Внимание

Все права на текст и изображения принадлежат автору. Авторство указано в конце статьи. Права на перевод статьи принадлежат администрации сайта BigScale.ru. При копировании обязательна прямая гиперссылка на оригинальную статью. Сайт защищён системой антиплагиата.

Практическая химия для моделистов. Патина на металле. Чернение металла.

Привет всем!
Я продолжаю свои изыскания на тему технических аспектов моделизма на практике. На этот раз предлагаю вашему вниманию полезнейшую, недорогую и несложную технику, которая подойдёт для огромного количества моделистов.

Тема сегодняшней статьи - обработка и/или старение металлов. Ржавчина - это плёночное покрытие на металлах (в частности - медь, бронза и латунь). Ржавчина бывает разных цветов, а причина её возникновения - окисление. Вместо невероятно долгого естественного окисления, мы поможем поверхности металла покрыться ржавчиной при помощи химических средств. А целью станет получение чёрного цвета и его оттенков, вплоть до некоторых сплавов тёмного цвета.

Техника придания металлу чёрного цвета при помощи химических реактивов называется патинированием. Существуют и другие способы, со своими специфическими названиями (к примеру, "воронение").

Методика патинирования, которую мы рассмотрим в рамках данной статьи, принадлежит к так называемым "холодным" способам. Термин "холодная реакция" обозначает отсутствие воздействия на металл теплом или электричеством. Таким образом, мы займёмся поиском наиболее простых способов патинирования, а также рассмотрим их достоинства и недостатки.

Известно, что для этой же цели некоторые фирмы выпускают специальные продукты (к примеру, жидкость "Blacken-It"), но они как-то обошли моё внимания. Искра в моих мыслях разожглась от экстравагантной торговой марки "Uschi van der Rosten", которая выпускает продукцию по лицензии AK Interactive.
От команды BigScale: Здесь автор скорей всего ошибся, так как это AK Interactive выпускает продукцию по лицензии Uschi. Поправьте меня, если я не прав.

А выпуск продукции известной марки делает фирму более привлекательной в глазах моделистов.

Первый продукт, которым я воспользовался, была жидкость для чернения белого металла производства AK. В семейство "белых металлов" входят сплавы, использующиеся в моделизме для отливки металлических деталей. В их состав могут входить цинк, медь, олово, свинец и даже такие металлы, как никель, кадмий, висмут и сурьма.

Детали из "белого металла" - фигурки, авиационные шасси и другие высокодетализованные элементы конструкции. Также использование металла может пригодиться для производства моделей гусениц для транспортной техники.

Фирма AK утверждает, что этот продукт создан для чернения гусениц, особенно наиболее известной фирмы Friulmodel.

Эти траки позволяют воссоздавать невероятно аутентичные металлические гусеницы, полностью функциональные, которые очень реалистично адаптируются к любой поверхности будто бы под массой шасси.

Траки Friulmodel очень легко шлифовать и сверлить в них отверстия благодаря невероятно стойким проволочным шпилькам. Эти гусеницы, по большому счёту, представляют собой настоящую модель на модели.
Основная сложность при работе с металлическими гусеницами - обрезка проволочных шпилек, однако и это не столь проблематично, если заранее позаботиться о рамке-шаблоне для точной обрезки.

После скрепления связок между собой следует нанести по краям связующих отверстий по капле цианоакрилата, чтобы предотвратить выпадение шпилек.

Единственный недостаток металлических гусениц Friulmodel - их цена, которая может запросто превосходить стоимость самой модели, для которой они предназначены.

Позже мне попалась пара гусениц из отлитого под давлением пластика с гораздо более земной ценой, но с достаточно хорошим качеством - поддающиеся подгонке под рельеф и довольно аккуратные.

Я начал работу со сборки гусениц. Затем следует обезжирить их поверхность, а также очистить от пыли и ржавчины. Чистота металла критически важна для успеха нашей задачи. Из-за характерной для гусениц рельефности, их невозможно эффективно ошкурить или обработать щёткой, поэтому я решил попробовать специальные жидкости.

Первой стала жидкость для ультразвуковой очистки, разбавленная с водой и порошком для смывания металла в низкой концентрации. К сожалению, я столкнулся с тем, что этот продукт разъедает цианоакрилат, поэтому позже возникла необходимость вновь пройтись этим клеем для закрепления шпилек в соединениях.

Другая идея, которую я отыскал в интернете, заключалась в погружении деталей в уксус на несколько часов. Теоретически, кислотность уксуса способна растворить окисел металла. Мне не нравится такой способ из-за характерного запаха уксуса. Более того, уксус способен вступить реакцию с цинковым покрытием проволочных шпилек.

Также я испытал в деле аммиак. Если у уксуса не самый лучший запах, то, должен сказать, аммиак и вовсе чистый термояд. Да, он справляется с очисткой, но использовать его следует только в надетых перчатках и в помещении с очень хорошей вентиляцией. Вообще можно использовать разные жидкости, за исключением ацетона, который не дружит с цианоакрилатом.

После окончания вымачивания промоем водой и высушим гусеницы. Очень яркий результат! На данном этапе ни в коем случае нельзя касаться их голыми руками.

Что же представляет собой продукт Uschi/AK? Загадка. Скажем, жидкость "Blacken-It" - нечто вроде смеси селенистой кислоты, сульфата меди, спирта и воды, как говорит производитель. Но в любом случае, не думаю, что химический состав продукта может быть чем-то опасен, иначе производитель не преминул бы сообщить об этом. Разумеется, кислота весьма опасна для глаз. Также селенистая кислота - сильный яд, поэтому будьте особенно осторожны и не касайтесь жидкости пальцами.

Процесс начинается с разбавления продукта с водой в соотношении 50 на 50 в неметаллической ёмкости. Я вылил содержимое бутылки (100 мл) в емкость от "Tupperware" и добавил тот же объём дистиллированной воды. Очень важно использовать не слишком широкую для 200 мл ёмкость, чтобы гусеницы оказались полностью погруженными в жидкость.

Поместим гусеницы внутрь контейнера и немного размешаем содержимое при помощи пластиковой палочки. Жидкость становится синеватой, затем - прозрачно зелёной и в конце - темноватой.

Когда становится ясно, что гусеницы приобрели достаточно тёмный оттенок, то следует вытащить их и промыть. Процедура достаточно быстрая. Если передержать металл, то он разрушается, но лучше не экспериментировать.

Я обработал траки щёткой для удаления особо тёмных точек - это мягкий материал, а его удаление не сказывается на тёмной патине.

Получилась ровная чёрная металлическая поверхность. Взгляните, как происходит постепенное затемнение металла в течение времени - вначале сероватый оттенок, в конце - тёмно-серый цвет. В данном случае, цвет получился неоднородным.

На мой взгляд, поверхность стала серой с оттенком коричневого цвета. Глубоко въевшееся матовое покрытие очень слабо поддаётся дальнейшим манипуляциям. Траки совершенно не потеряли подвижность.

Патина не подвержена воздействию ни одного из растворителей, используемых в моделизме. Белый металл способен обнажиться лишь после использования абразивного инструмента (к примеру, наждачной бумаги, проволочной щётки, карандаша или стальной стружки). Взгляните, насколько тонким получился тёмный слой патины.

Что хорошо на запасных гусеничных связках, так это отсутствие цианоакрилата. Перед обработкой я окунул гусеницы в жидкость для ультразвукового очистителя и промыл ацетоном. Излишек продукта я удалил мощной струёй воздуха.

Со сборкой связок не возникло никаких сложностей. Однако на этот раз использовалась жидкость, уже утратившая часть своей химической силы на обработку основных гусениц, поэтому в данном случае патина не столь интенсивна.

Также данный метод был протестирован на деталях из другого металла. Латунь (рис. 1a), нержавеющая сталь (рис. 1b) и медь (рис. 1c) отказались вступать в реакцию с жидкостью. Алюминий (рис. 1d) разъеден осадком кислоты, но это не патина, а лишь разрушение металла.

Таким образом, жидкость взаимодействует лишь с весьма ограниченным количеством сплавов. Не удивлюсь, если она не покроет патиной другой белый металл, отличающийся от сплава фирмы Friulmodel.

После применения продукта остаётся большое количество осадка коричневатого цвета. Для того, чтобы сберечь остаток жидкости для следующего раза, осадок следует удалить, иначе продукт полностью потеряет свою эффективность.

Для удаления осадка я воспользовался бумажным фильтром для кофе, но подойдёт и обыкновенная салфетка. Жидкость я пропустил сквозь импровизированный фильтр 3 раза, пока на нём не перестал откладываться осадок. Жидкость вновь стала голубоватой. Надеюсь, что она мне ещё пригодится для очередной пары гусениц.

Ничего не могу с собой поделать - меня раздражают дорогие продукты, которые, к тому же, скрывают свой химический состав и предназначены (на первый взгляд) для однократного применения. Поэтому я занялся поиском альтернативных средств. Из таковых нашлось всего одно, которое состоит из железного купороса и сульфата меди (медный купорос). Поэтому следующий метод я назвал "купоросной техникой".

Берём моногидрат сульфата железа (порошок оранжевого цвета) и растворяем его в воде. Так как это очень опасный препарат, то лучше приобретать его именно в порошковом виде. Растворяем 20 грамм сульфата в 200 мл дистиллированной воды.

После смеси составляющих частей, нужно подогреть получившуюся жидкость до кипятка и выпарить около двух третей воды (рис. 2a). Оставим жидкость на ночь, чтобы остаток сульфата железа выпал в виде осадка. Аккуратно извлечём его при помощи пипетки влажный полупрозрачный осадок (2c). Вновь подогреем жидкость и выпарим воду до получения влажного осадка. Получившуюся жидкость следует поместить на стеклянную поверхность и охладить до появления кристаллов.

Симпатичная получившаяся соль зелёного цвета - гептагидрат сульфата железа (он же - железный купорос), а голубая соль - пентагидрат медного купороса, который готов к электрическому травлению. Рецепт нужной нам жидкости заключается в смешивании по 10 грамм каждой соли со 100 мл дистиллированной воды.

Когда мы, наконец, получили железный купорос, всё остальное будет гораздо легче. Кстати, сам купорос стоит в интернете недорого, за исключением доставки. Рекомендую посмотреть здесь...
Для тестирования возможностей порошка, я отполировал гусеницу жёсткой латунной щёткой, оставив остальные детали неотполированными.

На этот раз я промыл гусеницы щёткой в метиловом спирте. Метиловый спирт - единственный продукт, который не оставляет осадка при выпаривании. Ацетон и этиловый спирт, наоборот, оставляют серьёзное количество осадка.

Раствор купороса - сине-зелёный. Гусеницы погружаются в него приблизительно на 15 минут, пока я не увидел, что изменение цвета металла прекратилось. Ударный эффект получен в первые несколько секунд.

Также я протестировал и другие металлы. Ни с алюминием (рис. 3a), ни с латунью (рис. 3b), ни с медью (рис. 3c) не произошло ничего. Также совершено незатронутой осталась нержавеющая сталь, однако с обыкновенной сталью (рис. 3d) произошла интереснейшая вещь. Хотя изначально также отсутствовала какая-либо видимая реакция, позже я заметил, что металл покрылся тонким серым слоем снаружи и красным внутри. Этот слой легко отходит от поверхности. И в данном случае состав вещества для патинирования гусениц оказался эффективен лишь с особым сплавом.
А вот результат методики на гусеничных траках. Заметна разница между отполированным и промытым металлом. Тот металл, который был лишь отполирован, покрыт меньшим слоем патины, да и затемнение не столь интенсивно. Патина состоит из множества мелких чёрных и красных пятен. Кстати, этот слой столь же стоек к растворителям.

 
Заключение
Итак, ни один из рассмотренных продуктов оказался неспособен обеспечить то, что я называю реалистичным покрытием гусениц. В обоих случаях из-за специфического рельефа нужна дополнительная обработка тёмной смывкой. Также влияние грязи и окисла на поверхности металла играет серьёзную негативную роль при патинировании. Впрочем, оба продукта - отличная отправная точка, гораздо лучше, чем естественный цвет белых металлов.

Что касается грунтования гусениц, то этот метод, несомненно, значительно улучшит адгезию для всех видов красок. Металл - материал с изначально слабыми сцепляющими свойствами. В данном случае у коммерческого продукта есть некоторые преимущества, и он может представлять интерес для моделистов, занимающихся покраской металлических фигурок.

Из-за того, что бутылка продукта фирм Uschi/AK гораздо дороже, чем купорос, да и самостоятельно создать этот химикат не столь сложно, я голосую метод самодельного приготовления реактива в домашних условиях.

Вкратце подведём итоги:
- жидкостью для ультразвукового очистителя (если она есть под рукой) предпочтительнее обрабатывать свободные связки траков;
- очистка поверхности металла, особенно обезжиривание, критически необходимо для достижения хороших результатов. Эту процедуру можно выполнить при помощи различных продуктов;
- необходимо точно отмерять дозировку химикатов, так как они токсичные и/или очень едкие.

Что же в остатке? Что ж, имея в виду стоимость и качество гусеничных траков Friulmodel, если есть возможность сделать их ещё лучше, то таким шансом нужно пользоваться. Более того, процедура патинирования невероятно проста. Она кажется сложной лишь в статьях и различных тестированиях.
Рик.
 
Автор статьи: Rick Lawler
Источник: Неизвестен
Перевод: Команда BigScale
Опубликовано в Ржавчина и металл Декабрь 12 at 02:19

Комментарии (0)

Нет входа