Syövytysosien tekeminen

Kääntäjän kommentti: Emilio Renesin teksti on käännetty pääsääntöisesti sellaisenaan. Olen kuitenkin lisännyt joihinkin kohtiin huomautuksia tai lisäyksiä, jotka perustuvat omiin kokemuksiini syövytysosien tekemisestä. Nämä kohdat on merkitty tekstillä (käänt. huom.). Tekstiä on myös joissakin kohdin sopeutettu meikäläisiin olosuhteisiin esimerkiksi mainitsemalla mistä tarvittavia materiaaleja saa hankituksi Suomesta.

Syövytysosat ovat nykyään eittämättä tavallisimpia lisäosia pienoismalleissa. Syövytystekniikka sinällään on valokuvausta vanhempi mutta sitä on käytetty "kaiverrettujen" osien tekemiseen vasta noin 50 vuoden ajan. Lukijaa saattaa ihmetyttää miksi osia pitäisi syövyttää itse, kun saatavilla on lähes rajaton valokoima korkealaatuisia syövytysosia. Itse asiassa en koekaan mielekkääksi kilpailla Aberin tai Eduardin kaltaisten yritysten kanssa vaan tyydyn tekemään osia joita ei saa markkinoilta. Itse tehdyt syövytysosat helpottavat huomattavasti scratch-mallien tekemistä. Nykyisin saatavilla olevat piirros-ohjelmat ja korkealaatuiset tulostimet ovat lisäksi tehneet filmin käytön lähes tarpeettomaksi ja siten yksinkertaistaneet prosessia huomattavasti. Suurin osa artikkelin tiedoista pohjautuu omakohtaiseen kokemukseen, koska aiheesta ei juuri ole olemassa mallailun erityispiirteisiin keskittyvää esitystä. Olenkin koonnut tietoa piirilevyjen valmistuksesta, tulostimen valmistajilta jne. ja soveltanut näin saatua tietoa.

Tarvikkeet

Piirrosohjelma

Hyvä piirrosohjelma kuten Corel Draw, Aldus Freehand tai jokin CAD ohjelma on korvaamaton apuväline. Ohjelman on kyettävä tuottamaan tarkkoja mittakaavapiirroksia.

Korkealuokkainen tulostin

Tulostimen on kyettävä tulostamaan vähintään 600 dpi:n tarkkuudella. Tulostin voi olla koko mustesuihkukirjoitin tai laser, joskin laser on näistä parempi vaihtoehto (käänt. huom.). Korkea tulostustarkkus takaa, että piirrettyjen kappaleiden hahmo säilyy tulostettaessa ja että rajalinjat ovat teräviä ja jatkuvia.

Tulostuskalvo

Tulostin määritää millaista kalvoa tarvitaan. Päämäärä on kuitenkin aina sama: mahdollisimman terävän mustavalkoisen kuvan tuottaminen, jossa musta on läpinäkymätön ja valkoinen alue mahdollisimman kirkas ja läpinäkyvä. Mustesuihkukirjoittimiin on saatavissa korkealuokkaista joskin kallista kalvoa kalvoa, joka sopii erittäin hyvin syövytysfilmien tekoon. Kopiokoneissa ja lasertulostimissa käytettävä asetaattikalvo on usein ongelmallisempi, koska siihen syntyy helposti varjoja valkoisiin kohtiin ja musta ei läheskään aina ole riittävän mustaa. Yksi käyttökelpoinen vaihtoehto on tulostaa syövytyskaavio paperille ja käsitellä paperi parafiiniöljyllä tai elektroniikkaliikkeistä saatavalla kemikaalilla. Käsittelyn jälkeen paperin valkoiset kohdat muuttuvat läpikuultaviksi. Uudet kopiokoneet tekevät riittävän hyvää tulostusjälkeä myös asetaattikalvolle. Syövytyskaavio kannattaa kuitenkin piirtää joko 2 tai 4 kertaa lopullista mittakaavaa suuremmaksi ja pienentää kopiokoneella oikeaan mittakaavaan. Tämä vähentää huomattavasti kohdistusongelmia varsinkin kaksipuolisia filmejä tehtäessä. (käänt. huom.)

Messinki- tai kuparilevyä

Syövytysosat tehdään yleensä 0.1 - 0.3 mm paksuisesta messinki- tai kuparilevystä. Uushopea on myös tarkoitukseen sopivaa (käänt. huom.). Levyn tulee olla täysin puhdas rasvasta ja oksideista. Levyn puhdistukseen paras aine on WIM hankausjauhe, jos sitä jostain vielä löytää (käänt. huom.)

Valoherkkä kalvo

Syövytyksen hankalin vaihe on metallilevyn päällystäminen valoherkällä kalvolla. Helpoin tapa levyjen päällystämiseksi on hankkia elektroniikaliikkeestä UV-säteilylle herkkää maalia (esim. Positive 20) , jota myydään spray pulloissa. Helsingissä Positive 20 maalia myy ainakin Yleiselektroniikka Vallilassa (suom. huom). Positive 20 on positiivimaalia eli kohdat jotka altistuvat valolle syöpyvät myöhemmin pois.

Valonlähde

Tehokkain ja halvin valonlähde on auringon valo. Valotusaika riippuu valaistusolosuhteista esim. pilvisyydesta. Suomen ilmastollisten olosuhteiden vuoksi UV-lamppu on talvella korvaamaton apuväline (käänt. huom.).

Kehite

Positive 20:n kehite on lipeä (NaOH), jota tarvitaan 14 gr litraan vettä. Positive 20:n ohjeen mukainen 7 gr/l ei riitä. LIPEÄ ON VOIMAKKAASTI SYÖVYTTÄVÄÄ AINETTA! SITÄ EI SAA PÄÄSTÄÄ IHOLLE EIKÄ SILMIIN EIKÄ JÄTTÄÄ LASTEN ULOTTUVILLE! Lipeäkiteet kannattaa liuottaa lämpimään veteen (käänt. huom).

Syövytysprosessi

Piirrä syövytyskaavio piirrosohjelmalla.

Piirtäessäsi kaaviota on suositeltavaa piirtää ensin osien ääriviivat sekä taitoskohdat, tehdä välitulostus paperille ja tarkistaa osien yhteensopivuus. Helpoin tapa varmistaa, että osat istuvat on leikata paperille tulostetut osat saksilla irti paperista, taitella ne muotoonsa ja liimata kiinni toisiinsa. Kun olet varmistanut, että osien muoto on oikea lisää yksityiskohdat kuten niitin päät, mahdollisten reikien paikat jne. Kaaviota piirrettäessä on hyvä tietää muutamia perusasioita. Käytännössä ohuin syöpyvä viiva on 0,1 mm paksu eli tämän hienompia viivoja ei piirrettäessä kannata käyttää. Levyn läpi ulottuvien reikien tai rakojen (viivojen) tulee olla halkaisjaltaan vähintään kaksi kertaa levyn paksuisia. Kaksipuolisessa syövytyksessä päästään suurempaan tarkkuuteen, mutta piirroksen tarkkuusvaatimukset kasvavat (käänt. huom.). Muista aina piirtäessäsi ajatella "mustavalkoisesti". Syövytettäessä harmaat alueet eivät syövy hitaammin vaan epätasaisesti.

Kaavion tulostaminen.

Kuvat kannattaa tulostaa mahdollisimman suurella tarkkuudella, koska näin varmistetaan että reunaviivat ovat jatkuvia eikä niihin synny porrastusta. Kaavio kannattaa usein tulostaa pelikuvana siten, että kun valmiin kalvon kääntää ympäri tulostettu kuva on kalvon alapinnalla. Tästä on hyötyä myöhemmin valoherkkää kalvoa valotettaessa, koska syövytyskaavio saadaan painettua suoraan kalvoa vasten. Jos kuva on kalvon yläpinnalla valo pääsee tunkeutumaan kalvon ja valoherkän maalipinnan väliin myös niillä alueilla, joiden ei pitäisi valottua. (käänt. huom.)

Levyn päällystäminen valoherkällä kalvolla.

Valoherkän kalvon tulee olla mahdollisimman ohut ja tasainen. Ennen maalausta levy tulee puhdistaa huolellisesti rasvasta, liasta ja metallioksidista. Levyn pinnan puhdistamiseen voi käyttää hankausjauhetta, esimerkiksi Vimiä . Vaihtoehtoisesti levyn pinnan voi puhdistaa mekaanisesti esimerkiksi hienolla teräsvillalla lasilevyn päällä. Kun levy on puhdistettu, se asetetaan pystyasentoon tukevaa taustaa vasten ja maalataan valoherkällä spraymaalilla noin 30 cm etäisyydeltä edestakaisella liikkeellä. Maalausliikkeen tulee ulottua levyn reunan yli, koska muutoin reunaan jää muuta pintaa paksumpi maalikerros. Mikäli kyseessä on kaksipuolinen syövytys levyn molemmat puolet päällystetään valoherkällä kalvolla. Maalaus tulee suorittaa hämärässä huoneessa, täydellistä pimeyttä ei tarvita. Levyn annetaan kuivua noin vuorokauden ajan pimeässä huoneessa, jonka jälkeen sen voi siirtää esimerkiksi kannelliseen pahvilaatikkoon. Maalattu levy säilyy käyttökelpoisena useita kuukausia ellei se pääse valottumaan. Yksipuolisessa syövytyksessä levyn takapuoli tulee maalata jollakin syövytysliuosta kestävällä maalilla, koska muutoin levy alkaa syöpyä myös takaa. Tarkoitukseen sopii esimerkiksi kynsilakka, koska sen liuotin asetoni on sama kuin Positive 20:n. (kappaletta laajennettu kääntäjän toimesta).

Valotus.

Kalvolle tai filmille tulostetu syövytyskaavio asetetaan tiukasti valoherkällä kalvolla päällystettyä metallilevyä vasten. Paras tapa on asettaa metallilevy ja filmi päällekkäin kovalle alustalle ja asettaa lasilevy niiden päälle. Lasin paino pitää filmin tiukasti valokerkkää kalvoa vasten valotuksen ajan (käänt. huom.). Positive 20:n valotusaika kirkkaassa auringonvalossa on noin 30 sekuntia. UV-lamppua käytettäessä valotusaika on 240 sekuntia (käänt. huom.). Valotusaika saattaa hieman vaihdella olosuhteista riippuen.

Kehitys.

Kehitettäessä valotettu metallilevy asetetaan lipeäliuokseen. Levyn tulee kehittyä teräväksi 2 minuutin kuluessa. Mikäli kehittyminen tapahtuu nopeammin, levy on ylivalottunut ja mikäli kehittyminen vie kauemmin kuin 2 minuuttia , levy on alivalottunut. Hyvin kehittyneessä levyssä paljaat metallipinnat ovat puhtaita ja kirkkaita. Pienikin varjostuma syövytettävillä pinnoilla saattaa pilata syövytyksen samoin kuin ylivalottumisen aiheuttamat miksroskooppiset reiät tummiksi jääneillä alueilla.

Syövytys.

Käyttökepoisin syövystysastia on muovinen tasapohjainen kulho (esim. Tupperware). Syövytettävä osa asetetaan kulhoon syövytettävä puoli alaspäin siten, ettei se kuitenkaan makaa kulhon pohjalla. Levy tavallaan kelluu syövytysliuoksessa. Poissyöpyvä kupari pääsee myös vapaasti kertymään astian pohjalla eikä jää levyn pinnalle häiritsemään syövytysprosessia. Syövytysaika riippuu lämpötilasta ja liuoksen kylläisyydest, levyn paksuudesta jne. 0,1 mm paksuisen levyn syövyttäminen kestää noin 2 tuntia ferrikloridilla. Levyä tulee tarkkailla prosessin aikana, jottei se pääse syöpymään liikaa. Muista, että levyn takapuolen tulee olla suojattu syöpymistä vastaan!

Pese valmiiksi syöpynyt levy vedellä.

Pese jäljelle jäänyt suojaava kalvo (valoherkkä kalvo) pois asetonilla.

Syövytysosasi ovat valmiit!

Kaksipuolinen syövytys

Kaksipuolinen syövytys on sikäli hankalaa, että syövytyskaavioiden on oltava yhteensopivat ja ne on saatavat kohdistetuksi samaan kohtaan levyn molemmilla puolilla. Syövytysaika luonnollisesti lyhenee puoleen.

Kolmiulotteinen syövytys

Jos osiin halutaan kolmiulotteista vaikutelmaa, syövytys on tehtävä kahdessa vaiheessa kahdella eri syövytyskaaviolla. Ensimmäinen kaavio sisältää eniten kohollaan olevat pinnat (esimerkiksi pultinkannat) ja toinen koko kaavion ensimmäisen kaavion kuvion mukaanlukien. Valota levy ensin ensimmäisellä kaaviolla ja syövytä se osittain. Päällystä levy uudelleen valoherkällä maalilla ja valota se uudelleen toista kaaviota käyttäen. Syövytä levy loppuun.

Muuta

Edellä kerrottu pätee kupariin, messinkiin ja nikkeliin. Alumiini vaatii laimeamman syövytysliuoksen, jossa on alle 20 % ferrikloridia muutoin seurauksena on näyttävä ja vaarallinen eksoterminen reaktio. Artikkeli on useiden tuhlattujen levymetrien, tuntien piirrosharjoitusten sekä kehitys- ja syövytysyritysten tulosta. Kaikki kommentit ovat tervetulleita!

Kuvat

Kuva 1: Syövytyskaavio tulostettuna mustesuihkukirjoittimen kalvolle.

Kuva 2: Messinkilevy kehityksen jälkeen. Mustat (ei valottuneet) alueet noudattavat kaaviota. Paljas metallipinta on näkyvissä valottuneilla alueilla. Kun levy on valmiiksi kehittynyt se huuhdellaan juoksevassa vedessä ja asetetaan kuivumaan.

Kuva 3: Ylempi osa on M3 Stuartin moottoritilan kansi. Alempi puolestaan moottoritilan verkot Hellerin AMX-13 vaunuun.

Kirjoittanut: Emilio Renes
Käännös: Jari Lievonen.

Liitetiedostot

Kuva 1

Kuva 2

Kuva 3