7. Травление

В ювелирном производстве травление применяется для очистки поверхности металлов от окисей, придания изделиям определенного цвета и выполнения художественных узоров.

При травлении металл должен медленно растворяться в травителе. В большинстве случаев в качестве травителей применяются разбавленные кислоты. Для травления благородных металлов применяется раствор серной кислоты. Если травление ведется без подогрева травильного раствора, то соотношение серной кислоты и воды должно быть 1 : 20, т. е. на одну часть серной кислоты приходится 20 частей воды, а если травильный раствор подогревается до 80°С, то соотношение доводится до 3 : 50. Составляя травильный раствор, необходимо в сосуд вначале налить воду, а затем в нее осторожно вливать серную кислоту во избежание разбрызгивания капель мгновенно вскипающей кислоты, которое может причинить сильные ожоги. В качестве сосуда для холодного травильного раствора рекомендуется стеклянная емкость в виде банки и несколько небольших чашек из фарфора, серебра или красной меди, которые можно нагреть пламенем горелки.

Травление серебра и его сплавов вызвано тем, что на воздухе, особенно в условиях влажного воздуха, изделия тускнеют из-за образования окисла и сульфидов серебра. В процессе холодного травления в 10%-ном растворе серной кислоты поверхность серебряного сплава осветляется за счет обогащения поверхности сплава серебром. Если травление вести в растворе нагретом до температуры 60°С, то можно пользоваться более разбавленным (2-5%-ным) раствором серной кислоты.

Травление золота и его сплавов проводится в основном для придания изделию определенного цвета. В процессе нагрева изделий на поверхности из сплавов золото - серебро - медь выгорает медь и превращается в окисел, который удаляется в процессе последующего травления. Поверхностный слой изделия обогащенный золотом и серебром, приобретает зеленовато-серый оттенок. Чтобы избежать этого, изделия после прокаливания обрабатывают в 50%-ном растворе серной кислоты, нагретом до 80°С. В этом растворе с поверхности удаляется не только медь, но частично и серебро, изделие приобретает цвет, близкий к цвету исходного сплава. Чтобы обогатить поверхность изделий золотом, рекомендуется также использовать в качестве травильного раствора смесь серной и азотной кислот, разбавленную водой (соотношение 1:2). В таком растворе, нагретом до 60-80°С, происходит равномерное растворение меди и серебра, и изделия получают вид, присущий чистому золоту.

Можно получить изделия с поверхностью, значительно обогащенной золотом, травлением их в растворе "царской водки", т. е. смеси соляной и азотной кислот. Однако в этом случае на поверхности могут возникнуть пятна от образовавшегося хлористого серебра. Чтобы предотвратить это, в раствор вводят избыток одной из солей натрия и аммония (NaCl или NH₄Cl), которые растворяют хлористое серебро и обеспечивают получение на поверхности изделия чистого золота.

Метод травления применяется и для очистки медных сплавов от окислов и остатков флюсов. Протравливанием получают красивую собственную окраску меди и ее сплавов, таких, как бронза и латунь. Травление медных сплавов подразделяется на предварительное, блестящее (глянцевое) и матовое. Для предварительного травления приготовляют раствор следующего состава: 5 г блестящей сажи перемешивают с 10 г поваренной соли, а затем к смеси добавляют 1 л концентрированной азотной кислоты и осторожно вливают 200 см³ воды. После этого изделие вынимают, промывают в воде и начинают блестящее или матовое травление.

Для блестящего травления готовят раствор следующего состава: 1 л серной кислоты медленно вливают в 1 л азотной кислоты и добавляют 20 см³ соляной кислоты или 20 г поваренной соли. После охлаждения в раствор добавляют 10 г блестящей сажи. Приготовленный раствор должен отстояться не менее 12 ч.

Для матового травления готовят раствор такого состава: 2 л серной кислоты, 3 л азотной кислоты и 10 г поваренной соли. Затем 10 г сернокислого цинка растворяют в небольшом количестве воды и добавляют к охлажденной смеси кислот. Этот раствор также должен отстояться несколько часов, пока составные части его не растворятся. При блестящем и матовом протравливании изделие на короткое время опускают в раствор и вынимают тогда, когда поверхность равномерно протравлена. После извлечения из раствора изделие должно быть тщательно промыто водой.

Художественное травление - один из методов отделки ювелирных изделий. Сущность его состоит в том, что на поверхность металла тонкими линиями чертилки наносят узор, а затем участки, не входящие в узор, покрывают кислотостойким лаком. Изделие опускают в травильную ванну, где открытые участки металла подвергаются воздействию травителя, в результате чего на поверхности создается углубленный рисунок. Перед травлением поверхность заготовки должна быть полностью обезжирена, иначе лак не будет держаться на ней. В качестве покрытия может применяться битумный лак, который обладает высокой кислотостойкостью.

При художественном травлении важно определить глубину травления и скорость процесса. Для контроля глубины травления вместе с обрабатываемым изделием в ванну опускают контрольный образец из того же металла, который периодически вынимают, промывают в проточной воде и осторожно удаляют шабером небольшой кусочек лака для замера глубины травления. Если она недостаточна, то образец снова опускают в раствор.

Метод художественного травления применяется так же, как предварительный процесс при эмалировании художественного рисунка.