Травление традиционно представляет собой процесс использования сильной кислоты или протравы для резки незащищенных частей металлической поверхности с целью создания рисунка в технике инталио (вырезанного) на металле. [1] В современном производстве другие химикаты могут использоваться на других типах материалов. Как метод изготовления печатных изданий , это, наряду с гравировкой , самая важная техника для старых мастерских печатных изданий , и она широко используется и сегодня. В ряде современных вариантов, таких как микротехнологическое травление и фотохимическое фрезерование , это важнейшая техника в современных технологиях, включая печатные платы .
В традиционном чистом травлении металлическая пластина (обычно из меди, цинка или стали) покрывается восковым грунтом , устойчивым к кислоте. [2] Затем художник соскребает грунт заостренной иглой для травления [3] там, где художник хочет, чтобы на готовом изделии появилась линия, обнажая голый металл. Эшоп, инструмент с наклонным овальным сечением, также используется для «набухания» линий. [4] Затем пластину погружают в ванну с кислотой, известную как протрава ( по-французски «кусание») или травитель , или смывают кислотой. [5] Кислота «вгрызается» в металл (он подвергается окислительно-восстановительной реакции) на глубину, зависящую от времени и силы кислоты, оставляя рисунок (вырезанный на воске) на металлической пластине. Оставшийся грунт затем счищают с пластины. При первом и повторном использовании пластина полностью покрывается любыми некоррозионными чернилами, поверхность сливается и вытирается насухо, оставляя чернила в протравленных формах.
Затем пластину помещают в печатный пресс высокого давления вместе с листом бумаги (часто увлажненным для смягчения). [6] Бумага впитывает чернила из протравленных линий, создавая отпечаток. Процесс можно повторять много раз; обычно можно напечатать несколько сотен оттисков (копий), прежде чем пластина покажет значительные признаки износа. Работа на пластине может быть дополнена или отремонтирована путем повторного нанесения воска и дальнейшего травления; такой травитель (пластина) мог использоваться в более чем одном состоянии . [7]
Офорт часто сочетался с другими техниками глубокой печати , такими как гравюра (например, Рембрандт ) или акватинта (например, Франсиско Гойя ).
Гравировка уже использовалась в древности в декоративных целях. Гравированные бусины из сердолика — это тип древних декоративных бусин, сделанных из сердолика с вытравленным рисунком белого цвета, которые, вероятно, были изготовлены цивилизацией долины Инда в 3-м тысячелетии до н. э. Они были сделаны в соответствии с техникой щелочного травления, разработанной хараппцами , и огромное количество этих бусин было найдено в археологических памятниках цивилизации долины Инда. [9] [8] [10] Они считаются важным маркером древней торговли между долиной Инда , Месопотамией и даже Древним Египтом , поскольку эти драгоценные и уникальные изделия в большом количестве циркулировали между этими географическими районами в 3-м тысячелетии до н. э. и были найдены в многочисленных захоронениях. [11] Шумерские цари, такие как Шульги около 2000 г. до н. э. , также создавали гравированные бусины из сердолика для целей посвящения. [12]
Травление ювелирами и другими мастерами по металлу для украшения металлических изделий, таких как ружья, доспехи, кубки и тарелки, было известно в Европе по крайней мере со времен Средневековья , а может быть, и с античности. Сложное украшение доспехов, по крайней мере в Германии, было искусством, вероятно, завезенным из Италии около конца XV века — немного раньше, чем зарождение травления как техники гравирования. Граверы из немецкоязычных стран и Центральной Европы усовершенствовали это искусство и передавали свои навыки через Альпы и по всей Европе.
Считается, что этот процесс, применяемый к гравюре, был изобретен Даниэлем Хопфером ( ок. 1470–1536 ) из Аугсбурга, Германия. Хопфер был мастером, который украшал доспехи таким образом, и применял этот метод к гравюре, используя железные пластины (многие из которых все еще существуют). Помимо его гравюр, есть два проверенных примера его работы над доспехами: щит 1536 года, который сейчас находится в Королевской оружейной палате Мадрида, и меч в Германском национальном музее Нюрнберга. Аугсбургский конский доспех в Немецком историческом музее в Берлине , датируемый 1512–1515 годами, украшен мотивами из офортов и гравюр на дереве Хопфера , но это не является доказательством того, что сам Хопфер работал над ним, поскольку его декоративные гравюры в значительной степени создавались в качестве образцов для других мастеров в различных средах. Самая старая датированная гравюра принадлежит Альбрехту Дюреру и датируется 1515 годом, хотя он вернулся к гравюре после шести офортов вместо того, чтобы развивать это ремесло. [13]
Переход на медные пластины, вероятно, произошел в Италии, [14] и вскоре офорт стал бросать вызов гравюре как самому популярному средству для художников в области печатной графики . Его большое преимущество состояло в том, что в отличие от гравюры, где сложная техника использования резца требует особого мастерства в обработке металла, базовая техника создания изображения на пластине в офорте относительно проста в освоении для художника, обученного рисованию. С другой стороны, работа с грунтом и кислотой требует мастерства и опыта и не лишена рисков для здоровья и безопасности, а также риска испортить пластину.
Жак Калло (1592–1635) из Нанси в Лотарингии (ныне часть Франции) добился важных технических достижений в технике офорта.
Калло также, по-видимому, был ответственен за улучшенный, более твердый рецепт для грунта для травления, используя лак лютневых мастеров вместо формулы на основе воска. Это позволило более глубоко вгрызаться в линии, продлевая срок службы пластины при печати, а также значительно снижая риск «неправильного вгрызания», когда кислота проникает через грунт в пластину, где ей не место, создавая пятна или кляксы на изображении. Раньше риск неправильного вгрызания всегда был на уме у гравера, предотвращая слишком много времени на одной пластине, которая рисковала быть испорченной в процессе вгрызания. Теперь граверы могли выполнять очень детальную работу, которая ранее была монополией граверов, и Калло в полной мере использовал новые возможности.
Калло также использовал более обширное и сложное использование множественных «заделок», чем предыдущие офортисты. Это техника, при которой кислота слегка касается всей пластины, а затем заделывает те части работы, которые художник хочет сохранить светлыми по тону, покрывая их грунтом перед повторным погружением пластины в кислоту. Он достиг беспрецедентной тонкости эффектов расстояния и света и тени путем тщательного контроля этого процесса. Большинство его отпечатков были относительно небольшими — до шести дюймов или 15 см в самом длинном измерении, но были наполнены деталями.
Один из его последователей, парижанин Абрахам Боссе , распространил нововведения Калло по всей Европе, опубликовав первое руководство по офорту, переведенное на итальянский, голландский, немецкий и английский языки.
XVII век был великим веком офорта, с Рембрандтом , Джованни Бенедетто Кастильоне и многими другими мастерами. В XVIII веке Пиранези , Тьеполо и Даниэль Ходовецкий были лучшими из небольшого числа прекрасных офортистов. В XIX и начале XX века возрождение офорта породило множество менее известных художников, но ни одной по-настоящему крупной фигуры. Офорт широко практикуется и сегодня.
Для достижения тональных эффектов в акватинте используется кислотоустойчивая смола.
В офорте на мягком грунте используется специальный мягкий грунт. Художник кладет лист бумаги (или ткани и т. д. в современных применениях) на грунт и рисует на нем. Отпечаток напоминает рисунок. Мягкий грунт также можно использовать для захвата текстуры или узора тканей или меха, вдавленных в мягкую поверхность.
Другие материалы, которые не производятся специально для травления, могут использоваться в качестве грунтов или резистов. Примеры включают типографскую краску, краску, аэрозольную краску, масляную пастель, свечной или пчелиный воск, липкий винил или наклейки, а также перманентные маркеры.
На рынке появились новые нетоксичные грунты, которые действуют иначе, чем обычные твердые или мягкие грунты. [15]
Рельефное офортное изображение было изобретено Уильямом Блейком примерно в 1788 году, и он был почти единственным художником, использовавшим его в его первоначальной форме . [16] Однако с 1880 по 1950 год фотомеханический («линейный блок») вариант был доминирующей формой коммерческой печати изображений. Похожий процесс офорта, но напечатанный как рельефный отпечаток , поэтому «белые» фоновые области подвергаются воздействию кислоты, а области для печати «черным» покрываются грунтом. Точная техника Блейка остается спорной. Он использовал эту технику для печати текстов и изображений вместе, записывая текст и рисуя линии кислотостойким средством.
Травление карборундом (иногда называемое карбографической печатью) было изобретено в середине 20-го века американскими художниками, работавшими на WPA . [17] В этой технике металлическая пластина сначала покрывается зернистостью карбида кремния и пропускается через травильный пресс; затем на шероховатой пластине с помощью кислотостойкой среды рисуется рисунок. После погружения в кислотную ванну полученная пластина печатается как рельефный отпечаток. Шероховатая поверхность рельефа допускает значительный тональный диапазон, и можно достичь высокого рельефа, который приводит к сильно тисненым отпечаткам. [17]
Восковой кислотоустойчивый материал, известный как грунт, наносится на металлическую пластину, чаще всего медную или цинковую , но стальная пластина — это еще один носитель с другими качествами. Существует два распространенных типа грунта: твердый грунт и мягкий грунт.
Твердый грунт можно наносить двумя способами. Твердый твердый грунт поставляется в твердом восковом блоке. Чтобы нанести твердый грунт такого типа, пластина, которую нужно протравить, помещается на горячую плиту (установленную на 70 °C, 158 °F), своего рода металлическую столешницу, которая нагревается. Пластина нагревается, и грунт наносится вручную, расплавляясь на пластине по мере нанесения. Грунт распределяется по пластине как можно равномернее с помощью валика. После нанесения пластину для травления снимают с горячей плиты и дают ей остыть, что затвердевает.
После того, как грунт затвердел, художник «коптит» пластину, классически с помощью 3 восковых свечей, прикладывая пламя к пластине, чтобы затемнить грунт и сделать более заметными те части пластины, которые открыты. Копчение не только затемняет пластину, но и добавляет небольшое количество воска. После этого художник острым инструментом царапает грунт, обнажая металл.
Второй способ нанесения твердого грунта — жидкий твердый грунт. Он поставляется в баллончике и наносится кистью на пластину, которую нужно протравить. Под воздействием воздуха твердый грунт затвердевает. Некоторые граверы используют асфальт на основе масла/дегтя [18] или битум в качестве твердого грунта, хотя часто битум используется для защиты стальных пластин от ржавчины, а медных пластин — от старения.
Мягкая земля также бывает жидкой и должна высохнуть, но она не затвердевает, как твердая земля, и ее можно отпечатать. После того, как мягкая земля высохнет, гравер может использовать такие материалы, как листья, предметы, отпечатки рук и т. д., которые проникнут в мягкую землю и обнажат пластину под ней.
Грунт также можно наносить в виде мелкодисперсного тумана, используя порошкообразную канифоль или краску-спрей. Этот процесс называется акватинта и позволяет создавать тона, тени и сплошные области цвета.
Затем рисунок рисуется (в обратном порядке) травильной иглой или échoppe. Острие "echoppe" можно сделать из обычной травильной иглы из закаленной стали, заточив острие на карборундовом камне под углом 45–60 градусов. "Echoppe" работает по тому же принципу, который делает линию перьевой ручки более привлекательной, чем шариковой: небольшое изменение набухания, вызванное естественным движением руки, "согревает" линию, и хотя оно едва заметно в каждой отдельной линии, имеет очень привлекательный общий эффект на готовой пластине. Его можно рисовать так же, как и обычной иглой.
Затем пластина полностью погружается в раствор, который разъедает открытый металл. Для травления медных или цинковых пластин можно использовать хлорид железа , а для травления цинковых или стальных пластин — азотную кислоту . Типичные растворы: 1 часть FeCl3 на 1 часть воды и 1 часть азотной кислоты на 3 части воды. Сила кислоты определяет скорость процесса травления.
В процессе травления гравер использует птичье перо или подобный предмет, чтобы отмахиваться от пузырьков и остатков, образующихся в процессе растворения, с поверхности пластины, или пластину можно периодически поднимать из кислотной ванны. Если пузырь останется на пластине, то он остановит кислоту, вгрызающуюся в пластину там, где пузырек ее касается. Цинк производит больше пузырьков гораздо быстрее, чем медь и сталь, и некоторые художники используют это для создания интересных круглых пузырьковых кругов в своих отпечатках для эффекта Млечного Пути.
Детрит представляет собой порошкообразный растворенный металл, который заполняет протравленные канавки и также может блокировать равномерное врезание кислоты в открытые поверхности пластины. Другой способ удаления детрита с пластины — поместить протравливаемую пластину лицевой стороной вниз в кислоту на пластилиновые шарики или шарики, хотя недостатком этого метода является воздействие пузырьков и невозможность их легкого удаления.
Для акватинтинга гравер часто использует тестовую полоску металла шириной от одного до трех сантиметров. Полоску погружают в кислоту на определенное количество минут или секунд. Затем металлическую полоску вынимают, а кислоту смывают водой. Часть полоски покрывают грунтом, затем полоску снова окунают в кислоту, и процесс повторяют. Затем грунт удаляют с полоски, полоску покрывают чернилами и печатают. Это покажет граверу различные степени или глубины травления, а следовательно, и интенсивность цвета чернил в зависимости от того, как долго пластина остается в кислоте.
Пластину вынимают из кислоты и промывают водой, чтобы удалить кислоту. Грунт удаляют растворителем, например, скипидаром . Скипидар часто удаляют с пластины с помощью метилированных спиртов, поскольку скипидар жирный и может повлиять на нанесение чернил и печать пластины.
Spit-biting — это процесс, при котором печатник наносит кислоту на пластину с помощью кисти в определенных областях пластины. Для этой цели пластина может быть подвергнута акватинтингу или непосредственно подвергнута воздействию кислоты. Процесс известен как «spit»-biting из-за использования слюны, которая когда-то использовалась в качестве среды для разбавления кислоты, хотя сейчас обычно используются гуммиарабик или вода.
Кусок матового картона, пластиковая «карточка» или комок ткани часто используются для продавливания чернил в прорезанные линии. Поверхность протирается куском жесткой ткани, известной как тарлатан , а затем протирается газетной бумагой; некоторые граверы предпочитают использовать лезвие руки или ладони у основания большого пальца. Протирание оставляет чернила в надрезах. Вы также можете использовать сложенный кусок органзы для окончательного протирания. Если используются медные или цинковые пластины, то поверхность пластины остается очень чистой и, следовательно, белой в отпечатке. Если используется стальная пластина, то естественный зуб пластины придает отпечатку серый фон, похожий на эффект акватинтинга. В результате стальные пластины не нуждаются в акватинтинге, поскольку постепенное воздействие на пластину посредством последовательных погружений в кислоту даст тот же результат.
На пластину кладут влажный лист бумаги и пропускают его через пресс.
Растущая обеспокоенность по поводу воздействия кислот и растворителей на здоровье [19] [20] привела к разработке менее токсичных методов травления [21] в конце 20-го века. Ранним нововведением было использование воска для пола в качестве твердой основы для покрытия пластины. Другие, такие как граверы Марк Заффрон и Кит Ховард, разработали системы, использующие акриловые полимеры в качестве основы и хлорид железа для травления. Полимеры удаляются раствором карбоната натрия (стиральной соды), а не растворителями. При использовании для травления хлорид железа не выделяет едкий газ, как это делают кислоты, тем самым устраняя еще одну опасность традиционного травления.
Традиционная акватинта, в которой используется либо порошкообразная канифоль, либо эмалевая аэрозольная краска, заменяется аэрографическим нанесением акрилового полимерного твердого грунта. Опять же, не требуется никаких растворителей, кроме раствора кальцинированной соды, хотя необходим вентиляционный колпак из-за акриловых частиц из распылителя аэрографа.
Традиционный мягкий грунт, требующий растворителей для удаления с пластины, заменяется водорастворимой рельефной краской. Краска получает оттиски, как традиционный мягкий грунт, устойчива к травлению хлоридом железа, но может быть очищена теплой водой и раствором кальцинированной соды или аммиака.
Анодное травление используется в промышленных процессах уже более века. Источником энергии травления является постоянный ток. Подлежащий травлению предмет (анод) подключается к его положительному полюсу. Приемная пластина (катод) подключается к его отрицательному полюсу. Оба, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга, погружаются в подходящий водный раствор подходящего электролита. Ток выталкивает металл из анода в раствор и осаждает его в виде металла на катоде. Незадолго до 1990 года две группы, работавшие независимо [22] [23], разработали различные способы его применения для создания печатных форм для глубокой печати.
В запатентованной [24] [25] системе электротравления, изобретенной Мэрион и Омри Бер, в отличие от некоторых нетоксичных методов травления, протравленная пластина может быть переработана так часто, как пожелает художник [26] [27] [28] [29] Система использует напряжение ниже 2 вольт, что обнажает неровные металлические кристаллы в протравленных областях, что приводит к превосходному удержанию чернил и внешнему виду печатного изображения, эквивалентному качеству традиционных кислотных методов. При обратной полярности низкое напряжение обеспечивает более простой метод изготовления пластин меццо-тинто, а также медных пластин «со стальным покрытием» [30] .
Среди первых мастерских по гравированию, экспериментирующих, разрабатывающих и продвигающих нетоксичные технологии, можно назвать Grafisk Eksperimentarium в Копенгагене, Дания, Edinburgh Printmakers в Шотландии и New Grounds Print Workshop в Альбукерке, Нью-Мексико.
Светочувствительные полимерные пластины позволяют выполнять фотореалистичные офорты. Поставщик пластин или художник наносит на пластину светочувствительное покрытие. Свет проецируется на пластину как негативное изображение для ее экспонирования. Фотополимерные пластины промываются либо в горячей воде, либо под воздействием других химикатов в соответствии с инструкциями производителя пластин. Области фототравленого изображения могут быть затушеваны перед травлением, чтобы исключить их из конечного изображения на пластине, или удалены или осветлены путем соскабливания и полировки после того, как пластина будет протравлена. После завершения процесса фототравления пластину можно обрабатывать дальше как обычную пластину для глубокой печати, используя сухую иглу , дополнительное травление, гравировку и т. д. Конечный результат — пластина для глубокой печати, которая печатается как любая другая.
Медь — традиционный металл, и по-прежнему предпочтительна для травления, так как она равномерно вгрызается, хорошо сохраняет текстуру и не искажает цвет чернил при стирании. Цинк дешевле меди, поэтому предпочтительнее для новичков, но он не вгрызается так же чисто, как медь, и изменяет некоторые цвета чернил. Сталь становится все более популярной в качестве подложки для травления. Рост цен на медь и цинк привел к тому, что сталь стала приемлемой альтернативой. Качество линий стали менее качественное, чем у меди, но более качественное, чем у цинка. Сталь имеет естественный и насыщенный акватинт.
Тип металла, используемого для пластины, влияет на количество отпечатков, которые пластина произведет. Сильное давление печатного пресса медленно стирает более мелкие детали изображения с каждым проходом. Например, при использовании относительно мягкой меди детали травления начнут изнашиваться очень быстро, некоторые медные пластины показывают экстремальный износ всего лишь после десяти отпечатков. Сталь, с другой стороны, невероятно долговечна. Это изнашивание изображения с течением времени является одной из причин, по которой травленые отпечатки, созданные в начале пронумерованной серии, как правило, ценятся выше. Таким образом, художник учитывает общее количество отпечатков, которые он или она хочет сделать, при выборе металла.
Травление также используется при изготовлении печатных плат и полупроводниковых приборов , а также при подготовке металлических образцов для микроскопического наблюдения.
До 1100 года нашей эры культура Хохокам Нового Света независимо использовала технику кислотного травления для создания изображений на морских раковинах. [31] Раковины обмазывали смолой, а затем погружали в кислоту, вероятно, полученную из перебродившего сока кактуса. [32]
Металлографическое травление — это метод подготовки образцов металла для анализа. Его можно применять после полировки для дальнейшего выявления микроструктурных особенностей (таких как размер зерна, распределение фаз и включения), а также других аспектов, таких как предварительная механическая деформация или термическая обработка. Металл можно травить с помощью химикатов , электролиза или тепла (термическое травление). [33]
У гравера есть много способов контролировать воздействие кислоты.
Чаще всего поверхность пластины покрывается твердой восковой «землей», которая устойчива к кислоте. Затем гравер процарапывает землю острым концом, обнажая линии металла, которые атакует протрава.
Акватинта — это разновидность, дающая при печати только тон, а не линии. Частицы смолы равномерно распределяются по всей или частям пластины, затем нагреваются для формирования трафаретной основы однородной, но не идеальной плотности. После травления любая открытая поверхность приведет к шероховатости (т. е. затемнению). Области, которые должны быть светлыми в окончательном отпечатке, защищаются лакированием между кислотными ваннами. Последовательные чередования лакирования и помещения пластины в кислоту создают области тона, которые трудно или невозможно получить путем рисования через восковую основу.
Рисунки в сиропообразном растворе сахара или Camp Coffee рисуются на металлической поверхности, после чего она покрывается жидким травильным грунтом или лаком «stop out». Когда пластину помещают в горячую воду, сахар растворяется, оставляя изображение. Затем пластину можно травить.
Смесь азотной кислоты и гуммиарабика (или, очень редко, слюны), которую можно капать, разбрызгивать или рисовать на металлической поверхности, давая интересные результаты. Также можно использовать смесь азотной кислоты и канифоли .
Печать пластины выполняется путем покрытия поверхности типографской краской , затем стирания краски с поверхности тканью тарлатан или газетной бумагой, оставляя краску в шероховатых областях и линиях. Влажная бумага помещается на пластину, и обе пропускаются через печатный пресс ; давление заставляет бумагу соприкасаться с краской, перенося изображение ( ср . chine-collé ). Давление слегка ухудшает изображение на пластине, сглаживая шероховатые области и закрывая линии; медная пластина хороша, самое большее, для нескольких сотен отпечатков сильно протравленного изображения, прежде чем ухудшение качества будет сочтено художником слишком большим. На этом этапе художник может вручную восстановить пластину, повторно протравлив ее, по сути, нанося грунт обратно и повторяя их линии; в качестве альтернативы пластины могут быть гальванизированы перед печатью более твердым металлом, чтобы сохранить поверхность. Также используется цинк , поскольку, как более мягкий металл, время травления короче; Однако эта мягкость также приводит к более быстрой деградации изображения при печати.
Неприятный укус или "чрезмерный укус" распространен в травлении и является результатом просачивания небольшого количества кислоты через грунт, что приводит к образованию небольших ямок и ожогов на поверхности. Эту случайную шероховатость можно устранить путем сглаживания и полировки поверхности, но художники часто оставляют ложный укус или намеренно добиваются его, грубо обращаясь с пластиной, поскольку это рассматривается как желательный след процесса.
Фраза «Хочешь подняться и посмотреть мои гравюры?» — это романтический эвфемизм, с помощью которого человек заманивает кого-то вернуться к себе домой, предлагая посмотреть на что-то художественное, но со скрытыми мотивами. Фраза представляет собой искажение некоторых фраз из романа Горацио Элджера-младшего под названием «Мальчик из поезда Эри» , который был впервые опубликован в 1891 году. Элджер был чрезвычайно популярным автором в 19 веке, особенно среди молодежи, и его книги широко цитировались. В главе XXII книги женщина пишет своему парню: «У меня есть новая коллекция гравюр, которую я хочу тебе показать. Не назовешь ли ты вечер, когда ты зайдешь, так как я хочу быть уверена, что буду дома, когда ты действительно придешь». Затем парень отвечает: «Я, несомненно, найду удовольствие в изучении гравюр, которые ты протягиваешь в качестве стимула для визита».
Это было упомянуто в карикатуре Джеймса Тербера 1929 года , в которой мужчина говорит женщине в вестибюле здания: «Подожди здесь, а я сниму гравюры». [34] Это также было упомянуто в романе Дэшила Хэммета 1934 года «Худой человек » , в котором рассказчик отвечает жене на вопрос о даме, с которой он ушёл, говоря: «Она просто хотела показать мне несколько французских гравюр». [35]
Новая популярность фразе обрела в 1937 году: в широко известном деле скрипача Дэвида Рубинова обвинили в том, что он пригласил молодую женщину в свой гостиничный номер, чтобы посмотреть французские гравюры, но вместо этого соблазнил ее.
Еще в 1895 году Ялмар Сёдерберг использовал эту отсылку в своем « декадентском » дебютном романе «Заблуждения » (швед. Förvillelser) , когда он позволяет денди Иоганнесу Холлу заманить младшую сестру главного героя Грету в свою комнату под предлогом того, что они просматривают его офорты и гравюры (например, « Die Sünde » Франца Штука ). [36]