Forum: Platinen Eisenchlorid - Was seht Ihr hier? :)


von Guny (Gast)


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Hallo liebe Leute :o)

Ich hatte ja vor einiger Zeit schon einmal einen Thread eröffnet und um 
Hilfe der Experten erbeten :) Dieses mal geht es speziell um 
Eisenchlorid, mit dem ich, nach dem Naps, nun auch einmal experimentiert 
habe. Sicherlich haben manche von Euch bestimmt einige Erfahrung mit 
Eisenchlorid und können mir vielleicht sagen, was man hier sieht - ich 
selbst begreife das nämlich nicht wirklich...

Auf BILD A sieht man das Test-Motiv, das ich auf Kupfer zu ätzen 
versucht habe (1mm dickes Kupfer, Motiv 40x40mm groß). Das Bild wurde 
mittels Toner-Transfer/Laminator übertragen. Die Ätz-Zeit betrug 30 
Minuten bei ziemlich konstanten 45° mit Sprudler.

Was sofort auffällt: Obwohl ich das Kupfer nach dem Ätzen intensiv mit 
Aceton vom Toner befreit hatte (habe ich zumindest geglaubt - er war mit 
bloßen Auge nicht mehr sichtbar! Alles war wieder kupferfarben!), sieht 
man erst bei der Blitzaufnahme und erst Recht unterm Mikroskop, dass 
immer noch alle Flächen vom Toner bedeckt sind! Das ist total seltsam, 
weil mit bloßen Auge hat man das wirklich NICHT gesehen.

Frage 1: Weshalb hat sich der Toner so hartnäckig am Kupfer 
festgefressen? Ich hab echt ewig mit Aceton am Kupfer gerubbelt. Ich hab 
auch beim Toner-Transfer nichts anders gemacht, als sonst auch immer und 
mit Naps hatte ich dieses Phänomen nie. Da ließ sich hinterher der Toner 
absolut easy mit Aceton abwischen.

BILD A zeigt eine, wie ich finde, eigentlich recht gute Kantenschärfe.
Was aber hier auf den Vergrößerungen schon auffällt:
Der "Lochfraß". Ich weiß einfach nicht warum, aber das Eisenchlorid 
greift den Toner sehr stark an. Aber auch nicht gleichmäßig - sondern er 
frisst hier und da kleine Löcher in den Toner, wie man sieht - und wenn 
ich das Motiv 30 Min länger im Ätzbad lasse (also 60 Min insgesamt), 
dann werden aus diesen Löchern schließlich ganze zusammenhängende Krater 
und Mulden im Kupfer.

Deshalb meine Frage 2: Woran kann dieser seltsame "Lochfraß" den liegen? 
Vielleicht an einem ungleichmäßig aufgetragenen Toner? Die 
Einstellungen, Toner, Laminator-Temperatur etc. waren wie immer - und 
mit Natriumpersulfat hatte ich dieses Phänomen NIE!


BILD B zeigt nun mal zwei Nahaufnahmen von größeren Tonerflächen - und 
eben schonungslos diesen "Lochfraß"-Angriff auf die Tonerabdeckung.


BILD C zeigt auf dem oberen Foto den Unterschied zwischen einem 
Tonerbedeckten "Plateau" (untere Bildhälfte) - und der geätzten "Ebene" 
darüber. Die Ebene war nicht von Toner bedeckt, blankes Kupfer, und sie 
sieht relativ gleichmäßig abgeätzt aus.
Nur die Flächen die mit Toner abgedeckt waren wurden sehr ungleichmäßig 
durch eben diesen "Lochfraß" angegriffen, wie man auf dem unteren Foto 
sehen kann.

Verträgt sich Eisenchlorid nicht mit Toner?? Ich habe noch nie von 
Problemen diesbezüglich gelesen, und auch via Google so gut wie nichts 
über Probleme mit ungleichmäßiger Ätzung durch Eisenchlorid gefunden. 
Die meisten scheinen dieses Problem also nicht zu haben.

Falls jemand von Euch sich etwas mit Eisenchlorid auskennt, wäre ich für 
Tipps, mögliche Ursachen etc. sehr dankbar!
Ansonsten muss ich wohl Scully und Mulder anrufen und eine X-Akte 
eröffnen.

Liebe Grüße! :o)

Guny

von Guny (Gast)


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PS: Ich benutze einen Zusatz von 20% einer 25%-igen Zitronensäure im 
Eisenchlorid, zur Vermeidung der Schlammbildung und für eine etwas 
bessere Ätzwirkung. Aber ob DAS für den Toner-Angriff verantwortlich 
sein könnte, ich weiß ja nicht...? Gelesen habe ich jedenfalls auch noch 
nie, dass hier jemand damit diese Probleme gehabt hätte.

von Bastler (Gast)


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1. Also nach Reinigung mit Aceton kann da eigentlich kein Toner mehr 
drauf sein. Jedenfalls wenn das nicht nur einmal drübergehustet war. Ich 
tippe daher auf eine Reaktion des Kupfers auf deine Chemikalien, 
speziell die Zitronensäure.

2. Der Toner sollte eigentlich kein Problem haben, weder mit Fe3Cl noch 
mit Zitronensäure. Aber das Tonertransferverfahren will auch gekonnt 
sein, denn wenn die Tonerschicht nicht deckend fest und vor allem auch 
geschlossen ist dann gibt es Lochfraß wie bei dir. Ich tippe, dass sich 
Deine Probleme lösen lassen wenn Du rauskriegst wie Du den Toner gut auf 
das Kupfer bekommst. Ein Tip: Aceton löst nicht nur den Toner ab wenn 
man es drauf kippt, Acetondämpfe lösen den Toner auch an und schließen 
kleine Löcher.
Der hier benutzt zwar unfixierten Toner aber Acetondämpfe funktionieren 
auch mit fixierten Toner. Ab 2:20 erklärt er das mit dem Aceton. 
https://www.youtube.com/watch?v=5FWUul62irY

3. Einen Millimeter dick? Echt jetzt? Beim Ätzen von Platinen werden 
Schichten von 35µm oder vielleicht mal 70µm abgetragen. Wie viel willst 
Du denn da wegnehmen? 30 Minuten im Ätzbad das würde auch bei mir 
ordentlich Unterätzung und Löcher erzeugen. Wenn warmes Fe3Cl länger als 
10 Minuten braucht dann ist es zu alt. Da geht außerdem auch noch mehr 
als 45°C...

von Martin S. (sirnails)


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Das "schwarz" ist wohl eher ein Dunkelblau vom Kupfer(II)-Citrat. Das 
ist nicht löslich. Eventuell solltest Du Chlorwasserstoffsäure nutzen.

Dein Lochfraß ist typisch für die lange Ätzdauer. Tonertransfer dichtet 
nicht ausreichend die Oberfläche für so lange Ätzzeiten ab. Entweder 
schwenkst Du auf lithographische Verfahren, oder benutzt eine 
tonerverdichtende Methode, die allerdings das Druckbild verschlechtert 
und Kanten verwäscht.

von Teo D. (teoderix)


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Martin S. schrieb:
> oder benutzt eine
> tonerverdichtende Methode

Oder Toner/Drucker tauschen, bzw. erst mal die von 
Freunden/Verwarnten/Arbeitgeber testen. Event. spuckt ja einer dickere 
Schichten aus.

von Hp M. (nachtmix)


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Teo D. schrieb:
> die von
> Freunden/Verwarnten/Arbeitgeber

Ob das der Karriere förderlich ist?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Martin S. schrieb:
> Dein Lochfraß ist typisch für die lange Ätzdauer.

So sieht das aus.

> Tonertransfer dichtet nicht ausreichend die Oberfläche für so lange
> Ätzzeiten ab.

Yep. Und die Prozeßparameter (Temperatur, Anpressdruck) sind beim 
Tonertransferverfahren auch wesentlich schwerer einzuhalten. Hat schon 
seinen Grund, warum das nicht professionell genutzt wird.

Außerdem sehe ich da überall auch Striemen auf dem Kupfer, die auf 
mechanische Aufrauhung und darauf schlecht haltenden Resist schließen 
lassen. Anätzen wäre vermutlich besser.

> Entweder
> schwenkst Du auf lithographische Verfahren, oder benutzt eine
> tonerverdichtende Methode

Der Klassiker wäre Wärmebehandlung: dabei schmilzt der Toner nochmal auf 
und evtl. Löcher schließen sich. Alternativ Tonerverdichter, was den 
gleichen Effekt durch Anlösen der Oberfläche mit einem Lösungsmittel 
darstellt. Gibt es auch fertig als Spray.

von Teo D. (teoderix)


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Hp M. schrieb:
> Ob das der Karriere förderlich ist?

Was hast du für Freunde.....

Keiner hat gesagt das er da ständig, dutzende von Ausdrucken, machen 
soll!
Ein A4 Blatt mit mehreren Motiven, sollte wohl reichem um sich 
eventuell, für den Kauf eines anderen Drucker zu entscheiden.

Aber wer Böses denkt.....

von Guny (Gast)


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Sorry für mein spätes antworten. Aber ich wollte erst noch einige Tests 
machen, um mir über die möglichen Ursachen für das besagte Problem 
("Lochfraß") sicherer zu werden.

Ich bin mir ziemlich sicher, dass es an einer Kombination aus diesen 
folgenden Faktoren liegt:


FAKTOR 1:
Eisenchlorid mit Zitronensäure ist aggressiver als Naps. Es ätzt bei 
mir, sogar nach etlichen Verwendungen, immer noch mind. 50% besser als 
frisches (!) Natriumpersulfat. D.h. Eisenchlorid mit Zitro ätzt bei 
meinen Versuchen in der Hälfte der Zeit sicher doppelt so tief. Aber 
ebenso mit guter Ätzschärfe (ich mach ja eh keine Platinen, sondern 
"gröbere" Motive). Hätt ich so aber nicht erwartet.
Das Problem ist nur (neben der Sauerei natürlich), dass FeIII dabei auch 
den Toner stärker angreift als Naps. Ich hab das "Lochfraß"-Problem nur 
mit Eisenchlorid, nicht aber mit Naps - trotz Verwendung absolut 
identischer restlicher Parameter.


FAKTOR 2:
Durch die höhere Aggressivität des FeIII greift es halt den Toner mehr 
an bzw. die mikrofeinen Löcher der mangelhaften Toner-Abdeckung. Wobei: 
Die Toner-Abdeckung ist "eigentlich" gut genug - macht zumindest bei 
Naps keine Probleme. Aber bei FeIII+Zitro offenbaren sich wohl doch die 
Schwachstellen.
Aber wie gesagt: Sogar nach doppelt so langen Zeiten im Naps-Bad (frisch 
und bei ca. 45°) zeigt sich der Lochfraß nicht - obwohl gleicher Toner, 
Ausdruck, Laminator etc., eben alle Parameter sonst gleich geblieben 
sind.

Es muss also die Kombination aus Abdeckung UND Eisenchlorid sein. Für´s 
Eisenchlorid muss die Tonerschicht wohl einfach noch dichter sein. Da 
aber Eisenchlorid doch eigentlich keinen Toner angreifen kann, ist 
wahrscheinlich doch eher die Zitronensäure daran schuld, vermute ich 
mal.
Ohne die wäre aber das Arbeiten mit Eisenchlorid noch mehr Sauerei, 
denke ich. :o)


FAKTOR 3:
All das wäre nun kein großes Problem, wenn nicht mein - eigentlich noch 
brandneuer - Laminator (Pavo HD320-PRO) langsam schlapp machen würde. Er 
scheint einfach nicht mehr heiß genug zu werden, obwohl keine 3 Wochen 
alt.
Ich hab inzwischen immer mehr Probleme, Transfers aufgebügelt bzw. 
geschmolzen zu bekommen und muss ewig rum laminieren. Anfangs ging das 
noch ruckzuck.

Noch ein Faktor ist mein Toner (Brother), der tatsächlich eben 190°-200° 
zu benötigen scheint, um endlich mal zu schmelzen. Wahrscheinlich gibt´s 
deshalb diesen urbanen Mythos, dass "es mit Brother-Geräten nicht gehen 
würde" :D Was ja nicht stimmt - aber andere Toner verflüssigen sich, 
glaube ich, mitunter schon deutlich unter dieser Temp.


Und da muss ich doch gleich mal fragen :

--> Könnt Ihr mir einen guten Laminator empfehlen, der max. 1mm dicke 
Werkstücke schluckt (OHNE Umbau - ich bin ne technische Niete) und 
zuverlässig und konstant auf mind. 200° Grad kommt? Und der nicht all zu 
teuer ist?

--> Und: Wie wende ich eigentlich Tonerverdichter beim Toner-Transfer 
an? Ich kann ja wohl kaum das gesamte Werkstück einsprühen, wie man es 
bei eine Belichtungsfolie machen würde, oder? :)


Den Tipp mit der Aceton-Bedampfung versuche ich noch mal - ich hatte das 
schon einmal versucht, aber es schien gar nichts gebracht zu haben 
(kleine Tupperdose, Wattebausch mit Aceton getränkt, Werkstück mit rein, 
Deckel dicht gemacht - 30 Minuten - hab keinen Unterschied bemerkt).

Ob ich das fertige Werkstück mal ganz kurz mit einem Hauch Aceton aus 
der Sprühflasche annebeln und dann vielleicht ein paar Minuten liegen 
lassen sollte? :o) Oder wäre das wieder Overkill? :D

Klar ist aber: Ich muss den Toner irgendwie dichter kriegen.



"Der Klassiker wäre Wärmebehandlung: dabei schmilzt der Toner nochmal 
auf und evtl. Löcher schließen sich."

Ja, da aber mein Toner erst so bei ca. 190-200° Celsius zu schmelzen 
scheint, müsste ich das Kupfer doch entsprechend stark erwärmen. Ich hab 
zwar eine Kochplatte im Keller stehen, weiß aber nicht, ob die das 
schaffen würde...



@ Axel Schwenke
"Außerdem sehe ich da überall auch Striemen auf dem Kupfer, die auf 
mechanische Aufrauhung und darauf schlecht haltenden Resist schließen 
lassen. Anätzen wäre vermutlich besser."

Die Spuren stammen vom Reinigen und Aufrauen durch Stahlwolle. :o)



@ Bastler
"Einen Millimeter dick? Echt jetzt? Beim Ätzen von Platinen werden 
Schichten von 35µm oder vielleicht mal 70µm abgetragen. Wie viel willst 
Du denn da wegnehmen? 30 Minuten im Ätzbad das würde auch bei mir 
ordentlich Unterätzung und Löcher erzeugen. Wenn warmes Fe3Cl länger als 
10 Minuten braucht dann ist es zu alt."

Jap - nicht vergessen, ich ätze ja keine Platinen, sondern 
Graphik-Motive und so. So fein wie ihr muss ich, glaube ich, gar nicht 
ätzen. Dafür aber tiefer.

von Guny (Gast)


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Zwei Fragen haben sich mir mittlerweile geklärt:

Wärmebehandlung: "Im Ofen mind. 200° 10 min nachbacken". So einfach 
kann´s sein :o)

Laminatoren - dazu hab ich diesen Thread hier entdeckt: 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Platinenlaminator

Leider steht dort, glaube ich, nicht in jedem Fall, wieviel Temp die 
Dinger jeweils maximal schaffen.

von Harald W. (wilhelms)


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Guny schrieb:

> Ob ich das fertige Werkstück mal ganz kurz mit einem Hauch Aceton aus
> der Sprühflasche annebeln und dann vielleicht ein paar Minuten liegen
> lassen sollte?

Sei vorsichtig mit dem Azeton. Die Dämpfe sind giftig!
Noch giftiger werden sie, wenn Du bei der Verwendung
rauchst. Explosiv sind die Dämpfe auch noch!

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Guny schrieb:
> Es muss also die Kombination aus Abdeckung UND Eisenchlorid sein.

Dein Ätzresist hat schlicht Löcher. Oder doch zumindest dünne Stellen, 
durch die das FeCl3 sich durchfrißt.

> Wie wende ich eigentlich Tonerverdichter beim Toner-Transfer
> an? Ich kann ja wohl kaum das gesamte Werkstück einsprühen

Das ist die Idee.

> "Der Klassiker wäre Wärmebehandlung: dabei schmilzt der Toner nochmal
> auf und evtl. Löcher schließen sich."
>
> Ja, da aber mein Toner erst so bei ca. 190-200° Celsius zu schmelzen
> scheint, müsste ich das Kupfer doch entsprechend stark erwärmen.

Ja. Aber eigentlich ist das warm kriegen weniger das Problem. Eher, daß 
der Toner dann halt breit läuft. Aber wenn deine Strukturen eher fett 
sind, mag es schon gehen.

Guny schrieb:
> Zwei Fragen haben sich mir mittlerweile geklärt:
>
> Wärmebehandlung: "Im Ofen mind. 200° 10 min nachbacken". So einfach
> kann´s sein :o)

Na bitte.

> @ Axel Schwenke
> "Außerdem sehe ich da überall auch Striemen auf dem Kupfer, die auf
> mechanische Aufrauhung und darauf schlecht haltenden Resist schließen
> lassen. Anätzen wäre vermutlich besser."
>
> Die Spuren stammen vom Reinigen und Aufrauen durch Stahlwolle.

Das dürfte dann auch der Grund für die Löcher im Resist sein. Kleine 
Grate auf der Oberfläche des Kupfers pieksen durch den Resist. Nimm 
etwas weniger grobes. Professionell: Polybloc von Seno (eine Art feiner 
Schleifklotz). Etwas hemdsärmeliger: "scharfe" Seite vom 
Abwaschschwämmchen. Oder eben anätzen. FeCl3 eignet sich dafür aber eher 
nicht. Ich habe dafür einige Jahre lang NaPS Ätzlösung verwendet, die 
noch so herumoxydierte. Mit Waschbenzin entfetten, kurz ins NaPS, gut 
mit Wasser spülen, trocknen. Gibt eine gleichmäßig matte Oberfläche, auf 
der Toner (oder Tinte, Tusche, Fotolack) sehr gut haftet.

: Bearbeitet durch User
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