Etsen
Chemische metaalbewerking op messing
Dit werd - meer uitgebreid - in Modelspoormagazine 85 en 86
gepubliceerd. De eerdere artikels vind je (beknopt) onderaan
Het etsprocédé als stripverhaal:
De volgende tekeningen tonen een doorsnede van een metalen plaat, langs twee zijden voorzien van een lichtgevoelige laag, tijdens het gehele procédé.
Het belichten gebeurt door middel van ultraviolet licht(1) De plaat(oranje, 4) met lichtgevoelige laag(blauw) zit tussen twee transparanten (grijs, 3) met de gedrukte zijde (zwart) naar de plaat toe. Het geheel zit tussen een lichtdoorlatende klem(2)
Na het belichten gaat de plaat in een ontwikkelvloeistof(1). Van de lichtgevoelige laag (3) is het blauwe deel belicht en blijft, het paarse gedeelte verdwijnt onder invloed van de ontwikkelaar. De plaat(2) is nu een deel van zijn beschermlaag verloren.
Na het ontwikkelen gaat de plaat in een etsvloeistof (1), waarbij het gedeelte van de plaat met bescherming(3) intact blijft, terwijl het onbeschermde deel(2) wordt verteerd door het zuur.
|
Een stukje theorie: het etsen als proces
Etsen, zoals we het in de modelbouw gebruiken, is het chemisch aantasten van een metalen plaat met de bedoeling om er onderdelen voor zelfbouw uit te maken. Dat aantasten gebeurt met een zuur, en om niet de hele plaat weg te etsen wordt het metaal gedeeltelijk afgeschermd door een zuurvaste laag. Het metaal dat niet beschermd is wordt aangetast, het beschermde gedeelte blijft bestaan. Op die manier kunnen we gravures maken (een deel van het oppervlak wegetsen) tot zelfs metaal “perforeren”, het zogeheten dooretsen.
Deze zuurvaste beschermlaag brengen we fotografisch aan, met behulp van ultraviolet licht dat inwerkt op een op de plaat aanwezige lichtgevoelige laag. Zulke laag wordt na het belichten dan weer ontwikkeld met een loog. Etsmiddel en ontwikkelvloeistof beïnvloeden elkaar dus nauwelijks.
Het belichten doen we doorheen een masker: een gedeeltelijk zwartbedrukte transparante laag. De drukinkt maskeert het licht, de niet-bedrukte delen laten het licht door.
Enkele welgemeende waarschuwingen bij de etstechniek:
- Bij de etstechniek gebruiken we chemische producten, en die zijn niet ongevaarlijk, daarom:
- Hou ze uit de buurt van kinderen, huisdieren en andere onbevoegden.
- Lees de veiligheidsvoorschriften op de verpakking en pas ze toe.
- Bij aanraking of spatten in de ogen: overvloedig spoelen met water, zeker bij oogcontact een arts raadplegen.
- Gebruik beschermingsmiddelen: draag oude kleding, (wegwerp)handschoenen, een veiligheidsbril, gebruik (kunststof) pincetten, ….
- Denk aan het milieu: kieper de uitgewerkte producten niet in de goot of door het toilet - ze kunnen trouwens de riolering beschadigen – maar breng ze in een gemarkeerde, degelijke verpakking naar het containerpark. De beschreven producten zijn recycleerbaar en neutraliseerbaar. Doe dit niet zelf, maar laat dit door bevoegden doen.
Stap 1: Wat willen we bouwen?
Zonder het over een concreet project te hebben, willen we het hier toch even hebben over de mogelijkheden van de techniek: Etsen doe je steeds op of doorheen een vlakke plaat. Dit wil zeggen dat de onderdelen die je wil maken uit een plaat zouden gesneden kunnen worden, of dat ze tot op de halve diepte van de plaat kunnen weggekerfd worden. Het half weggeëtste deel kan ook een lijntje zijn, waarlangs je het werkstuk na het etsen kan plooien.
Een andere beperking van de etstechniek is de plaatdikte. In principe zouden we elke mogelijke dikte kunnen dooretsen, maar praktisch is er toch een maximum. Dit komt doordat je etsvloeistof onder de laklaag kan doorsijpelen, een verschijnselen wat men “onder-etsing” noemt. Fijne details worden hierdoor aangetast.
|
Stap 2: De ontwerptekening
In deze fase moeten we komen tot een tekening, waaruit we twee transparanten kunnen maken: één voor de onderzijde, en één voor de bovenkant van de te belichten plaat. Beide helften moeten met elkaar uitgelijnd kunnen worden, en ze horen gespiegeld getekend te worden.
De inkt van de tekening moet zo dicht mogelijk tegen de lichtgevoelige laag, en dus moeten we de tekening zelf in spiegelbeeld tekenen.
Wat het uitlijnen betreft: dit gaat een stuk gemakkelijker indien je bij het ontwerp markeringen voorziet.
Het wordt U nu wel duidelijk dat het vrijwel ondoenbaar is om een dergelijke tekening met de hand te maken, maar met een computer. Elk min of meer recent toestel is geschikt. Wat wél belang heeft is het dat je een vectorieel tekenprogramma gebruikt:
Je moet er toe komen dat het bedrukte deel van je transparant echt ZWART is, met andere woorden geen of zo min mogelijk licht doorlaat. Een groot deel van het maximale contrast kan je al bereiken door de instellingen van je printer aan te passen. Door het afdrukken van een klein vlak, en het resultaat even tegen een lichtbron te bekijken, kom je vaak al veel te weten.
Lasergeprinte transparanten hebben een belangrijk voordeel: na het afdrukken kan je met een trucje de inktlaag nog bijkleuren. Door het inwassen van de gehele transparant met Oost-Indische inkt, en deze kort daarna schoon te poetsen met een vochtige doek, blijft de inkt hangen aan de reeds bedrukte delen.
Er zijn er nog enkele dingen om rekening mee te houden.
Het eerste waar we op moeten letten: hebben we platen met een negatief-gevoelige laag of platen met een fotopositieve lak. Negatief wil zeggen: wat belicht wordt, blijft bestaan. Positief is dan: wat belicht wordt, verdwijnt. Het volgende waar we op moeten letten is dat we onderdelen uit een plaat snijden, en deze dus loskomen. Om te vermijden dat al onze stukjes uit de etstank moeten opvissen, zorgen we er voor dat deze aan elkaar blijven hangen. Teken daarom een kader rond je onderdelen, en maak verbindingen met dat kader en je onderdelen. Let er op dat je die verbindingen tekent daar waar je ze na het etsen ook gemakkelijk kan verwijderen.
|
Een derde aspect waar we bij het ontwerpen rekening mee moeten houden, is het fenomeen “onder-etsing”.
Het etsmiddel werkt in op de niet-beschermde delen van de plaat. Zodra het zuur een zekere diepte heeft bereikt, heeft deze “put” ook zijwanden. Het etsmiddel “kruipt” dus onder deze laag door. Op die manier wordt er meer materiaal weggeëtst dan we op onze tekening aangeven. We horen daarom de beschermlaag wat breder te tekenen. Als vuistregel geldt dat de rand van de afscherming 40% van de plaatdikte breder moeten zijn.
Een laatste aspect is het verbruik van etsmiddel. Alle metaal dat moet verwijderd worden zorgt ervoor dat je product sneller uitgewerkt is. Tracht daarom zoveel mogelijk onderdelen uit één plaatje te krijgen, en vul de resterende ruimtes in met zwarte vlakken.
Stap 3: De afgedrukte transparanten uitlijnen
We moeten een mapje maken van de twee bedrukte folies, waarbij de inktzijde van de transparanten aan de binnenkant zit, de delen op een goede afstand van elkaar zitten, en deze twee delen moeten vooral perfect uitgelijnd zijn.
Zoals gezegd zijn de markeringen onze hulpmiddelen. Plaats één transparanthelft – met de inktzijde omhoog - op een glazen plaat, waarbij je enkel de bovenrand met een strook schilderstape op de glasplaat vastzet.
Voorzie de tweede transparant van een stuk tape aan de bovenzijde, maar nu aan de onbedrukte kant. Plaats en verschuif deze folie net zolang tot je markeringstekens perfect overeen komen met die van je eerste transparant. Druk nu de schilderstape aan, zodat je twee netjes uitgelijnde transparanten aan één zijde aan elkaar hangen.
|
Haal de twee transparanten tegelijk van de glasplaat, door alleen de onderste plakband los te maken. De niet-samengekleefde zijde plaatsen we nu in een perforator en drukken die dicht, waarbij we onmiddellijk de perforator in de gesloten positie vastzetten. Dit kan je doen door een stuk plakband rond de bodem en de hefboom – of beter: een bout en moer doorheen vooraf geboorde gaten - aan te brengen.
We nemen nu een kunststof plaatje (bvb styreen) met dezelfde dikte en afmetingen als ons te etsen werkstuk, en plaatsen dit tussen de twee transparanten. De bovenste transparant verschuiven we dus ietsje omhoog langs de pennen van de perforator.
We kunnen nu een tweede strook met dezelfde dikte en lengte als ons werkstuk, maar van ongeveer 1cm breed tussen de twee transparanten kleven tegen de rand van het toekomstige werkstuk, zodat ze als aanslaglat voor de te etsen plaat kan dienen.
Na het uitharden van de lijm kan je de perforator losmaken, de transparanten er uit halen en het grote, niet gelijmde plaatje er tussenuit halen. Knip nu de transparanten op maat, zodat je nu een mapje hebt, waartussen je op een eenvoudige manier je te etsen werkstuk kan plaatsen.
|
Stap 4: Een belichtingsapparaat
Er bestaan apparaten in de handel om dit te doen, maar het loont zeker de moeite om zoiets zelf te bouwen.
Vooraf is het nuttig om de vereisten voor onze lichtbron even op een rijtje te zetten. We hebben immers als lichtbron een specifiek type ultraviolet licht, stralen met een nét iets kortere golflengte dan zichtbaar licht. Deze straling wordt onderverdeeld volgens de golflengte:
UV-A: waarvan we schade kunnen ondervinden (verbranding, huidkanker,…)
UV-B: waarvan onze huid bruin verkleurt (bvb in zonnebanken)
UV-C: met een nog kortere golflengte, voor desinfecterende doeleinden.
Helaas is de meest voorkomende lichtgevoelige lak vooral gevoelig voor UV-A, meerbepaald met een golflengte van 380 nanometer. Zonnebanklampen zenden deze straling nauwelijks uit en zijn daarom onvoldoende geschikt als lichtbron. Daarbij komt nog dat deze straling het beste overal even sterk en loodrecht op onze laklaag inwerkt.
Een enkelvoudige lichtbron (vanuit één punt) kan dit doen, mits deze op een voldoende grote afstand van ons werkstuk geplaatst wordt. Met de afstand vermindert echter de intensiteit van de straling.
Er bestaan specifieke gloeilampen in de fotografiehandel maar die hebben echter nadelen: ze hebben nogal wat koeling nodig, en ondanks dit toch maar een beperkte levensduur. Bovendien zijn deze lampen best prijzig.
De specifieke UV-straling wordt ook door de zon geproduceerd. In de zin van een puntbron op grote afstand lijkt dit ideaal, maar we hebben echter een constante, reproduceerbare lichtbron nodig: In onze contreien is dit geen optie.
Uiteindelijk werden het “lampen die een straling dichtbij de gewenste golflengte geven, niet te lang zijn en een behoorlijke levensduur hebben.”. Dat werden dan korte buislampjes, die trouwens specifiek gemaakt worden voor het belichten van printplaten in de elektronica.
|
Omdat onze plaatjes aan twee zijden een lichtgevoelige laag hebben, is het logisch dat we beide zijden van de plaat tegelijk belichten. Dit wil zeggen: één lamp aan elke zijde, op eenzelfde afstand van de plaatjes.
Omdat de UV-straling schadelijk is voor onze ogen en huid, dienen de lampen afgeschermd te kunnen worden. We plaatsten zelf onze lampen in een vrijgemaakte ruimte van een kast. Een glazen plaat boven en onder onze eerder gemaakte transparantensandwich houdt deze op de juiste hoogte.We maken van enkele houten plankjes een U-vormig frame, waarop we de ballast, de starters en de voetjes voor de buislampjes plaatsen.
|
Stap 5: De transparanten op je werkstuk klemmen
Om een fotogevoelig plaatje goed te belichten mag er tijdens het belichten geen ruimte zijn tussen het masker en het plaatje, en dit om belichting door strooilicht te vermijden. Op die "open" plaatsen zal de fotogevoelige laag ook maar deels belicht worden. Om dit geheel nauw te laten aansluiten, leggen we het geheel tussen twee glasplaten.
Deze glasplaten klemmen we niet in. De reden is tweevoudig, zoals je op de bijgaande tekening kan zien. Deze tekening toont dit extreem, maar je ziet dat bij het inklemmen de glasplaten lichtjes bol staan, en er onvoldoende druk in het midden van het werkstuk ontstaat. Daardoor krijg je op die plaats geen goede aansluiting tussen de transparant en de lichtgevoelige plaat.
Echter, de “sandwich” van plaat en transparanten gewoon tussen glasplaten leggen – niet klemmen dus - is ook onvoldoende. Vaak is de lichtgevoelige plaat niet volkomen vlak, waardoor er toch nog holtes tussen transparant en plaat ontstaan. Vooral wanneer je zeer fijne lijntjes wenst te etsen, kunnen die details door het strooilicht verloren gaan.
|
De oplossing voor dit probleem ligt in “het niets”, geen lucht ertussen: Door de lucht rond de transparanten en ons werkstuk weg te pompen, zal de omgevingslucht een druk van ongeveer 1kg per vierkante centimeter veroorzaken.
Een luchtpompje gebruiken we later ook om lucht doorheen onze etsvloeistoffen te blazen. In de voet van ons model pompje zit een viltje dat de inkomende lucht filtert. Wanneer we dit verwijderen, verschijnt er een opening waar we een aansluiting kunnen maken voor een slangetje waar we lucht mee kunnen aanzuigen. Die luchtslang vind je trouwens ook bij de dierenspeciaalzaak.
|
Een afsluitbaar zakje wordt onze vacuümkamer. In een hoek van het zakje maken we een kleine opening, waar we een buisje doorheen aanbrengen. Deze aansluiting maken we uiteraard luchtdicht.
Het kan gebeuren dat bij het aanzuigen de wanden van ons zakje vlakbij de buis samenvallen, en er dus niet in de gehele “kamer” een vacuüm ontstaat. Om die reden kan je bijvoorbeeld een stuk breigaren dicht bij de monding van de luchtafvoerbuis kleven. Dit garen fungeert dan als wiek, en wanneer je deze draad langs je werkstuk legt zal die er voor zorgen dat er overal rond je plaatje voldoende vacuüm aanwezig is.
|
Stap 6: Een zelfgemaakt ontwikkel- en etstoestel
Waarom een dergelijk apparaat zelf maken? Een terechte bedenking, tot je gaat kijken wat de prijzen en bijhorende kwaliteiten van dergelijke toestellen zijn.
We sommen even de eigenschappen op die we willen dat ons toestel heeft:
- Transparante bakken met ruimte voor relatief grote werkstukken
- Verwarmde etstank, constant op +/- 50°C
- Beweging in beide vloeistoffen om zo gelijkmatig mogelijk te werken
- Ophangsysteem voor diverse maten van werkstukken
- Onderhoudsvriendelijk, afsluitbaar indien het toestel niet gebruikt wordt
- Veilig, handig, ergonomisch, economisch, …
|
Een etstank moet hoog, relatief breed maar met zo weinig mogelijk volume zijn, dus vooral smal. Voor de afmetingen van het apparaat zijn we vertrokken van de maten van de tanks met een hoogte van 25cm, 16cm breed en zo min mogelijk inhoud. De nuttige inhoud bedraagt 800cc.
We hebben de bakken laten maken. Vraag in elk geval dat de verlijmde delen van de bakken bestand zijn tegen chemische producten!
Een centrale zuil en enkele uit styreenprofielen gemaakte klemmetjes houden de bakken op hun plaats.Dit centrale deel herbergt ook de luchtpomp, terugslagklep en de elektrische voorzieningen. Een driewegkraantje aan de buitenkant dient om de luchttoevoer naar de beide tanks te regelen.
De deksels voor de bakken hebben we zelf gemaakt met siliconenhars. Dit spul is flexibel om de druk op te vangen die kan ontstaan in de opgeloste ets- en ontwikkelvloeistoffen en passend om de bakken zonder morsen te kunnen verplaatsen. Een gietvorm voor de siliconen is eenvoudig te maken met wat styreenplaatjes, de afmetingen leidt je af uit de maten van je tanks.
|
Het houtwerk is op de foto volledig klaar, de platen en balkjes zijn aan elkaar gelijmd en geschroefd. Een degelijke, afwasbare verflaag beschermt het houtwerk tegen de spatten die op de constructie zullen komen. Achteraan de kast merk je één van beide klemmetje die de tanks op hun plaats houden. Ze zijn gemaakt van styreen.
De frontplaat monteer je verzonken en niet gelijmd, alleen geschroefd. Zo kan je steeds het toestel openmaken voor eventuele herstellingen.
In de centrale zuil zie je op de foto het luchtpompje en de terugslagklep. Om dit geluidsarme pompje goed te plaatsen werd een stuk schuimrubber er bovenop tussen de kast en het pompje geklemd. De luchtuitlaat van het pompje zit achteraan, een silicone luchtslangverbindt de pomp met de terugslagklep. De slang laat je bovenaan uit de kast komen en dit door een nauw aansluitend geboord gat.
|
Tijd voor de elektrische aansluitingen. Links zie je de netstekker, met vlak ernaast bovenaan de zekering (Z) met 2 ampère als doorslagstroom. Indien je kiest voor een pomp die alleen voor het etstoestel dient is het beter om de aansluiting voor de pomp en zijn schakelaar achter de dubbelpolige (hoofd)schakelaar (D) aan te sluiten. Die dubbelpolige schakelaar bedient in elk geval een verklikkerlampje (L) en het verwarmingselement (W).
Denk er in ieder geval aan dat we met netspanning werken, dus gebruik degelijke schakelaars en bedrading. Een stripje met vier kroonsteentjes vergemakkelijkt het aansluiten van de luchtpomp en het verwarmingselement. Zorg voor een goede trekontlasting van de netdraden.
|
Om voldoende beweging in de vloeistoffen te krijgen gaan we er vele fijne luchtbelletjes doorheen blazen. Op de bodem komt daarom een hol rechthoekig styreenprofiel waarin we een hoop kleine gaatjes boren. Eén kopse kant van het profiel sluiten we af met een stukje vastgelijmd styreen.
De lucht wordt aangevoerd via een hol buisje van 5mm dik, en daarom boren we in de breedste kant van het rechthoekprofiel een passend gat.
Een twee millimeter dikke strook styreen vormt een versteviging voor deze laatste verbinding en sluit de luchtverdeler aan de andere kant.
Het styreenbuisje hoort bovenaan zo’n halve centimeter voorbij deze strook te komen. We schuren de top ervan in een tapse vorm, zodat de luchtslang vlot over het buisje kan geschoven worden.
Nu onze beluchtingen gemaakt zijn, kan je de beide constructies in de bakken kleven met een tweecomponentenkit
|
Nog even iets over het driewegkraantje. De ingang is verbonden met de luchtslang die vanuit ons toestel vertrekt. Eén uitgang gaat rechtstreeks naar “buiten”. Wanneer je dit kraantje openzet ontsnapt al de opgepompte lucht. Hoe meer je dit kraantje dichtzet, hoe meer lucht er doorheen de bakken borrelt. Met de zijdelingse kraantjes regel je de verhouding aan luchttoevoer tussen de beide tanks.
Er rest ons enkel nog de etstank te kunnen verwarmen. De ideale temperatuur is 50°C, onze keuze viel op een verwarmingselement met ingebouwde thermostaat, een “Scuba 100”. Omdat we de bijhorende houder – zie foto – vlak onder het deksel in de bak gaan monteren, zal het element iets hoger hangen. We willen toch het lampje kunnen zien, en daarom moeten we het venstertje voor die verklikker een halve centimeter uitruimen.
Om zeker te zijn dat de houder vast hangt, schroeven we hem vast, gecombineerd met wat afdichtende kit.
Je maakt trouwens best nog een ophanging voor het warmte-element aan de buitenzijde van je toestel. Hier kan je het element veilig hangen wanneer je de etsbak met het siliconendeksel wil afsluiten.
|
De thermostaat in het verwarmingselement – dat eigenlijk bedoeld is voor aquariumvissen – is beperkt op ongeveer 32°C. We moeten dus de regeling wat gaan “beïnvloeden”. Vaak kan dit eenvoudig door het regelknopje voorzichtig uit de top van het element te trekken. Hierdoor kan je deze knop nu volledig ronddraaien.
|
Dit afregelwerkje doe je in elk geval in een tank, gevuld met water. Een eenvoudig glazen thermometertje meet de huidige temperatuur, en je kan stapsgewijs de regelknop van het warmte-element verdraaien tot het water gemiddeld 50°C heeft. Daarna kan je de knop fixeren met wat tweecomponentenkit. |
Het kan gebeuren dat de temperatuur van het element niet hoog genoeg geregeld kan worden, en dan is er een meer ingrijpende handeling nodig. Dit alternatief bestaat uit het gedoseerd verbuigen van het metalen meetplaatje in het warmte-element. Haal de kunststof draaiknop er volledig af, en schuif de kunststof kap omhoog en een eind over de netdraad van het element. Nu zie je bovenaan een afdichting uit rubber. Deze kan je er voorzichtig uitschuiven, doe dit zachtjesaan! Het lange metalen plaatje dat je op de foto ziet is de meetplaat, en die kan je nu lichtjes naar binnen buigen. Monteer alles opnieuw en herhaal nu de vorige stap: element in het water, aanzetten en aflezen op je thermometer.
|
Gebruik bij voorkeur gedemineraliseerd water.
In de ontwikkeltank doen we natronloog, dat je als poeder kan kopen: het is de ouderwetse keukenontstopper. Voor onze bakjes, die 800cc inhoud hebben, is 8 gram prima. Vul de tank, belucht deze en voeg er voorzichtig het poeder aan toe. Denk er aan dat dit agressief spul is, dus wees voorzichtig.
Het door ons verkozen etsmiddel, natriumpersulfaat - Na2(SO4)2 - is verkrijgbaar in zakjes van 140 gram en heet “Seno fijnetskristal”. Het is ook per kilo, aan ongeveer de helft van de prijs, te koop bij sommige gespecialiseerde handelaars. Een geschikte concentratie ligt rond de 20%, dus het zakje van Seno is een goed voor onze bakken.
Bij het vullen van de etstank dien je eerst een hoeveelheid gedestilleerd water in je tank te gieten, tot zo’n 8 cm van de rand. Zet je verwarming op en belucht de tank tot het water een redelijke temperatuur heeft. Doe er dan het poeder in en vul de tank daarna verder bij met water tot een centimeter van de rand. |
Stap 7: De belichtingstijd bepalen
Na dit grote werk moeten we nog één ding doen voor we volledig startklaar zijn voor het echte etswerk: We dienen nog de belichtingsduur te bepalen. Die tijd is niet alleen afhankelijk van deze laag (de dikte ervan en zijn lichtgevoelige eigenschappen) maar hangt ook af van de kwaliteit en de afstand van de gebruikte lichtbron. We maken hiervoor een eenvoudige transparant waarmee we deze tijd kunnen meten.
In wezen is dit een eenvoudige “tekening”: 2 keer de cijfers van 0 tot 9, in spiegelbeeld en wit (eigenlijk transparant) op een zwarte achtergrond.
Dit leggen we nu onder onze UV-lichtbron, waarbij we er met een zwart papier voor zorgen dat alleen de “nul” naast de “negen” belicht wordt. Een minuut later schuiven we dit schutblad op, waarbij nu ook die “negen”, maar nog niet de “acht” belicht wordt. Elke minuut schuiven we het zwarte papier verder op, in totaal 20 minuten.
Na deze stapsgewijze belichting dompelen we dit teststrookje een tijdje in de ontwikkeltank. Hierna is het effect van de belichting zichtbaar. De bijgaande foto toont een mogelijk resultaat, maar dit zal er bij uw belichtingstoestel ongetwijfeld anders uitzien. De ideale belichtingstijd: het eerste cijfer dat goed ontwikkeld is geeft dit aan, in ons geval de tweede “3”. 13 minuten is zodoende voor dit lichtgevoelig materiaal en de door ons gebruikte lampen (en hun opstelling) de beste keuze.
Stap 8: Belichten
We hebben nu al de voorbereidende stappen gedaan.
Waarschijnlijk moeten we het materiaal eerst nog op maat snijden. Snijden is trouwens de beste methode. Met een zaag of schaar krijg je kartels of verbuigingen aan de randen van je plaat en beschadig je de lichtgevoelige laag. Snij de plaat op maat bij gedempt licht. Bewaar het niet-gebruikte deel van je plaat in een donkere ruimte.
De plaatjes hebben een folie om de lichtgevoelige laag af te schermen. Haal die er pas vlak voor de belichting af en raak het oppervlak niet met je vingers aan. Steek het plaatje tussen de beide transparanten, netjes uitgelijnd met het afgedrukte kader en leg het geheel in het vacuümzakje, tegen de luchtgeleiders.
Zet de luchtpomp aan, wacht tot het kunststof goed aangedrukt is en plaats deze “sandwich” tussen twee glasplaten in je UV-lichtkast, in de richting van je lampen (niet dwars) zodat het plaatje zo egaal mogelijk belicht wordt. Laat het vacuümpompje aan tijdens de gehele belichtingstijd, zodat de transparanten goed blijven drukken tegen de lichtgevoelige laag van je werkstuk.
|
Stap 9: Ontwikkelen
Na het belichten haal je het plaatje voorzichtig uit het transparantenmapje (raak het oppervlak niet met je vingers aan) en plaatst je het in een geschikte ophanging. Een verticale ophanging geeft zowel voor het ontwikkelen als voor het etsen het beste resultaat.
Schakel het toestel in, en belucht nu beide tanks. Het opwarmen van de etsvloeistof hoort immers gelijkmatig te gebeuren, en daarom beluchten we ook nu al de etsbak.
Hou je werkstuk goed in het oog, want het ontwikkelen gaat snel. Vooral bij een vers aangemaakte natronloogoplossing kan dit in minder dan een minuut gebeurd zijn. Indien de ontwikkeltijd langer dan pakweg 5 minuten duurt, dan kan je aannemen dat je opgeloste ontwikkelaar uitgewerkt is, of dat je onvoldoende lang belicht hebt. Je plaatje is klaar voor de volgende stap wanneer je een duidelijk contrast en scherpe randen ziet tussen de belichte en de niet-belichte delen.
Na het ontwikkelen spoel je het werkstuk met houder en al overvloedig met leidingwater. Een wasbak vlakbij je ets/ontwikkeltoestel is zeker wenselijk:
Na het spoelen zie je het onbelichte en dus niet-ontwikkelde patroon op je plaatje, met daartussen blank metaal. Indien dit metaal niet overal volledig blank is, hoor je nog wat verder ontwikkelen.
Stap 10: Etsen
Belucht zo sterk mogelijk, echter zonder dat je teveel etsvloeistof spat op de omgeving. Hang je plaatje nu met dezelfde houder in het etsmiddel. Na een minuutje zou je al iets moeten merken op het metaaloppervlak: dit wordt wat dof, het begin van het etsproces. Indien dit niet op alle belichte plaatsen gebeurt dan heb je de zaak onvoldoende ontwikkeld. Dit is geen probleem: Spoel je plaatje met de houder grondig af, dompel het opnieuw een tijdje in de ontwikkelaar, spoel het geheel terug en probeer het opnieuw in je etsvloeistof.
Om een zo egaal mogelijk resultaat te krijgen is het goed om je plaatje regelmatig te keren in je ophanging: verhang het ondersteboven, draai het de volgende keer rond een as, … en doe dit om het kwartier.
Het etsen gaat bij een vers aangemaakte vloeistof behoorlijk snel. Wanneer de eerste gaten in je plaat beginnen te verschijnen is het zaak om het ding goed in de gaten te houden, zodat je op tijd kan stoppen met het etsen. Stop liever wat te vroeg: onvoldoende geëtste stukjes kan je nog met een vijltje of zo bijwerken.
Stap 11: Reinigen en de geëtste stukken vrijmaken.
Eens je werkstuk voldoende geëtst is, haal je het met houder en al uit de vloeistof en spoel je het geheel weer grondig af onder stromend water.
Op het werkstuk zit nu nog de onbelichte laklaag. Er zijn twee methoden om die te verwijderen: Belicht je plaatje opnieuw, zonder transparantmasker dit keer en hang het daarna in de ontwikkeltank tot de nu belichte laag volledig verwijderd is. Met aceton (onderdompeling of met een doekje afwrijven) is de laklaag ook vlot te verwijderen. Aan U de keuze.
Voor je de door U gemaakte stukken kan gebruiken, dien je ze nog vrij te maken van het kader. Een kleine metaalschaar is het handigste gereedschap om deze houders door te knippen.
|
Dit artikel werd - meer uitgebreid - in Modelspoormagazine 45
gepubliceerd, als vervolg op een artikel in MSM44.
We hebben gekozen om een factagekarretje te maken, met als extraatje een stel fietsen. Eentje voor hem en eentje voor haar… Dergelijke karretjes zag je tot voor kort vaak op perrons. Deze karretjes konden aan elkaar gekoppeld worden, waarbij een ingenieus haaksysteem er voor zorgde dat deze ‘treintjes’ mooi hun ‘spoor’ bleven volgen. U heeft ongetwijfeld al een speciaal tractortje met tien of meer van die bakjes over het perron zien daveren. Een mooi, veelvoorkomend en niet te complex modelletje dus om na te maken in zelf geëtst messing.
Het masker voor het factagekarretje kan je fotokopiëren uit Modelspoormagazine 45. De afmetingen zijn perfect op schaal. De tekening is tweedelig: één transparant zal immers bovenop het messingplaatje komen, één eronder. Ze passen naast elkaar op een A4-vel en nemen nauwelijks ruimte in op de bovenrand van een transparant. Druk wel de volledige tekening af. De kruisjes rond de tekening hebben we immers nodig om de transparanten perfect uit te lijnen ten opzichte van elkaar. Laat de afgedrukte transparant vervolgens minstens 24 uur drogen en gebruik in het geval van een afdruk van een laserprinter of een kopieerapparaat ook inkt om de tekening extra te zwarten.
|
|
Wanneer de transparanten klaar zijn, moeten ze netjes uitgelijnd worden ten opzichte van elkaar. Hiervoor hebben we een tegenlichtbron nodig. Een lichtbak is ideaal.
Op deze lichtbak kan er nu één halve transparant met de bedrukte zijde naar boven gelegd worden. Fixeer het transparant met wat tape aan de beide bovenhoeken.
Lijn vervolgens het de bovenste transparant precies uit ten opzichte van het onderste. Op de foto is te zien dat dit nog niet goed gebeurd is. De richtkruisjes zijn hier geen overbodige luxe. Let er op om de transparanten niet aan te raken aan de bedrukte zijde. Ook dit stukje transparant fixeren we opnieuw alleen aan de bovenrand met wat tape.
|
|
Ons messingplaatje heeft een dikte van 0,3 mm en kan dus niet zomaar tussen de transparanten geschoven worden. We hebben bijgevolg een afstandshouder en een aanslaglat nodig. Gebruik hiervoor een stripje styreen van 0,3 of 0,25 mm dik en ongeveer 1 cm breed en 10 cm lang. Kleef dit strookje styreen nu aan de onderzijde tussen de twee transparanten met behulp van een beetje contactlijm. Kleef de bovenkant van deze strip nu gelijk met de onderste, zwarte rand van het belichtingsmasker. Laat de contactlijm vervolgens goed ingeklemd uitharden alvorens ze van de glasplaat te verwijderen. Eens dat gebeurd is kan de bovenrand van de transparanten opnieuw geopend worden zodat je een open insteekmapje bekomt waarin het messingplaatje netjes tussen past.
Voor onze modelletjes hebben we een plaatje van 28 op 75 mm nodig. Meet dit precies af en snij of zaag het plaatje in de gewenste vorm.
Verwijder nu de beschermfolie aan beide zijden van het plaatje en raak het oppervlak van het plaatje vervolgens niet meer aan.
Schakel de etsbak alvast aan, kwestie dat het verwarmingselement de etsvloeistof al op temperatuur kan brengen. De beluchting dient nog niet te worden aangezet. Plaats nu zonder het oppervlak aan te raken het messingplaatje netjes tussen de twee transparanten. Dit geheel kan vervolgens tussen de glasplaten van het belichtingskader en wordt gedurende een vooraf vastgestelde tijd – in dit geval 14 minuten – belicht.
|
|
Hou alvast een kunststofpincet en/of een paar wegwerphandschoenen bij de hand en belucht de ontwikkeltank al zachtjes. Werk voorzichtig en met tussenstapjes waarbij je het plaatje regelmatig ter controle onder een zacht waterstraaltje afspoelt. Controleer uiteraard ook de achterzijde van het plaatje. Bij oudere plaatjes of in het geval van een bijna uitgewerkte ontwikkelvloeistof kan het ook nodig zijn om de onbelichte lak er voorzichtig met een zacht kwastje af te strelen.
De beluchting van de ontwikkeltank kan uitgeschakeld worden en die van het etsbakje aan. Klem het plaatje nu tussen de houders in het deksel van de etsbak en dompel het vervolgens in zijn geheel in de etsvloeistof. Na enkele minuten zou je al een reactie op het messing moeten zien. Wanneer dit niet het geval is, is er onvoldoende ontwikkeld of is het etsmiddel uitgewerkt. In het eerste geval dien je de ontwikkelprocedure te herhalen, in het laatste geval dien je nieuw etsmiddel aan te maken.
Het hele etsproces - dat wil zeggen tot wanneer het etsmiddel de vormen heeft ‘uitgesneden’ - duurt een half uur tot enkele uren. Dit is afhankelijk van de restkwaliteit van het etsmiddel en de temperatuur in de etsbak. Hou het plaatje in ieder geval goed in de gaten, want vanaf het moment dat het eerste gaatje in de plaat zichtbaar wordt kan het soms verrassend snel gaan. Haal het plaatje liever wat te vroeg uit de bak, dan te wachten tot wanneer ‘het laatste puntje’ weggeëtst is. In tussentijd kan er immers ergens anders een waardevol stukje weggeëtst zijn.
|
|
Nu het plaatje messing helemaal klaar is kunnen de modelletjes samengebouwd worden. Aan de fietsen is er uiteraard weinig knutselwerk. We beginnen hier dus mee, vooraleer we aan het complexere werk beginnen. Begin met de fietsen en hun kettingkasten uit de vorm te halen. Je kan dit het best met behulp van een fijn schaartje, een zeer puntig kniptangetje of een fijn metaalzaagje in een miniboormachine doen. Probeer in elk geval de onderdelen niet te veel te verbuigen en vijl de bramen voorzichtig weg.
|
|
Er moet slechts één onderdeeltje aan het fietsframe bevestigd worden, met name de trapper met de kettingkast. Je kan die verbinding uiteraard met wat secondelijm maken, maar solderen geeft beslist een steviger resultaat. Er moet immers nog wat plooiwerk gebeuren en een dergelijke kleine lijmverbinding durft al eens bezwijken.
Het fietsje kan nu met een fijn tangetje voorzichtig in vorm geplooid worden. Buig eerst de beide trappers netjes haaks ten opzichte van de trapstang. Het stuur is wat moeilijker in de juiste vorm te plooien. Probeer het stuur in zijn geheel te draaien zodat het haaks op het frame staat. Indien gewenst kan je het stuur nog wat meer of minder verdraaien. Zorg er alvast voor dat de stand van het voorwiel in dat geval overeen komt met die van het stuur.
|
|
Op de tekening is duidelijk te zien hoe het modelletje is opgebouwd. Haal de onderdelen pas uit het messingplaatje wanneer je ze nodig hebt. Het opbouwen van dit modelletje duurt zo’n 2 à 3 uur. Start door de zijkanten van de lattenbodem om te plooien zodat het karretje zijn typische schuine randen krijgt. Hoewel de vouwnaden voorgeëtst zijn, komt een 0,5 mm dik staalplaatje als hulpmiddel bij het plooien goed van pas. Een ingeklemde veerdraad is echter ook bruikbaar. Vervolgens kan het frame voorbereid worden. Verwijder eerst de ingesloten onderdeeltjes (wieltjes, voordissel) en plooi vervolgens de wielsteunen en de trekstangring volgens de naden haaks naar onder.
De beide ruggen kunnen nu, uitgelijnd aan de uiteinden van het frame, gesoldeerd worden. Vervolgens kan je de bodem plaatsen, het frame in vorm buigen en de in vorm geplooide bodem op het frame solderen.
|
|
Achteraan het karretje bevindt zich een plaatje dat je kan rondplooien zodat er een scharnier voor de achterdissel ontstaat. Deze dissel kan je naar keuze omhoog of omlaag plaatsen. Indien je kiest voor het laatste kan je er ook een ander karretje aan haken. De trekhaak plooi je trouwens naar onderen. Klem het geplooide scharnier niet volledig dicht, zodat de achterdissel nog wat speling heeft.
De wieltjes bestaan uit telkens twee helften die je rug aan rug dient samen te stellen. Ook dit kan je doen met secondelijm, maar ook hier is solderen beter. Na de montage van de wieldeeltjes kan je de asgaten uitboren met een boortje van 0,5 mm. Vijl de wieltjes vervolgens mooi rond. Voor de assen kan je staaldraad van 0,5 mm mm gebruiken. Eén stukje dient 3 mm lang te zijn, een ander 11 mm. Ook de aspotjes van de wielsteunen dienen nog een gaatje van 0,5 mm te krijgen. De wieltjes kunnen vervolgens op de as gefixeerd worden met een druppeltje secondelijm.
De voordissel plooien we in vorm met behulp van de eenzijdig geëtste plooilijnen. Het derde wiel moet er tussen geplaatst en van een asje voorzien worden. Indien de as wat te lang blijkt te zijn, kan je hem met een slijpschijfje voorzichtig afkorten. Een laatste stukje staaldraad van 0,5 mm dat 9 op 5 mm haaks geplooid werd, wordt de steun voor onze voordissel. Het is mogelijk om die draaibaar te bevestigen, maar dit hoeft eigenlijk niet. Lijm hem in de steun van het voorwieltje en lijm er vervolgens een 8 mm lang stukje van de trekstang op.
|
|
Met een airbrush kan het hele karretje makkelijk in het geel gespoten worden. Vervolgens kunnen de banden met een penseel zwart geschilderd worden. Na een klein beetje verweren en het aanbrengen van wat accessoires is het karretje klaar om op een baan te worden ingezet.