Оксидирование алюминия в черный цвет - Svarka-Tokarka.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Оксидирование алюминия в черный цвет

Анодирование алюминия в домашних условиях

Сущностью процесса анодирования является наращивание оксидного покрытия, которое на алюминии и его сплавах выполняет защитную функцию от воздействий среды. Другое название – анодное оксидирование. Кроме того, оксидирование применяют для повышения эстетичности внешнего вида изделий.

Устраняются поверхностные дефекты– небольшие царапины, мелкие сколы. Можно имитировать покрытие драгоценными металлами или повысить адгезивные свойства. Покрытие можно наносить не только на производстве, но и дома.

Анодирование алюминия в домашних условиях пользуется большой популярностью у домашних умельцев. В изделиях, подвергнутых анодному оксидированию, повышается стойкость защитного покрытия.

Общие сведения о технологии анодирования

Технология анодирования алюминия схожа с гальванической обработкой. Оседание ионов оксидов раствора на заготовке происходит в жидком электролите при высоких или низких температурах. Использование нагретого раствора возможно в промышленных установках, где есть возможность тщательного контроля и регулирования напряжения и силы тока в автоматическом режиме.

В домашних условиях обычно пользуются холодным методом. Данный способ достаточно прост, не требует постоянного контроля, а оборудование и расходные материалы — доступны. Для приготовления раствора можно использовать электролит, применяемый в свинцовых автомобильных аккумуляторах. Он продается в каждом автомагазине.

Высокая прочность защитной оксидной пленки зависит от ее толщины, которая в домашних условиях получается при обработке в холодном растворе. Наращивание производится ступенчатым регулированием рабочего тока.

Оксидирование алюминия в черный цвет относится к цветному анодированию. Черный цвет получают в два этапа. Вначале наносится бесцветная пленка электролитическим способом, а затем заготовку помещают солевой раствор кислот. В зависимости от кислоты цвет может быть от бледной латуни до насыщенного черного. Черный алюминий широко используется в строительстве и отделке.

Подготовительный процесс

Для получения гладкой поверхности на стадии подготовки необходимо заготовку отполировать. С помощью войлочного или другого полировального круга устраняются царапины, затягиваются большие поры. Отсутствие микронеровностей снижает вероятность появления прогаров. Анодная пленка не способна скрыть внешние дефекты.

Перед анодированием алюминия необходимо определиться с размерами обрабатываемых деталей. Получаемый слой имеет толщину 50 микрон, поэтому на обработанную резьбу невозможно будет накрутить гайку. Если же детали соединяются с помощью посадки, то не стоит забывать, что после анодирования детали шлифовке не подлежат.

Проведение анодирования в домашних условиях

Для проведения процесса необходимы емкости. Емкости для анодирования должны соответствовать размерам деталей, быть чуть больше. В связи с чем обычно пользуются несколькими ваннами. Материал емкостей – алюминий. Но если изделия небольшого размера, то подойдут пластиковые контейнеры. Только на дно и вдоль стенок необходимо уложить алюминиевые листы. Это необходимо, чтобы создать ток равномерной плотности по всему объему.

Электролит нуждается в изоляции от внешнего воздействия тепла. При нагревании его придется менять. Для исключения нагрева емкости снаружи покрываются слоем теплоизоляции. Ее можно обклеить пенопластом до 50 мм толщиной или, поместив в короб, заполнить свободное пространство монтажной пеной.

Раствор серной кислоты получают путем разбавления электролита для автомобильных аккумуляторов дистиллированной водой в пропорциях один к одному. Купив канистру емкостью 5 литров, раствора можно получить 10 литров.

Смешивание, когда в кислоту добавляется вода, сопровождается обильным тепловыделением, и она буквально вскипает разбрызгиваясь. Поэтому в целях безопасности серную кислоту вливают в емкость с водой.

Перед началом анодирования алюминия его подвергают химической подготовке. Химическая подготовка – процесс обезжиривания. В промышленных условиях обработку проводят едким натром или калием. Но в домашних условиях лучше пользоваться хозяйственным мылом. Зубной щеткой и мыльным раствором с поверхности хорошо удаляются загрязнения. После чего сначала заготовки промываются теплой водой, а затем — холодной.

Альтернативой хозяйственному мылу служит стиральный порошок. Растворив его в закрытом пластиковом контейнере и поместив туда обрабатываемые детали, необходимо интенсивно встряхнуть. Затем детали промываются и просушиваются потоком горячего воздуха. Активный кислород, содержащийся в стиральном порошке, защищает обезжиренные изделия, даже если их взять голыми руками.

Подготовка электролита

Растворы кислот считаются небезопасными реактивами, поэтому для проведения анодирования алюминия в домашних условиях прибегают к другому типу раствора. Для его приготовления используют соль и соду, которые всегда есть под рукой.

Для приготовления электролита берут две пластмассовые емкости. В них наводят солевой и содовый составы, соблюдая пропорцию: на порцию соли или соды 9 порций дистиллированной воды.

Анодирование в домашних условиях

После растворения компонентов раствор выдерживается с целью оседания не растворившихся частиц на дно. При переливании в емкость для анодирования его необходимо процедить.

Способы анодирования алюминия

Разработано несколько способов обработки алюминиевых сплавов, но широкое применение нашел химический способ в среде электролита. Для получения раствора используют кислоты:

Для придания дополнительных свойств в раствор добавляют соли или органические кислоты. В домашних условиях в основном используют серную кислоту, но при обработке деталей сложной конфигурации предпочтительнее использовать хромовую кислоту.

Процесс происходит при температурах от 0°С до 50°С. При низких температурах на поверхности алюминия образуется твердое покрытие. При повышении температуры процесс протекает значительно быстрее, но покрытие обладает высокой мягкостью и пористостью.

Технология твердого анодирования алюминия

Кроме химического метода в некоторых случаях используются следующие методы анодирования алюминия:

  • микродуговое;
  • цветное:
    1. адсорбцией;
    2. опусканием в электролит;
    3. опусканием в красящий раствор;
    4. гальваникой;
  • интерферентное;
  • интегральное.

Теплое анодирование

Способ теплого анодирования используется для получения основы под покраску. Покрытие пористое, но за счет этого обладает высокой адгезией. Нанесенная сверху эпоксидная краска надежно защитит алюминий от внешних воздействий.

Недостатком считается низкая механическая прочность и коррозионная стойкость покрытия. Оно разрушается при контакте с морской водой и активными металлами. Данный способ можно произвести в домашних условиях.

Процесс протекает при комнатной температуре или выше (не более 50°С). После обезжиривания заготовки устанавливаются на подвесе, который удерживает их в растворе электролита.

Анодирование продолжается до тех пор, пока на поверхности не появится покрытие молочного цвета. После снятия напряжения заготовки промываются в холодной воде. Затем детали подлежат окрашиванию. Красят их путем помещения в емкость с горячим красителем. После чего полученный результат закрепляют на протяжении 1 часа.

Методы цветного анодировния алюминия

Холодная технология

Для проведения анодирования алюминия необходимы:

  • источник питания 12 В (АКБ, стабилизатор);
  • алюминиевые провода;
  • реостат;
  • амперметр;
  • емкости для растворов.

Холодная технология отличается тем, что рост анодированного покрытия со стороны металла протекает с большей скоростью, чем его растворение с внешней стороны.

Вначале проводятся подготовительные работы, описанные выше. Затем детали необходимо закрепить. Не следует забывать, что под крепежным элементом пленка не образуется. А подвешенные заготовки при опускании в емкость не должны касаться стенок и дна.

К деталям от источника питания подключается анод, соответственно к емкости катод. Плотность тока подбирается в пределах 1,6-4 А/дм2. Рекомендуемые значения 2-2,2 А/дм2. При малых значениях процесс будет протекать медленнее, а при больших может возникнуть пробой цепи и покрытие начнет разрушаться.

Не рекомендуется, чтобы температура электролита поднималась выше 5°С. При анодировании электролит нагревается не равномерно. В центре он теплее, чем в углах емкости, поэтому необходимо постоянное перемешивание.

Продолжительность анодирования при холодном способе составляет около получаса для небольших элементов. Для крупных деталей продолжительность может составлять 60-90 минут. На окончание процесса указывает измененный цвет на поверхности алюминиевого изделия. После отсоединения проводов деталь промывается.

Закрепление результата

Качество анодирования алюминия зависит от завершающего этапа – закрепления покрытия. Для этого после нанесения покрытия и промывки детали помещают на четверть часа в раствор марганца. После выемки необходимо детали промыть под горячей и холодной водой для удаления из пор остатков раствора.

Перед окрашиванием необходимо закупорить микроскопические поры на пленке. Для чего изделия кипятят в дистиллированной воде в течение 30-40 минут.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оксидирование алюминия в черный цвет

Можно кальцинированную соду. Хотя покрытие получается более толстое и кажется менее плотное.
Можно более экзотические варианты, фосфаты например. Подбор электролита — отдельная большая область исследований.

Еще результат зависит от самого металла — чистый алюминий там, или дюраль какой.

Cuauhtemoc
А какая после кипячения (я так понял, происходит уплотнение покрытия) достигается электрическая прочность?

Обычно прочность несколько ниже, чем конечное напряжение на котором «устаканивается» покрытие.
Оксидирование высоким, 300-500 В, напряжением это отдельная песня. Эффекты. интересные.
Вплоть до экзотики вроде дугового разряда между жидкостью и поверхностью деталей.
Вот после кипячения хотя покрытие уплотняется, обычно появляются микротрещины.

12. Николай , 30.06.2009 00:22
Вот вычитал в сети:
——-
Готовят раздельно два насыщенных раствора — питьевой соды и поваренной соли — в кипяченой воде при комнатной температуре. Для получения насыщенного раствора растворение необходимо вести не менее получаса, периодически помешивая раствор. После этого растворы должны отстояться в течение 15 минут, и их нужно профильтровать.

Затем готовят электролит путем смешивания девяти объемных частей раствора питьевой соды и одной объемной части раствора соли (9:1).

Электролит хорошо перемешивают в стеклянной посуде.

Перед анодированием деталь тщательно зачищают Мелкой наждачной бумагой, обезжиривают (можно в горячем растворе стирального порошка) и промывают в проточной воде, после чего к ней не следует прикасаться руками. Затем анодируемую деталь погружают в раствор электролита, который должен находиться в алюминиевой посуде. В качестве источника тока можно использовать регулируемый выпрямитель на напряжение 12 В и ток до 2 А или автомобильный аккумулятор.

«Плюс» источника тока присоединяют к детали, «минус» — к алюминиевой емкости с электролитом. Плотность тока должна составлять около 15 мА/см2. Для выполнения этого условия требуемую плотность тока нужно умножить на площадь поверхности детали в квадратных сантиметрах. Рассчитанное таким образом значение тока поддерживают регулировкой источника тока.

Анодирование длится около 90 мин — до тех пор, пока деталь не покроется голубовато-серым налетом. Процесс анодирования можно наблюдать по выделению пузырьков воздуха и появлению легкого серого налета на поверхности анодированной детали.

После окончания анодирования деталь промывается в проточной воде и очищается хлопчатобумажным тампоном, смоченным в растворе марганцовки, от продуктов электрохимической реакции. После этого поверхность детали становится гладкой, со светло-серым оттенком Деталь еще раз промывают в проточной воде и высушивают на воздухе.

При желании деталь после анодирования можно окрасить в растворе анилинового красителя. Красящий раствор содержит 15 г красителя и 1 мл уксусной кислоты на 1 л воды.

Окрашивание производят в подогретом до 60. 80°С растворе. Длительность выдержки в растворе зависит от необходимой насыщенности цвета и обычно составляет 10. 15 мин. Для закрепления окраски покрашенную деталь выдерживают в кипящей дистиллированной воде в течение 1. 1,5 мин.

Для предохранения детали от механических повреждений ее полезно покрасить бесцветным мебельным лаком (НЦ).
———

Да, люминь дело хлопотное то ли дело жнлнзка — нагрел, бросил в масло и приятный черный цвет обеспечен

13. rerere , 12.06.2012 03:05
эх, еще бы кто под микроскопом показал деталь до и после.

http://farm3.staticflickr.com/2308/1734058747_77a33ebc35.jpg (500×375, 216,1Kb)
черный квадратик — со стороной примерно 4-5 мм
дырки, кмк, примерно 0,1-0,2мм. вроде на ибее продаются сверла 0,016мм, и продавец говорит, такие дырки насверлить ими можно (оборотистый станок с минимальным биением). если потом заняться анодированием — дырки останутся/закроются/будут видны/не видны?
14. arcad , 12.06.2012 08:12
rerere
такие дырки насверлить
Не дырки, а отверстия. в зависимости от толщины внутри отверстий анодировки может и не получится, для анодировки отверстий применяется химическое анодирование.
15. rerere , 12.06.2012 22:07
вообще на этих фото текстура хотя бы минимально похожа на анодирование в домашних условиях?
речь о анодировании стенок отверстий? чем отличается электрохимическое от химического?
16. arcad , 13.06.2012 15:38
Здесь посмотрите http://anytech.narod.ru/chem-ox.htm там ссылка на книгу
17. maglev , 14.06.2012 00:36
rerere
вообще на этих фото текстура хотя бы минимально похожа на анодирование в домашних условиях?
речь о анодировании стенок отверстий?

Нет, не похожа.
Зачем вам стенки отверстий анодировать?

Добавлено: а похожа она на порошковую покраску или что-то подобное. Как вариант (я такого не видел, просто импровиз на тему):
* после кокиля или как они там делают эту панель делаем набор отверстий;
* макаем в (условно) парафин;
* финишная обработка;
* холодное анодирование;
* порошковая покраска;
* запекание в печке, парафин уходит, краска остается.

Есть и другие варианты в применении к Al-сплавам, но этот для массового производства выглядит лучше.

18. rerere , 14.06.2012 17:03
maglev, анодировать стенки отверстий мне не надо. это arcad предложил вроде бы.
мне бы просто понять, можно ли получить подобный эффект в домашних условиях.
предложенное arcad химическое анодирование выглядит сложным и пугает ингредиентами.

идею с парафином не уловил.
загорелся идеей приорести MF-70 и набор сверел и попробовать проверить/поэкспериментировать. веду переговоры с жабой.

19. maglev , 14.06.2012 23:36
rerere
идею с парафином не уловил.

Забудь про парафин.
Идея в том, что алюминий сверху покрашен. Равномерно. Краска полупрозрачна, и именно сквозь нее мы видим свет от индикатора.
Т.е. это не анодирование вовсе.

20. rerere , 17.06.2012 13:46
maglev, смотри вторую картинку
http://farm3.staticflickr.com/2308/1734058747_77a33ebc35.jpg
не очень оно смахивает на полупрозрачную краску, а?
но про то, что алюминий покрашен — есть такое подозрение.
21. maglev , 17.06.2012 23:40
Да, явно сквозные отверстия малого диаметра.
Ну и делать такие, тогда анодирование вообще не причем — не влияет. Сверлить после покраски или анодирования, или лазером прорезать.
22. rerere , 18.06.2012 11:33
по глупости поверил американскому продавцу про диаметр сверла 0,013 мм — а он там ноликом ошибся

вчера раскопал патенты apple. там они утверждают, что диаметр этих отверстий — 30-40 мкм, и делаются они лазером с длиной волны 1000 пикометров и «фокусной шириной» (размером пятна) — около 15 мкм. Пишут, типа можно использовать зеленые лазеры или YAG лазеры, что для отверстий большего диаметра (около 45мкм) при толщине слоя до 0,7 мм может быть экономичнее.

Вообще я так понял, сначала фрезеруется выемка до нужной толщины, а потом лазером фигачат оставшийся слой с внутренней стороны — образуется эдакий конус. останавливать лазер, например, предлагают по фотодатчику с внешней стороны. потом еще пишут про заполнение отверстий прозрачными компаундами (но это они в целом технологию описывают, на самом деле совсем не факт, что именно так делали).

дальше почитать не успел, да и задался вопросом, доступны ли такие лазеры (прожигать милипиздрические отверстия по сути в алюминиевой фольге) в домашних условиях. (допустим, у меня есть электронный микроскоп и микрофрезеровальный станок — для точности позиционирования луча)

23. maglev , 18.06.2012 22:03
rerere
задался вопросом, доступны ли такие лазеры (прожигать милипиздрические отверстия по сути в алюминиевой фольге) в домашних условиях. (допустим, у меня есть электронный микроскоп и микрофрезеровальный станок — для точности позиционирования луча)

Зажать вместо фрезы иголку и проколоть.

24. Madmike , 01.07.2013 15:01
Привет всем! Скажите в чем ошибка? взял деталь по виду алюминий, зачистил, обезжиривал водкой правда.. и в электролит аккумуляторный разбавленный водой 50-50 засунул. Ток 1А на 30мин, вытащил, цвет темный темнозеленый-серый какой то был. промыл водой, опустил в краску на 10 мин.- в итоге проволока электрод-подвеска окрасилась красиво, а делать нет, вся в налете каком то.. смыл, стер.. осталась темненькая, покрытия нет, легко стирается. Че может быть? проволока же окрасилась..

К сообщению приложены файлы: 1.jpg, 456×611, 71Кb

25. alexey_public , 01.07.2013 15:08
Madmike
Может я не прав — но кажется там уже есть покрытие.
Я бы проверил качество контакта проволоки, не факт что он хороший.
И заодно можно попробовать сделать реверс — пусть сначала верхнее покрытие немного сойдет, а потом уже попробовать снова нанесение.
26. Madmike , 01.07.2013 16:56
Реверс? полярность поменять? Я же деталь до блеска вычистил.. если бы было покрытие, оно бы стерлось.. а то что на фото деталь темная, так я ее так же легко наждачкой до блеска доведу.. ??
27. alexey_public , 01.07.2013 23:29
Madmike
Реверс? полярность поменять?
Угу. Но в гальванике я совершенно не специалист. Может кто-то подскажет вариант получше.
28. spliner , 02.07.2013 18:30
Madmike
обезжиривал водкой правда
Нет такого обезжиривающего агента- «водка». Даже чистый спирт не очень хорошо жир снимает, тем более с водой.
Можно брать ацетон, ИПС. Изопропиловый спирт (ИПС) имеет большее сродство к «жиру».
А можно проще — стиральным порошком в горячей воде со щеткой или в УЗ ванне. Про щелочь не говорю- она алюминий разъест. А другие металлы хорошо обезжириваются щелочью.
29. Reanimator++ , 02.07.2013 21:21
По технологии сначала травить в едком натре 30% 5 минут при комнатной, затем осветлить в 20-30% азотной кислоте. Более чистого алюминия чем после этих операций я никогда не видел.
30. maglev , 02.07.2013 22:40
Хе-хе, водкой. Смешно. Reanimator++ дал верный совет, по другому будет хуже, и ИПС не поможет.
Имеющееся анодирование тоже смоется, что хорошо.

Кста, результат очень сильно зависит от материала. Вы ведь не знаете что там — может Д16 (хорошо не будет кроме черного цвета), может АМГ (можно хорошо), может силумин (плохо) или вообще не алюминий.

31. Madmike , 09.07.2013 19:09
электролит использую- автомобильный электролит вроде 1.27, пополам с дистилированой водой.. у меня даже алюминий стопудовый не анодируется.. все сделал.. деталь за 30м стала матовой, засовываешь в краску, кипятишь и ни фига.. сильно бледный окрас- не более что может быть? краска для ткани обычный порошок из хозтоваров.. другого нету у нас пробовал в чернилах для принтера с водой.. тоже не красится
32. maglev , 22.07.2013 21:47
Краска нужна для шерсти, другая не будет работать. Нужен анилиновый краситель, и краска для хлопка не годится.
33. РАДОН , 28.07.2013 15:54
Важным параметром является температура процесса — чем ниже, тем толще и прочнее будет покрытие. И ещё раз хочу подтвердить, что надо пользоваться анилиновыми красителями. Все рецепты с окраской неорганическими солями кочуют, путём тупого копирования, из одного издания «Сделай Сам» в другой без проверки.
Вот здесь (http://www.fishgun-master.ho.com.ua/oglavlenie.htm) в разделе «Анодирование- школа Юного Шамана» приведена масса полезных практических советов.
34. Юлиан , 07.11.2013 02:03
Извиняюсь за оффтоп, но можно выбрать и профессиональное анодирование алюминиевого профиля в фирме Крокос, к примеру — цена на анодирование алюминиевого профиля (http://krokos.org/uslugi-po-anodirovaniyu-alyuminievogo-profilya)
35. spliner , 07.11.2013 22:11
Юлиан
1. Во-первых: это не оффтоп, а реклама.
2. На первой странице написано: «Максимальная длинна алюминиевого профиля 4000мм».
Что подразумевается под словом «длинна»? Действительно ли она длинна, эта длина.

цитата: spliner:
Юлиан
1. Во-первых: это не оффтоп, а реклама.
2. На первой странице написано: «Максимальная длинна алюминиевого профиля 4000мм».
Что подразумевается под словом «длинна»? Действительно ли она длинна, эта длина.

Оксидирование. Процесс оксидирования. Оксидирование алюминия.

Что такое Оксидирование?! Термическое оксидирование.

Мы уже знаем, что некоторые окисные пленки, образующиеся в результате коррозии, предупреждают дальнейшее разрушение металла. Легко подвергающиеся коррозионному разрушению металлы: алюминий, магний и цинк — стойки в атмосферных условиях, так как вследствие легкой окисляемости на их поверхности образуется прочная окисная пленка. Пользуясь этими свойствами окисных пленок, часто создают искусственные окисные пленки, это называется оксидирование. Оно широко используется для защиты огнестрельного оружия, станков, различных приборов и т.д. При таком покрытии детали приобретают характерный черный или синий окрас. Оксидированию обычно подвергаются изделия из железа, стали, алюминия и его сплавов.

Существует два способа оксидирования стальных деталей:

— Мокрый (химическое оксидирование);

— Сухой (термическое оксидирование).

Химическое оксидирование. Раствор оксидирования.

Наиболее распространен химический способ для получения защитной пленки на изделиях, изготовляемых из железа. Химическое оксидирование производят в растворах щелочей, к которым добавлены азотнокислые и азотистокислые соли щелочных металлов.

Для этой цели используют иногда растворы следующего состава: едкого натра 800 г на 1 л, азотнокислого натрия 50 г на 1 л и азотистокислого натрия 200 г на 1 л. Приготовленный таким образом раствор нагревают до кипения и погружают в него предварительно обработанные (очищенные от загрязнений и жира) изделия из железа и стали. Через 20—30 мин изделие приобретает красивый черный цвет с синеватым оттенком. Наряду с воронением применяют также синение химическим способом. В этом случае изделие погружают на 1—2 мин в смесь расплавленных солей, азотнокислого и азотистокислого калия или азотнокислого и азотисто-кислого натрия, нагретых до температуры 310—350° С.

Иногда в такие растворы добавляют еще едкий натр в количестве 2—3%. После того как изделие вынимают из ванны, его промывают вначале в холодной воде, затем в горячем растворе мыла. После промывания изделие высушивают и смазывают минеральными маслами.

Оксидирование алюминия.

Особенно широко используют оксидирование для защиты от коррозии алюминиевых и магниевых сплавов, что получило широкое распространение в авиационной промышленности. Цель оксидирования алюминия сводится к тому, чтобы усилить имеющуюся на поверхности алюминия пленку. Утолщение оксидной пленки производят химическим или электрохимическим способом. В растворах, содержащих бихромат натрия или калия осуществляют оксидирование алюминия и его сплавов. Это происходит следующим образом, сначала детали из алюминия подвергают химическому обезжириванию в растворе из состава: фосфорнокислого натрия 500 г на 1 л, едкого натра 10 г на 1 л, жидкого стекла 30 г на 1 л. Раствор нагревают до температуры 50—60° С, и в него погружают изделие на 3—5 мин, после чего тщательно промывают сначала в горячей проточной, затем в холодной воде. После промывания изделие погружают в раствор, состоящий из кальцинированной соды (50 г на 1 л), бихромата натрия или калия (15 г на 1 л) и едкой щелочи (2—3 г на 1 л). Раствор этот нагревают до температуры 85—100°С. Оксидирование продолжается 5—30 мин, после чего изделие тщательно промывают и высушивают. Сущность электрохимического оксидирования заключается в том, что изделие из алюминия и его сплавов в качестве анода помещают в раствор электролита, состоящего из раствора 20-процентной серной кислоты, при протекании через электролит постоянного электрического тока плотностью 0,8—1,0 а на 1 дм 2 , напряжением 10—12 в. При этом на аноде идет процесс разряда гидроксильных ионов и выделение кислорода.

В результате химического взаимодействия кислорода с поверхностью алюминия образуется защитная окисная (или оксидная) пленка Аl2O3. Полученная оксидная пленка подвергается дополнительно химической обработке раствором бихромата калия при температуре 92—98° С.

Оксидная пленка на алюминии имеет красивый серебристый цвет и обладает высокой коррозионной устойчивостью. Роль образовавшейся на поверхности коррозионной пленки в защите изделия от коррозии легко проверить следующим опытом: погрузим алюминиевую пластинку в раствор щелочи на 1—2 мин для того, чтобы разрушить поверхностный слой окиси алюминия. Затем промоем ее в воде для удаления следов щелочи. Приготовленную таким образом пластинку, на поверхности которой нет окисной пленки, опустим в 1-процентный раствор закисной азотной ртути на 1 мин для того, чтобы создать условия, предупреждающие образование плотной окисной пленки, после чего опять промоем в воде для удаления солей ртути, насухо вытрем пластинку мягкой ветошью или фильтровальной бумагой. Поверхность пластинки быстро покрывается массой в виде рыхлой пленки гидрата окиси алюминия. При этом пластинка быстро разогревается. Этот опыт показывает, что не защищенная окисной пленкой поверхность алюминия неустойчива, в то время как окисная пленка надежно предохраняет ее от разрушающего действия атмосферы.

Сообщества › Кулибин Club › Блог › Анодирование в «домашних» условиях.

Все работы по анодированию проводятся с использованием защитных средств, респиратор, очки и защитные перчатки, ибо работаем пусть и с разбавленной, но с кислотой и щелочью! В идеале в проветриваемом помещении. Соблюдаем ТБ!

Первоначально готовим саму деталь, механическая полировка, чем «чище» поверхность те более глянцевая будет деталь, можно применять и химическую полировку, но этот процесс еще более вредный для здоровья, нежели сама анодировка, поэтому выводим деталь на полировальном круге и другими средствами.

Для подвеса детали в рабочей ванне необходимо использовать алюминиевые токоподводы, никаких посторонних металлов, в идеале на детале можно оставлять конструктивный выступ, для подключения, но при его спиливании будет не покрытое место, я воспользовался конструктивными резбовыми отверстиями, на куске алюминиевого провода нарезал резьбу и просто вкрутил в эти отверстия, получается хороший, плотный контакт.

Толщину токоподвода надо подбирать с учётом силы тока, необходимого для анодирования, иначе проводник начнёт греться в месте контакта, а как следствие на нём пойдёт бурная реакция и его начнёт растравливать и уменьшать его сечение, и так в геометрической прогрессии, до полного растворения :)) (в одной из попыток так и произошло из-за плохого контакта)

Перед погружением в электролит деталь необходимо обезжирить, способов море, от Пемолюкса и прочих порошков, до средства КРОТ, намой взгляд КРОТ самое близкое к нужному, это слабый раствор щёлочи NaOH с добавлением ПАВ.
Я обезжиривал в чистом растворе NaOH+вода, концентрацию точно не замерял, но чем насыщенее раствор, тем быстрее будет процесс просто. Посути раствор растворяет тонкий слой оксида алюминия, так сказать «естественное» анодирование, окисление поверхностного слоя на воздухе, так что сильно с травлением не стоит затягивать, иначе начнёт растравливать саму деталь ))

В процессе травления идёт бурное выделение газов (кажется водорода) работать только в защитной маске и остерегаться попадания раствора на кожу, ибо ожог не хуже чем от кислоты будет.

После травления к детале уже прикасаться нельзя, иначе от прикосновений остаются жирные следы и как следствие неравномерное покрытие, пятна и прочие радости, после промывки от раствора щелочи под проточной водой клал деталь в чашку с водой, в идеале дистиллированной, что бы на неё ничего не попало, пока готовимся к следующему этапу.

Что касатся рабочей ванны можно использовать эмалированную (без сколов) или пластиковую посудину, но тогда дно и стенки придётся «выкладывать» из свинца или иного стойкого к электролиту материала, эти пластины выполняют роль катода.
Так же необходимо позаботиться об охлаждении рабочей ванны, в процессе хим реакции электролит будет нагреваться.
Я использовал 2 титановые гофты (квадратная банка) получается вся площадь гофты является катодом, что весьма положительно влияет на равномерность нанесения, ток более равномерный по пповерхности детали, ну и титану кислота не помеха.
Так же была организованная Водяная баня, только в обратную сторону, для охлаждения, вода проточная со скважины.

В качестве электролита взят Электролит для аккумуляторных батарей, разбавленный в пропорции 1:1 дистиллированной водой. При приготовлении раствора электролита соблюдаем ТБ и льём не разбавленный электролит в дистиллированную воду (Соблюдая правило Кислоту в Воду, дабы избежать закипания)

После смешивания электролит нагреется, остужаем его градусов до 15-20, и впринципи поддерживаем такую температуру, от 10 до 25 градусов, это будет «Тёплое анодирование» которое позволит в дальнейшем окрасить деталь красителем для ткани и им подобными.
Если температура будет ниже, близкая к 0, то мы получим «холодное» анодирование, слой будет плотнее и прочнее, но красителем его уже не окрасиш, поры слишком плотные будут, возможно получиться окрасить Химическим способом, но я пока такой не осваивал, поэтому в домашних условиях проще добиться Теплого анодирования.
Пока деталь плавает в воде, подключаем токоподвод к источнику тока.
В качестве источника тока лучше использовать блоки со стабилизацией по току, что бы не бегать и не следить за током, чем больше площадь детали, тем более мощный придётся искать блок.
Площадь данной детали, примерно, составила 490см2, плотность тока должна быть 15-20мА на см2 итого получаем тока 7,3-9,7А при напряжении 12в, хотя в процессе роста оксидной плёнки напряжение может подрости, я брал источник с параметрами 20А и 30в максимальные значения.
При Холодном анодировании для поддержания заданного тока может потребоваться напряжение гораздо больше чем 12в, ибо чем плотнее слой, тем больше его электрическое сопротивление.

На следующих этапах соблюдаем главное правило: «Погружение в раствор и доставание из раствора детали ТОЛЬКО при включенном источнике тока!»
Иначе кислота начнёт разъедать деталь и загрязнять раствор…
Погружаем деталь в раствор, при включенном источнике тока, достаточно самого минимального значения, просто что бы между анодом и катодом было напряжение! Опять же не забываем про маску, очки и перчатки!

Зачем размещать деталь под углом, при строго горизонтальном расположении шайбы было замечено, что торцы покрываются более плотным слоем чем плоскости, плюс если имеются не сквозные отверстия, деталь необходимо размещать так, чтобы а)электролит полностью их заполнил и б)чтобы из них мог выходить газ скапливающийся в процессе, иначе может образоваться газовый пузырь, который вытиснит электролит, и соответсвенно в этом месте деталь не покроется оксидным слоем.
Ну и по возможности деталь должна быть равноудалена от катода, тоесть стенок ванны.

Вокруг детали начнётся активное выделение пузырьков газа, кислорода, сам по себе он не особо вреден, а вот аэрозоль кислоты, образующаяся при лопании пузырьков, когда они доходят до поверхности, весьма вредно вдыхать, поэтому накрываем всё это хозяйство.

Как только накрыли крышкой, выставляем на блоке питания необходимый ток и засекаем минут 40-60

Пока ждём начинаем готовить раствор красителя, в качестве красителя можно использовать анилиновы красители разбавленные в воде или краску для заправки картриджей для струйников.
Я использовал вчастности Colouring для устройств Canon/Epson/HP/Lexmark продаётся в ДНС по 200-300р за 100мл, бывает Голубой (Cyan), Пурпурный (даёт цвет от красного до фиолетового) (Magenta), Желтый и Чёрный, так же есть Светло-голубой и Светло-пурпурный.
С голубым у меня получилось, желтый и чёрный не пробовал, а вот Magenta не захотел красить пробник почему-то.

Я разбодяживал 2 пузырька примерно на 3л воды, далее подогреваем этот раствор до 60градусов.
Все работы лучше проводить в резиновых перчатках, отмывается эта дрянь с рук очень плохо!

Периодически посматриваем как идёт процесс, раствор становится мутным от обилия пузырьков, но больших пузирей не должно быть!

При анодировании крупных деталей (ну или большого количества мелких 😉 ) возникает проблемка, за которой необходимо следить.
На одной фото обратил внимание на красный налёт на стенках ванны, это медь из сплава Д16Т выходит в раствор и осаждатся на стенках, когда деталь большая, слой становится толстым и отпадает от стенок и начинает бултыхаться какое то время в растворе, пока не растворится и снова не выпадит на стенках, НО за время своего бултыхания эти частицы попадая на поверхность детали устраивают местные прогары, что визуально видно как чёрные полоски как от электроразрядов…
Поэтому необходимо периодически сливать электролит, промывать ванну в воде и счищать медь со стенок.

После окончания процесса Анодирования, не отключая источник тока достаём деталь из раствора.

Далее следует чательная промывка детали в проточной воде, дабы смыть остатки окислительных процессов и вымыть электролит из пор, так же как и ранее ДЕТАЛЬ НЕЛЬЗЯ ТРОГАТЬ РУКАМИ максимум в резиновых перчатках или кистью аккуратно промываем.
Один раз попробовал промывку в слабом растворе щелочи, для нитролизации кислоты, но тут надо очень быстро и аккуратно и снова под проточную воду.
Я некоторое время выдерживал деталь в проточной воде, пока отцеплял от блока питания и возился с краской.

Дальше чистую деталь помещаем в горячий краситель, степень окраски зависит от концентрации раствора, времени выдержки в растворе, и оксидного слоя.
Поэтому при попытке окрасить несколько Больших деталей очень сложно попасть в цвет, ибо слишком много факторов влияющих на это, в этом плане только чёрный цвет самый простой вариант, держим в растворе минут 15, и он точно будет чёрный (точнее коричневато-чёрный)
После того, как получили нужный нам цвет, опускаем деталь в кипяток и варим её так минут 30, воду тоже лучше использовать дистиллированную.
Кипятим деталь для того, чтобы закрыть поры и краска осталась внутри, при проварке часть краски перейдёт в воду и деталь может немного осветлиться, это опять же камень в огород повторяемости цвета на нескольких одинаковых деталях…
В итоге после долгих мучений и экспрементах на «кошках» должно получиться что то подобное 🙂

Всем мира, счастья и с наступающим НГ, и не забываем При работах с кислотами шелочами обязательно использование защитных стредств!

Метод чернения алюминия

#1 NetSkater

  • Пользователь
  • 6 625 сообщений

Вопрос, ответ на который будет интересен многим самодельщикам — как зачернить алюминий?
Требования:
1. Прочность чернения — чтобы не слезало от мелких царапин. Автонитрокраска — не подходит, слезает.
2. Чтобы не вытиралась руками или моющими средствами для оптики (спирт, бензин). Маркером закрасить — тоже не подходит.
3. Чтобы была ровная черная матовая поверхность.
4. Чтобы просто наносить — анодирование и разная сложная химия, за которой надо полгорода обежать — тоже не особенно..

Может есть готовые химсоставы, типа геля для воронения стали — всяких там Liquid Blue (но только по алюминию)? Посоветуйте, пожалуйста.

#2 Гость_Не эрмитаж_*

  • Гость

1) Наша компания предлагает ряд услуг, среди которых – анодирование деталей из алюминия склонных к окислению на воздухе. нашими Партнерами и клиентами стали предприятия агропрома и автозаводы, предприятия пищевой промышленности и рекламные фирмы, торгующие организации и строительные компании, а также просто ЛЮДИ от домохозяек и рыбаков, до любителей сверхлегкой авиации.
+7 (499) 156-06-01 Москва, ул. Клары Цеткин, 29
http://www.intormetall.ru/
http://www.intormetall.ru/prof6/1/

Чернение алюминиевых радиаторов.
Для повышения эффективности теплоотдачи радиатора его поверхность обычно делают матовой и темной. Доступный способ чернения-обработка радиатора в водном растворе хлорного железа.
Для приготовления раствора требуется равное по объему количество порошка хлорного железа и воды. Радиатор очищают от пыли, грязи, тщательно обезжиривают бензином или ацетоном и погружают в раствор. Выдерживают в растворе 5-10 мин. Цвет радиатора получается темно-серым. Обработку необходимо производить в хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе.

2)АНОДИРОВАНИЕ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ
Детали и изделия из алюминия и его сплавов на воздухе окисляются, в результате чего на поверхности образуются серые пятна, которые портят внешний вид.

Дюралюминии (алюминий) станет более красивым, если его подвергнуть анодированию, в результате которого на поверхности образуется тонкий пассивный слой, препятствующий дальнейшему окислению.

Анодированная поверхность имеет приятный серый цвет. Кроме того, после анодирования алюминиевое изделие может быть легко окрашено в любой цвет обычными анилиновыми красителями.

Сначала готовят раздельно два насыщенных раствора — питьевой соды и поваренной соли — в кипяченой воде при комнатной температуре. Для получения насыщенного раствора растворение необходимо вести не менее получаса, периодически помешивая раствор. После этого растворы должны отстояться в течение 15 минут, и их нужно профильтровать.
Затем готовят электролит путем смешивания девяти объемных частей раствора питьевой соды и одной объемной части раствора соли (9:1).
Электролит хорошо перемешивают в стеклянной посуде.
Перед анодированием деталь тщательно зачищают Мелкой наждачной бумагой, обезжиривают (можно в горячем растворе стирального порошка) и промывают в проточной воде, после чего к ней не следует прикасаться руками. Затем анодируемую деталь погружают в раствор электролита, который должен находиться в алюминиевой посуде. В качестве источника тока можно использовать регулируемый выпрямитель на напряжение 12 В и ток до 2 А или автомобильный аккумулятор.
«Плюс» источника тока присоединяют к детали, «минус» — к алюминиевой емкости с электролитом. Плотность тока должна составлять около 15 мА/см2. Для выполнения этого условия требуемую плотность тока нужно умножить на площадь поверхности детали в квадратных сантиметрах. Рассчитанное таким образом значение тока поддерживают регулировкой источника тока.
Анодирование длится около 90 мин — до тех пор, пока деталь не покроется голубовато-серым налетом. Процесс анодирования можно наблюдать по выделению пузырьков воздуха и появлению легкого серого налета на поверхности анодированной детали.
После окончания анодирования деталь промывается в проточной воде и очищается хлопчатобумажным тампоном, смоченным в растворе марганцовки, от продуктов электрохимической реакции. После этого поверхность детали становится гладкой, со светло-серым оттенком Деталь еще раз промывают в проточной воде и высушивают на воздухе.
При желании деталь после анодирования можно окрасить в растворе анилинового красителя. Красящий раствор содержит 15 г красителя и 1 мл уксусной кислоты на 1 л воды.
Окрашивание производят в подогретом до 60. 80°С растворе. Длительность выдержки в растворе зависит от необходимой насыщенности цвета и обычно составляет 10. 15 мин. Для закрепления окраски покрашенную деталь выдерживают в кипящей дистиллированной воде в течение 1. 1,5 мин.
Для предохранения детали от механических повреждений ее полезно покрасить бесцветным мебельным лаком (НЦ).

3) вот еще:
Детали очищают от загрязнений, тщательно обезжиривают в бензине или, если они сильно загрязнены, в кипящем растворе кальцинированной (безводной) соды, после чего промывают в теплой (50-60 °С), а затем в холодной воде до тех пор, пока вся поверхность не станет равномерно смачиваться. Для оксидирования приготовляют раствор, содержащий 50 г кальцинированной соды, 15 г хромовокислого натрия и 1 г силиката натрия на один литр дистиллированной (в крайнем случае, кипяченой) воды. В подогретый до 80 °С раствор деталь опускают на 10 мин. Затем ее тщательно промывают в проточной воде.
Можно предложить и другой способ оксидирования алюминия. Деталь крацуют (чистят поверхность кардо-щеткой), делая небольшие штрихи в разных направлениях, создавая определенный рисунок. Стружку и грязь удаляют чистой ветошью. Затем поверхность детали покрывают ровным слоем 10 %-ного раствора едкого натра (температура раствора 90-100 °С). После высыхания раствора на поверхности детали образуется красивая пленка с перламутровым отливом. Сверху пленку покрывают бесцветным лаком. Пленка получится более красивой, если перед нанесением раствора едкого натра деталь нагреть до 80-90 °С.
Окрашивание оксидированных деталей из алюминия и алюминиевых сплавов в различные цвета производится путем последовательной химической обработки в двух 1 %-ных водных растворах солей металлов.
Для окрашивания в черный цвет оксидированную деталь поочередно обрабатывают в растворах следующего состава: 1-й раствор — 50 г/л щавелевокислого аммония железа (температура раствора 60 °С, выдержка детали 0,5-1 мин); 2-й раствор — 50 г/л уксуснокислого кобальта (50 °С, 1-3 мин); 3-й раствор — 50 г/л марганцовокислого калия (80 °С, 3-5 мин). Перед обработкой в каждом следующем растворе деталь промывают в воде.
Золотисто-зеленый цвет можно придать детали, если обрабатывать ее 2-4 мин в подогретом до 100 °С растворе следующего состава: 15 г двухромовокислого калия и 4 г кальцинированной соды на 1 л воды.

4) Алюминий, покрытый слоем растительного масла, после прокаливания приобретает золотисто-коричневый цвет или оливковый, а натуральной олифой — красно-коричневый и черный. Эти способы можно также использовать при декорировании чугуна, стали и других материалов.
Федотов Г. Я.

Сообщение отредактировал Не эрмитаж: 22 Сентябрь 2010 — 20:44

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
36. Юлиан , 08.11.2013 11:00