Нужна ли химия искусству?

В экспозиции музея прикладного искусства можно увидеть изделия из металла, украшенные чеканкой, гравировкой, чернением. Но есть среди них и такие, что, как ни старайся, следов ударных и режущих инструментов не найти. Созданы они с помощью способа, названного мастерами химической гравировкой.

Сущность процесса химической гравировки состоит в том, что металлическую пластину, местами покрытую кислотостойким лаком, опускают в травильную ванну. Открытые участки металла подвергаются воздействию травителя, и на пластине создается рельефный рисунок (рис. 1). Несложная технология травления привела в прошлом веке к появлению большого количества изделий, хотя этот метод был известен еще в средние века (рис. 2).

Рис. 1. Бокал с вытравленным рисунком (1560 год)

Рис. 2 Рис. 2. Процесс травления: 1 - кювета; 2 - травитель; 3 - заготовка; 4 - покрывной слой

     Перед началом травления поверхность металла тщательно зачищают, полируют, обезжиривают и промывают. Поверхность заготовки должна быть полностью обезжирена, иначе лак на ней не будет держаться. В качестве покрытия применяют битумный лак, а вытравливают металл в большинстве случаев разбавленными кислотами.
     Работы с кислотой, как вы понимаете, требуют особой осторожности и специального оборудования. Поэтому потренироваться советуем с менее активными препаратами и более доступными покрывными лаками.
     Хорошей тренировкой в таких работах послужит изготовление табличек с номером квартиры на входную дверь или названия картины с фамилией автора, а также именные таблички на юбилейные адресные папки.
     Для выполнения травильных работ в качестве покрывного лака проще всего использовать нитрокраску или цветной нитролак, а для его разбавления и промывки изделия ацетон.
     Покрытие лаком (тонкие линии) легче выполнять рейсфедером, сделанным из стеклянной трубки диаметром 4...5 мм и длиной примерно 200 мм. Конец трубки нагрейте на газовой горелке до красного каления и тяните, пока место нагрева не сузится до толщины нити, а потом и вовсе оторвется (рис. 3). Когда стекло остынет, кончик нити отломите так, чтобы открылся капилляр. Его коническую часть зачистите мелкой наждачной бумагой. Короткую стеклянную трубку длиной 10 мм вставьте в резиновую трубку, а ту, в свою очередь, наденьте на рейсфедер, как показано на рисунке 4.

Рис. 3. Изготовление стеклянного рейсфедера

Рис. 4 Рис. 4. Инструмент для нанесения покрывного слоя: 1 - стека для снятия лака; А - вид спереди; Б - вид сбоку; 2 - стеклянный рейсфедер; В - заправка рейсфедера краской

     Для удобства работы изготовьте 3...4 таких инструмента, с разными диаметрами капилляров.
     Для работы еще потребуются деревянные стеки (рис. 4) шириной от 1,5 до 4 мм. Ими придется пользоваться для удаления высохшего лака при исправлении рисунка.
     Для снятия карандашного рисунка приготовьте мягкую (беличью) кисточку.
     В качестве травильных ванн подойдут небольшие пластмассовые кюветы, которые используют фотографы. Нелишне напомнить, что работы, связанные с травлением, выполняются в резиновых перчатках. Под руками всегда должна быть чистая ветошь и хлопчатобумажные салфетки. Все работы необходимо выполнять недалеко от водопроводного крана.
     На столешнице рабочего стола должен лежать тонкий резиновый коврик или пластиковый лист. Необходимо держать наготове химически стойкую посуду из огнеупорного стекла - это литровая колба для подогрева раствора и чашка для прозрачного нитролака, которым вы воспользуетесь в конце работы.
     Итак, подготовленную пластинку либо заготовку из меди или ее сплавов с полированной до зеркального блеска стороной тщательно промойте в бензине, просушите и еще раз вымойте в ацетоне (работа выполняется в резиновых перчатках). Затем тщательно протрите ее хлопчатобумажной салфеткой, чтобы удалить с полированной поверхности все следы. Убедитесь, просматривая пластину у настольной лампы, так чтобы свет падал под разными углами, что чистота поверхности идеальная. После этого простым карандашом 2М или 3М можно выполнить на ней рисунок. Предупреждаем, что графит на поверхности держится плохо, да к тому же еще и плохо заметен. Поэтому, выполняя эту операцию, будьте предельно собранными и внимательными.
     Если в процессе нанесения рисунка потребуется внести в него исправления, карандашную линию снимите мягкой кисточкой или деревянной палочкой, обернутой хлопчатобумажной салфеткой.
     Закончив с рисунком, приступайте к следующему этапу. В маленькую емкость, например, металлическую крышку от бутылки с резьбовым горлышком, отлейте немного нитрокраски (не более 1 мм³), разбавьте ее ацетоном.
     Вязкость краски должна быть такой, чтобы пипетка на рейсфедере могла легко втягивать ее на высоту 10...12 мм по столбику капилляра. Инструментом работайте быстро, но без суеты, чтобы краска не успела загустеть. В рейсфедере краску нельзя держать долго, по прошествии минуты ее надо либо обновить, либо промыть трубку ацетоном.
     Линии рисунка по контуру продублируйте нитрокраской. А вот поверхности внутри линий залейте краской с помощью маленькой кисточки.
      Если в процессе работы потребуется внести исправления, делайте их только после полного высыхания краски. А затем деревянной стекой, как скребком, счистите ненужные линии, а крошки краски смахните сухой кистью.
     Пока покрытая нитрокраской заготовка сохнет, приготовьте травитель. Возьмите кристаллического хлорида железа, 3...4 столовых ложки полностью растворите его в 0,5 л воды, нагретой до 500 С, тщательно помешайте деревянной лопаткой. Готовый раствор перелейте в стеклянную или пластиковую кювету и погрузите в нее заготовку. Раствор необходимо перемешать. Следует помнить также, что концентрированный раствор действует медленнее, чем разбавленный. Поэтому в процессе травления для ускорения реакции добавьте немного чистой теплой воды. Следите, чтобы пластинка все время находилась под слоем раствора.

Рис. 5. Медаль, выполненная методом химического гравирования

     Слишком долгое пребывание пластинки в кювете может привести к подтравке металла под покрывной слой, что повлечет за собой нарушение четкости контура рисунка. При постоянном перемешивании раствора время процесса обычно составляет примерно 15...20 минут. Если раствор не мешать, на вытравленной поверхности могут образоваться темные разводы и пятна.
     Вынутую из раствора пластинку следует тщательно промыть под струей теплой воды и сразу промокнуть чистой хлопчатобумажной салфеткой. Сухое изделие хорошенько протрите ветошью, смоченной в ацетоне. Покрывной слой хотя и медленно, но все-таки растворится. Очищенную пластинку окуните в заключение еще раз в чистый ацетон и прополощите до идеальной чистоты.
     Для окончательного закрепления рисунка пластинку погрузите в отдельную чистую посуду, заполненную бесцветным лаком. Ни в коем случае не трогайте ее пальцами. Лучше предусмотрите специальные крепежные отверстия, тогда погружать удобнее будет за привязанную нить. За эту же нить подвесьте пластинку на просушку.