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.