочалку или наждачную бумагу, чтобы тщательно очистить поверхность, пока она не станет блестящей.

Соблюдая осторожность, чтобы не прикасаться к теперь чистой медной стороне печатной платы, вы должны закрепить лист Press-n-Peel так, чтобы печатная / матовая сторона была обращена к меди печатной платы, используя небольшой кусок липкой ленты.Это гарантирует, что конструкция не сдвинется в процессе переноса.

Обращайте особое внимание на размещение дизайна на печатной плате, чтобы обеспечить правильную передачу всех желаемых деталей. Когда вы будете довольны размещением, вы можете сложить лист бумаги формата A4 пополам и поместить печатную плату с прикрепленным листом для переноса внутри листа бумаги. Эта бумага защитит ваш утюг или, в нашем случае, модифицированный ламинатор, если пластиковая лента или лист расплавятся.

Для переноса тонера нам необходимо нагреть печатную плату и тонер до температуры 110–170 ° C.Это позволяет тонеру достичь точки стеклования и, таким образом, расплавиться в достаточной степени, чтобы прилипнуть к печатной плате. Это легко сделать с помощью утюжка для одежды. В нашем случае у нас есть ламинатор формата A4, который был модифицирован для нагрева до 160 ° C.

Идея здесь состоит в том, чтобы поддерживать тонер в диапазоне температур стеклования и оказывать достаточное давление на сэндвич печатной платы, чтобы обеспечить перенос. Температура, давление и время существенно зависят от тонера, который использует ваш принтер.

Некоторые принтеры могут использовать тонер, который достигает этой температуры стеклования в более низком диапазоне, в то время как другим может потребоваться гораздо более высокая температура. При слишком низкой температуре тонер не будет переноситься должным образом, а при слишком высокой температуре тонер становится очень низкой вязкостью и размазывается по меди, что приводит к плохим результатам.

Лучше всего подобрать идеальную температуру для вашего принтера / тонера. Начните с настройки утюга на более низкую / синтетическую настройку.Поместив печатную плату и трансфер внутри листа A4 на твердую и жаропрочную поверхность, приложите утюг к сэндвичу с печатной платой / A4.

Сильно надавливайте на печатную плату без каких-либо движений в течение приблизительно одной минуты, затем осторожно перемещайте утюг по бумаге формата A4 еще минуту или две.

Снимите утюг и подождите несколько минут, пока печатная плата остынет достаточно, чтобы вы могли безопасно прикоснуться к поверхности. После охлаждения осторожно снимите бумагу Press-n-Peel с печатной платы и осмотрите перевод.

На изображениях, показанных здесь, передача изображения не удалась. Вы можете увидеть большие области, где изображение просто не прилипало к печатной плате, и другие области, где тонер был неоднородным. Это может быть вызвано либо неправильно очищенной печатной платой, либо недостаточным нагревом / давлением.

Убедитесь, что дизайн полностью перенесен на печатную плату и что все следы четкие и полные. Если при переносе возникают серьезные проблемы, возможно, утюг был недостаточно горячим или доска не была достаточно очищена.В этом случае используйте ацетон, чтобы очистить тонер от печатной платы, и повторите процесс с другой распечаткой, немного увеличив температуру.

Успешная передача будет выглядеть, как на этом изображении. Следы хорошо детализированы, с довольно острыми краями, без разрывов и подтеков.

Однако передача не была идеальной, как мы видим здесь, есть несколько областей, где передача была пропущена или не была отличной. Это может быть вызвано небольшим количеством пыли на печатной плате между печатной платой и трансмиссией или остатками масла на печатной плате.В любом случае, их можно исправить, используя ручку Etch Resist Pen или перманентный маркер Staedtler, чтобы подправить область. Этот маркер закроет медь и предотвратит проникновение травителя в эту конкретную область.

Примечание. Также ищите лишний тонер, возможно, в тонких областях, и используйте скальпель производителя моделей, чтобы соскрести ненужный тонер или даже вырезать дорожку, например, чтобы добавить предохранитель или резистор и т. Д.

Поскольку проблемы в нашем примере были только на плоскости заземления, а не на каких-либо критических дорожках, мы просто проигнорировали их и протравили печатную плату.

Следующим шагом является удаление меди с открытых участков печатной платы. Это можно сделать с помощью различных химикатов, таких как хлорид железа и персульфат аммония. В любом из этих случаев нагревание химиката может помочь ускорить процесс травления. У каждого из них оптимальная температура для лучшей скорости травления и наиболее экономичного использования.

Наш предпочтительный метод подогрева травителя — это использование водяной бане с большим лотком для горячей воды и меньшим лотком для травителя.Этот метод равномерно распределяет тепло, не допуская попадания воды в травитель.

В нашей демонстрации мы будем использовать хлорид железа, который используется в неразбавленном виде и имеет рекомендуемую температуру 20-50 ° C в соответствии с инструкциями.

Примечание: Персульфат аммония является альтернативой хлориду железа. Это более чистый химикат по сравнению с хлоридом железа, однако он не так эффективен. Этот белый порошок необходимо смешать с водой (соотношение 1: 5) и нагреть примерно до 60-70 ° C.(Ознакомьтесь с этикеткой контейнера и прочтите паспорт безопасности материала для получения надлежащих инструкций и мер безопасности перед использованием).

Надев защитное снаряжение, налейте достаточно жидкости для травления в меньший лоток, чтобы печатная плата полностью погрузилась в воду. Осторожно поместите этот меньший лоток в большой лоток и наполните большой лоток горячей (не кипящей) водой. В идеале мы хотим, чтобы температура хлорида железа составляла около 50 ° C.

Будьте здесь очень осторожны, так как мы не хотим, чтобы поддон с хлоридом железа плавал в воде, и мы не хотим, чтобы вода попадала в хлорид железа.

Теперь вы можете аккуратно поместить печатную плату в раствор хлорида железа. Когда печатная плата находится в растворе, мы осторожно покачиваем лоток с хлоридом железа, чтобы раствор продолжал двигаться. Если оставить его в неподвижном состоянии, это не только значительно замедлит процесс, но также может вызвать вытравливание меди с внешних краев, что потенциально может вызвать недоразвитие внешних дорожек. Это когда медь внизу следа начинает корродировать. Лучше всего, когда свежий травитель движется по доске.

Время, необходимое для травления печатной платы, зависит от многих факторов. Температура, крепость раствора, толщина меди, применяемое перемешивание и возраст / количество использований хлорида железа. На травление нашей платы ушло около часа.

Примечание. Вы можете обновить хлорид железа, добавив немного соляной кислоты (HCL) — конечно, в определенных пределах. Хлорид железа растворяет медь на печатной плате, и поэтому он становится менее эффективным, чем больше он используется.В нашем случае травитель почти подошел к концу своего жизненного цикла, и этот процесс занял довольно много времени. С новым травителем и при более высокой температуре такая доска может протравиться всего за 5 минут.

Чтобы определить, полностью ли протравлена ​​плата, вы можете удалить ее из раствора хлористого железа и промыть теплой водой.

Как вы можете видеть в нашем примере, травление неравномерное. Розовые области более растворены, чем более темные золотые. В идеале вы должны увидеть, как медь сменит цвет с золотого на розовый, поэтому в нашем случае травление уже идет, но, очевидно, требуется больше времени для нахождения в растворе.

Когда медь будет полностью протравлена, ваша плата должна выглядеть следующим образом.

Примечание. Эта печатная плата все еще покрыта тонером / пленкой Press-n-Peel, покрывающей печатную плату. Эта пленка стала розовой в процессе травления.

Примечание. Если вы не собираетесь использовать печатную плату сразу, мы рекомендуем оставить тонер / пленку Press-n-Peel на поверхности печатной платы. Это предотвратит окисление поверхности печатной платы, что затруднит пайку.

Если вы собираетесь использовать печатную плату сразу, используйте немного ацетона для очистки тонера и пленки Press-n-Peel с печатной платы. Вы также можете защитить печатную плату лаком для печатной платы, если он у вас есть.

Теперь осталось только просверлить отверстия и заполнить печатную плату.

Пришло время просверлить отверстия. В идеале это будет сделано на сверлильном станке с очень мелким сверлом (около 1 мм). Использование сверлильного станка гарантирует, что сверло будет расположено перпендикулярно печатной плате на 90 °, что создаст чистые отверстия и, что более важно, снизит вероятность повреждения сверл.

Если у вас нет сверлильного станка, тогда идеально подойдет ротационный инструмент, такой как Dremel, но в крайнем случае можно использовать любое сверло. Вам просто нужно убедиться, что вы держите печатную плату как можно перпендикулярно сверлу.

Мы обнаружили, что в перфорировании отверстий нет необходимости, так как в процессе травления на печатной плате образуется трещина, на которой была удалена медь. Как правило, это предотвращает (движение) сверла по поверхности печатной платы.

Просверлив отверстия, вы можете заполнить печатную плату своими электронными компонентами и припаять их так же, как и другую печатную плату.Однако вы заметите, что на этой печатной плате нет шелкографии для определения размещения элементов, а также нет паяльной маски, обеспечивающей доступ только к контактным площадкам.

Чтобы помочь определить, какие части используются, мы распечатываем слои Tplace, Tnames и Tvalues ​​на листе A4 и держим его под рукой при сборке наших домашних печатных плат.

Немного сложнее преодолеть отсутствие паяльной маски. Мы рекомендуем паяльник с острым зубилом и очень тонким припоем 0.7 мм или в идеале меньше. Это поможет снизить вероятность возникновения нежелательных коротких замыканий при пайке.

Если у вас все еще есть проблемы, подумайте об увеличении зазоров в параметрах правил проектирования, которые мы установили ранее.

Теперь у вас должна быть готовая печатная плата. Поздравляю! Теперь все, что требуется, — это подать питание на вашу схему и использовать ее в ваших будущих электронных проектах.

Пять шагов к травлению печатной платы (PCB)

Мы все сталкиваемся с вещами, которые могут нас слегка расстраивать.Достаточно, чтобы нас подвести, но недостаточно, чтобы изо всех сил стараться исправить. Это может быть липкий замок, отчаянно нуждающийся в брызге WD-40, сорняк, растущий посреди тротуара, или пыльная столешница. Некоторое время меня раздражал шкаф для верхней одежды посреди дома, в котором не было света. Имея двух собак, которые иногда забывают, что обувь — это не игрушки для жевания, этот шкаф стал удобным домом для нашей коллекции обуви. Со временем обуви накапливалось все больше, и второй закон термодинамики выполнялся — шкаф превратился в темный беспорядочный беспорядок.

Я давно хотел попробовать травить печатную плату. Это казалось прекрасной возможностью опробовать этот новый метод. Схема не будет сложной, поэтому я мог бы также пролить свет на других (а также на мой шкаф), которые, возможно, рассматривают это впервые.

Шаг 1. Нарисуйте схему и проверьте математику

Для этого проекта, в частности, требуются светодиоды, резисторы, переключатель и аккумулятор определенного типа. Цель состоит в том, чтобы использовать нормально закрытый переключатель, чтобы светодиоды не горели, когда дверь закрыта, и включать их, когда дверь открыта.Нарисуйте схему и найдите все необходимые компоненты. Обязательно выполните проверку закона Ома, чтобы убедиться, что все детали имеют достаточный номинал. В моем случае, я обнаружил, что ток, проходящий через каждый светодиод на полностью заряженной ячейке 18650 (мой выбор батареи), будет немного большим. Тем не менее, я решил продолжить эту настройку, чтобы светодиоды не становились слишком тусклыми, когда батарея умирает. Кроме того, у меня было множество резисторов на 100 Ом, оставшихся от предыдущего проекта, которые только и ждали своей цели!

Шаг 2. Введите свой дизайн в программу для проектирования печатных плат

Использование достойной платформы для проектирования печатных плат может сэкономить много времени при проектировании макета вашей печатной платы.Такие программы, как Eagle и EasyEDA, позволяют проектировать схему, а затем строить ее непосредственно из этой схемы. Это обеспечивает точность размеров компонентов и точек подключения и их учет на печатной плате. Еще одним средством экономии времени с помощью этого программного обеспечения является инструмент автотрассировщика. Это разместит все трассы в путях, которые будут мешать только компонентам и другим трассам, которые связаны. После того, как печатная плата будет разложена и соединения схемы прослежены, проверьте схему в последний раз перед печатью.Убедитесь, что вы печатаете в масштабе 1: 1, чтобы размеры макета были точными.

Шаг 3. Перенесите макет на плату

Для обеспечения точного переноса прикрепите этот распечаток поверх многослойной печатной платы, плакированной медью. Используя канцелярскую кнопку, проткните бумагу в том месте, где каждый вывод компонентов будет проходить через доску. Это оставит точки на меди, где находятся эти компоненты. Небольшая выемка на меди также поможет сверлу найти точное место, куда пойдет провод. Удалите распечатанный лист и убедитесь, что все компоненты отмечены на меди.Используйте сверло 1/32 дюйма (максимум), чтобы просверлить отверстия, отмеченные на доске. Когда все отверстия будут просверлены, очистите верхнюю часть медной пластины наждачной бумагой. Используя перманентный маркер, нарисуйте трассы между всеми компонентами, ссылаясь на распечатанный макет печатной платы. Подождите, пока чернила высохнут, и подкрасьте доску в том месте, где маркер стал тусклым.

Шаг 4: Процесс травления

Когда второй слой маркера полностью высохнет, пора окунуть доску в ванну с хлоридом железа.Хлорид железа — это едкое кислотное химическое соединение, которое разъедает всю медь на доске, не защищенную чернилами маркера. Налейте небольшое количество хлорного железа в пластиковую емкость с крышкой; ровно настолько, чтобы полностью покрыть доску. Дайте доске впитаться в течение 10 минут, убедитесь, что крышка надежно закреплена, и встряхивайте ее каждые несколько минут, покачивая контейнер назад и вперед. Через 10 минут осмотрите плату и, если меди не видно, снимите плату в латексной перчатке.Промокните доску насухо одноразовой тряпкой, чтобы удалить с доски весь хлорид железа. Промойте доску ацетоном, который быстро обработает чернила маркера и обнажит ваши целые следы. Процесс травления завершен!

Шаг 5. Заполните плату и проверьте схему

После протравливания платы используйте мультиметр для проверки целостности цепи. Перед подачей питания на схему убедитесь, что все трассировки прошли успешно, а также начинаются и заканчиваются в правильных местах.Как только все трассы будут проверены, добавьте компоненты в их правильное положение и припаяйте их. Подайте напряжение и с трепетом наблюдайте, как ваша идеально протравленная схема работает точно так, как планировалось!

Мой следующий шаг

Чтобы завершить свой проект, я прикреплю держатель 18650 к задней стороне печатной платы и смонтирую сборку в моем шкафу. Переключатель имеет нормально замкнутые контакты, поэтому, когда дверь закрыта, переключатель будет нажат, контакты разомкнуты, а освещение выключено.Когда дверь открыта, переключатель не будет нажат, контакты замкнуты и свет будет включен!

Об авторе

Крис Фонт — инженер-электрик, работает в компании Hallam-ICS с 2015 года. Он выпускник Университета штата Северная Каролина и является частью нашей команды Северной Каролины. Ему действительно нравится принимать вызовы.

Прочтите мою историю Халлама

О компании Hallam-ICS

Hallam-ICS — компания, занимающаяся проектированием и автоматизацией, которая разрабатывает системы MEP для объектов и заводов, разрабатывает решения в области управления и автоматизации, а также обеспечивает соответствие требованиям безопасности и нормативным требованиям посредством исследований вспышки дуги, ввода в эксплуатацию и проверки.Наши офисы расположены в Массачусетс , Коннектикут , Нью-Йорк , Вермонт и Северная Каролина , и наши проекты охватывают весь мир.


Мокрое травление печатных плат кислотными и щелочными методами

Травление меди — один из важных процессов при производстве печатных плат. Можно просто сказать, что влажное травление печатных плат — это процесс контролируемой коррозии. В нормальных условиях коррозия повреждает металлы, но с помощью эффективного процесса механической обработки коррозию можно контролировать, и этот процесс называется травлением.Давайте подробно рассмотрим процесс влажного травления.

В этой статье мы обсудим следующее:

Что такое травление печатной платы?

Травление печатной платы — это процесс удаления нежелательной меди (Cu) с печатной платы. Когда я говорю «нежелательный», это не что иное, как несхема медь, которая удаляется с платы в соответствии с конструкцией печатной платы. В результате получается желаемая схема схемы.

Другими словами, травление похоже на долбление печатной платы.Если вы можете мыслить как художник, доска — это скала, а гравировка превращает скалу в красивую скульптуру. Во время этого процесса базовая медь или стартовая медь удаляются с платы. Прокатанная и отожженная медь легче стравливается по сравнению с гальванической медью.

Перед травлением готовится макет, чтобы конечный продукт соответствовал требованиям дизайнера. Желаемое дизайнером изображение схемы переносится на печатную плату с помощью процесса, называемого Фотолитография .Это формирует схему, по которой решается, какая часть меди должна быть удалена с платы.

Существует два разных подхода к травлению внутреннего и внешнего слоев. В процессе травления внешнего слоя лужение действует как резистент травления. Тогда как во внутреннем слое фоторезист представляет собой травильный резист.

Методы влажного травления печатных плат

Мокрое травление — это тип процесса травления, при котором нежелательный материал растворяется при погружении в химический раствор.

Производители печатных плат используют два метода влажного травления, в зависимости от используемых травителей.

  1. Кислотное травление (хлорид железа и хлорид меди).
  2. Щелочное травление (аммиачный)

У обоих методов есть свои плюсы и минусы.

Процесс кислотного травления

Кислотный метод стравливания внутренних слоев жесткой печатной платы. В этом методе используются химические растворители, такие как хлорид железа (FeCl 3 ) ИЛИ хлорид меди (CuCl 2 ).Кислотный метод более точный и дешевый, но трудоемкий по сравнению с щелочным методом. Этот метод реализован для внутренних слоев, потому что кислота не вступает в реакцию с фоторезистом и не повреждает нужную деталь. К тому же поднутрения в этом методе минимальны.

Поднутрения — это боковая эрозия протравленного материала под защитным слоем олова / свинца. Когда раствор попадает в медь, он атакует медь и оставляет после себя защищенные дорожки. Дорожки защищены покрытием для травления или фоторезистом.На краю дорожки всегда есть некоторое количество меди, удаленной под резистом, это называется поднутрением.

Поднутрения травлением

Травление хлоридом меди

Хлорид меди — наиболее широко используемый травитель, поскольку он точно травит более мелкие детали. Процесс хлорида меди также обеспечивает постоянную скорость травления и непрерывную регенерацию при сравнительно более низких затратах.

Максимальная скорость травления в системе хлорида меди достигается при сочетании систем хлорид меди-хлорид натрия-HCl.Эта комбинация дает максимальную скорость травления 55 секунд для 1 унции меди при 130 ° F. Следовательно, этот тип травления используется для травления внутренних слоев тонких линий

Примечание. Использование газообразного хлора требует соответствующей вентиляции, хранения резервуаров и баллонов, а также оборудования для обнаружения утечек. Кроме того, для этого требуются протоколы действий в чрезвычайных ситуациях, средства индивидуальной защиты, обученные операторы и одобрение пожарной службы.

Травление хлоридом железа

Травитель с хлоридом железа имеет ограниченное применение в промышленности из-за дорогостоящей утилизации содержащего медь травителя.Однако хлорид железа является привлекательным средством для травления распылением из-за его простоты использования, удерживающей способности для меди и возможности использования в нечастых периодических применениях. Хлорид железа можно использовать с трафаретными красками, фоторезистами и золотыми узорами, но его нельзя использовать с оловянными или оловянными / свинцовыми резистами.

Обычно раствор хлорида железа растворяют в воде с концентрацией от 28 до 42% по весу. HCl (до 5%) также смешивают с этим раствором, чтобы предотвратить образование нерастворимых осадков гидроксида трехвалентного железа.

Обычно используемый удельный вес хлорида железа составляет 36 Be, или приблизительно 4,0 фунта / галлон FeCl 3 . Содержание кислоты (HCL) будет в пределах от 1,5 до 2% для коммерческих целей.

Процесс щелочного травления

Щелочной метод стравливания внешних слоев печатной платы. Здесь используются химические вещества: хлорид меди (CuCl 2 , 2H 2 O) + гидрохлорид (HCl) + пероксид водорода (H 2 O 2 ) + вода (H 2 O).Щелочной метод — это быстрый процесс, к тому же он немного дорогостоящий. Необходимо неукоснительно соблюдать параметры этого процесса, поскольку растворитель может повредить плиту при длительном контакте с ней. Процесс должен хорошо контролироваться.

Весь процесс осуществляется в конвейерной распылительной камере высокого давления, где печатная плата подвергается воздействию свежей струи травителя. При щелочном травлении печатной платы следует учитывать важные параметры. Это скорость движения панели, химическое распыление и количество удаляемой меди.Это гарантирует, что процесс травления будет равномерным с прямыми боковыми стенками.

Во время процесса травления точка, в которой завершается травление нежелательной меди, называется точкой излома . Обычно это достигается в середине распылительной камеры. Например, предположим, что длина распылительной камеры составляет 2 метра, точка останова будет достигнута, когда доска достигнет средней точки, то есть 1 метр.

Прочтите нашу статью: Как добиться идеальной пайки печатной платы

Параметры, определяющие качество травителей

В идеальном случае скорость травления зависит от времени травления, и состав травителя будет постоянным.Но в реальных случаях состав травителя постоянно меняется. Таким образом, для обеспечения качества мы должны контролировать некоторые параметры. Следующие параметры используются для оценки качества травителя для бесперебойной работы процесса:

  • Baumé
  • Температура
  • Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП)
  • Химические добавки (свободная кислота)
  • pH

Baumé (Bé)

Baumé — молярная концентрация травителя, которая зависит от удельного веса травителя.

Уравнение для расчета Боме (Bé) травителя

Чем выше значение Bé, тем выше будет молярность травителя, следовательно, скорость травления раствора. Более низкое значение Bé даст низкую скорость травления с плохим разрешением линии, а более высокое травление приведет к низкой скорости травления. Поднутрение также уменьшается с увеличением значения Боме.

Прочтите нашу статью на: Как выбрать материалы для печатных плат и ламинаты для изготовления

Температура

Как правило, при высоких температурах скорость травления для любых травителей будет выше.Но выбор температуры травления зависит от используемой травильной машины. В большинстве травильных машин используются пластмассовые детали, потому что все металлы реагируют по отношению к травителям. Следовательно, температура травления не может быть слишком высокой. Максимально допустимый диапазон температур травления составляет 50-55 ° C.

Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП)

Измерение ОВП указывает на активность травителя. Это мера относительной проводимости травителя, выраженная в милливольтах. ОВП показывает соотношение между ионами двухвалентной меди и ионами двухвалентного железа или ионами трехвалентного железа и ионами двухвалентного железа.По мере протравливания меди состояние травителя меняется с медно-трехвалентного на медно-двухвалентное. Чем выше значение ОВП, тем более эффективным будет травитель, в то время как низкие значения ОВП указывают на медленное и неэффективное травление.

Производители будут поддерживать ОВП на высоком постоянном уровне для достижения постоянной скорости травления металла. Значение ОВП зависит от содержания свободной кислоты и температуры травителя. Добавление в травитель свободной кислоты и окислителя дает свободный хлор. Это возвращает ионы меди к форме меди.

Добавление химических добавок (свободная кислота)

Химические добавки используются в промышленных травителях для увеличения скорости травления. HCl является обычно используемой добавкой для травителей CuCl 2 и FeCl 3 . HCl является источником хлора для образования хлоридов металлов вместо гидроксидов, что увеличивает способность травителя удерживать растворенные металлы. Добавки очень важны для непрерывного процесса травления. Они добавляются перед первым использованием травителя или при регенерации.Значение pH раствора оценивается для проверки кислотности раствора.

Добавление добавок увеличивает сложность травителей, но обеспечивает более высокую скорость травления. Это также увеличивает растворяющую способность травителя. Добавление добавок увеличивает скорость травления, но концентрация добавок зависит от используемой машины. Добавление большого количества HCl вызывает реакцию кислоты с деталями травильной машины.

значение pH

Значение pH — очень важный параметр в процессе травления, особенно при травлении щелочным аммиаком.Для надежного щелочного травления он находится в диапазоне от 7,9 до 8,1. Низкий уровень pH ниже 8 может быть вызван низким содержанием аммиака, чрезмерной вентиляцией, нагреванием и т. Д. В таких случаях pH можно повысить, добавив безводный аммиак. Более высокое значение pH выше 8,8 также вызывает низкую скорость травления. Это может быть вызвано недостаточной вентиляцией, повышенным содержанием меди или водой в травителе.

В случае методов кислотного травления значение pH используется для контроля раствора. Повышение pH приводит к неправильным показаниям медного колориметра из-за мутности раствора.

Параметры для различных травителей указаны ниже:

Параметры Щелочной травитель Медный травитель Ferric etch
Температура (° C) 43-55 50–54 43–49
Удельный вес 1,170 1,34 +/- 0,02 1,4
Baumé, Be ° 25–27 32-33 36
Скорость травления мкм / мин 30-60 25-50 25-50
Емкость растворенной меди 140-170 120-140 40-60
Эксплуатационные расходы Высокая Низкий Средний
pH 8.0-8,8

Прочтите нашу статью на: Почему мы проводим анализ ионного загрязнения печатных плат

Непрерывное травление и регенерация

Непрерывное травление — это метод промышленного травления печатных плат, в котором используется автоматизированная контролируемая подача травителя. Параметры, которые будут контролироваться в таких системах, — это удельный вес или плотность травителя.

По мере растворения меди в травителе его плотность увеличивается.Чтобы оценить объем меди в растворе, измеряется плотность травителя в травителе. Когда верхний предел плотности регистрируется датчиком плотности, переключатель активирует насос. Насос автоматически подает травители в травитель. В то же время система устраняет отходы травления.

Для бесперебойного производства в таких системах регенерация травителя является важным фактором. Регенерация — это процесс переработки использованного травителя и подачи этого травителя обратно в процесс травления.При непрерывной регенерации будут достигнуты постоянные условия травления.

Процессы регенерации отработанного травителя были разработаны для решения проблем с отходами травильной промышленности. Использование процесса регенерации принесет и другие преимущества. Например, экономия на оборудовании и эксплуатационных расходах, а также значительное сокращение обязательств, связанных с удалением травителей опасных отходов.

Преимущества мокрого травления печатных плат

  • Самым важным преимуществом влажного травления печатных плат является то, что его можно проводить в нормальных атмосферных условиях.
  • Высокая скорость травления
  • Низкие эксплуатационные расходы
  • Высокая селективность: влажное травление можно использовать для травления широкого спектра материалов.
  • Простота обслуживания оборудования

Недостатки мокрого травления печатных плат

  • Недостаточная мощность для травления следов <1 мкм.
  • Высокое использование химикатов
  • Создание значительного количества опасных химических отходов
  • Риск загрязнения пластины
  • Химические опасности
    • Прямое воздействие жидкостей
    • Прямое и косвенное воздействие дыма

После процесса травления конечный продукт будет иметь электрическую схему в соответствии со спецификациями дизайнера.Вскоре после того, как травление будет завершено, плата будет подвергнута дальнейшей обработке для зачистки. Процесс зачистки удаляет гальваническое олово или олово / свинец или фоторезист с поверхности платы.

Итак, это внутренняя история о том, как происходит процесс травления в производственной установке печатных плат. Мы также рассмотрели различные параметры, которые производитель должен контролировать при травлении. Надеюсь, эта статья поцарапает ваш зуд от травления.

СКАЧАТЬ НАШ СПРАВОЧНИК DFM:

Составьте предложение и закажите печатные платы онлайн с помощью наших инструментов САМООБСЛУЖИВАНИЯ для печатных плат всего за несколько минут.

На помощь приходит самодельный травитель! — Inductive-Kickback.com

Было 11 вечера, и я был в ударе. Создав прототип моей маленькой схемы и перенеся маску на медную плату, я был готов создать красивую постоянную версию модуля для печатной платы.

Тонер (в основном) перенесен на медную плату

Далеко не идеальная передача, но достаточная для работы. Единственная проблема? Никакого хлорида железа в поле зрения нет.

Изготовление собственного травления: развлечение для всей семьи!

Затем я вспомнил, что думал о переходе на травитель многоразового использования, созданный на стенде с использованием соляной кислоты (название магазина соляной кислоты, HCl, используемой для очистки бассейнов).Хозяйственный магазин посреди ночи не особо помогал, и я собирался отложить все это на следующий день, когда понял, что меня на самом деле не волнует, как будет сделано травление, пока ненужную медь заставляли улетучиваться, и я смутно помнил травители, сделанные из обычных предметов домашнего обихода.

Небольшой поиск выявил несколько указателей, самый полезный из которых был от Стива Хобли. После быстрого похода в аптеку у меня было все необходимое, чтобы поэкспериментировать поздно ночью.Краткая версия:

  • Уксус и перекись в равных частях
  • Небольшая куча соли
  • Ваша медная плата в маске / печатная плата, которая скоро появится
  • По желанию, немного тепла для ускорения

, и у вас будет хорошая печатная плата в кратчайшие (ну да ладно, через некоторое время)! Читайте фотографии и подробности.


Эксперимент по травлению

Реагентами в этом процессе являются в основном вода и очень слабые вещества (уксус разбавляется только до 5% уксусной кислоты, а пероксид составляет 3%).У меня было только две маленькие (5 × 7 см) доски для травления, поэтому я начал с примерно 200 мл уксуса и перекиси (в пластиковом контейнере, конечно).

Я поставил этот контейнер в стиле «водяная баня» в кастрюлю с горячей водой на кухонной плите и установил где-то между min и med, чтобы все оставалось теплым. Немного подождав, я довольно обильно добавила соли (где-то между чайной и столовой ложкой) и помешивала деревяшкой, пока соль не растворилась полностью.

Зеленоватый осадок скоро можно будет увидеть на меди

Я погрузил одну из досок, и на меди быстро начали образовываться сероватые сине-зеленые отложения, замутняющие жидкость.Это сработало! Небольшая кисть была очень полезна для удаления осадка с оставшейся меди, не повреждая тонер, чтобы помочь продолжению реакции и перемешать раствор.

Жидкость вскоре приобрела приятный голубой оттенок и стала пузырящейся, из-за чего доску было трудно увидеть.

Самодельный травитель быстро синеет

Химическая реакция происходит везде, где обнажена медь, но более интенсивна по краям и идет «внутрь» к центру (как обычно).Во время прогона на второй плате я чистил эти более медленные зоны примерно в два раза чаще, чем внешние края, и, похоже, это помогло немного синхронизировать процесс, поэтому большая часть платы была обработана травлением одновременно.

Печатная плата реагирует в растворе, протравленная наполовину

Печатные платы протравлены самодельным травителем, тонерная маска удалена.

Когда первая плата была готова, я промыл ее водой и как обычно снял маску с тонером. Поскольку все прошло достаточно хорошо, я попытался протравить вторую плату тем же раствором.Реакция, казалось, быстро угасла, даже несмотря на то, что я попытался немного ускорить процесс, увеличив огонь.

Я попытался насыщать его кислородом путем перемешивания, и, хотя он, похоже, генерировал некоторую химию (пузыри!), На печатной плате не происходило ничего особенного. Добавление соли имело тот же эффект: пузыри и еще немного.

Хорошо, значит травитель израсходован. Я добавил равное количество перекиси и уксуса. Я проделал это дважды, и, похоже, это не дало никакого эффекта … возможно, реакция просто шла очень медленно: кислота, разбавленная большим количеством воды и побочные продукты первого травления, очевидно, снизила бы вероятность реакции, происходящей на поверхности. Печатная плата.

В любом случае, было уже поздно, поэтому я просто снял доску, нейтрализовал кислоту (медленно добавлял пищевую соду, пока она не перестанет шипеть), отложил использованный травитель в сторону и создал новую партию. Помните, что хотя ингредиенты сами по себе безвредны, конечный продукт совсем невкусный — относитесь к нему так же, как если бы вы потратили хлорид железа.

Во второй раз я добавил немного больше кислоты (уксуса), чем перекиси, и добавил много соли. Я также немного увеличил нагрев и отрегулировал, как смахивал осадок, как упоминалось выше.Я не уверен, что из этого повлияло на изменение, но я обнаружил, что вторая плата протравливается быстрее и ровнее.

В итоге обе доски оказались более «хрустящими», чем хотелось бы. Частично это происходит из-за неисправного картриджа с тонером, который находится на последних ножках в лазерном принтере, а также из-за того, что в обоих случаях я позволил травлению длиться слишком долго, чтобы удалить отдельные островки меди, которые вполне могли остаться. на печатной плате без проблем.

Тем не менее, в моем прототипе оба вполне выполнят свою работу.Простое знание того, что я всегда могу сделать травление на лету, само по себе стоило эксперимента.

Конечная печатная плата, просверленная, с подсветкой

Чтобы получить более подробную информацию о химии реакции и увидеть страницу, с которой я начал это вчера вечером, посетите дискуссию на странице Стива Хобли «Все еще возитесь с силами, которых я не понимаю — с формулой».

Играйте осторожно, получайте удовольствие!

Химия самодельных печатных плат «Adafruit Industries — Создатели, хакеры, художники, дизайнеры и инженеры!

Я увидел этот самый полезный пост в списке рассылки synthDIY, и автор любезно разрешил мне его опубликовать… Наслаждайтесь!

Так получилось, что я немного химик (или, точнее, инженер-химик
по образованию, работая в области гидрометаллургии или водной
экстракции, отделения и очистки металлов из руд.(Оказывается,
, я не особо разбираюсь в электронике (пока), но мы не можем все хорошо разбираться в
!)

Две вещи: 1) хорошие травители и 2) их разумная утилизация:

Я занимаюсь травлением печатных плат вручную и не использую хлорид железа. Проблема
с хлоридом железа состоит в том, что его нелегко использовать повторно. Рабочие реакции
в травителе на основе хлорида железа следующие. Во-первых, железо
окисляет металлическую медь до двухвалентной меди, в то время как железо восстанавливается до
железа:

2 Fe (3+) + Cu (0) -> 2 Fe (2+) + Cu (2+)

Далее, двухвалентная медь также будет участвовать в окислении металлической меди,
, причем обе они перейдут в одновалентную медь (в результате реакции, называемой «пропорциональное распределение»):

Cu (2+) + Cu (0) -> 2 Cu (+)

Обе реакции — это просто обмен электронами между ионами.

Проблема с хлоридом трехвалентного железа состоит в том, что ион трехвалентного железа Fe (3+) трудно регенерировать
из иона двухвалентного железа Fe (2+). Реакция между двухвалентным железом и кислородом
в воздухе протекает медленно:

4 Fe (2+) + O2 + 4 H (+) -> 4 Fe (3+) + 2 h3O

Однако реакция между ионом одновалентной меди Cu (+) и кислородом практически мгновенная
:

4 Cu (+) + O2 + 4 H (+) -> 4 Cu (2+) + 2 h3O

Все, что необходимо, — это немного свободной кислоты (предположительно соляной кислоты, HCl, известной как
«соляная» кислота, доступная в любом магазине для бассейнов или хозяйственном магазине), чтобы
соединиться с восстановленными атомами кислорода и образовать воду.Действительно,
меди можно регенерировать в травителе, просто энергично аэрируя раствор в течение
нескольких секунд с помощью палочки для перемешивания.

Другая проблема с травителем хлоридом железа состоит в том, что хлорид железа на
сложнее нейтрализовать, чем хлорид меди. Подробнее об этом ниже.

По сути, хлорид железа — это однократный окислитель. Поставляемый без кислоты,
не может быть повторно окислен, поэтому его нельзя использовать повторно. Учитывая, что раствор травителя
будет накапливать медь в растворе, мне кажется намного лучше, чтобы
полностью избегал хлорида железа и просто использовал подкисленный хлорид меди,
или еще лучше, просто начните с альтернативного окислителя, такого как перекись водорода
, и позвольте медь накапливается в растворе и в конечном итоге берет верх.
Кислый травитель хлорида меди можно использовать повторно неограниченное время при условии, что
HCl добавляется периодически для обеспечения протонов для реакции повторного окисления
. Действительно, такой раствор для травления действительно улучшается с возрастом!

Теперь рассмотрим, почему хлорид меди утилизировать легче, чем хлорид железа (или, более точно,
) хлорида железа. Самый простой способ избавиться от ионов металла
— осаждать их в виде гидроксидов с помощью основания, такого как карбонат натрия
. Следовательно, медь осаждается из раствора хлорида следующим образом:

CuCl2 + Na2CO3 (т) + h3O -> Cu (OH) 2 (т) + 2 NaCl + CO2 (г)

Железо осаждается таким образом:

FeCl2 + Na2CO3 (т.) + H3O -> Fe (OH) 2 (т.) + 2 NaCl + CO2 (г)

Очевидно, это одна и та же реакция, только с разными ионами металлов.Большая разница
заключается в том, что Fe (OH) 2 стабилен только при значениях pH выше примерно 8,
, в то время как Cu (OH) 2 стабилен при значениях pH выше примерно 5. Это означает, что медь
будет осаждаться намного легче, с меньшими затратами. потребление основания, и
он не будет повторно растворяться в нейтральной воде (pH 7), в то время как Fe (OH) 2 будет. Другими словами,
Cu (OH) 2 более стабилен в окружающей среде. Либо осадок
может быть отфильтрован с помощью бумажного фильтра и высушен в печи с получением сухого твердого осадка
для утилизации.