Простой способ анодирования алюминия
Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!
Многие из Вас видели и используют изделия из анодированного алюминия. Они не только выглядят очень красиво, но и этот защитный слой предельно сложно удалить.
В данной статье Алексей, автор YouTube канала «Лёха Технарь», расскажет Вам о простой технологии анодирования алюминия.
Этот способ достаточно прост, и может быть повторен в домашних условиях.
Материалы, необходимые для самоделки.
— Дистиллированная вода, пищевая сода
— Аккумуляторный электролит
— Краситель для ткани
— Алюминиевая проволока.
Инструменты, использованные автором.
— Лабораторный блок питания
— Понижающий модуль 5A XL4015
— Цифровые электронные весы
— Мерный и пластиковые стаканы.
Процесс анодирования.
Сам по себе процесс анодирования представляет собой создание оксидной плёнки на поверхности некоторых металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде. Благодаря своей прочности данная плёнка способна предохранять металл от коррозии, других повреждений и негативных факторов окружающей среды. По сути это идеальная защита металла. При этом плёнка имеет пористую структуру, в результате чего становится возможным её окрашивание.
Структура пленки состоит из ячеек шестигранной формы с отверстием в центре. Как раз в эти отверстия и попадает краситель, придавая пленке (соответственно, и самому изделию) определенный цвет.
Для изготовления раствора для анодирования понадобится одна часть дистиллированной воды (в данном случае автор взял 200 мл) и одна часть электролита для автомобильных аккумуляторов.
Отмеряв нужное количество воды, ее нужно перелить в другую емкость для смешивания.
Концентрация серной кислоты в стандартных растворах для анодирования составляет от 15 до 20%
После смешивания ингредиентов получается нечто близкое к 19% процентному раствору серной кислоты. И здесь важным моментом является то, что именно кислота вводится в воду, но не наоборот! Следите также за тем, чтобы ёмкость, в которую Вы налили дистиллят, не разогревалась слишком быстро.
После этого желательно сразу же приготовить раствор для нейтрализации кислоты. Для этого отлично подходит обычная пищевая сода. Следует развести её в небольшом количестве воды таким образом, чтобы получился 3-х процентный раствор. Для точности мастер использует цифровые электронные весы.
Роль электрода может выполнить алюминий или свинец. Так что в качестве емкости можно сразу применять алюминиевую посуду, а ее стенки будут выполнять роль электрода.
Автор же сделал электрод из свинца, расплавив, и вылив его в алюминиевый профиль.
Полученную полосу он свернул в спираль, и погрузил ее в обрезанную пластиковую бутылку.
Теперь нам понадобится ещё один раствор, на сей раз для обезжиривания заготовок. Для этого подойдёт раствор натриевой щёлочи (10%). Это средство продается в магазинах бытовой химии как средство для очистки канализационных труб (так называемый «Крот»).
Первым анодированию будет подвергнут уголок из сплава АМГ-3, его автор обезжиривает в растворе щелочи.
Конечно, при этом желательно использовать защитные перчатки, ведь такой состав легко может нанести химические ожоги.
После обезжиривания деталь необходимо промыть в дистиллированной воде от щёлочи. Перед погружением в жидкость для анодирования нужно подвесить деталь на крючке. Проводящий крючок для подвешивания заготовки можно «сообразить» из алюминиевой (наилучший вариант, так как деталь можно полностью погрузить вместе с проволокой) или медной проволоки. В последнем случае проволока должна находиться выше уровня раствора!
Далее нам понадобится источник питания с регулировкой тока. Автор намерен использовать вот такой лабораторный блок питания. Но для этой же цели подойдёт и понижающий модуль 5A XL4015.
Итак, присоединяем клеммы (деталь у нас является катодом, а свинцовый электрод — анодом) плюс и минус соответственно. Вся процедура займёт приблизительно четверть часа.
Подаём ток, с учетом площади детали (от 0,8 до 2А/дм2). Время анодирования — около 15 минут.
В процессе начинают выделяться газы — на свинцовом электроде образуется водород, а на детали — кислород. Смесь этих газов очень взрывоопасна (однако их образуется немного, и достаточно выполнять такую операцию в проветриваемом помещении).
Далее следует подготовить краситель. Это будет раствор из дистиллированной воды и синей анилиновой краски для ткани. Поскольку этот краситель относится к разряду органических, он обладает качеством прозрачности и сквозь него можно будет хорошо виден металлический блеск материала детали.
Растворённая в воде органическая краска нагревается до 70 градусов. Штатная инструкция по применению красителя игнорируется.
Когда анодирование закончилось, деталь погружается в раствор соды для нейтрализации кислоты (при небольших размерах детали, ее достаточно промыть в проточной воде). Если Вы нейтрализовали содовым составом, обязательно прополосните деталь ещё и в чистой воде!
И только после этого заготовку можно опускать в заблаговременно подогретый краситель. Если концентрация краски составляет 2%, пяти минут выдержки будет вполне достаточно.
Теперь снова промываем деталь в проточной воде и погружаем на 30-45 минут в кипяток, чтобы закрыть поры. На этом этапе легко проверяется качество оксидной плёнки — при должном качестве краситель останется «закрыт» внутри пор.
Если же вода окрасилась — то качество оставляет желать лучшего. В этом случае следует растворить плёнку в щёлочи и произвести все действия заново.
И вот получился такой интенсивный цвет. Если есть желание получить более мягкий оттенок, можно несколько уменьшить время окраски.
Второй экспериментальной заготовкой будет Д16Т. Автор обращает внимание на особенность поверхности данной детали — она шероховатая.
Как следствие, из-за большой площади поверхности, на ней формируется много мелких пузырьков газа. Чтобы пузырьки не препятствовали циркуляции раствора, рекомендуется слегка побалтывать деталью из стороны в сторону, либо сделать принудительную циркуляцию раствора.
Даже при нейтрализации кислоты в щелочном растворе, выделяется много пузырьков.
Конечно, мелкие детали можно промыть в проточной воде, а в щелочи обрабатывать целесообразнее большое количество деталей одновременно.
Время окрашивания составило 1 минуту, и всё же цвет получился достаточно глубоким.
Если Вы хотите получить более светлый тон, уменьшите концентрацию краски в растворе.
Следующая заготовка — из сплава АМг6. Время окрашивания здесь — минимально.
Не следует сильно сокращать время пребывания детали в красителе (менее одной минуты). Из-за этого последний распределяется по поверхности заготовки очень неравномерно и даёт разводы. Даже стекающие капли при вытаскивании детали продолжат процесс окрашивания, и оставят более темные пятна в нижней части.
Еще раз идет в обработку деталь из Д16Т, с полированной поверхностью. На этот раз автор закрепил ее скобой из алюминиевого провода, и ее можно полностью погружать в жидкость при анодировании.
Окрашивание производилось все в том же, сильно концентрированном растворе красителя всего 3 секунды.
В итоге, перед окрашиванием деталей Вам нужно будет подобрать такую концентрацию красителя (и проверить ее на пробниках), чтобы время экспозиции для получения нужного оттенка было около 5 минут.
Также автор пробует лимонно-желтый краситель на заготовке из Д16Т. Тут время окрашивания — 5 минут.
Создав пленку на детали из АМг2, мастер сделал на ней надпись маркером и карандашом.
Стереть штрихи от маркера, даже при помощи ацетона невозможно — это получится только при физическом удалении пленки, например, наждачной бумагой.
Также остались видны штрихи от карандаша — графит тоже остался внутри пор.
Вот такие результаты можно получить даже в домашних условиях.
Благодарю Алексея за простую технологию анодирования алюминия, и изделий из него!
Всем хорошего настроения, крепкого здоровья, и интересных идей!
Подписывайтесь на телеграм-канал сайта, чтобы не пропустить новые статьи.
Авторское видео можно посмотреть здесь.
