Springen naar inhoud

Welk middel voor etsen koper?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Mr. Smitty

    Mr. Smitty


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 april 2011 - 16:47

Voor mijn studie industrieel ontwerpen heb ik van mijn docent materiaalkunde de opdracht gekregen om na te gaan hoe een proef voor het blootleggen van de materiaalstructuur van staal kan worden gedaan voor koper. Hij wil dit in de toekomst graag uit gaan voeren met studenten.

In deze proef worden een aantal proefstaafjes in verschillende stappen geslepen en gepolijst, om een steeds fijner oppervlak te verkrijgen. Als laatste stap wordt het materiaal geŽtst, zodat daarna onder de microscoop de materiaalstructuur goed zichtbaar is.

Na enig gegoogle heb ik een aantal stoffen gevonden die gebruikt kunnen worden om koper te etsen. Zo blijkt ijzer-III-chloride in de printplaat industrie gebruikt te worden, maar ook salpeterzuur, ammoniak-waterstofsuperoxide, ammoniak en ammoniumpersulfaat kunnen gebruikt worden om koper te etsen.

Nu vraag ik mij af:

- Welk etsmiddel kan ik het beste kiezen voor deze toepassing? Moet ik juist een agressief zuur hebben of een mild zuur om de materiaalstructuur zichtbaar te maken? Ook met het oog op giftige dampen en reststoffen, de studenten moeten er veilig mee kunnen werken en de overgebleven koperionen mogen natuurlijk niet door de spoelbak.

Hopelijk kunnen jullie mij helpen!

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Echtepino

    Echtepino


  • >250 berichten
  • 794 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 april 2011 - 17:36

Eentje zie ik nog niet staan: Zoutzuur/H2O2

Deze zin snap ik niet goed:

blootleggen van de materiaalstructuur van staal kan worden gedaan voor koper


Edit: staal in de zin van voorbeeld?

Veranderd door Echtepino, 13 april 2011 - 17:56


#3

Thionyl

    Thionyl


  • >1k berichten
  • 1595 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 april 2011 - 19:53

Citroenzuur/IJzer(III)chloride zie ik ook niet staan. Bevalt prima voor elektronica/koper/print etsen en is redelijk dampvrij en ongevaarlijk?, maar de snelste is wat EP zegt, echter ook meteen de agressiefste en gevaarlijkste van de meest gebruikten voor koper.

De zin in de Quote snap ik ook niet.

Zie "Edinburgh Etch"

#4

Mr. Smitty

    Mr. Smitty


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 april 2011 - 21:07

Eentje zie ik nog niet staan: Zoutzuur/H2O2

Deze zin snap ik niet goed:

blootleggen van de materiaalstructuur van staal kan worden gedaan voor koper


Edit: staal in de zin van voorbeeld?

Hoi Echtepino,

bedankt voor je vlugge reactie. Zoutzuur + H2O2 stond inderdaad nog niet in mijn lijst van mogelijke etsmiddelen voor koper. De zin die je niet begreep had ik wat ongelukkig geformuleerd. Ik bedoelde te zeggen dat we deze proef die we met een soort staal hebben uitgevoerd nu met koper willen uitvoeren. Voor de proef is het dus van belang dat de oppervlaktestructuur van het koper goed zichtbaar wordt. Nu vraag ik mij af welke van alle etsmiddelen hiervoor het meest geschikt is?

Ik kan mij voorstellen dat een etsmiddel dat te agressief werkt niet veel overlaat van de oppervlaktestructuur van het koper. Of wellicht zijn er etsmiddelen die in combinatie met koper giftige dampen opleveren en daardoor niet voor deze toepassing geschikt zijn?

Mijn vraag is dus: welke van alle etsmiddelen kan ik het best gebruiken om de structuur van het koper zichtbaar te maken?

#5

Mr. Smitty

    Mr. Smitty


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 april 2011 - 21:14

Citroenzuur/IJzer(III)chloride zie ik ook niet staan. Bevalt prima voor elektronica/koper/print etsen en is redelijk dampvrij en ongevaarlijk?, maar de snelste is wat EP zegt, echter ook meteen de agressiefste en gevaarlijkste van de meest gebruikten voor koper.

De zin in de Quote snap ik ook niet.

Zie "Edinburgh Etch"



Hoi Thionyl,

bedankt voor je reactie. Bedoel je met Citroenzuur/IJzer(III)chloride de combinatie van deze twee stoffen? want IJzer(III)chloride stond al in mijn lijstje.
Mijn vraag over welk etsmiddel het best gebruikt kan worden om de materiaalstructuur zichtbaar te maken bij het bekijken onder een microscoop blijft echter onbeantwoord. Geeft een bepaald etsmiddel ook een bepaald oppervlak als resultaat? Of is het enige verschil tussen de etsmiddelen dat ze per tijdseenheid meer of minder materiaal wegvreten?

Veranderd door Mr. Smitty, 13 april 2011 - 21:14


#6

Echtepino

    Echtepino


  • >250 berichten
  • 794 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 april 2011 - 22:57

Salpeterzuur gaat veel te heftig. Giftige dampen ook.

Fe(III) is prima, gaat rustig en egaal, wel donkere vloeistof dus je ziet het product niet tijdens het etsen, als je knoeit krijg je de vlekken ook niet meer weg van je tafelblad en kleding. Geen dampen

Persulfaat is net zo mooi, doorzichtige vloeistof dus je kunt mooi meekijken. Geen dampen.

Alles met zoutzuur geeft een beetje corrosieve dampen.

Die opmerking over oppervlaktestructuur snap ik niet.... ik denk dat je daarvoor gewoon alle etsmiddelen moet proberen.

#7

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 april 2011 - 08:13

Als je de structuur zichtbaar wilt maken, dan moet je etsproces langzaam gaan. Ik zou gaan voor een sterk verdunde H2O2/zoutzuur oplossing. Neem eerst eens 3% zoutzuur en 3% waterstofperoxide en meng dat 1 : 1 en kijk wat er gebeurt als je daar koper in doet. Je kunt goed door die vloeistof kijken en het proces dus volgen. Het is niet duur en in die lage concentratie komen er geen nare dampen van af (door de menging wordt de concentratie zoutzuur slechts 1.5%). Mocht het nog steeds te snel of juist te langzaam gaan, dan kun je wat spelen met de concentratie. Ik zou echter niet hoger gaan dan 10% HCl, want daarboven begin je toch wel merkbaar last te krijgen van corrosieve dampen. Ik ben er echter behoorlijk zeker van dat jij die 10% echt niet nodig zult hebben.

#8

Echtepino

    Echtepino


  • >250 berichten
  • 794 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 april 2011 - 08:08

Weet je wat ik (en alle bijdragers denk ik) leuk zou(den) vinden?
Als je je resultaten ook hier zou posten!

#9

Mr. Smitty

    Mr. Smitty


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 april 2011 - 10:14

Bedankt voor jullie reacties!

Voor het zichtbaar maken van de materiaalstructuur moet het etsproces dus langzaam gaan zoals ik van woelen begreep. Mij lijkt de combinatie HCl en H2O2 ook een goede oplossing omdat het goedkoop is, makkelijk verkrijgbaar en doorzichtig.

Zelf FeCl3 of K2S2O8 (Persulfaat) bereiden zit er niet in geloof ik, dit lijken mij redelijk ingewikkelde procedures die je niet in een zuurkast uitvoert :)?

@Echtepino: er is helaas geen sprake van echte resultaten. De opdracht is om een opstelling te maken voor een proef waarbij de materiaalstructuur van koper zichtbaar wordt gemaakt met behulp van een microscoop. Hij wil weten hoe je de koperpreparaten moet bereiden en welk etsmiddel het meest geschikt is, of hij die proef uiteindelijk ook echt uit gaat voeren met de studenten is een tweede. Ik zal aan hem vragen of ik de proef ter controle mag uitvoeren, want ik ben zelf wel benieuwd naar de resultaten. In dat geval zal ik hier foto¬īs posten. Als je ook geÔnteresseerd bent in de opstelling van de proef dan mag je die van mij hebben.

@woelen: Als je het over een oplossing met 3% HCl / H2O2 hebt, is de rest dan gedestilleerd water? Ik ben een leek op dit gebied :)

#10

Echtepino

    Echtepino


  • >250 berichten
  • 794 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 april 2011 - 10:31

Neen dat mag gewoon met leidingwater.
Zelden worden hier resultaten teruggekoppeld en dat zou voor iedereen heel leerzaam en vooral leuk zijn vanwege het meedenken... vandaar!
Dus als je resultaten hebt: Graag en erg leuk!

IJzertrichloride en persulfaat kun je eenvouding kopen bij electronicazaken.

Veranderd door Echtepino, 19 april 2011 - 10:32


#11

Thionyl

    Thionyl


  • >1k berichten
  • 1595 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 april 2011 - 10:52

Vraag me af en misschien wil je dat vertellen, hoe dat "bloot leggen", gedaan werd bij staal?

Heb ondertussen eens met Ijzerchloride/citroenzuur wat geprobeerd. Namelijk halverwege het etsen de proefprint bekeken met een vergrootglas. Zag een nogal dof (koper) oppervlak.
Vraag me dus echt af of je met alleen wat etsen zo'n structuur goed kan zien mbv een microscoop. Mij lijkt het dat je moet napolijsten of zoiets.

#12

Mr. Smitty

    Mr. Smitty


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 april 2011 - 12:06

Het blootleggen van de materiaalstructuur begint met het opschuren van het preparaat, in dit geval een cilindrisch stukje staal van ca 10 mm dikte. Eerst met een grove korrel (150) opschuren, en dan naar een steeds fijnere korrel (1200) toewerken. Tijdens iedere schuurstap wordt een foto gemaakt onder de microscoop. Je ziet dan dat naarmate het preparaat fijner geschuurd is dat er steeds minder krassen zichtbaar zijn en meer van de structuur zichtbaar wordt. Als laatste stap wordt er gepolijst om het oppervlak nagenoeg vlak te maken. De allerlaatste stap is dan het etsen om het materiaal schoon te branden, zodat je een nog helderder beeld krijgt van de structuur. Het etsproces zorgt ervoor dat de korrelgrenzen, kristalstructuur, verschillende fasen en precipitaten van het materiaal goed te onderscheiden zijn.

Veranderd door Mr. Smitty, 19 april 2011 - 12:25


#13

Mr. Smitty

    Mr. Smitty


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 april 2011 - 12:20

Zie deze link voor meer info

Veranderd door Mr. Smitty, 19 april 2011 - 12:20


#14

Mr. Smitty

    Mr. Smitty


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 april 2011 - 14:14

het resultaat zou er als volgt uit kunnen zien:

Cu-scheibe

#15

Echtepino

    Echtepino


  • >250 berichten
  • 794 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 21 april 2011 - 20:36

Leuk dat je dit laat zien, ik had echt geen idee!





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures