Анодирование алюминия в растворе бисульфата натрия.

Здесь анонсируем свои изобретения и инновации на ниве пневматики
Искать помощи тоже здесь.
Ответить
Аватара пользователя
Хартман

Завсегдатый
Зауряд-прапорщик
Зауряд-прапорщик
Сообщения: 437
Зарегистрирован: 14 окт 2014, 22:03
Награды: 1
Благодарил (а): 182 раза
Поблагодарили: 156 раз

Анодирование алюминия в растворе бисульфата натрия.

Сообщение Хартман » 01 ноя 2014, 22:52

Анодирование алюминия в растворе бисульфата натрия.
Анодирование в растворе бисульфата натрия более безопасно и технологично. Для процесса обработки алюминиевых деталей из инструмента и оборудования понадобится только мощное трансформаторное З\У с регулируемым током заряда в широком пределе, подходящие ёмкости для обезжиривания в горячем растворе и анодирования, свинцовые пластины подходящей длинны в размер вашей детали по длине, алюминиевые проволочки на контакты и подходящий пинцет.
Ну естественно нужна будет химия которую можно приобрести здесь: Продам ржавый лак,щелочное воронение,аннокс,нержавейку и др..
Всё...

Сам процесс продемонстрирую на нескольких пластинах дюралюминия Д16 примерно одинакового размера. Данный процесс был сделан только для опыта поэтому всё сделано примитивно, только для демонстрации возможностей. Задача опыта ставилась наглядно показать поведение дюраля при различных режимах анодирования.
Все операции лучше проводить в хорошо проветриваемом помещении с использованием резиновых перчаток для защиты рук. Учитывая то что при электролизе из раствора выделяется газ вдыхание которого здоровья точно не прибавит.

Все операции по анодированию после полировки можно разделить на несколько операций:
1) Обезжиривание с последующем полосканием под проточной водой.
2) Анодирование.
3) Окраска.

Далее распишу операции подробно.

1)Обезжиривание.
Подготовленную, отполированную деталь обезжириваем в следующем растворе на 1л. воды:
Тринатрий фосфат — 50г.
Едкий натрий — 10г.
Силикат натрия — 30г.

Сам раствор должен быть разогрет не менее чем до 50-60 С. Время нахождения обезжириваемой подготовленной детали в растворе 1 — 2 минуты.
Едкий натрий входящий в состав создает на поверхности детали защитную пленку, мылкую на ощупь, препятствующую окислению алюминия на воздухе. Но плёнку надо будет тщательно смыть проточной водой при ополаскивании дабы она не препятствовала равномерному протеканию электротока через раствор. При этом к обезжиренной детали руками не прикасаться. Обезжиренную деталь необходимо максимально быстро погрузить в раствор чтобы алюминий на воздухе не успел начать окислятся. В растворе алюминий лучше долго не держать, за пол-дня нахождения в обезжиривающем растворе он может начать окислятся. :shock:

2) Анодирование детали.
Для приготовления раствора бисульфата натрия (натрия сернокислого кислого) нужно 250-300гр. Которого растворяют в 1л. воды. Воду лучше взять дистиллированную или отфильтрованную. Рабочая температура раствора должна быть не более 20С. В качестве рабочей ванны можно использовать эмалированную кастрюлю, керамический сосуд, стекло или пластиковый бачок подходящего под погружаемую деталь размера.
Для катодов (- )при анодировании применяют листовой свинец, а анодом (+) служит обрабатываемая деталь, которая подвешивается между двумя свинцовыми катодами на расстоянии 70-80 мм от них. Электролиз длится 40-50 мин, плотность тока рассчитывается исходя из формулы 1-1,5 А на дм^2 площади поверхности. Следует помнить о том что анодировать возможно только алюминий или сплавы с содержанием алюминия. Подвесы изготавливаются только из алюминия. Все соединения и контакты должны быть надёжными, т. к. от этого зависит качество анодирования. Загружать и выгружать детали в ванну следует только под током. После 40-50 минутного пребывания деталей в ванне их выгружают. Тщательно промывают холодной водой и окрашивают в водном растворе анилинового красителя.

3) Окраска.
Анилин — яд. Голыми руками в раствор лучше не лесть. Так-же вдыхание его паров тоже здоровья не прибавит. Работать нужно в хорошо проветриваемом помещении.
Для приготовления водного раствора для окраски можно применить анилиновый краситель для ткани. Такие продаются в хозяйственных магазинах. При этом их качество оставляет желать лучшего. Краситель при приготовлении раствора необходимо тщательно профильтровать. Оптимально и быстро это можно сделать предварительно пересыпав краситель из упаковочного пакетика в пакетик фильтр от заварки чая. А затем «заварить» краситель в горячей воде. До растворения красителя в воде. Т.к. не растворившиеся полностью крупинки красителя могут образовать пятна краски на поверхности анодированной детали. Оставшийся не растворившийся песок можно выкинуть вместе с пакетом.
После анодирования промытую в холодной воде деталь опускают в подогретый до 50-60С водный раствор анилина нужного цвета. Цвет окраски зависит от времени пребывания анодированной детали в красителе которое не должно превышать 15-20 мин.

После анодирования поверхность чистого алюминия остаётся блестящей, а некоторые алюминиевые сплавы приобретают матовый, темный оттенок, что зависит от электрического режима анодирования и химического содержимого сплава.
Вот на этих режимах и хотелось бы остановится подробно. Для демонстрации результатов полученных при различных режимах анодирования были использованы пластины дюраля марки Д16 одна сторона которых была отполирована в зеркало войлочным кругом с пастой ГОИ. Задача ставилась отследить изменения полировки при различном токе и времени нахождения детали в растворе под током. Деталь только частично погружалась в раствор для наглядности изменений. Одна деталь была обработана строго по выше описанной инструкции.

Был проведён расчет площади поверхности образцов для призмы 4х1х1см (4*1)*4+2/10=1,8 дм^2. Или расчётная сила тока 1,5 / 1,8 = 1,2 А. Учитывая что образец погружался в раствор лишь примерно на 2/3 то ток должен был быть установлен в 1 А.
В процессе анодирования анод растворяется в растворе под действием протекающего через раствор электротока. Бисульфат затормаживает этот процесс позволяя образовывать только микропоры на поверхности. Которые и заполняет собой анилиновый краситель. Поэтому после анодирования тактильное ощущение при прикосновении к обработанной поверхности похоже на прикосновение к металлу мокрой рукой на морозе. Когда кожа прилипает.

Итак: четыре детали — четыре режима анодирования.
Все детали на фото. Отсчёт и описание буду вести справа-налево.

Первый образец.

Сила тока 16А. Время нахождения детали в растворе 1,5 часа.
Полученное покрытие получилось очень прочным и стойким но полностью матовым. Прокраска верхнего слоя получилась очень глубокий. Но верхний слой металла начал растворятся. Это с крало полировку.

Второй образец.
Сила тока 6А. Время нахождения детали в растворе 1,5 часа.
Деталь получилась матовой но с менее глубокой прокраской.

Третий образец.
Сила тока 1А. Время нахождения детали в растворе 45 мин.
Блеск видно на фото. Прокраска получилась неглубокая. Глубокие царапины заметны на поверхности.

Четвёртый образец.
Сила тока 0,5 А. Время нахождения детали в растворе 45 мин.
Блеск полировки идеален. Правда окраска получилась серой вместо чёрной и неравномерной.

Что нужно знать о электрохимии.
Заряженные частицы при прохождении через раствор движутся от анода к катоду. Или иначе: при опускании в раствор электродов от источника тока в раствор, ток через раствор течёт от плюса к минусу. Соответственно положительный электрод (анод) растворяется в растворе а на отрицательный электрод (катод) оседает металл из раствора.
Соответственно для анодирования нужно что-бы верхний слой детали под действием электротока начал растворятся и образовал поры. А при реакции осаждения металла на деталь наоборот нужно что-бы на деталь было подано отрицательное напряжение. Соответственно учитывая что время нахождения детали под током в растворе и сила приложенного тока прямо пропорциональны и при увеличении одного из параметров изменяется результат воздействия на деталь.
Вложения
3.JPG
Анилиновый краситель в "чайной" упаковке.
3.JPG (21.19 КБ) 1680 просмотров
2.jpg
После..
1.jpg
До...
1.jpg (14.17 КБ) 1680 просмотров



Аватара пользователя
Bazilio

Завсегдатый
Подполковник
Подполковник
Сообщения: 1883
Зарегистрирован: 22 окт 2014, 21:18
Награды: 1
Имя: Петр
Откуда: Стерлитамак
Благодарил (а): 23 раза
Поблагодарили: 104 раза

Анодирование алюминия в растворе бисульфата натрия.

Сообщение Bazilio » 01 ноя 2014, 23:57

Это конечно познавательно! Но увы...в гаражных,домашних условиях трудно сделать....проще краской брызнуть..что я и делал однажды,красиво получилось...
Сейчас Вы начинаете читать надпись,которую заканчиваете читать!
С Уважением Bazilio!

Аватара пользователя
Oz174

Отец основатель
Мастер
Сообщения: 8459
Зарегистрирован: 16 окт 2014, 15:02
Награды: 1
Имя: Дмитрий
Благодарил (а): 1108 раз
Поблагодарили: 377 раз

Анодирование алюминия в растворе бисульфата натрия.

Сообщение Oz174 » 02 ноя 2014, 00:03

Bazilio писал(а):Но увы...в гаражных,домашних условиях трудно сделать...
Люди в гаражных условиях редкоземелы изготавливают в таких кол-вах, в которых Развитый капитализм за пол года с трудом наскребал.
Это было в Питере, лет 7 назад.
Другие умельцы- комплектующие к "союзам " собирали, и эти космические грузовики не падали, в отличии от заводских.
:D
так...
-лирическое отступление ;)

Аватара пользователя
Bazilio

Завсегдатый
Подполковник
Подполковник
Сообщения: 1883
Зарегистрирован: 22 окт 2014, 21:18
Награды: 1
Имя: Петр
Откуда: Стерлитамак
Благодарил (а): 23 раза
Поблагодарили: 104 раза

Анодирование алюминия в растворе бисульфата натрия.

Сообщение Bazilio » 02 ноя 2014, 00:09

Oz174 писал(а):Люди в гаражных условиях редкоземелы изготавливают в таких кол-вах, в которых Развитый капитализм за пол года с трудом наскребал.
Это было в Питере, лет 7 назад.
Другие умельцы- комплектующие к "союзам " собирали, и эти космические грузовики не падали, в отличии от заводских.

так...
-лирическое отступление
Твоя лирика мне понятно..сразу скажу-я не гений!)))) Мне хватает и синицы в руках))))
Сейчас Вы начинаете читать надпись,которую заканчиваете читать!
С Уважением Bazilio!

Аватара пользователя
Хартман

Завсегдатый
Зауряд-прапорщик
Зауряд-прапорщик
Сообщения: 437
Зарегистрирован: 14 окт 2014, 22:03
Награды: 1
Благодарил (а): 182 раза
Поблагодарили: 156 раз

Анодирование алюминия в растворе бисульфата натрия.

Сообщение Хартман » 20 ноя 2014, 23:32

Ещё раз о анодировке. Или ответ на вопрос какой ещё краситель можно использовать.
Попробовал ещё немного поэкспериментировать с дюралью. В качестве красителя использовал чёрные водорастворимые чернила от струйного принтера. Остались от заправки, жалко было выливать.
Применил снова два режима анодирования.
Образец справа. Ток 8А время 40мин. Прокраска очень глубокая. Что-бы доцарапать до светлого дюраля пришлось очень постараться. Окрашенная поверхность матовая но после полировки стала блестящая.
Образец слева. Ток 2А время 30мин. Неглубокая прокраска, оттенком коричневая.. Окрашенная поверхность тоже матовая.
Кстати чернила были разбавлены дистилятом. Тёплые чернила красят лучше чем холодные. Попозже попробую перепроверить на одинаковом режиме анодировки.
Вложения
IMG_20141119_220514.jpg
Бурление при сильном токе.
IMG_20141121_001857.jpg
Полученная окраска дюрали и банка чернил.

Ответить

Вернуться в «Апгрейд и ремонт.»