Л Ямпольский - Воронение, Практическое руководство по химическому окрашиванию железного металла
Большое влияние на окончательные результаты работы оказывает и состояние поверхности обрабатываемых вещей. В этом смысле имеет значение не только степень совершенства предварительной очистки этой поверхности, но и структура поверхностного слоя металла, так же как и механическая и термическая обработка, которую он успел претерпеть.
Один и тот же рецепт может дать хорошие результаты при воронении отдельно обрабатываемых предметов и одновременно оказаться непригодным для обработки изделий массового производства. Имея дело с отдельной вещью, над которой можно и повозиться, добиваются в конце концов от рецепта всей его действительности, наилучшего эффекта. Массовым же изделиям не удается обычно посвятить столько же времени и стараний, и в случае работы с ними от рецептов часто не берется все возможное.
Не без влияния оказываются и размеры предмета, величина поверхности; на мелких вещах легче добиться однотонности окраски, нежели на крупных, с большой поверхностью, на которой легче сделать пятна, потеки, проплешины, "волны" и т. п.
Никогда не следует забывать о применяемой для работ посуде. В качестве последней для работ по воронению (и вообще по химическому окрашиванию металлов) годятся всякие подходящие по форме и размерам сосуды из стекла, фарфора, фаянса, а также эмалированные с неповрежденной эмалью. Металлическая посуда вообще не годится. В случае необходимости наружного нагрева нельзя брать толстостенной посуды. Сошлемся еще на указания, приведенные в вышеуказанном руководстве ("Гальваническое никелирование").
Для обработки крупных предметов допустимо пользование хорошо сработанными деревянными чанами или кадками, асфальтированными или облитыми парафином.
Занимающимся воронением следует оберегать от вредного действия отравленной едкими веществами атмосферы в рабочем помещении не только обрабатываемые изделия, но и самих себя. В смысле охраны здоровья работающего от разъедающего, удушающего и отравляющего действия применяемых при работе химикалий здесь мы можем лишь повторить сказанное в нашей брошюра "Работы в лаборатории химика-любителя" (вып. 69 "П. Б."). Принимаясь за работы по химическому окрашиванию металлов, надо прежде всего учесть их гигиеническую безопасность и предпринять предварительно предохранительные меры, указанные в упомянутом руководстве.
Особая осторожность диктуется при работах с азотной кислотой, иногда входящей в состав рецептов и применяемой при травлении металлов. Газообразные окислы азота, развиваемые в результате действия на металлы названной кислоты, разрушающе влияют на наши дыхательные пути, слизистые оболочки и т. д. Работать с азотной кислотой необходимо обязательно под тягой, либо же на открытом воздухе (ставя сосуд так, чтобы ветер относил пары в сторону).
Хранить азотную кислоту надо в бутылях с притертой пробкой, поставленных на белые фаянсовые тарелки. После каждого отлития из бутыли необходимо бутыль снаружи тщательно вытереть мокрой тряпкой, немедленно прополаскивая последнюю тут же водой из крана. Следует тщательно остерегаться прикасаться к кислоте, так как каждая капля ее моментально производит на коже крайне болезненный и долго не проходящий ожог.
III. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ И ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ВОРОНИМЫХ ПРЕДМЕТОВ.
Необходимейшим требованием для выполнения каждого химического окрашивания металла и одновременно важнейшим условием успешности этого выполнения является совершенная и равномерная чистота обрабатываемых изделий, полное освобождение их поверхности от грязи, жира, слоя окислов и т. п. инородных веществ. Другими словами, воронению, как процессу химического окрашивания железа и железных сплавов, должна предшествовать тщательная очистка воронимых вещей от упомянутых загрязнений, при чем эта очистка должна совершаться непосредственно перед самой операцией воронения, дабы свежеочищенная поверхность металла не изменилась вновь от прикосновения рук, соприкосновения с воздухом и т. д. Естественно, что при любом виде химического окрашивания металла, выражающегося, в химическом отношении, в образовании на поверхности металла определенного химического соединения, равномерность окрашивания достижима лишь в том случае, если металл на всей поверхности обрабатываемого изделия начисто оголен и в любой своей точке доступен воздействию соответственных реактивов. Ни в коем случае воронение не может хорошо удастся, если металл покрыт хотя бы и весьма тонким слоем окисла или жировых веществ; не очищенные вполне места изделий остаются неокрашенными или плохо, не тем тоном окрашенными и окраска выходит пятнистой, грязной. Чем тщательней (основательней, оплошней и равномерней) произведена очистка, тем более удовлетворителен конечный результат, - вот основное правило работы, которое должен усвоить, прежде чем браться за склянки и инструменты, каждый практик-любитель.
При чистке (и травке) воронимых вещей следует соображаться всегда с тем, должна ли поверхность их после окраски казаться матовой или блестящей, ибо поверхность, отполированная до химической обработки до высокого блеска, выходит обычно более или менее блестящей и после окраски, а первоначально матовая поверхность сохраняет матовость.
Касательно техники очистки и травки воронимого металла можно в общем и целом повторить сказанное об этой операции в вышеупомянутом руководстве "Гальваническое никелирование", к которому мы и отсылаем читателя.
Прежде всего изделия подвергают механической очистке - обдирке, шлифовке и полировке их поверхности. Для этой цели пользуются мелким песком, пемзой в порошке, наждаком и т. п. Обработка этими материалами производится (всухую, или с водой) от руки (натирка при помощи тряпочки, применение наждачного полотна, стеклянной шкурки и т. п.), либо на ножных станках с вращающимися щетинными рабочими щетками. Для весьма мелких изделий, чистка которых в отдельности весьма затруднена, пользуются специальными вращающимися барабанами, в которые изделия загружают кучей вместе v водой и песком или наждачным порошком. Для сохранения после окраски блеска, изделия обрабатывают на наждачных шлифовальных кругах, либо же на вращающихся щетинных щетках, на которые нанесен наждачный порошок.
Окончательную полировку производят замшей или суконкой, на которые нанесены полировальные пасты: смеси полировальных порошков (крокус, трепел, венская известь) со стеариновым маслом, олеином пли скипидаром.
После такой очистки изделия должны быть сполоснуты сильным током чистой воды и обтерты насухо чистой, не содержащей жира тканью.
За механической очисткой должна следовать чистка химическая, подробности которой также приведены в брошюре "Гальваническое никелирование".
Прежде всего обрабатываемые вещи должны, быть подвергнуты обезжириванию. Так как после обезжиррвания изделия руками трогать уже нельзя, то предварительно их укрепляют на железных проволоках, на которых и подвешивают при погружении в те или иные травящие жидкости и т. п. составы. На крайний случай хорошо иметь под рукой (для захватывания обрабатываемых предметов) чистые деревянные щипцы.
Более мелкие изделия скорее всего обезжирить погружением (промыванием) в бензин (лучшего сорта), нефтяной эфир, бензол или тому подобные органические растворители жиров (весьма огнеопасны!). Для постоянной работы рекомендуется держать наготове несколько стеклянных бутылей (с притертыми пробками), наполненных одним из указанных растворителей примерно на 2/3 высоты. Погрузив обезжириваемое изделие (на проволоке) в сосуд No 1, движут его за проволоку в разные стороны, оставляют на несколько минут в покое, извлекают, переносят в сосуд No 2, повторяют снова описанные операции, ополаскивают в сосуде No 3 и под конец дают обсохнуть на воздухе. Спустя известное время (после ряда чисток), когда растворитель в сосуде No 1 поглотит достаточно жировых веществ, бензин в нем сменяют на свежий и ставят его номером третьим (No 3), сосуд же No 3 ставят No 2 и No 2 переставляют на место No 1.
Мы подчеркиваем еще раз исключительную огнеопасность работ с бензином и т. п. взрывчатыми органическими растворителями. Зажигание огня и курение при исполнении таких работ абсолютно воспрещается!
Более крупные вещи кипятят для обезжиривания в 10-процентном водном растворе едкого натра (каустической соды). При неимении едкого натра, можно взять соду или поташ, но тогда, кипятить надо дольше. Можно также обезжиривать поверхность металла, натирая (её при помощи проволочных щеток кашицей из гашеной извести (пушонка) и чистой воды.
При подобной обработке следует смотреть за, тем, чтобы изделия были сплошь покрыты обрабатывающим веществом, чтобы например на них (особенно внутри полостей) не оставалось воздушных пузырьков, мешающих проникновению в металлу жидкости. После 15-30-минутного пребывания в щелоке обрабатываемые предметы извлекают (за проволоки, на которые они подвешены, или деревянными щипцами) и споласкивают обильным током чистой (мягкой, лучше - дождевой) воды.
