Патинирование меди, а также другие методы ее декоративной обработки (в том числе в домашних условиях) позволяют сделать изделия из этого металла более привлекательными, придать им налет благородной старины. Подвергать такой обработке можно предметы, изготовленные не только из меди, но и из таких ее сплавов, как бронза и латунь.
Используя различные способы патинирования медных сплавов, можно добиться совершенно разнообразных оттенков
Патинирование и оксидирование
Поверхность многих металлов (и медь входит в их число) при взаимодействии с окружающим воздухом и различными химическими веществами начинает покрываться тонким слоем окисей и закисей. Такой процесс, который также приводит к изменению цвета металлической поверхности, называется оксидирование. По большей части процесс окисления металла происходит естественным путем, но люди научились вызывать его искусственно, в производственных или домашних условиях, что делается для придания изделию состаренного вида.
Не следует путать оксидирование с патинированием – процессом, суть которого заключается в том, что на поверхности металла при взаимодействии с различными химическими элементами формируется тонкий слой сернистых или хлористых соединений. Патинирование, которое, как и оксидирование, сопровождается изменением цвета меди и бронзы, также можно выполнять искусственно, используя для этого специальные составы.
Старение меди происходит с течением времени естественным путем или сразу при обработке поверхности какими-либо препаратами
Если в естественных условиях процесс окисления и покрытия патиной меди или бронзы может протекать годами, то при использовании специальных растворов патинирование происходит за очень короткий промежуток времени. Поверхность изделия, помещенного в такой раствор, буквально на глазах меняет свой цвет, приобретая налет благородной старины. Используя различные химические составы, можно в производственных и даже в домашних условиях выполнять такие процедуры, как чернение меди, патинирование предметов из меди и бронзы, чернение латуни.
Художественная бронза на протяжении вот уже нескольких столетий остается одним из главных материалов для изготовления самой разнообразной «пластики»: кабинетные и домашние украшения, сувениры и многое другое. Отдельное место в производстве бронзовых изделий любого масштаба занимает процесс патинирования. Особенно часто этот прием применя ется мастерами при создании мелкой пластики.
В 18 столетии главным элементом декора дворцовых интерьеров в России становятся бронзовые аксессуары. Скульптуры, канделябры, лампы в сочетании с природным камнем и стеклом заняли главенствующую позицию в интерьере царских резиденций. Распространилась мода на бронзовые украшения и среди знати. Таким образом, историки называют 18 и начало 19 века временем господства изделий из художественной бронзы.
С развитием художественного промысла стали появляться новые технологии и методы производства, что потребовало, в частности, реорганизации самого процесса. Бронзовые изделия русских мастеров получали все большую популярность за богатство и необычность декоративного оформления. Великолепно выполненное литье мастера дополняли чеканкой, золочением, а в середине 19 века к этим процессам присоединилось еще и патинирование бронзы.
Изделия из патинированной бронзы сразу же полюбились потребителям за свой необычный вид: благородный оттенок и так называемый «налет» старины. Использование патинирования позволило отечественным мастерам выйти на зарубежный рынок и, в частности, успешно конкурировать с ведущими европейскими производителями.
Патиной в широком смысле называют своеобразную пленку, образующуюся на поверхности бронзового изделия пр и окислении металла. Один из способов патинирования бронзовых изделий предполагает нагревание и использование азотной кислоты. Стоит отметить, что патина делиться на искусственную и натуральную. Искусственная патина образуется после проведения специальных манипуляций с кислотой, а натуральная – в результате длительного воздействия окружающей среды (дождь, снег, ветер, перепады температуры).
Изделия из патинированной бронзы отличаются необычным оттенком (от золотистого до зеленоватого). Спутать работу, покрытую патиной, с обычным бронзовым изделием практически невозможно. Оцените красоту бронзовых аксессуаров из патинированной бронзы прямо сейчас. В коллекции русского дома подарков «Русь Великая» собрано множество разнообразных изделий из бронзы с патиной: от мелкой до массивной пластики. Каждая работа отличается высочайшим качеством и оригинальным дизайном.
Подготовка к обработке
Решив выполнить патинирование или оксидирование, вы должны не только внимательно изучить вопрос о том, как состарить латунь, бронзу или выполнить чернение меди, но и предусмотреть необходимые меры безопасности. Преимущественное большинство химических составов, которые применяются для осуществления подобных процедур, являются очень токсичными и выделяют пары, представляющие значительную опасность для здоровья человека. Поэтому для хранения таких веществ как в производственных, так и в домашних условиях следует использовать сосуды с хорошо притертыми пробками, которые предотвратят попадание ядовитых паров в окружающий воздух.
Храните химикаты в недоступном для детей месте
Саму процедуру, проводимую для изменения цвета поверхности изделия под воздействием на него химических веществ, следует выполнять в специальном шкафу, к которому подведена вытяжная вентиляция. Следует иметь в виду, что дверцы такого шкафа в процессе выполнения оксидирования или патинирования должны быть слегка приоткрыты, что обеспечит эффективную вытяжку вредных паров из его внутренней части.
Изделия из меди, латуни и бронзы перед патинированием следует тщательно очистить, обезжирить и промыть в теплой воде. После самой процедуры патинирования или оксидирования обработанные предметы также промывают и укладывают в опилки для просушки. Использование опилок является более щадящим методом просушки, так как выполнение такой процедуры при помощи тканевого материала может повредить тонкую пленку сформированной патины, которая еще не закреплена лаком. Кроме того, при помощи ткани после патинирования практически невозможно качественно удалить влагу из углублений на рельефных поверхностях, а опилки ее легко вытянут.
Покрытую лаком поверхность можно отполировать войлочной насадкой
Отличие латуни от бронзы
Для того чтобы отличать латунь от бронзы, нужно знать особенности их строения:
- в состав бронзы входят: медь, алюминий, олово, кремний;
- в сплаве латуни содержится медь, цинк, бериллий свинца.
Именно из-за наличия меди в составе обоих металлов, их сложно различить. Но из-за присутствия других разных химических элементов, бронза с латунью отличаются друг от друга как по свойствам и структуре, так и по долговечности. По внешнему виду предметы из этих сплавов также можно отличить: изделия из латуни более жёлтые, чем изделия из бронзы, которые имеют тёмно-коричневый цвет.
Изменения цвета меди и ее сплавов от серого до черного
Серый, темно-серый или черный цвет меди и ее сплавов делает внешний вид изделия более привлекательным и презентабельным. Для получения этих цветов, степень насыщенности которых можно регулировать, нужен используемый уже не один десяток лет состав «серная печень». Свое название он получил из-за того, что в процессе приготовления он должен спечься, то есть превратиться в запекшуюся массу.
Чтобы сделать такой состав для патинирования в домашних условиях, необходимо выполнить следующие действия:
- одну часть порошковой серы смешивают с двумя частями поташа;
- полученную смесь помещают в жестяную банку, которую затем надо поставить на огонь;
- дождавшись расплавления порошка и начала его спекания, необходимо поддерживать этот процесс на протяжении 15 минут.
Для приготовления серной печени понадобится сода и сера
В процессе спекания порошка на его поверхности может вспыхнуть сине-зеленое пламя, которое можно не сбивать, так как оно не ухудшит качественные характеристики серной печени. После окончания спекания и полного остывания полученную массу следует измельчить до порошкообразного состояния. Этот порошок, если его поместить в стеклянную банку с плотно закрывающейся крышкой, можно хранить достаточно долго.
Для того чтобы при помощи серной печени выполнить патинирование различных металлических сплавов, используют несколько основных методов.
Метод №1
Данный способ предполагает использование водного раствора серной печени. С его помощью можно изменить цвет изделий, изготовленных из следующих материалов:
- меди;
- стерлингового серебра;
- бронзы и латуни.
Цвета, которыми можно окрасить поверхности изделий при помощи данного метода, также различаются:
- медь и серебро – пурпурный, голубой (получить очень сложно), серый, коричнево-серый, черный;
- латунь и бронза – нежно-золотистый.
Проба раствора на меди, бронзе и латуни дает различные эффекты
Если вы не знали раньше, как состарить медь и сформировать на поверхности данного металла прочную пленку патины, отличающуюся насыщенным черным цветом, используйте именно этот способ. Для его реализации изделие из меди помещается в раствор, состоящий из литра воды и 1–20 граммов порошка серной печени.
Чтобы окрасить медь в светло-серый цвет, раствор готовят по другой рецептуре: в 1 литр воды растворяют по 2–3 грамма хлористого натрия и серной печени. В полученный раствор помещается изделие из меди, за изменением цвета которого следует внимательно следить. После того как цвет металла приобретет желаемую тональность, подвергаемый патинированию предмет необходимо промыть водой и просушить в опилках.
Продолжительность обработки медного украшения раствором зависит от желаемого эффекта чернения
Метод №2
Для патинирования меди можно также применять раствор, приготовленный по следующей рецептуре: в насыщенный водный раствор сульфата меди добавляют нашатырный спирт и делают это до тех пор, пока жидкость не станет прозрачной и ярко-синей. Очищенное и обезжиренное обрабатываемое изделие помещается в такой раствор на несколько минут, после чего его извлекают и подвергают незначительному нагреву. После таких манипуляций медь должна приобрести насыщенный черный цвет.
Метод №3
Для использования данного метода, который также позволяет качественно почернить медь даже в домашних условиях, обрабатываемый предмет необходимо зачистить при помощи тонкой наждачной бумаги. К зачищенной поверхности не следует прикасаться руками, чтобы на ней не образовались жировые пятна. После предварительной подготовки к патинированию предмет обрабатывается раствором хлористой платины или полностью погружается в него. В такой раствор, если он не вызывает кислой реакции, можно добавить небольшое количество соляной кислоты.
Метод №4
Сформировать на поверхности медного изделия прочную окисную пленку, отличающуюся насыщенным черным цветом, позволяет его погружение в состав, приготовленный из азотной кислоты и металлической меди. Чтобы изменение цвета медной детали проходило более интенсивно, такой раствор можно дополнительно подогреть.
Патинировка бронзы. Металлопластика
Оксидирование и патинирование меди, латуни и бронзы.
05.09.2009
Оксидирование и патинирование меди, латуни и бронзы.
Некоторые химические реакции приводят к образованию на поверхности металлов окисей и закисей, т. е. кислородных соединений. Этот процесс называют оксидированием.
Нередко химические элементы, взаимодействуя с металлом или сплавом, способствуют появлению сернистых или хлористых соединений. Процесс образования таких соединений называют патинированием.
Если окунуть металлическое изделие в подготовленный раствор, оно буквально на глазах меняет цвет. Сверкающее металлическое изделие за несколько секунд приобретает облик старинного изделия.
Большинство химических соединений, которые применяют для патинирования и оксидирования металлов, токсичны и опасны для человека. Поэтому хранить их нужно в сосудах с притертыми пробками, а все работы, связанные с выделением ядовитых и горючих паров и газов, следует проводить в вытяжном шкафу. Дверцы шкафа должны быть слегка приоткрыты.
Перед изменением цвета металла необходимо провести некоторые подготовительные операции. Предмет очищают и обезжиривают, хорошо промывают и просушивают в опилках. Металлические художественные изделия и монеты ни в коем случае нельзя протирать полотенцем. Полотенцем стираются непрочные патинирующие пленки, не закрепленные лаком, остается влага в углубленных рельефах, ткань зацепляется за высокие выступы и может погнуть их. Опилки быстро и равномерно оттягивают воду от металлической поверхности.
Патина от серого до черного цвета
Приготовление серной печени: Чтобы приготовить серную печень, нужно одну часть порошковой серы смешать с двумя частями поташа в жестяной банке и поставить на огонь. Через несколько минут порошок расплавится, потемнеет и начнет спекаться, постепенно приобретая темно-бурый цвет. (Кстати, спекание патинирующей массы и дало в старину название «печень» — от слов «печь», «спекать».) Во время спекания пары серы могут загореться слабым сине-зеленым пламенем. Не сбивайте пламя — оно не ухудшит качество серной печени. Примерно через 15 минут прекратите спекание. Для продолжительного хранения серную печень растолките в порошок и засыпьте в стеклянную банку с плотной крышкой.
Метод №1 Применяется на: Медь, стерлинговое серебро, и бронза или латунь (легкий оттенок). Не действует на нейзильбер. Цвета: На меди и серебре — разброс оттенков от пурпурного/голубого (трудно получить) до коричнево-серого, серого, черного. На латуни и бронзе — только нежно-золотистый.
Прочная и красивая патина образуется на поверхности меди, обработанной в водном растворе серной печени.
При составлении раствора в 1 л воды всыпьте 10—20 г порошка серной печени. Патина, полученная на металле раствором серной печени, прочная и красивая, глубокого черного цвета. Но не всегда нужна такая интенсивная окраска. Порой, чтобы придать старинный вид изделию из меди, достаточно нанести легкую серую патину. В литр воды насыпьте 2—3 г поваренной соли и 2—3 г серной печени. Опустите в раствор медную пластинку. После появления серого цвета необходимой тональности промойте пластинку чистой водой и высушите.
Метод №2 Для чернения медной вещи готовят насыщенный раствор сернокислой меди, добавляют в него нашатырный спирт до тех пор, пока смесь не примет яркий прозрачный синий цвет. Обрабатываемая медная вещь опускается в этот раствор на несколько минут, затем вынимается и слегка нагревается до тех пор, пока не почернеет.
Метод №3 Медная вещь, подлежащая чернению, очищается сначала тонкой наждачной бумагой, после чего до ее очищенной поверхности стараются не прикасаться пальцами. Затем она или погружается в жидкий раствор хлористой платины, или смачивается им при помощи кисти. Раствор этот, если он не имеет кислой реакции, слегка подкисляется соляной кислотой.
Метод №4 Очень прочное чернение медных изделий получается в том случае, если погрузить их в насыщенный раствор металлической меди в азотной кислоте и затем слегка нагреть.
Патина красно-коричневая
Водный раствор хлористого цинка и медного купороса окрашивает медь в красно-коричневый цвет. Смешайте одну часть медного купороса с одной частью хлористого цинка и разведите в двух частях воды. Достаточно нескольких минут, чтобы медь приобрела красно-коричневый цвет. После промывки и просушки поверхность металла протрите маслом.
Патина от светло-коричневого до черного
Почернение металла наблюдается при патинировании меди сернистым аммонием. В литре воды разбавляют 20 г сернистого аммония. В полученный раствор опускают изделие или поливают сверху и протирают кистью. Работу осуществляют в вытяжном шкафу. Находящиеся в водном растворе сернистого аммония ионы серы взаимодействуют с ионами меди. Образуется сульфид меди черного цвета. Интенсивность патинирующего налета на металле может быть различного оттенка, от светло-коричневого до черного. Регулируют цвет, изменяя температуру нагревания пластинки перед патинированием.
Патина светло-коричневая
Грамм на литр: дихромат натрия — 124 азотная кислота (плотность 1.40 грсм3) — 15,5 соляная кислота (1,192)- 4,65 сульфид аммония 18% раствор — 3-5 наносят кистью сразу после приготовления, через 4-5 часов смыть и повторить после просыхания 2 раза, полировать сухой ветошью.
Патина от темно-коричневой до тепло-черной патины
Грамм на литр: персульфат аммония — 9,35 едкий натр — 50,0 на 5-25 мин в ванну с раствором, нагретым до 90 -95 градусов. промыть, осушить, повторить 2-3 раза
Патина от оливкового до коричневого цвета
Грамм на литр: бертолетова соль — 50*70 нитрат меди — 40*50 хлорид аммония — 80*100 на 10-15 мин в ванну с подогретым раствором до 60-70 градусов. получаемые пленки обладают механической прочностью и стойкостью к коррозии
Патина коричнево-черная
Грамм на литр: молибдат аммония — 10 аммиак 25% водный раствор — 7 раствор должен быть подогрет до 60 — 70 градусов
Патина золотистого цвета
Грамм на литр: сульфид меди — 0,6 едкий натр — 180 молочный сахар — 180
раствор щелочи и лактозы готовят отдельно и только потом сливают вместе, кипятят 15 минут и добавляют сульфид меди. изделие поместить в подогретый до 90 гр. раствор на 15 мин.
Патина золотисто-коричневого цвета с малиновой побежалостью и умеренным блеском
После очистки медных монет можно создать на них искусственную патину, поместив в раствор 50 г медного купороса и 5 г марганцовокислого калия на 1 литр воды, нагрев его до температуры 70-80С и продержав там до получения нужного цвета.
Патина зеленого цвета
Окрасить в зеленый цвет поверхность медных, латунных или бронзовых изделий можно различными способами.
Метод №1 Поверхность вещей при помощи губки смазывают сначала сильно разведенным раствором азотнокислой меди с добавлением небольшого количества поваренной соли. Затем, когда вещь просохнет, ее точно таким же образом смазывают раствором из 1 части щавелевокислого калия и 5 частей нашатыря в 94 частях слабого уксуса. Снова дают просохнуть и опять смазывают первым раствором; потом, по просыхании, опять вторым раствором и т.д. попеременно до тех пор, пока окрашивание не приобретет надлежащую силу. Перед смазыванием намоченную в растворе губку следует сильно выжать так, чтобы она была влажной, но не мокрой. По окончании окраски поверхности вещи тщательно растирают жесткими волосяными щетками, особенно в углублениях и щелях. После 8-14 дней работы получается буровато-зеленоватое окрашивание.
Метод №2 Вещи в несколько приемов натирают суконкой, пропитанной неочищенной олеиновой кислотой (продукт, получаемый на стеариновых заводах). На поверхности вещей образуется сначала темно-зеленый слой олеиновокислой меди, которая под влиянием кислорода и влаги воздуха постепенно превращается в более светло-зеленую углекислую медь. Процесс значительно ускоряется, если олеиновую кислоту предварительно довольно долго настаивать на стружках меди, а вещи после каждого смазывания такой кислотой, после просыхания смазки, слегка (не более нескольких капель!) опрыскивать при помощи пульверизатора водным раствором углекислого аммония.
Ещё:
О ЧЕРНЕНИИ БРОНЗЫ Всем, кто самостоятельно занимается конструированием и/или изготовлением оптических устройств, известно, что лучший материал для их металлических частей — бронза. Однако бронза, особенно лучшие для оптики ее сорта, содержащие сравнительно большое количество цинка, имеют серьезный недостаток — они плохо воспринимают чернение либо вовсе его не воспринимают. Покрытие, которое удается получить распространенными способами (анодирование, химическая патинизация) годится более для декоративных целей — оно получается глянцевым, недостаточно прочным и стойким. Описываемый ниже способ чернения бронзы дает покрытие матовое, прочное и стойкое; пригодное даже для разъемных соединений — резьбы, байонеты. Способ этот представляет собой модификацию известной процедуры битуминизации. Новшество состоит в том, что в процессе нанесения покрытия изделие подвергается длительному воздействию яркого света. Природные битумы обладают некоторой фоточувствительностью. Пионеры фотографии даже пытались использовать их в качестве светочувствительных материалов. Под воздействием света битум уплотняется и упрочняется, увеличивает износо- и химическую стойкость, сохраняя в то же время некоторую упругость. Покрытие можно наносить в домашних условиях без каких-либо особых мер предосторожности. Дорогих, или находящихся в спецобороте, материалов не требуется. Для интересующихся процедура нанесения покрытия ниже описывается подробно. Вам понадобятся: 1. Натуральный битумный лак («Кузбасслак», БТ-5100 и т.п.); 2. Растворитель на основе этилацетата (646, 647 и т.п.) либо чистый этилацетат, но он дороже, а качества покрытия заметно не улучшает; 3. Чистая стеклянная банка; лучше — подходящего размера сосуд из кварцевого стекла; 4. Чистая, обезжиренная керамическая облицовочная плитка. Можно использовать кухонную фаянсовую посуду, но на ней останутся темные следы, которые трудно будет удалить; 5. Проволочный крючок и пинцет (или плоскогубцы с длинными острыми концами — «утконосы»); 6. Бытовые, новые, латексные или пластиковые перчатки. Хирургические не годятся — они пересыпаны тальком; 7. Жесткая зубная щетка с синтетической щетиной; 8. Несколько зубочисток; 9. Кухонный чистящий порошок с микроабразивом (дешевых сортов; скажем, «Гала»); 10. Кусок алюминиевой фольги для запекания и скотч. В ПРОЦЕССЕ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЯ НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕЛЬЗЯ КАСАТЬСЯ ПАЛЬЦАМИ. Даже руками в перчатках брать нежелательно. Лучше всего приноровиться все операции выполнять инструментом, обязательно обезжиренным. Технология нанесения: 1. Заранее готовят раствор лака в растворителе, в пропорции от 1:20 до 1:5 по объему. Толщина готового покрытия при этом меняется от 6 до 20 мкм, а цвет — от 50% серого до почти черного. Остальные свойства покрытия существенно не меняются. 2. Готовую деталь обильно, под струей воды из крана, смачивают и обсыпают чистящим порошком. Затем тщательно и старательно, с нажимом, протирают зубной щеткой. Особое внимание уделяют резьбе, внутренним углам, канавкам, пазам и впадинам. Глубокие отверстия, глухие и сквозные, протирают размочаленным кончиком зубочистки, а затем острым ее концом аккуратно удаляют оттуда оставшиеся (возможно) волокна древесины. На острых кромках детали везде, где только возможно, при конструировании следует предусмотреть фаски. Смысл операции — создать на поверхности детали шероховатый микрорельеф. Бронза, как известно, представляет собой эвтектический сплав, разные компоненты которого обладают разной износостойкостью. 3. Деталь тщательно, под струей воды, промывают от остатков порошка, протирая при этом той же щеткой и зубочисткой. Затем интенсивно прополаскивают в дистиллированной воде. Годится вода от разморозки холодильника либо стекающий из кондиционера конденсат. 4. Далее деталь сушат на керамической плитке. Сушку следует проводить по возможности быстро, под струей горячего воздуха из фена «на полном газу», чтобы на деталь не успела осесть пыль. 5. Затем деталь опускают в раствор лака «незначащей» поверхностью (т.е. той, на которую в процессе эксплуатации не попадает свет; чаще всего это торец детали) на дно. Сосуд с раствором лака и деталью плотно закрывают. 6. На одну из сторон сосуда с раствором лака и деталью наклеивают скотчем фольгу — она будет играть роль отражателя, обеспечивающего равномерную засветку. Если есть возможность следить за сосудом в процессе экспозиции, его следует не реже 5-6 раз в течение ее поворачивать; тогда рефлектор из фольги не нужен. 7. Сосуд выставляют на яркий солнечный свет не менее чем на 12 часов. Можно, скажем, рано утром или с вечера выставить на южном окне или на балконе, а вечером убрать. 8. После экспозиции деталь вынимают из раствора и внимательно осматривают. Выпавшие в осадок видимые глазом темные комочки осторожно удаляют той же зубной щеткой или кончиком зубочистки, но ни в коем случае не пальцами и не острыми металлическими предметами. Потом деталь интенсивно прополаскивают в том же растворе лака, удерживая пинцетом или утконосами. 9. Деталь кладут на вновь вымытую и обезжиренную керамическую плитку той же «незначащей» поверхностью вниз и помещают во включенную «на полную» духовку кухонной плиты либо в муфельную печь. Температура «запекания» должна быть не менее чем 250 град/С; в печи следует выставить 320-350 град. 10. Запекание проводят в течение 2-2,5 час. ОТКРЫВАТЬ ДВЕРЦУ духовки или печи при этом НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕЛЬЗЯ! По окончании запекания плите или печи дают остыть до комнатной температуры, и только тогда можно открыть дверцу и вынуть деталь. Покрытие готово. Наружные поверхности детали по покрытию можно красить. Краска ровно ложится и образует плотный гладкий слой. Я зачернил таким способом новый «хвост» (под посадочный фланец 4/3) для объектива SOLIGOR и два адаптера на ту же посадку под резьбу М42х1. Заметных недостатков в процессе эксплуатации не обнаружено. Не бликует, не шелушится, не истирается на резьбе и на байонете. Единственно что следует учесть — это при нанесении покрытия максимальной толщины дать соответствующий припуск при подготовке чертежей.
Изменено 31.10.2013 08:53 пользователем Илан
