DIY Tutorial - Electrolytic Copper Etching - Διάβρωση Χαλκού

Όλοι έχουν τα κολλήματά τους, άλλος μαζεύει γραμματόσημα, άλλοι κάνουν συλλογές από χαρτοπετσέτες, εγώ γουστάρω τους οδηγούς. Όχι τους οδηγούς  λεωφορείων βρε, τους άλλους, αυτούς που σου λένε πως να φτιάξεις μόνος σου κάτι, βήμα - βήμα.

Κάπως έτσι, ψάχνοντας για κάτι παραπάνω σχετικά με τη διάβρωση μετάλλων, έπεσα πάνω στην Alison (Copperheart)  και τον οδηγό της για διάβρωση (etching) χαλκού μέσω ηλεκτρόλυσης. Η Alison προτείνει τον τρόπο αυτό καθώς είναι απόλυτα ασφαλής για το σπίτι τα παιδιά και την ίδια, καθώς και σαφώς οικονομικότερο από τη χημική διάβρωση.

Τι είναι όμως το etching; Στη wikipedia ορίζεται κάπως έτσι:
Etching is the process of using strong acid or mordant to cut into the unprotected parts of a metal surface to create a design in intaglio in the metal (the original process—in modern manufacturing other chemicals may be used on other types of material).
1575μΧ - Πανοπλία σχεδιασμένη με etching
Πιο απλά, etching είναι η αποτύπωση μιας εικόνας σε μέταλλο μέσω διάβρωσής του. Η τεχνική αυτή πρωτοεμφανίστηκε στον μεσαίωνα, όπου οι τεχνίτες την χρησιμοποιούσαν  για την αποτύπωση σχεδίων σε πανοπλίες. Η διαδικασία είχε ως εξής: Πρώτα άπλωναν ένα προστατευτικό φιλμ στο μέταλλο (συνήθως έλιωναν κερί). Στη συνέχεια, αφαιρούσαν το κερί σύμφωνα με το σχέδιο που ήθελαν να αποτυπώσουν. Όταν η σχεδίαση τελείωνε, το μέταλλο έπεφτε στο οξύ, το οποίο "'έτρωγε" το μέταλλο, όπου αυτό ήταν ακάλυπτο. Όσο πιο πολύ έμενε στο οξύ το μέταλλο, τόσο πιο βαθύ το φάγωμά του. Με τα χρόνια η τεχνική αυτή εξελίχθηκε και άλλα υλικά, πιο ανθεκτικά στο οξύ, ανακαλύφθηκαν. Το οξύ όμως ήταν πάντα απαραίτητο, και μαζί του όλα τα κακά που προκαλεί στην υγεία (από απλές αλλεργίες μέχρι σοβαρά νοσήματα του αναπνευστικού, όρασης, νευρολογικά)

Μέχρι που ήρθε ο ηλεκτρισμός! Στα 1855, δημοσιεύεται στο Λονδίνο το "Electrotype Manipulation" του Charles V Walker. Εκεί λοιπόν υπάρχει ένα απόσπασμα που αναλύει πως μπορεί να επιτευχθεί διάβρωση μετάλλων μέ τη βοήθεια του ηλεκτρισμού. Μπορείς να διαβάσεις το απόσπασμα εδω. Στη σελίδα αυτή θα βρείς επίσης ένα τόνο πληροφοριών καθώς και αναλυτικές οδηγίες για την ηλεκτρολυτική διάβρωση. Θα προσπαθήσω όμως να εξηγήσω με απλά λόγια τι σημαίνει ηλεκτρολυτική διάβρωση.
Αν δύο μετάλλα (ίδιου υλικού) τοποθετηθούν παράλληλα, χωρίς να ακουμπαει το ένα με το άλλο, μέσα σε διάλυμμα αλατόνερου (που είναι αγώγιμο για τέτοια μέταλλα) και το κάθε ένα κομμάτι συνδεθεί με ρεύμα, τότε δημιουργείται ένα κύκλωμα, καθώς ο ηλεκτρισμός θα περνάει από το ένα μέταλλο στο άλλο μέσω του αγώγιμου υλικού (του αλατόνερου ντε).  Το διάλυμμα αυτό περιέχει τόσο θετικά ιόντα μετάλλου όσο και αρνητικά θειικά ιόντα. Αυτό που συμβαίνει με τη διεύλευση του ρεύματος είναι ότι τα θετικά ιόντα κολλάνε στην κάθοδο ενώ τα θειικά κολλάνε στην άνοδο, διαβρώνοντας έτσι το μέταλλο που είναι εκεί συνδεδεμένο. Όλα αυτά σου φαίνονται τρομερά πολύπλοκα και μόνο για τον Κύρο Γρανάζη; Θα σου τα κάνω πιο λιανά, ή μάλλον η Alison τα γράφει καλύτερα.

Τι χρειάζεσαι για το πείραμα:
  • Μία μπαταρία 1,5V τύπου D, σε θήκη που να βγάζει καλώδια (+) και (-) ή ένα τροφοδοτικό ρεύματος
  • Κροκοδειλάκια, καλώδια δηλαδή με ακροδέκτη  (τα βρίσκεις σε καταστήματα με ηλεκτρολογικό υλικό)
  • 30cm χάλκινο σύρμα διαμέτρου 1,2  έως 1,5 χιλ, κομμένο 15cm και 15cm
  • Ένα κομμάτι χαλκό που θα αποτυπώσεις το σχέδιό σου
  • Ένα κομμάτι χαλκό που θα χρησιμοποιήσεις ώς "μαγνήτη"
  • Απιονισμένο νερό (αυτό για το σίδερο)
  • Αλάτι
  • Ένα γυάλινο κατα προτίμηση δοχείο (μπορείς και πλαστικό). Εμείς χρησιμοποιήσαμε βάζο από σάλτσα ντομάτας
  • Ένα μονωτικό υλικό για το τμήμα του χαλκού που δεν θέλεις να διαβρωθεί (το αρνητικό δηλαδή του σχεδίου σου) όπως αυτοκόλλητο βινυλίου, βερνίκι νυχιών, PNP (press n peel αν και δυσεύρετο) ανεξήτιλος μαρκαδόρος Sharpie
 Και τώρα τι κάνεις;

  • Γεμίζεις το δοχείο σου με το νερό. Διαλύεις όσο περισσότερο αλάτι μπορείς (αν έχεις ζεστό το νερό θα διαλυθεί το αλάτι ευκολότερα). Θα πρέπει να κάνεις το διάλυμμά σου όσο πιο κορεσμένο γίνεται, να φτάσεις δηλαδή να μην μπορείς να διαλύσεις άλλο αλάτι μέσα του.
    Συνδεσμολογία
  • Καθαρίζεις πολύ καλά τα μέταλλά σου. Θα πρέπει να απομακρύνεις κάθε είδους βρωμιά ή λιπαρή ουσία, γιατί θα εμποδίσει τη διάβρωση. Μπορείς να τρίψεις τα μέταλλά σου με scotch brite και απορρυπαντικό πιάτων, να τα στεγνώσεις καλά και να τα περάσεις με οινόπνευμα. Από εδώ και στο εξής θα πρέπει να μην ακουμπήσεις με τα χέρια σου τη πλευρά του σχεδίου.
  • Αποτυπώνεις το σχέδιό σου στο μέταλλο. Όταν κάναμε το πείραμα στο Συν άπειρο απλά ζωγραφίσαμε το σχέδιο με ανεξήτιλο μαρκαδόρο Sharpie. Κρεμάς ή κολλάς με κολλητική ταινία, το μέταλλο με το σχέδιο στο ένα κομμάτι σύρμα. Το σύρμα θα πρέπει να έρχεται σε επαφή με το μέταλλο απευθείας. Στο άλλο κομμάτι σύρμα, συνδέεις το άλλο κομμάτι μετάλλου. Τοποθετείς στο δοχείο τα 2 κομμάτια που έφτιαξες αντικρυστά, έχοντας αφήσει ένα τμήμα του κάθε σύρματος έξω από το νερό (όπως στην εικόνα). Συνδέεις το κάθε άκρο της μπαταρίας με το κροκοδειλάκι και στη συνέχεια συνδέεις το κροκοδειλάκι του θετικού πόλου της μπαταρίας (+) με το σύρμα που έχει το μέταλλο σου με το σχέδιο. Στο κροκοδειλάκι με τον αρνηντικό πόλο (-) συνδέεις το άλλο.
    Μετά από λίγη ώρα
  • Και τώρα περιμένεις ο ηλεκτρισμός να κάνει το θαύμα του.
  • Σχεδόν αμέσως θα δεις μικρές φυσαλίδες να σχηματίζονται στο μέταλλο του αρνητικού πόλου (-). Αν τις δεις στο κομμάτι με το σχέδιο, το σύνδεσες ανάποδα, άρα άλλαξέ το.
  • Μετά από 15 λεπτά το χρώμα του νερό θα αρχίσει να κοκκινίζει. Πας καλά.
  • Μετά από 1 ώρα μπορείς να αποσυνδέσεις το κύκλωμά σου και να καθαρίσεις το μέταλλο. Θα έχεις ένα ορατό αποτύπωμα του σχεδίου σου.
  • Για βαθύτερο αποτύπωμα, μπορείς να το αφήσεις περισσότερη ώρα
  • Στην ηλεκτρόλυτική διάβρωση δεν παίζει ρόλο η τάση του ρεύματος (τα Volt δηλαδή) αλλά η ένταση. Αν θέλεις πιο γρήγορο αποτέλεσμα, χρησιμοποίησε τροφοδοτικό, όπου μπορείς να ανεβάσεις τα Amp (Αμπέρ) δηλαδή την ένταση  του ρεύματος. Θα πρέπει όμως να ενισχύσεις και το μονωτικό σου καθώς "αγριότερο" ρεύμα μπορεί να αλλοιώσει ευκολότερα το σχέδιό σου (να "πετάξει" ας πούμε τα ίχνη του μαρκαδόρου)
To δικό μας πείραμα σε δράση
 
Κοίτα τι έφτιαξε  τελικά η Alison! Καταπλήκτικό;

Ωραία όλα αυτά αλλά στο τσακ σε πρόλαβα που πήγες να πετάξεις την κόκκινη αηδία του δοχείου στην τουαλέτα. Κακώς!
α) το διάλυμμα μπορεί να μην είναι τοξικό αλλά δεν είναι και ότι καλύτερο να πάει στις λίμνες και στα ποτάμια μας
β) γιατί να το πετάξεις αφού μπορείς να το ξαναχρησιμοποιήσεις. Πως; Πέρασε το από ένα φίλτρο καφέ. Το φίλτρο θα συγκρατήσει ότι δεν χρειάζεσαι και θα σου μείνει καθαρό αλατόνερο. Πέτα το φίλτρο στα σκουπίδια. Πρόσθεσε και άλλο αλάτι στο διάλυμμά σου και είναι έτοιμο να το ξαναχρησιμοποιήσεις!

Fun Fact1: Τη ίδια μέθοδο χρησιμοποιούν για να αφήσουν το αποτύπωμά τους σε μαχαίρια και λεπίδες οι ιδιοκτήτες τους. Για δες εδώ! Μπρρρ! Ναι, και στη Κρήτη, κάτι μαντινάδες... Γίνονται και έτσι.
Fun Fact 2: Μπορείς να διαβρώσεις εκτός από χαλκό και μπρούτζο ή αλπακά!

Αν θέλεις να διαβάσεις περισσότερα για την ηλεκτρολυτική διάβρωση δες τα παρακάτω (από όπου μαζεψα τις πληροφορίες)

http://copperheartdesigns.blogspot.gr/2010/01/electrolytic-copper-etching.html
http://www.nontoxicprint.com/electroetching.htm
http://heronskeep.wordpress.com/2010/12/30/salt-water-etching-class/
http://www.greenart.info/galvetch/greenpnt.htm
http://mordent.com/etch-howto/


Αντε, τι κάθεσαι, δοκίμασέ το!

0 comments:

I absolutely love to read your comments even though I don't get to respond to all of them. Still, I promise to hop over for a visit...