Acid Stonewash Anleitung - Vostok Mod. -Russenstahl ätzen

Diskutiere Acid Stonewash Anleitung - Vostok Mod. -Russenstahl ätzen im Uhrenwerkstatt Forum im Bereich Uhren-Forum; Hallo liebe Foristen, anbei möchte ich Euch ein (Amateur-) Tutorial ACID STONEWASH für rostträge und seewasserbeständige Stähle ins Forum...

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Hallo liebe Foristen,

anbei möchte ich Euch ein (Amateur-) Tutorial ACID STONEWASH für rostträge und seewasserbeständige Stähle ins Forum schreiben.




SO WIRD´S GEMACHT – BEIZEN & TROWALISIEREN ROSTTRÄGER (INOX) STÄHLE

-am Beispiel Wostok Amphibia Gehäuse-


ALLGEMEINES:


Das Verfahren wird im allgemeinen Maschinenbau, Waffentechnik, Messwerkzeugbau sowie in der Chierurgiebesteck- und Messerherstellung verwendet.

Die grundlegende Idee hinter einem „Acid Stonewash“ ist die Herstellung einer mattierten und reflexionsarmen und kratzerresistenen Oberfläche.

Es handelt sich also um eine Oberflächentechnik, die nach fertiger Bearbeitung als abschließende, technisch-mechanische Behandlung eines Werkstücks angewandt wird. Das bedeutet, daß alle formgebenden Änderungen am Werkstück (feilen, bohren, Fräsen) bereits abgeschlossen sein müssen.



Der Prozess ist einfach und leicht in der Hobby- und Kleinwerkstatt anzuwenden. Es besteht aus den beiden Teilen, Beizen und anschließendes Gleitschleifen.

1. BEIZEN:

das zu beizende Werkstück, aus geeignetem Material, wird bei Temperaturen zw. 15 und 40 Grad Celsius in einem technischen Säurebad angeätzt.
Als Beizmittel verwenden wir Eisen-III-Chlorid.

[Achung! EisenIIIChlorid / FE3CL -Beize ist eine stark ätzende flüssige Substanz! Alle Schutzmaßnahmen im Umgang mit starken Säuren/Laugen, wie das Tragen von Schutzkleidung, säurebeständigen Handschuhen und Schutzbrillen, sind zu befolgen! Es empfiehlt sich eine Augendusche vorzubereiten! Die Substanz ist giftig! Nicht mit Wasserorganismen in Verbindung bringen! Datenblätter beachten! FE3CL ist in Elektronikzubehörfachgeschäften als Leiterplattenätzer erhältlich.] Also: Hirn einschalten!


Sinnigerweise sind nur Bauteile und Werkstücke in das Ätzbad zu hängen, die auch tatsächlich angeätzt werden sollen und säurebeständig sind!



Prinzipiell sollte man davon ausgehen, daß nur Stähle säurebeständig sind. Sinn macht hier auch nur rostträge Stähle zu beizen, da dort der anschließende Rostschutz völlig entfallen und damit die Oberfläche zur Geltung kommen kann.

Buntmetalle, Edelmetalle, diverse Legierungen aus Zink/Zinn/Alumium/Magnesium sowie Kunststoffe Thermoplast, Duroplast und Elastomere sind prinzipiell mal als nicht säurefest anzusehen. Damit könnt ihr mal vorerst nichts falsch machen.



Selbst wenn ein Bauteil (zB.Kristall) aus einem Thermoplast wie Polycarbonat ist, und theoretisch säurebeständig, könnte er sich eintrüben ... => 💩 ;-)

Sämtliche Bauteile/Werkstücke aus Stahl die über Passungen im weitesten Sinne des Wortes, wie etwa: Gewinde, Lagersitze, Zahnräder, Bolzen, Schrauben, Stellflächen, Bohrungen, Passflächen, Bohrflächen und Dichtungsflächen verfügen können nicht ohne weiteres gebeizt werden!



Die Stellflächen müssen vorab genau identifiziert werden und mit einem säurebeständigen Schutzmedium geschützt werden.

Hier empfehlen sich Paraffinwachse und Nagellack.



Vor der Beize ist das Werkstück zu reinigen und anschließend zu entfetten.

Hier sollte es sich um eine ammoniakalische Netzmittelwäsche mit starker abrassiver Reinigung (Scotchbrite) sowie ein anschließendes entfetten mit einem starken Entfetter (Waschbenzin, Aceton) handeln.



Das Werkstück darf im Anschluß nichtmehr mit bloßen Fingern berührt werden, da Schweiß und Körperfette auf der sehr sauberen Oberfläche sehr gut haften und den Beizvorgang negativ beeinflussen!

Neben einer Kontamination des (wiederverwendbaren und teuren) Beizmittels EisenIIIChlorid können sich dadurch auch Flecken und/oder erhabene Flächen (Plättchen, Schuppen, Kolk) auf dem Werkstück bilden.

Hier sind Handschuhe zu verwenden.



Das Werkstück sollte mit einem Stück Draht (ebenfalls entfetten!) direkt in das Beizmedium gehängt werden, möglichst ohne dabei die Ränder des Behälters oder andere Werkstücke zu berühren!


Nach dem Beizvorgang der zwischen wenigen Minuten und mehreren Stunden dauern kann und vom Werkstoff und der gewünschten Oberflächenrauhigkeit und Schwärzung abhängt, wird das Werkstück in reinem (Leitungs-) Wasser neutralisiert.

Das Werkstück weist in diesem Zustand eine dunkle, grün-graue bis anthrazitfarbene Farbe auf.

Es handelt sich dabei um ausgeflockte Oxide und Eisenoxide unterschiedlicher Stadien und chemischer Zusammensetzungen, "Feinrost".

Diese Schicht lässt sich leicht durch bürsten oder abreiben entfernen.

Achtung: dadurch entsteht leicht eine Täuschung über das tatsächliche Endprodukt. Die Farbe und exakte
Oberflächenbeschaffenheit und -rauheit erscheinen anders, als sie es tatsächlich sind. Hier erfordert es etwas Übung und Erfahrung, um das Endergebnis abschätzen zu können.

Als Richtwert: meine Gehäuse wurden zwischen 20min und 1h15min gebeizt. Interessanterweise sind die Gehäuse aus derselben (modernen) Produktion, haben aber trotzdem sehr unterschiedlich auf das Beizen reagiert.

Regelmäßige Kontrolle in kurzen Zeitabständen ist hier der Schlüssel zum Erfolg!

Sollte das Werkstück nach dem Entfernen der losen Oxidschicht zu hell und/oder zu wenig rau sein, so kann das Werkstück, nach abermaligem entfetten, wieder in das Säurebad gehängt werden.

Gute Ergebniss habe ich erzielt, wenn sowohl die Beize, als auch das Werkstück erwärmt sind (>30 Grad Celsius)
Hier empfiehlt sich aber aus Sicherheitsgründen nur das Werkstück zu erwärmen.

Als Wäremquelle gut geeignet ist eine Heißluftfön. Das Erwärmen mit Lötlampe etc ist wegen der Oxid- und Russbildung auf der Oberfläche zu vermeiden.



Ist das Werkstück auf die gewünschte Farb- und Oberflächenbeschaffenheit gebracht erfolgt der zweite Teil der Behandlung das



2. GLEITSCHLEIFEN



Um einen Teil der Oberflächenrauhigkeit und eventuell ungleichmäßig gebeizte Stellen am Werkstück wieder abzutragen und ein einheitliches Tragbild/Schliffbild zu erreichen, wird das Werkstück im Anschluss in einer Gleitschleiftrommel (feinst)geschliffen.

Der Gleitschleifer oder auch Trowalisiertrommel, Schleiftrommel oder Tumbler genannt, ist ein beliebtes Werkzeug von Büchsenmachern, Wiederladern, Goldschmieden und Messerschmieden.

Ein abrasives Medium als Schleifgut wird in einer sich drehenden oder rollenden Trommel zusammen mit den Werkstücken in Bewegung gebracht. Das Schleifmittel gleitet dabei über das Werkstück und erzeugt ein sehr diffuses, aber gleichmäßiges und glattes Feinstschliffbild an der Werkstückoberfläche (niedrige Rauheit) im Bereich des Läppen und Polierens.

„Diffus“ ist hier zu verstehen als sehr unregelmäßiges „Zerkratzen“ der Oberfläche durch das härtere Schleifgut. Keine Angst, hier ist Zeit der Schlüssel zum Erfolg für ein gleichmäßiges Schliffbild.



Wird über längere Zeit das Werkstück bearbeitet und die gebeizte Oberfläche „zerkratzt“, mal mit kurzen, mal mit langen Kratzern, von links, rechts oben und hinten usw., so ergibt sich ein glattes, lichtbrechendens und -streuendes Schliffbild, ähnlich einer feinen hellgrauen Marmoroberfläche.

Gleitschleifen ist daher unter uns Büchsenmachern, auch als „Marmorieren“ bekannt.



Der Materialabtrag beim Gleitschleifen ist gering, aber dennoch vorhanden. Ebenso wie das „Verdichten“ des Materials an Oberfläche, durch die unzähligen kleinen Stöße der Schleifkörper.

Ich habe da schon Einiges erlebt, selbst durchgehärtete Chromvandiumstähle in Rüstungsqualität können von den keramischen Schleifprismen beschädigt werden!

Sollte ein beliebiges Teil nur Trowalosiert werden, dann ist das bei der Material des Werkstücks zu beachten! Je weicher das Werkstück, umso weicher, kleiner und feiner das Schleifmedium!

(Beispiel: beim Reinigen zum Wiederladen abgeschossener Patronenhülsen wird als Schleifmedien, je nach Anwender, von scharfkantigen Spielsand über Maispolenta bis kleingehechselte Walnusschalen alles mögliche verwendet) Play safe! :D



Ich verwende als Schleifmedium keramische Schleifprismen in unterschiedlicher Größe und Körnung. Das ganze wird in einem elektrischen „Tumbler“ zum Hülsenpolieren mit Wasser und sehr wenig Tensiden (Spüli) samt Werkstück zum schleifpolieren gebracht.

Wer kein geeignetes Gerät und Schleifmittel hat oder sich nicht bauen möchte (zig Bauanleitungen im Weltnetz) kann auch Steine, Steinchen, Sand, Glasscherben, Wälzlagerkugeln, „Dreck“ in ein Stück Kanalrohr als Tumbler tun und die Uhrengehäuse, Messer oder sonstwas an Werkstücken händisch gleitschleifen.



Es gibt Leute die schon Waschmaschinen im Schleudergang, Faustschleifer, Schwingschleifer, Drehbänke oder Mischmaschinen für diese Zwecke missbraucht haben, um „Handarbeit“ zu sparen.

Bei improvisiertem Schleifgut ist darauf zu achten möglichst unterschiedliche Schleifmedien gleichzeitig zu verwenden. Große Steinchen, kleine Steinchen, härtere, weichere, … usw. Öl oder Spüliwasser hinzusetzen.

Dadurch ergit sich ein sehr unregelmäßiges Schliffbild, daß aber bei längerer Schleifdauer genau diese schmeichelnde und wiederrum homogene Oberfläche erzeugt.



Auch hier sind wieder Passungen und Stellflächen vor -diesmal mechanischer- uerwünschter Bearbeitung zu schützen!

Die Dauer der Behandlung hängt ganz von den verwendeten Materialien und Werkzeugen ab.
Meine Trommel hat die Wostok Amphibia Gehäue in ca 2 h trowalisiert.


Zusammenfassung der einzelnen Schritte:

Das zu bearbeitende Werkstück...
  1. Zerlegen und Reinigen
  2. Stellflächen/Passungen lackieren
  3. Reinigen, entfetten, anwärmen
  4. freihängend ins EisenIIIChloridbad hängen
  5. regelmäßig kontrollieren und reinigen
  6. allenfalls Schritte 3 bis 5 wiederholen bis gewünschte Schwärzung und Rauheit der Oberfläche erreicht ist
  7. danach gleitschleifen
  8. wenn die Oberfläche in der gewünschten Form marmoriert ist
  9. Reinigen, Schutzlack chemisch entfernen, ölen
  10. Werkstück wieder einbauen / zusammenbauen
*************************************************************************************************************************************************************************


Beide Uhrengehäuse sind dicht, die Mechanik und Funktion einwandfrei und russisch im besten Sinn des Wortes! Das lag an der gewissenhaften Vorarbeit des Lackierens und Wachsens von Dicht- und Stellflächen.



Als Vergleich habe ich auch Bilder eines Messers mit Acid Stonewash eingestellt.

Die Bilder folgen anbei! Viel Spaß beim Ansehen und Nachmachen und ich hoffe es hat den Ein oder Anderen interessiert.

Liebe Grüße aus Österreich!

.32!





PS: ... und natürlich kann ich keine Haftung für die Richtigkeit der präsentierten Informationen, nachgemachte Ergebnisse, Misserfolge, Schäden, Verschmutzungen, Umweltschäden, Rechtmäßigkeit, Rechtschreibung, Sinn-, Stil- oder Zeichensetzungsfehler, zu häufige Wiederholungen einzelner Wörter, allfällige Folgeschäden sowie Verletzungen physischer und psychischer Natur übernehmen!

Diese Anleitung dient als bloßes Zeitdokument eines pfuschenden Hobbyisten und ist ausschließlich Unterhaltungszwecken und der allgemeinen akademischen Studie metallverarbeitender Gewerke gewidmet! :D 😘
 

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Und die Gehäuse

Bilder zeigen der Reihe nach:
  • vorher
  • vorbereiten
  • beizen
  • trowalisieren/gleitschleifen
  • nachher und "wristshot"
Uhrenband wird noch getauscht werden auf NATO Band olivgrün für jagdlichen Gebrauch ;-)
 

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Auf dem letzten Bild sieht man einen unbedingt zu vermeidenden Fehler:

die Klinge wurde nach dem Entfetten und vor dem Beizen kontaminiert, dadurch hat sich die erhabene Stelle als Plättchen ergeben, da darunter die Säure nicht richtig anbeizen konnte. dafür aber einen scharfkantigen Rand eingeätzt hat.

Nach entfernen der Oxidschicht und dem Gleitschleifen sticht sowas raus, wie ein rosa Hund... Megapfusch! :D



Trotzdem ist schön zu erkennen, daß gehärtete, rostträge Hochleistungsstähle aus dem Messerbau viel schönere Ergebnisse erzielen, als Uhrengehäuse.

Jetzt möchte ich nichts gegen die glorreiche WOSTOK Amphibia um 64,- USD sagen, ...
...aber die Stahlqualität wird nicht so erhaben sein. ;-)


Auch werden ganz offensichtlich nicht dieselben Stähle bei Gehäuse und Lünette verwendet, da sie sehr unterschiedlich reagiert haben auf die einzelnen Schritte. Es war schwer Lünette und Gehäuse optisch halbwegs aneinander anzupassen.

Es wird sicher so sein, daß jede Baureihe und Hersteller stark abweichende Werkstoffe verwendet haben wird und ihr deshalb mit unterschiedlichen Ergebnissen rechnen müsst.



Und nicht vergessen: immer eine passende Ausrede parat haben, warum´s Oasch geworden ist... :D
 

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Harpye

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Elektroaetzen mit Essig / salz geht fuer nicht tiefgeaetzte Metalle auch ( z.B. Messing) die Ueberbleibsel sind als Schwermetallsalzee allerdings recht giftig ( Gruenspan zB)
Sonst gibts da ei en Kollegen auf WUS der mit der Technik und Photolack richtig nette ZBs macht (hier ust es wieder Tiefaetzung mit auswaschen..
 

Schraubendreher

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Hallo .32!,

vielen dank für den sehr interessanten und gut gemachten Bericht. Ich befürchte, dass die Bilder das endgültige Finish nicht so ganz rüberbringen, aber ich kenne entsprechend behandelte Oberflächen und kann mir das Ergebnis gut vorstellen.

Eines ist mir nicht ganz klar: nach dem anätzen trovalisierst Du das Werkstück mit Keramikschleifkörpern. Ich hätte jetzt vermutet, dass diese die Oxydschicht komplett abtragen und nur die feingeschliffene Oberfläche verbleibt. Sprich dass man das gleiche Ergebnis erzielen würde, wenn man das Werkstück mechanisch poliert und dann hinreichend lange trovalisiert.
Übersteht die Oxydschicht also die Trovalisierung?

Bis dann:
der Schraubendreher
 

32auto

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Hallo Schraubendreher,

Danke für Dein Lob! Ist mein erstes Posting hier im Forum und ich arbeite noch drann das Tutorial lesbarer zu gestalten.

Frage 1 : "Übersteht die Oxydschicht also die Trovalisierung?"

Ja.

Die dunkle, flockige Oberfläche der Oxydschicht in seiner bunten chemischen Zusammensetzung ist leicht zu entfernen, aber es bildet sich beim Beizen sowohl Flächen- als auch Loch und Muldenkorrosion.

Das heißt die Oberfläche, die mit der Beize in Berührung kommt, wird durch das Anätzen mit mikroskopischen Löchern, Mulden und Kratern übersäht.

Diese Problematik ist im Maschinenbau bekannt und ein gängiges Problem, hier findet es aber in kontrolliertem Ausmaß und gewollt statt.

In den einzelnen Korrosionslöchern bleibt das Oxid gut haften. Durch das Gleitschleifen werden zwar die erhabenen Flächen (Rauspitzen) egalisiert, nicht aber diese winzigen Löcher und Mulden.

Dadurch wird das Werkstück in Summe matter und dünkler.

Zusätzlich tritt noch ein Nebeneffekt auf der in der QS und Metallographie seine Anwendung findet.

Durch das Anätzen der Oberfläche wird auch das (primäre) Guß-, Walz- und Schmiedegefüge sichtbar. Gut zu erkennen am unteren Bild.

Stähle und Gußeisen haben ein kristallines Gefüge, das längs seiner Urformflußrichtung entsteht, ähnlich wie die Maserung eines Holzes.


Zur Wostok selbst: mir persönlich wäre ein etwas dunkleres Ätzbild sehr recht gewesen. Leider haben die Russen hier gute Arbeit bei der Seewasserbeständigkeit des Stahles geleistet :D

Alles was die Ätzung vermochte war seichte Korrosionslochbildung und das Sichbarmachen des Gußgefüges.

Aber das ist Herstellerbedingt durch die Materialwahl. Ich habe mittlerweile auch Interesse an den japanischen Werken und werde mich eventuell mal an einer japanische Seiko vergehen... ;-)





Frage 2: "...wenn man das Werkstück mechanisch poliert und dann hinreichend lange trovalisiert."

Ja, aber man würde dann nicht diese lustige Kombination aus Rauhigkeit und gleichzeitiger Glätte erreichen.

Beim Trowalisieren muss man das Werkstück garnicht vorher polieren/schleifen/bürsten oder gar entgraten vor dem Trowalisieren. Das macht der Vorgang gleich mit und stellt damit eine kostengünstige Endbearbeitung für die Industrie dar.

Anbei ein Bild von einem fertig gefrästen Zahnrädern, die sofort und unentgratet in die Poliertrommel wandern. Das Bild stammt von der Firma Kaeser Biberist, Schweiz.

Also wenn´s nicht dünkler werden soll einfach rein damit in die Poliertrommel!

Bildquellen die nicht von mir stammen:
[Entgraten - Kanten verrunden | Käser Biberist AG Oberflächenfinish , eingesehen am 03.02.202]
[Metallfachkunde - Europa Lehrmittelverlag Ausgabe 55.]



liebe Grüße!

.32!
 

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