6 способов воронения металлов в домашних условиях
Воронение металла в домашних условиях – это прекрасная возможность повышения сопротивляемости металлов к окислительным процессам на воздухе или в местах с высокими показателями влажности.
В сегодняшней статье я разберу суть процесса + предоставлю наиболее действенные методы нанесения защитного слоя с использованием подручных средств.
Оглавление
Что дает воронение металла?
С химической точки зрения, воронение металла сопоставляется с оксидированием поверхности. В процессе предмет накрывается тонким слоем из оксидов, которые стопорят проникновение ржавчины вглубь изделия.
В чем преимущества воронения металла:
- повышение уровня сопротивления коррозии материала. Срок службы изделия увеличивается в несколько раз. Особенно актуально в строительной сфере;
- защита от поверхностных агрессивных воздействий среды, таких как дождь, снег, туман и тому подобное;
- более привлекательный внешний вид изделия. Особенно это важно для элементов, которые в процессе эксплуатации не должны иметь на себе слой краски;
- частичное увеличение прочности алюминиевых деталей после воронения.
При образовании оксидного слоя, также повышается и электроизоляционные свойства материала. Подобная характеристика будет полезной при использовании элемента в среде, где происходит периодическое или постоянное воздействие электрического тока.
Важно! В процессе промышленного оксидирования достигается эффект изменения структурного состава на верхнем слое металла. Достигнуть подобного эффекта в домашних условиях дорого и проблематично.
Оксидирование поверхности металла в домашних условиях носит более приземленный характер и не способно надолго обеспечить защиту, но даже так декоративный эффект достигается на все 100%. Ну и не забываем о временном сопротивлении коррозии, способном продлить срок презентабельного вида изделия в 3-5 раз от варианта без воронения.
Как произвести воронение металла в домашних условиях
Как мы уже подметили, оксидирование металла может быть выполнено как в промышленными вариациями, так и домашними. Первый вариант потребует от человека существенных инвестиций в оборудование и расходники, из-за чего при частной практике используются более доступные методы воронения поверхностей.
Далее мы детально рассмотрим, как первые, так и вторые варианты оксидирования.
1) Обзор методов оксидирования
Если на процесс обработки металлов смотреть в общем, то наибольшей популярностью пользуется 4 метода оксидирования материалов – химический, электрохимический, термический и плазменного типа. У каждого из оговоренных способов имеются как собственные плюсы, так и минусы.
Детальнее по каждому расскажу отдельной таблицей:
| Метод | Суть | Популярность (из 5 ★) |
|---|---|---|
| Химический | В основе формирования покрывающего слоя лежит использование специализированных химических составов. Чаще всего применяется раствор на основе нитратов либо окислителя. Способ обеспечивает высокий порог сохранности в отношении сопротивления коррозии металла. При работе с алюминием можно получить эффект смены цвета поверхности. Аналогичный результат наблюдается и при взаимодействии некоторых химических растворов со сталью. | ★★★★ |
| Электрохимический | В обиходе метод называется «Анодирование». В основе лежит принцип электролиза, когда поверхность металла подвергается обработке химическими растворами под воздействием электричества. Получаемый слой может иметь электроизоляционные свойства. Часто по электрохимическому принципу наносят эмалевый слой. Если же воспользоваться схожим по сути процессом микродугового оксидирования, элементы приобретают золотистый или серебристый оттенки. | ★★★ |
| Термический | Суть в формировании специализированной кислотной среды и атмосферы. В процессе обработки необходимо использовать специальную печь с высоким запасом выдерживаемой температуры. В обиходном плане считается одним из наиболее доступных вариантов воронения металла. | ★★★★★ |
| Плазменный | Аналогов домашней реализации для плазменного оксидирования не имеется. Процесс обработки протекает в специализированных печах под воздействием низких температурных режимов. Метод наиболее хорошо себя проявляет при работе с нержавеющей сталью. | ★★ |
Если речь идет о домашнем воронении металлов, то здесь упор делается на термическую обработку + использование специализированных растворов. Чаще всего используются ванны с щелочной и кислотной средой.
2) Как произвести воронение металла в домашних условиях подручными средствами
Хотя большинство промышленных методов и дают на выходе качественный результат, реализация подобных процессов в домашних условиях рядовому гражданину будет крайне проблематична. Тратить десятки тысяч рублей на разовую акцию – не вариант. Следовательно, необходимо искать наиболее приемлемые способы с точки зрения цена/отдача.
А) Термическое воронение
Наиболее старый и простой метод решения вопроса воронения металла, для которого потребуются минимальные усилия, но достаточно существенное количество времени для достижения приемлемого результата. Суть – нагрев металла на открытом воздухе с последующим его охлаждением. Необходимо ждать, пока обожженная поверхность не вступит в реакцию с кислородом и не начнет образовывать оксидную пленку.
Важно! Термическая обработка металла влияет на физические свойства всего изделия. Если хотите произвести воронение детали из важного функционального узла техники, лучше обратиться к альтернативным методам, описанным далее.
Чем сильнее человек будет нагревать поверхность металла, тем темнее в итоге она станет. На достижение приемлемого результата может потребоваться до 4-6 часов затраченного времени. Все зависит от степени прогрева поверхности.
Б) Щелочное воронение в домашних условиях
Данный вариант чаще всего рекомендуется для реализации в домашних условиях специалистами, которые связаны с процессом на промышленном уровне. Для получения защитного слоя из химии потребуется только щелочь + окислитель.
Итоговый результат не будет дотягивать до промышленного оксидирования, но по сравнению с первоначальными характеристиками, защитные свойства металла усилятся как минимум в 2 раза.
Инструкция домашнего химического воронения:
- Предварительное удаление с поверхности металла остатков ржавчины и прочих примесей, которые могут оказать негативное влияние на процесс оксидирования.
- Декапирование в серном растворе. Кислота берется на уровне 5%. Длительность пребывания изделия в растворе составляет от 60 до 120 секунд.
- Промывка детали в теплой кипяченой воде. Если на поверхности заметны остатки налета или другие примеси, шаги 2-3 следует повторить еще раз.
- Помещаем элемент в чистую воду и добавляем туда пару кусков мыла. Кипятим воду на протяжении 3-5 минут.
- Берем эмалированную емкость и наливаем в нее 5-7 литров чистой воды. Далее разбавляем ее едким натром в количестве 60-80 грамм.
- Укладываем предмет в полученный раствор и греем содержимое до 140-160 градусов по Цельсию.
- Кипятим на оговорённой температуре в течение 120 минут. Если температура раствора ниже (100-120 градусов), держим деталь в емкости 3-3.5 часа.
- Вытаскиваем изделие, позволяя ему полностью остыть. При возможности, максимально сократить плоскость соприкосновения детали с другими поверхностями.
Если процесс прошел успешно, об этом просигнализирует изменение цвета металла. Рассмотренный метод наиболее близко соответствует промышленному аналогу на основе химических растворов.
В) Воронение кислотным раствором
Как ясно из названия, в основе лежит использование химических растворов кислотной направленности. Предварительный этап зачистки поверхности остается аналогичным вышеописанному.
Чтобы облегчить себе работу в подготовке металла к оксидированию, можете воспользоваться болгаркой, либо шуруповертом с насадкой из проволочной щетки.
Из чего делается раствор для кислотного воронения:
- 4000 мл воды;
- 8 грамм дубильной кислоты;
- 8 грамм виннокаменной кислоты.
В качестве очищающего раствора для подготовки детали к воронению применяется смесь этанола с керосином либо трифосфат натрия. Если с химическими добавками дома вообще туго, на крайний случай сойдет и чистый керосин.
Алгоритм воронения в кислотном растворе:
- Очистка детали от ржавчины.
- Зачистка в растворе на протяжении 20-30 минут.
- Промывка изделия в воде и просушка.
- Помещение детали в кислотный состав для воронения (рецепт выше).
- Нагрев раствора до температуры в 145-155 градусов по Цельсию на 15-20 минут.
- Промывка в проточной воде.
- Промывка под кипятком или окунание в емкость с кипятком на минуту.
- Выдержка в машинном масле на протяжении 60 минут.
Как только изделие полностью просушится, а это может занять до 24 часов, его можно будет использовать по назначению. Качество оксидной пленки будет лишь немного уступать тому, что получено в процессе воронения щелочным раствором.
Г) Воронение маслом
Входит в топ-3 метода воронения на дому. В качестве основы используется машинное масло, хотя по отзывам в сети допустимо использование и других типов сырья – оливковое, льняное и оружейное.
Список необходимого оборудования включает:
- пол литра масла;
- инструмент, которым будет удерживаться деталь. Сюда можно отнести плоскогубцы, щипцы или даже специальные крючки;
- бумажные салфетки;
- муфельная печь.
В качестве источника нагрева может служить газовая плита или строительный фен. Все зависит от наличия того или иного оборудования на руках человека. Естественно, на кухне заниматься воронением в машинном масле – это сомнительное решение вопроса.
Алгоритм воронения металла в машинном масле:
- Ошкуривание поверхности и удаление всех следов ржавчины.
- Обезжиривание растворителем.
- Покрытие поверхности детали слоем масла.
- Нагрев элемента до 300+ градусов. В идеале, — это муфельная печь или духовой шкаф.
- Вытаскиваем деталь и укладываем ее на салфетку.
- Ждем пока остынет и проверяем результат.
Для получения насыщенного цвета, процедуру можно повторять до 3-4 раз по кругу. Изделие будет постепенно приобретать черноватый или коричневатый оттенок в зависимости от сорта используемого масла. Если в процессе
Обратите внимание! Получить приемлемый результат воронения можно и за счет использования строительного фена либо газовой горелки. Деталь щипцами фиксируют напротив источника жара и ожидают пока та раскалится, а далее отправляют в ванночку с маслом. После остывания цикл повторяют еще 4-6 раз.
Чтобы покрытие было равномерным, закалка феном или газовой горелкой идет перед этапом помещения в масло. Итоговый результат нельзя считать сверхкачественным. Итоговое изделие не станет черным, но зато на его поверхности образуется оксидный слой, который сможет на пару лет защитить деталь от воздействия ржавчины.
Д) Применение для воронения селитры
Еще один ходовой и доступный вариант воронения металла в домашних условиях вращается вокруг раствора на основании селитры. Подобный можно сделать самостоятельно, либо приобрести в специализированных магазинах уже готовый.
Из каких компонентов состоит раствор:
- 4 литра воды;
- 2 кг натриевой селитры;
- 2 кг едкого каустика.
Все компоненты соединяются вместе и тщательно перемешиваются. Далее идет процесс вываривания детали на протяжении 120-150 минут. Как результат, человек получает качественное оксидное покрытие черного цвета с синеватым отблеском.
Е) Холодное воронение
Наряду с химическим, кислотным и термическим воронением, выделяют еще один метод оксидирования, который на фоне выше озвученных кажется даже практичнее. Суть процесса – нанесение на поверхность металла специальных растворов. Последние закупаются в строительных магазинах или через мировую сеть интернет с доставкой на дом.
| Плюсы холодного воронения | Недостатки технологии |
|---|---|
| Элементарность технологического процесса. Разобраться с алгоритмом сможет полный профан направления. | Чтобы добиться гладкости покрытия, потребуется произвести дополнительный этап – полировка. |
| Процесс воронения реально провести в домашних условиях без траты кучи времени на подготовительный этап в отношении рабочего места. | При механическом воздействии получаемая оксидная пленка из растворов повреждается быстрее аналогичного слоя, нанесенного химическим или термическим методами. |
| Доступность средств. Человек избавляется от необходимости замешивать раствор самостоятельно, что не только экономит время, но и ограждает от потенциальных рисков навредить здоровью. | Если производить воронение без погружения в раствор, обработка элементов сложной геометрии вызовет определенные трудности. |
Перед обработкой раствором, деталь все также следует зашкурить и обработать обезжиривающим раствором. С целью получения яркого оттенка средство может потребоваться нанести от 3 до 6 раз. Степень насыщенности цвета оксидного слоя контролируется человек уже собственноручно.
Какие растворы можно использовать:
- «Клевер»;
- «Ворон-3М»;
- «Черный ворон»;
- «Грач»;
Список растворов довольно обширен, и на момент прочтения статьи может быть не совсем актуальным. Если хотите получить качественный результат, советую по данному вопросу проконсультироваться со специалистом из строительного магазина, либо задать вопрос на тематических форумах в сети интернет.
Обратите внимание! При желании обновить старый слой воронения, можно воспользоваться раствором на основе 8% азотнокислого серебра.
Сам процесс нанесения покупных растворов сопровождается работой кисточки. После каждого из 10-20 проходов составом, поверхность аккуратно омывают теплым мыльным раствором. Оговоренный метод крайне популярен у владельцев оружия, где кипячение деталей противопоказано как таковое явление вообще.
2 быстрых метода воронения металла в гараже:
На этом разбор вопроса воронения металла в домашних условиях считаю закрытым. Если у вас на примете имеются действенные рецепты составов под воронение металлов, буду рад увидеть информацию в разделе комментариев к статье.
