Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Всем добрый вечер!
Речь пойдет о способе переноса изображения на металлическую поверхность — фоторезисте с последующим травлением.

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста


Давно поглядывал в сторону пленочного фоторезиста, позволяющего добиться более высоких результатов как по качеству получаемых изображений, так и по воспроизводимости результатов по сравнению с хорошо известной Лазерно-Утюжной технологией. Надо отметить, что я был приятно удивлен, когда с первого раза получился очень высокий результат. В этом топике хочу поделиться своим опытом. Несмотря на то, что в интернете есть много уроков и видеоуроков, надеюсь, что этот топик окажется для многих полезным, для кого-то откроет новые возможности и подтолкнет к созданию изделий более высокого уровня.
Суть метода заключается в том, что на подготовленную поверхность накатывают пленку фоторезиста, затем кладут трафарет с определенным рисунком и засвечивают ультрафиолетом. В итоге на металлической поверхности, в зависимости от типа фоторезиста «проявляется» изображение. Фоторезист бывает негативный и позитивный. В первом случае области, которые засвечиваются ультрафиолетом «закрепляются» и не будут стравливаться при последующих обработках травящими растворами, например, хлоридом железа, а защищенные области смываются в слабых щелочных растворах и подвергаются травлению. Во втором случае, области которые попадают под воздействие ультрафиолета «разрушаются» и подвергаются травлению, а области защищенные — нет. Поэтому очень важно при изготовлении трафаретов подумать, что должно стравливаться, а что нет, в зависимости от применяемого типа фоторезиста. Фоторезист выпускается либо в виде пленок (пленочный фоторезист), либо в виде баллончиков с фоторезистным составом. Я решил остановиться на пленочном негативном фоторезисте.
Итак, что нам потребуется:
— Негативный фоторезист Ordyl Alfa 340
— Кальцинированная сода
— Ванночка для отмывки фоторезиста
— Ванночка для травления
— Хлорид железа III шестиводный
— Изолента
— Латунная пластина 1мм
— Пленочный для печати на лазерных принтерах
— Ультрафиолетовая лампа 20W

Приступим. Распечатываем трафарет на лазерном принтере (в настройках принтера выставляем максимальный расход тонера).

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Далее смотрим напросвет – если не плотно лежит тонер и видны просветы, то распечатываем еще один раз и совмещаем два изображения, смотрим опять – если все в порядке и ничего не просвечивается, то фиксируем их.

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Трафарет готов. Далее приступим к нанесению пленочного фоторезиста на металлическую поверхность. Желательно чтобы изначально поверхность металла, на которую будем накатывать фоторезист была ровной.

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста
Зачищаем ее мелкой шкуркой и промываем средством для мытья посуды Fairy под струей воды – признаком того, что поверхность хорошо отмыта является скатывание воды с поверхности металла тонкой пленкой без образования капель. Далее сушим пластинку не касаясь руками.

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Приглушаем свет или если работаем днем, то закрываем занавесками окна – начинается таинство работы с фоторезисом – не должно быть ярких источников света или прямых солнечных лучей, иначе засветим фоторезист и результат будет отрицательный. Пленочный фоторезист представляет из себя тонкую трехслойную пленку – глянцевая поверхность (ее будем отрывать после засвечивания ультрафиолетом), средний полимерный слой, который собственно будет накатываться на поверхность металла и полимеризоваться под воздействием ультрафиолтета и матовая защитная пленка.

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Вырезаем нужный по размеру кусочек. Подцепляем булавкой МАТОВУЮ пленку и начинаем постепенно накатывать фоторезист на поверхность металла, стараясь избегать образования пузырей под пленкой.

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Наклеяли. Далее берем утюг и на средней температуре через бумагу прокатываем в течение полминуты, чтобы фоторезист получше прилип к металлу, так сказать побыстрее проявил свои адгезионные свойства.

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Далее даем остыть и накрываем на несколько минут какой-нибудь книгой.
Тем временем достаем заранее изготовленный облучатель. Я его изготовил из отражателя одного из буржуйских прожекторов, вкрутил туда патрон E27, вывел кабель с вилкой и вкрутил лампу. Вырезал кусок фанеры и разместил отражатель на трех шпильках. Расстояние от лампы до облучаемой поверхности получилось 12 см.

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Берем пластину с нанесенным фоторезистом, кладем под лампу, далее кладем наш трафарет и прижимаем пластиком от компакт-диска.

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Чем плотнее будет прижато изображение к металлу, тем точнее будет передано изображение на металл после облучения. Включаем облучатель и засекаем 10 минут.

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

ВНИМАНИЕ: при работе с облучателем БЕРЕЖЕМ ГЛАЗКИ!!! Иначе есть риск получения светового ожога роговицы глаз, которую уже не восстановить. Смотрим, чтобы не было рядом детей, поэтому лучше всего это делать на балконе или комнате, которую можно закрыть.
Прошло 10 минут. Выключаем, смотрим, фоторезист посинел в незащищенных местах – прошла полимеризация фоторезиста, в незащищенных он остался прозрачным.

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста
Но полимеризация еще не закончилась – это процесс протекающий во времени, поэтому рекомендуется положить в темное место еще на 10 минут пластину. Достаем. Берем иголку подцепляем теперь верхний слой глянцевый и аккуратно снимаем.

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста
Пока идет время подготовим раствор для смывания незасвеченного фоторезиста. Берем одну ложку кальцинированной соды на стакан воды.

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста
Размешиваем хорошенько, получаем слабо щелочной раствор. Если приготовить концентрированный раствор – есть риск смыть все, если слабый – очень долго придется смывать. С первого раза получилось отлично. Достаем пластину из темного места и окунаем в раствор, ждем минуту и начинаем аккуратно пальчиками водить по поверхности металла.

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Практически сразу пальцы начинают чувствовать проявляющийся рельеф – все правильно смывается незаполимеризовавшийся фоторезист.

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Промываем еще в течение пяти минут. Готово. Далее готовимся к травлению в хлорном железе. Насчет изоляции остальной поверхности пластины от травления мне брат подсказал гениальный способ – просто покрыть изолентой те участки, которые не должны быть протравлены.

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Так и делаем. Далее все как обычно травим и радуемся результату.

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Надо сказать, что защищенная фоторезистом поверхность получается настолько прочная, что ногтем ее не содрать (чего не скажешь про ЛУТ), и ГЛАВНОЕ достоинство – он не дает ПРОТРАВ на защищенной поверхности!!!

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Урок по химическому травлению с помощью негативного фоторезиста

Далее травим на глубину, которая нас устраивает и остается теперь смыть фоторезист.Это можно сделать с помощью ацетона, дав сначала как следует намокнуть фоторезисту, а потом легкими движениями удалить его. Вот собственно и весь процесс. Я очень рад такому способу и, надеюсь, этот топик будет полезен посетителям этого интереснейшего ресурса. Всем удачи!
И в заключении позволю себе каламбур – Травите на здоровье!!! )))

56 комментариев

avatar
Приятного просмотра и новых свершений!
avatar
Очень полезно и доступно! Спасибо, плюс!
avatar
Спасибо! Рад, что полезно! ))
avatar
хороший топик, +.
avatar
Спасибо!
avatar
Очень похожий на мой ворк даже рисунок похожий.Но не в чем не обвиняю, повторение-мать учения.Протравленная поверхность в бороздку, хлорное свежее? Я травил в хлорном после того как сын там платку травил у меня ровная поверхность, однородная.Тонер можно поправить в парах ацетона или дихлорэтана, ведь шанса что следующая распечатка окажется качественней нет.А от лампы глаза не поранишь, первый раз когда экспонировал все 10 мин. ток на её и пялился, вроде ни чего, ультра тут мягкий.
Последний раз редактировалось
avatar
Да, видел ваш ворк. У вас рисунок тоже очень красивый. Я такой применял когда игольницу делал steampunker.ru/blog/usersworks/7524.html
Насчет распечатки — я печатаю сразу несколько шаблонов и выбираю из них лучшие экземпляры. Качество печати очень сильно зависит как от самого принтера, так и от самой пленки.
avatar
Поверхность в бороздку — вы совершенно правы — свежий раствор хлорного железа.
А глазками лучше все же не рисковать, включать установку и заниматься чем-нибудь еще. ))
avatar
:)Что же Вы там в тегах про травление не написали :-)я же когда травление осваивал весь сайт вдоль и попёрек облазил и запонки и наперстки видел а игольницу не видел, если бы нашел то решил бы самый мучающий меня на тот момент вопрос-получится ли вообще такой рисунок вытравить, обилие мелких деталей смущало.В итоге сын сказал-ты должен попробовать, хотя бы для того чтоб понять какими возможностями обладает этот фоторезист, что меня и подвигло на эксперимент.А рисунок я брал в поиске он там желто-черный был, пришлось еще и фотошоп и адобэиллюстратор осваивать.
avatar
Ну вот видите как здорово — сколько зато полезностей для себя подчерпнули. Дети правильные советы дают )) Я раньше только ЛУТом изображения переводил, но в какой-то момент времени то ли пленки не той системы стали, то ли принтер не тот — пришлось закинуть травление как класс на год. И только копаясь в инете решил, что надо как-то выходить из ситуации. Лазерную резку отверг сразу — дорого. Плоттерную резку — такой мелкий узор не получается. Осталось использовать фоторезист. А так как сам химик, то поэкспериментировать было одно удовольствие, тем более, что результат получился с первого раза.
Последний раз редактировалось
avatar
Спасибо, полезно! +.
avatar
Благодарю!
avatar
Спасибо. думаю это мне ещё пригодится…
Есть вопрос: а если пластина бронзовая?
  • Eda
  • +1
avatar
Благодарю! Если пластина бронзовая, то травление тоже будет идти.
avatar
Отличная статья, заберу в избранные. Спасибо!+
avatar
Благодарю Сергей!
avatar
А что это у тебя там на фото!!! чертежи какие-то!?


Хотя я кажется догадался))) «Центр тяжести ниже точки опоры»
Это же дирижабль который будет свисать с полки!!!
Последний раз редактировалось
  • Eda
  • +1
avatar
Прекрасно — прямо в яблочко! Сейчас делаю ))
avatar
Извини, кажется я раньше времени рассказал)))
avatar
Нормально, интрига будет ))
avatar
большое спасибо
avatar
Очень рад!
avatar
Спасибо! Тоже давно про него думаю, с Вашей подачи в следующий раз, когда надо будет травить, наверное, попробую.
avatar
Благодарю Павел!
avatar
Спасибо вам огромное. Я как то попробывал вытравить очень четкий рисунок на лезвие, перечитал наверное, все не получилось, края получились не четкие. А вы меня вдохновили на следуйщий эксперимент. Еще раз спасибо и удачи в творчестве…
avatar
Спасибо, взаимно и вам удачи!
avatar
Отличный материал! +!
Спасибо Иван за прекрасный урок, надо будет попробовать!
avatar
Благодарю Ефтим!
avatar
Отличный топик, полезный.
avatar
Спасибо!
avatar
Руки прямо зачесались сделать также, как у Вас, пойду думать. Плюс.
avatar
Спасибо, удачи!
avatar
Вот поздновато Вы опубликовали материал, ровно неделю назад получил заказ на изготовление шильдика на электродвигатель. Перепробовал все способы, описанные на данном ресурсе. Ничего не получилось, тонер лазерного принтера расплылся на металле, не везде, правда, но в самых нужных местах. Промучившись несколько дней сделал гравировку вместо травления.Спасибо за публикацию!
avatar
Удачи в следующих работах! Будут вопросы — спрашивайте. ))
avatar
Только что заказал пленку, буду пробовать.Спасибо за пожелания)
avatar
Отлично, удачи!
avatar
Перепробовал все способы, описанные на данном ресурсе.
Значит плохо икали. У Wall-ery есть похожий топик и называется он как раз Изготовление шильдика
Кстати для струйных принтеров тоже есть такая прозрачная плёнка, как у автора для лазерного.
Последний раз редактировалось
avatar
Я этот топик видел, просто забыл про него, а искать не было времени.К тому же такого плана шильдики я делаю на гравировально -фрезерном станке. Задача стояла опустить фон и приподнять буквы, к тому же шрифт был достаточно мелкий. В общем я с задачей не справился, пришлось использовать отработанную технологию покраски металла с последующей гравировкой.
avatar
такого плана шильдики я делаю на гравировально -фрезерном станке. Задача стояла опустить фон и приподнять буквы, к тому же шрифт был достаточно мелкий.
это тоже на чпу легко сделать при наличии правильного инструмента.
Последний раз редактировалось
avatar
Вот Вы в корень смотрите)Как раз в инструменте и в материале и дело. Я не встречал цилиндрической фрезы диаметром хотя бы 0.5 мм которая бы с лёгкостью резала бы латунь не сыпучую или бронзу. Даже для модельного воска я такой фрезы не встречал, все конические.
avatar
А для чего вам такой цилиндр? чем гравёр пирамидка не устроил?
avatar
Не сыпучая латунь довольно вязкий металл, даже 30-ти градусная «пирамидка» при довольно щадящем режиме резания через некоторое время выкрашивается. Это так же примерно как гравировать золото на фрезерно -гравировальном станке.Поэтому при обработке латуней желательно иметь режущую кромку как у сверла.
avatar
при довольно щадящем режиме резания через некоторое время выкрашивается
у вас там что за шильдик такой :)? метр на метр?
Любые фрезы со временем садятся.Делал клише для полиграфии из латуни, гравёрами.
avatar
Обходились же люди раньше без чпу.Вот так и обходились.Очень полезный топ!
  • Gold
  • +1
avatar
ага, без чпу, но с фоторезистом и лазерными принтерами :)
avatar
Фоторезистом пользуются уже более 100 лет, а вместо принтера использовали фототехнологии.
avatar
не знал :)
avatar
Спасибо! Да, раньше удивительные вещи делали!
avatar
Спасибо еще раз! Сегодня целый день подбирал расстояние и время и подобрал все-таки.
Травленая поверхность получилась не идеальная, а вот рисунок — гораздо четче, чем при использовании ЛУТ.
Гогглы 'Классик-10' для проекта Клаустрофобия
Кстати, Валерию (Wall-ery ) тоже очень благодарен, его топик с технарей весьма помог.
Последний раз редактировалось
avatar
А в чём травили я в хлорном травлю получается вот так

хотя в Вашем случае даже очень здорово выглядит
Последний раз редактировалось
avatar
Персульфат аммония.
avatar
Павел, замечательный результат! Насколько понимаю по фото медь травили?
avatar
Такие каверны могут образовываться, если раствор сильно концентрированный и не так часто смывается рыхлый слой. В случае с латунью это зависит еще и от марки латуни.
Последний раз редактировалось
avatar
Да, медь. Травил персульфатом, концентрация 1:4 (а не 1:2, как в инструкции), температура 40-45 градусов. Вообще заметил, что каверны получаются, если травить лицом вниз и нечасто стряхивать пузыри.
Было так — сначала положил пластину лицом вверх, травление пошло, но медленно, даже без пузырей и поверхность оставалась гладкой. Потом решил ускорить и перевернул. Пошло быстрее и начались пузыри, но то ли упустил момент их стряхнуть, то ли сыграла роль промывка под водой — после нее в следующий осмотр увидел каверны.
Вторую пластину уже пришлось подгонять под первую, даже специально не стряхивал пузыри, но она все равно получилась с мЕньшими кавернами. Да и пузырей почти не было, наверное, из-за того, что раствор подистощился.
Последний раз редактировалось
avatar
Да, скорее всего из-за того, что раствор частично сработался.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.