Etsen

Gepost door Bastiaan Steenbergen op woensdag 5 februari 2003 15:52

Het etsen

Het etsproces kan men op vele manieren doen. Hier zullen er drie worden besproken, waarvan twee uitgebreid. De ijzer-III-chloride methode is het meest geschikt voor het hobbygebruik, al wint de kopercloride methode het op het gebied van snelheid en kwaliteit.

Het etsen gebeurt in een vloeistofbadje dat het koper oplost. Het is het eenvoudigst om een plastic schaal te gebruiken voor het etsen, die je onder andere bij Conrad kunt kopen. Maar je kunt ook andere bakken gebruiken. Zorg ervoor dat de bodem redelijk vlak is en dat je na gebruik de vloeistof zonder al te veel moeite weer in een fles kunt doen.

Natrium- en ammoniumpersulfaat

De eerste manier is het gebruik van natrium- en ammoniumpersulfaat. Deze manier is echter af te raden omdat het milieu sterk word belast en omdat het in verhouding met de andere manieren slecht voldoet. Deze methode word daarom alleen vermeld en niet in detail behandelt.

Ijzer-III-chloride

Een tweede manier is door gebruik te maken van ijzer-III-chloride (FeCl3). Echter, deze samenstelling is dankzij mileutechnische bezwaren onlangs bij wet verboden om nog te worden verkocht. Het zal dus moeilijk zijn om er nog aan te komen. Mocht je het nog in huis hebben, of toch nog ergens zien te krijgen dan kun je hier lezen hoe deze methode werkt.
De inhoud moet worden opgelost in 0,5 tot 1,0 liter water. Hoe dunner de oplossing hoe trager het etsen zal gaan. Voordat er met deze vloeistof kan worden geetst moet het eerst worden verwarmd tot zo’n 40 C. Probeer er niet teveel boven te komen omdat er dan giftige dampen kunnen ontstaan. Zonder het te verwarmen duurt het proces heel wat langer. Het verwarmen kun je bijvoorbeeld doen als je de vloeistof in een jampot doet, en die jampot dan in een conservenblik zet. Vul het blik dan met kokend water en roer met de thermometer totdat de temperatuur van de etsvloeistof 40 C is.

Doe dan het printje in de vloeistof en beweeg het plaatje met een pincet. Ets totdat de banen duidelijk afsteken. De tijdsduur is afhankelijk van de grote en kwaliteit van de print en natuurlijk van je oplossing. Spoel na het etsen de print goed af met water. Verwijder de resterende fotolak met verdunner, spiritus of aceton.

Het bewaren van de etsvloeistof kan in glazen en plasticflessen. Zorg er wel voor dat je het niet luchtdicht afsluit aangezien de reactie nog een tijdje door gaat en anders druk kan opbouwen. Als je de korrels wilt bewaren moet je ervoor zorgen dat ze droog blijven omdat ze namelijk vocht aantrekken.

De hier besproken methode is het beste geschikt voor amateurgebruik vanwege de veiligheid en het milieu. Let wel op voor spetters en vlekken, aangezien de stof erg lastig tot niet te verwijderen is. Mede door zijn hardnekkige kleur. Indien deze vloeistof in de ogen of op de huid terechtkomt, direct afspoelen met veel water. Lees voor gebruik ook de beschrijving op de verpakking nauwkeurig door.

Het koperchloride proces

De derde methode is het koperchloride proces waarbij gebruik word gemaakt van zoutzuur en waterstofperoxide. Het voordeel van deze methode is dat het snel is, de vloeistof niet hoeft te worden verwarmd en dat er fijnere banen kunnen worden gerealiseerd. Zoals is te verwachten krijg je deze voordelen niet voor niets en is deze laatste methode dan ook niet zonder gevaren. Daarom moet er ook bij het gebruik een veiligheidsbril, handschoenen en beschermende kleding worden gedragen. Indien je nog jong bent kun je het beter niet alleen doen, maar altijd in het bijzijn van ouderlijk toezicht. Neem geen onnodige risico's.
De oplossing bestaat uit een mengsel van zoutzuur, waterstofperoxide en (meestal) water. In welke verhoudingen dit is hangt af van de sterktes van de afzonderlijke oplossingen. Zoutzuur en waterstofperoxide is verkrijgbaar bij apotheek, drogist en vaak ook een bouwmarkt. Sommige kappers verkopen het ook wel, let dan alleen wel op dat je geen creme krijgt die word gebruikt om het haar mee te verven want daar kun je niks mee. Soms is het even zoeken naar een winkel die deze stoffen verkoopt in de gewenste sterktes. Enkele voorkomende sterktes zijn 30%, 20%, 15%, 10% en 3% voor zowel het zoutzuur als waterstofperoxide.

Aan de hand van vele discussies en ervaringen die zijn gepost op het forum is er een algemene mengverhouding opgesteld. Hier kwam uit dat bijna iedereen een eindoplossing had die voor 90% uit water bestond (in die 90% zit dus ook water uit de aparte oplossingen.), en de overige 10% werd verdeelt over het zoutzuur en de waterstofperoxide. Zoutzuur is het belangrijkste in het geheel voor de reactie. De waterstofperoxide zorgt voor het wegreageren van overtollige H+ ionen en bepaalt grotendeels de snelheid van het proces.

Omdat niet iedereen aan dezelfde oplossingen kan komen is het moeilijk om hier “de” verhoudingen te schetsen. Ook wil niet iedereen een even snelle reactie. Echter aan de hand van de gegevens van die we hier geven kun je zelf uitrekenen wat de verhoudingen moeten worden aan de hand van de eisen die je stelt en de aanwezige sterktes van de oplossingen. Er geld voor de totale etsvloeistof ongeveer:
Water 90%
Zoutzuur 8%
Waterstofperoxide 2%
Waarbij het zoutzuur en de waterstofperoxide zodanig kan worden gevarieerd zodat het zoutzuur tussen de 2 en de 10x meer aanwezig is dan de waterstofperoxide. In de praktijk komt dit neer op het uitproberen of testen van de verschillende oplossingen totdat het gewenste resultaat is bereikt. Bij een wat minder snelle reactie worden doorgaans wat betere resultaten geboekt qua spoorbreedte nauwkeurigheden.

Als er 30% zoutzuur en 30% waterstofperoxide aanwezig is kunnen bijvoorbeeld de volgende verhoudingen worden gebruikt:
67% water
25% zoutzuur (30%)
8% waterstofperoxide (30%)

Ook de volgorde van mengen is belangrijk, vooral bij de wat sterkere oplossingen. Doe eerst het water in de etsbak, giet daar vervolgens langzaam het zoutzuur bij, en als laatste de waterstofperoxide. Vermijd enig contact met de vloeistoffen. Waterstofperoxide doet ongeveer hetzelfde als aceton op je huid, je krijgt oppervlakkige brandwonden en je huid droogt uit (wit worden van je vel). Enkel is dat bij waterstofperoxide in hoge concentratie nog 10x erger dan aceton en blijft het voort branden in je huid, dus niet oppervlakkig. Ook zoutzuur zorgt voor pijnlijke plekken op de huid. Indien er toch aanraking is met de huid of ogen, direct met veel water afspoelen. Spetters en druppels kunnen voor gaten zorgen in je kleding, let dus goed op. Laat kinderen niet in de buurt komen tijdens de werkzaamheden. Doe dit alles niet als je alleen thuis bent, ivm de hulp die je eventueel nodig hebt mocht er iets misgaan. De etsvloeistof mag in geen geval met andere vloeistoffen worden gemengd, zeker niet met aceton of natronloog, vanwege de heftige reacties die hierbij kunnen optreden.

Als de stoffen zijn gemengt kan worden begonnen met het etsen zelf. Leg je printje in de etsvloeistof en beweeg het licht om het proces wat beter en sneller te laten verlopen. Zorg ervoor dat er niet veel lucht in de vloeistof komt en blaas dus ook beslist geen lucht in het badje omdat de waterstofperoxide dan eerder uiteenvalt en dus geen werking meer heeft. Het gebruik van ijzeren gereedschappen tijdens het etsen is niet aan te raden aangezien de etsvloeistof het ijzer aantast en het ijzer gaat reageren met de oplossing zelf. Knijpers of plastic pincetten zijn dus beter geschikt voor dit karwei. Verwarmen van de vloeistof is niet nodig en zal ook geen snelheidswinst opleveren. Als je vind dat het te langzaam gaat dan kun je tijdens het etsen wat waterstofperoxide toevoegen, maar blijf wel goed opletten met waar je mee bezig bent!

Zodra het printje klaar is met etsen moet het weer goed met water worden afgespoeld. Dit water mag niet door de afvoer en moet als chemisch afval worden behandelt. Verwijder daarna de resterende fotolak met verdunner, spiritus of aceton.

Let erop dat er vanaf de etsvloeistof en het zoutzuur chloordampen vrijkomen welke niet bevorderlijk zijn voor een mens. Zorg dus voor goede ventilatie, doe het desnoods buiten, en hang er niet boven met je neus.

Het opslaan van de etsvloeistof kan in glazen flessen of potten, en meestal ook plastic. Sluit deze NIET volledig luchtdicht af. De waterstofperoxide ontleed namelijk spontaan, zeker in het bijzijn van een zuur. Zorg ervoor dat kinderen niet gemakkelijk bij de vloeistoffen kunnen komen.
Als de etsvloeistof niet meer bruikbaar is moet het naar de chemokar. Het is het beste om erop te zetten wat de inhoud is van de flessen en dat het bijtend is.

Als de vloeistof is uitgewerkt kan het meestal nog wat worden gereactiveerd door er wat waterstofperoxide bij te doen zodat er nog wat langer mee kan worden geetst.

Dankbetuiging en slot

Dit artikel is mede dankzij de posts van vele bezoekers tot stand gekomen. Ik wil daarom iedereen bedanken voor het delen van zijn ervaringen in het forum. Ook heb ik alle tips goed kunnen gebruiken voor dit artikel.

Indien je opmerkingen, tips of wat anders kwijt wilt over dit artikel dan kun je dat doen door hieronder te reageren of door een topic te openen in het forum.