Анодирование в домашних условиях и способы применения

Анодирование металла в домашних условиях – методы

Сущность процесса анодирования металла в домашних условиях будет наращивание оксидного покрытия, которое на алюминии и сплавах будет играть функцию защиты от воздействий среды. Другим названием буде анодное оксидирование. Более того, оксидирование используют для повышения красоты внешнего вида изделий.

Обратите внимание, что будут устранены поверхностные дефекты – маленькие царапины, сколы. Можно также имитировать покрытие драгоценными металлами или повышать свойства адгезии. Покрытие можно будет нанести не только при производственном процессе, но еще и в домашних условиях.

Обработка алюминия в домашних условиях пользуется огромной популярностью у домашних мастеров. В изделиях, которые подвергнуты анодному оксидированию, повышается устойчивость защитного покрытия.

Содержание:

• 1 Основные сведения о технологии анодирования
• 2 Подробности
  • 2. 1 Процесс подготовки
  • 2.2 Подготовительный этап электролита
  • 2.3 Способы анодирования алюминия
  • 2.4 Тепловой метод анодирования
  • 2.5 Холодный способ
• 3 Как закрепить результат

Основные сведения о технологии анодирования

Методика анодирования алюминия очень похожа на гальваническую обработку. Оседание ионов оксидов раствора на заготовке выполняется в жидких электролитах при низкой или высокой температуре. Применение прогретого раствора допустимо с промышленных установках, при которых есть возможность тщательного контроля и регулирования напряжения, а также силы тока в автоматическом режиме.

В домашних условиях, как правило, применяют холодный метод. Такой способ весьма просто, не требуется постоянный контроль, а оборудование и расходники доступные. Для приготовления раствора можно применять электролиты, которые используют в автомобильных свинцовых аккумуляторах. Он продается в каждом автомобильном магазине. Высокая степень прочности оксидной защитной пленки будет зависеть от толщины, которая при домашних условиях получается во время процесса обработки в холодном растворе. Наращивание выполняется ступенчатым регулированием рабочих токов.

Оксидирование алюминия в черном цвете может отнестись к цветному методу анодирования. Черный цвет можно получить в пару этапов. Для начала наносят бесцветную пленку электролитическим методом, а после заготовку следует поместить в солевой кислотный раствор. В зависимости от кислоты цвет получается от бледной латуни до черного. Кстати, именно черный алюминий широко применяется в отделке и строительстве.

Подробности

Процесс подготовки

Для того, чтобы получить гладкую поверхность на стадии подготовку следует отполировать заготовку. Посредством войлочного или иного полировочного круга устраняют царапины, а еще будут затягиваться большие по размеру поры. Отсутствие микроскопических неровностей снижается вероятность образования прогаров. Анодная пленка не может скрывать внешние изъяны. До начала анодирования следует определиться с размером обрабатываемых деталей. Полученный слой имеет толщину в 50 мк, и потому на обработанную резьбу невозможно накручивать гайку. Если все детали соединяются посредством посадки, то не следует забывать, что после анодирования детали шлифованию не подлежат.

Для выполнения процесса требуются емкости. Они для проведения анодирования должны обязательно соответствовать размерам элементов, быть чуть больше. В связи с этим обычно применяют несколько ванн. Материал изготовления емкости – алюминий. Но если изделия малого размера, то подойдут и контейнеры из пластика. Лишь на днище и вдоль стенок требуется укладывать листы алюминия. Это требуется для того, чтобы создавать ток равномерной плоскости по общему объему в целом. Электролит нуждается в изоляции от внешних воздействий тепла. При прогревании требуется его поменять. Для исключения нагрева емкости снаружи следует покрывать слоем тепловой изоляции. Ее можно обклеивать пенопластом до 5 см толщиной, или помещая в короб, заполняя свободное место монтажной пенкой.

Обратите внимание, что для анодирования в домашних условиях раствор серной кислоты получают посредством разбавления электролита для аккумуляторов автомобиля дистиллировать водой в пропорции 1 к 1. Купив канистру с объемом 5 литров, можно получить 10 литров раствора.

Смешивание, когда в кислоту добавляют немного воды, сопровождается сильным выделением тепла, и она в буквальном смысле начинает вскипать и разбрызгиваться. По этой причине в целях безопасности серную кислоту вливают в канистру с водой. До начала процесса анодирования его подвергают химическим подготовкам. Речь идет про процесс обезжиривания. В промышленных условиях производят обработку калием или едким натром. Но в домашних условиях лучше применять обычные хозяйственное мыло. Посредством мыльного раствора и зубной щетки с поверхности следует хорошо убрать загрязнения. После этого для начала заготовки следует промыть теплой водой, а после и холодной. Кстати, альтернативой хозяйственному мылу может стать стиральный порошок. Его следует растворить в закрытом контейнере из пластика и поместить туда обрабатываемые детали, следует сильно встряхнуть. Далее детали промывают и просушивают воздушным горячим потоком. Активный кислород, который содержится в стиральном порошке, а еще защищает обезжиренные изделия, даже если взять их руками без защитных перчаток.

Подготовительный этап электролита

Растворы кислот можно считать небезопасными реактивами, и потому для проведения анодирования алюминиевых металлов в домашних условиях прибегают к остальному виду раствора. для его приготовления применяют соду и соль, которые всегда есть под рукой. Для изготовления электролита требуется взять пару пластмассовых емкостей, и в них наводят содовый и солевой раствор, соблюдая пропорцию – на 1 меру соли или соды следует добавить 9 порций дистиллированной воды. После того, как компоненты растворятся, раствор следует выдерживать с целью оседания частиц на дно, которые растворились. При переливании в емкость для анодирования его следует процедить.

Способы анодирования алюминия

Было создано несколько методов для того, чтобы производить обработки сплавов из алюминия, но широкое применение нашел именно химический метод в электролитной среде. Для того, чтобы сделать такой раствор, применяют следующие кислороды:

• Щавелевую.
• Серную.
• Хромовую.
• Сульфосалициловую.

Для того, чтобы придавать дополнительные свойства раствору органические кислоты или даже соли. В домашних условиях в основном применяют серные кислоты, но при обработке деталей со сложными конфигурациями предпочтительно применять хромовую кислоту. Процесс производится при температуре от 0 до +50 градусов. При низкой температуре на алюминиевой поверхности образуется твердое покрытие. При повышении уровня температуры процесс начинает протекать куда быстрее, но при этом покрытие будет иметь высокую степень мягкости и пористости.

Помимо химического способы в определенных случаях применяют такие способы анодирования алюминия:

• Микродуговое.
• Цветное – при помощи опускания в электролит, адсорбацией. Опусканием в окрашивающих раствор и гальваникой.
• Интегральное.
• Интерферентное.

Теперь рассмотрим еще пару способов подробнее.

Тепловой метод анодирования

Анодирование стали в домашних условиях (причем теплое) применяется для получения базы под краску. Покрытие пористого типа, но за счет этого оно будет иметь высокую степень адгезии. Нанесенная поверх эпоксидная краска будет надежно защищать сталь и алюминий от внешнего вида воздействий. Недостатком будет считаться низкая прочность механического типа и коррозионная устойчивость покрытия. Оно разрушается при контактировании с морской водой и активными металлами. Такой метод можно производить в домашних условиях. Процесс будет протекать при комнатной температуре или даже выше (но не больше +50 градусов). После обезжиривания заготовки устанавливают на подвесках, которые будут удерживать из в электролитном растворе.

Анодирование продолжается до тех пор, пока на поверхности не будет образовываться покрытие молочного цвета. После снятия напряжения заготовки следует промывать в прохладной воде. Далее элементы подлежат окрашиванию. Производить окрашивание их путем помещения в контейнер с горячим красителем. После этого полученный результат следует закрепить на протяжении 60 минут.

Холодный способ

Для выполнения анодирования такого металла, как алюминий, требуется:

• Источник питания 12 В (стабилизатор или АКБ).
• Реостат.
• Алюминиевые провода.
• Емкости для раствора.
• Амперметр.

Кстати, холодная технология будет отличаться тем, что рост покрытия анодированного типа со стороны металлов протекает с огромной скоростью, чем его растворение со стороны извне. Для начала следует произвести подготовительные работы, которые описаны ранее. Далее следует закрепить детали. Не забывайте еще и про то, что под крепежными элементами не образуется пленка. А подвешенные заготовки при опускании в емкость не должны касаться дна и стенок. К элементам от источника питания следует подключить анод, получается, к емкости под катод. Плотность тока должна быть подобрана в пределах от 1.6 д 4 А/дм². Рекомендуемое значение от 2 до 2.2 А/дм². При малом значении процесс будет протекать куда медленнее, а при большом может появиться пробой в цепи и покрытие начинает разрушаться.

Не рекомендовано, чтобы температура электролита поднимается выше +5 градусов. При анодировании электролит будет прогреваться неравномерно. В центре он будет теплее, чем в углах емкости, и потому требуется постоянное смешивание.

Длительность процесса анодирования при холодном методе составляет примерно ½ часа для небольшого элемента. Для крупных деталей длительность может составить от 1 до 1.5 часов. На окончание процесса указывает измененный оттенок на поверхности изделия из алюминия. После отсоединения проводов деталь следует промыть.

Как закрепить результат

Качество анодирование такого металла, как алюминия, будет зависеть от финального этапа – закрепления покрытия. Для этого после нанесения покрытия и промывания элемента помещают на ¼ часа в марганцовый раствор. После выемки следует промывать детали под горячей и холодной водой, чтобы удалить из пор остатки раствора. До начала окрашивания следует закупорить микроскопические поры на пленке, и для этого изделия кипятят в дистиллированной воде примерно 30-40 минут.

АНОДИРОВАНИЕ АЛЮМИНИЯ в домашних условиях [своими руками]

[Анодирование алюминия в домашних условиях] своими руками необходимо, если вы хотите, чтобы материал бы защищен от коррозии и прослужил как можно дольше.

Алюминий очень часто используется в домашнем производстве и быту, поэтому знать, как обеспечить его защиту своими руками, не прибегая к помощи специалистов, будет полезно каждому.

Благодаря анодированию на поверхности металла появляется плотная и толстая окисная пленка, которая защищает его от коррозии и других негативных факторов воздействия природной среды.

Наиболее прочную и стойкую пленку вам поможет создать технология тонкослойного анодирования, о которой вы узнаете в этой статье.

Подготовка к анодированию

Своими руками анодирование может провести любой, однако нужно создать минимальные меры предосторожности, прежде чем начинать работу. Лучше всего, чтобы процесс проходил на открытом воздухе: на улице или хотя бы на балконе.

Также нужно подумать о самозащите, т.к. в ходе анодирования вы будете иметь дело с кислотой, а это химическое вещество, которое способно вызвать неприятный зуд при попадании на кожу, и куда более тяжелые травмы, если попадет на слизистую оболочку глаз.

Процесс анодирования своими руками вы можете увидеть на фото.

Лучше всего заниматься анодированием в защитных очках и заранее подготовить воду или слабый содовый раствор, чтобы, в случае чего, сразу же промыть участок, на который попала кислота.

Анодирование ни в коем случае нельзя проводить в закрытом помещении, т.к. вы будете иметь дело с выделениями кислорода и водорода, которые появляются на аноде и катоде.

В результате получится электрохимическое соединение по свойствам аналогичное динамиту.

Если создавать подобное электрохимическое соединение в закрытом пространстве, то для серьезных травм и даже смерти будет достаточно одной искры, которую выделяет электрохимическое соединение.

Прежде чем приступать к работе, учитывайте размер деталей: после процесс анодирования они увеличатся в размере как минимум на 0.5 мм – такова толщина защитного слоя, который создается в ходе процесса.

Если до анодирования детали закручиваются впритирку, то после его окончания они, скорее всего, совсем не будут закручиваться и вся работа пройдет зря.

Поэтому проследите, чтобы материалы свободно двигались до начала анодирования, чтобы потом не пришлось начинать заново всю работу, т.к. шлифовать анодированную поверхности практически бесполезно.

Однако можно отполировать детали с помощью полировочного круга так, чтобы они приобрели зеркальный блеск. Это вполне можно сделать своими руками.

Благодаря этому процессу изделия будут выглядеть лучше, а также уменьшиться вероятность прогара, который нередок при анодировании.

Кроме того, технология анодирования никак не влияет на дефекты деталей – если они есть, то и после окончания работ останутся заметны.

Гальваника – необходимый этап, предшествующий основной работе. Перед ней металл нужно тщательно обезжирить. Для этого лучше использовать хозяйственное мыло и щетку.

Некоторые советуют подержать металл в натрии или калии, но от этого поверхность может испортиться. Нужно промыть изделия попеременно сначала в горячей, а затем в холодной воде.

Видео:

В пластиковую емкость нужно добавить стиральный порошок и растворить его в горячей воде, а затем засыпать туда детали и потрясти их. После промывки нужно высушить твердое тело деталей под горячим воздухом.

Чтобы провести анодирование, вам понадобится электролит, который можно сделать своими руками. Для домашнего изготовления чаще всего используют серную кислоту, которую разводят в дистиллированной воде.

Купить и воду, и кислоту вы сможете в любом магазине автозапчастей, чтобы не тратить время на их самостоятельное изготовление.

Нужно только учитывать, что в магазинах кислота выпускается разбавленной, поэтому пропорции для смешивания жидкости должны быть 1:1. Процесс анодирования  требует около 10 литров электролита для мелких деталей и 20 – для крупных.

Следовательно, вам понадобится 5 литров раствора и 5 литров воды, чтобы получить нужное количество.

Вливать воду в кислоту нужно постепенно, тонкой струей, т.к. жидкость моментально нагревается и при большом потоке просто закипит и начнет брызгать. Не забывайте размешивать смесь с помощью стеклянной палочки и надеть очки перед работой.

Если кислота попала на кожу или одежду, то ее нужно удалить с помощью воды, а затем промыть участок содовым раствором.

Этапы работ

При проведении анодирования деталей, температура должна оставаться в следующем диапазоне: от -10 до + 10 градусов.

Если она будет ниже, то напряжения у блока питания будет недостаточно, чтобы поддерживать нужную силу тока, а если выше, то не сформируется твердое защитное покрытие – оно будет мягким и бесцветным и не сможет защитить металл.

Лучше всего заканчивать анодирование, когда температура достигла +5 градусов, т.к. в углах ванны и на поверхности предмета будет разная температура, а процедура анодирования позволяет выделять достаточное количество тепла.

Кроме того, процесс перемещения электролита должно быть постоянным: мешать его можно с помощью воздуха, ложки или насоса, чтобы температура на поверхности обрабатываемого изделия и алюминия была примерно одинаковой.

Разница же температур приведет к тому, что некоторые участки детали перегреются, а затем на них появятся пробои или случится растрав изделия.

Чтобы провести твердое анодирование под золото, вам понадобится специальное оборудование. Чаще всего это несколько ванн, в одной из которых будут обрабатываться детали из алюминия, а другая – маленькая емкость.

Для нее можно использовать пищевые контейнеры или пластиковые горшки. Стенки и дно ванн нужно покрыть алюминиевыми листами, либо сделать из них специальную выкройку и согнуть ее так, чтобы получилась емкость.

Это нужно, чтобы создать равномерную плотность тока с каждой стороны изделия.

Корпус ванны должен обладать хорошей теплоизоляцией, иначе электролит будет нагреваться слишком быстро, и жидкость придется постоянно менять.

Проще всего создать теплоизоляционный слой, оклеив стенки пенопластом толщиной 2-4 см, либо залить промежутки пеной для строительства.

После того как вы залили в ванну электролит, на выход нужно поставить блок питания, генерирующий ток. Чтобы регулировать силу подачи тока, присоедините резистор к цепи.

Если контакт качественный, то вы увидите кислородные пузырьки, которые будут появляться по всей поверхности изделия. Они небольшие по диаметру и по течению напоминают струи дыма.

Длительность этого процесса зависит от скорости окраски деталей – под золото или в другой цвет. Окрашивание в цвет будет заметно визуально, поэтому никаких других приспособлений не требуется.

Скорость окрашивания под золото, в черный цвет и другие оттенки зависит от размера детали: для маленьких объектов это около 20-30 минут, для больших – 60-90 минут.

После того как вся деталь приобретет нужный цвет, достаньте ее из емкости и промойте под холодной водой, а затем протрите ваткой, смоченной в растворе марганцовки – это поможет удалить лишние микроэлементы, получившиеся в ходе реакции, но поможет сохранить цвет под золото или другой.

После изъятия детали, она должна иметь светло-серый цвет, быть гладкой и блестящей.

Видео:

В зависимости от режимов анодирования, изделия могут приобрести различный цвет: серый, темно-матовый, золотой и т.д. Чтобы дополнительно окрасить детали, нужно поместить их в анилиновый краситель, который нагреет деталь до 50-60 градусов.

Перед тем как начинать цветное анодирование, нужно отфильтровать раствор, чтобы на поверхности деталей не образовались пятна, которые появляются от оставшихся мелких крупинок красителя.

Чтобы окрасить изделия и получить нужный цвет, обычно достаточно 15-20 минут.

После того как необходимый цвет (черный, под золото и др.) и защитный слой правильной консистенции (твердый и блестящий) получен, нужно дополнительно зафиксировать его, чтобы со временем он не слез.

Поскольку анодирование под золото создает пористую структуру материала, которая не устойчива к химическим воздействиям, хоть и тщательно защищена от механических воздействий.

Технология закрытия микропор на металле может быть различной. Легче всего проварить анодированные детали в воде на плите в течение 30 минут. Для варки лучше всего использовать дистиллированную воду, т.к. она придаст материалу больше защитных свойств.

Другой способ: сделать для деталей паровую баню, в которой они должны находиться также не менее получаса.

Технология работы с алюминием может несколько отличаться, в зависимости от типа детали и материала, но в целом все этапы анодирования материала выглядят подобным образом.

Видео:

Отличия могут быть в температуре электролита, однако рекомендуется следовать в этом приведенным цифрам, т.к. в ином случае защитные свойства материала будут недостаточны, либо вы получите не тот цвет, который вам был нужен.

Если вы проводите анодирование под золото и другие цвета, то лучше всего выбирать холодный способ, т. к. в этом случае слоя покрытия будет более толстым, а сами детали приобретут красивый цвет: под золото, черный или другие оттенки, а также будут блестеть.

Как анодировать алюминий | The Federal Group USA

Анодирование алюминиевых деталей может быть эффективным способом улучшения механических свойств деталей или улучшения их внешнего вида. Многие люди не знают, как анодировать алюминий, хотя этот процесс довольно прост. Читайте дальше, чтобы узнать больше об анодировании алюминия в домашних условиях или на производстве.

Почему вам может понадобиться анодировать алюминий

Есть несколько веских причин рассмотреть возможность анодирования алюминиевых деталей. При анодировании алюминия создается слой оксида, который образует слой на поверхности алюминия. Этот слой настолько тонкий, что он даже существенно не влияет на размеры прецизионных деталей. Поскольку оксидный слой тверже алюминия, он защищает металл под ним, делая его устойчивым к царапинам и повышая коррозионную стойкость.

Оксидный слой также более шероховатый, чем поверхность алюминия, что позволяет окрашивать или окрашивать анодированный алюминий. На самом деле, вы можете добавить любой цвет к анодированным алюминиевым деталям. Окрашивание осуществляется либо с помощью красителей в процессе анодирования, либо путем последующей окраски. Окрашивание предпочтительнее, так как оно создает постоянную окраску, что означает, что он не выцветает и его нельзя поцарапать.

Преимущества анодирования алюминиевых деталей

Анодирование алюминиевых деталей обеспечивает множество преимуществ, как с точки зрения эстетики, так и с точки зрения механики самих деталей.

С визуальной точки зрения эффекты весьма впечатляющие, а отделка неизменна. Он износостойкий, поэтому никогда не поцарапается и не потускнеет, и его никогда не потребуется подкрашивать. Кроме того, это экологично.

С механической стороны процесс анодирования делает поверхность деталей чрезвычайно прочной. Оксид чрезвычайно твердый и обеспечивает превосходную защиту от истирания и коррозии. Теплоизоляционные свойства также на высоте.

В целом, этот процесс улучшает внешний вид деталей и делает их более долговечными. Кроме того, этот процесс очень доступен, даже если вы любитель и человек, который будет делать это дома самостоятельно.

Материалы, необходимые для анодирования алюминия

Материалы, которые вам понадобятся для анодирования, довольно простые и не слишком дорогие. Если вы думаете, что будете делать это регулярно, имеет смысл установить домашнюю станцию ​​анодирования.

Вот что вам понадобится:

• Серная кислота
• Дистиллированная вода
• Несколько баков (емкостей) для жидкостей
• Катод А
• Алюминиевая проволока (подойдет и титановая)
• Обезжириватель
• Щелок
• Нейтрализатор кислоты
• Источник питания
• Краситель (если вам нужна цветная деталь)

Вам также потребуется хорошо проветриваемое помещение для установки станции анодирования, а также средства индивидуальной защиты (защитные очки, перчатки, респиратор и т. д.).

В дополнение к перечисленным выше необходимым материалам вы также можете приобрести дополнительные элементы, облегчающие вашу работу. К ним относятся:

• Мешалка для кислотной ванны
• Салфетки Scotch-Brite для очистки деталей перед анодированием
• Шарики для пинг-понга (помещены в резервуар для предотвращения кислотного тумана)
• Дешевый чайник для нагрева красителя
• Обогреватель аквариума для регулирования температуры в аквариуме
• Кухонный термометр для проверки температуры

Как анодировать алюминий в домашних условиях

Ниже приведены основные пошаговые инструкции, которым должен следовать домашний любитель самостоятельно анодировать алюминиевые детали. Пожалуйста, имейте в виду, что для освоения процесса требуется время, и ваши материалы могут потребовать некоторых настроек.

1. С помощью губки Scotch-Brite очистите поверхность и удалите следы механической обработки.
2. Наденьте защитное снаряжение, включая перчатки.
3. Используйте обезжириватель, чтобы хорошо очистить деталь, затем промойте дистиллированной водой.
4. Протравите деталь, погрузив ее в щелочную ванну на 3-5 минут. Используйте примерно 4 столовые ложки щелочи на 1 галлон воды.
5. Выньте из ванны со щелочью и промойте дистиллированной водой.
6. Проверьте чистоту, поливая изделие водой. Если чистая, вода должна стекать. Если на поверхности капли воды, значит, деталь недостаточно чистая для анодирования.
7. Установите деталь на стойку, прикрепив ее к алюминиевой (или титановой) проволоке. Убедитесь, что соединение хорошее, и не забывайте, что там, где провод соприкасается с деталью, будет неанодированная метка.
8. Создайте ванну, добавив серную кислоту в дистиллированную воду в контейнере для анодирования в соотношении 1 часть кислоты на 3 части воды. Обратите внимание, что анодирование наиболее успешно, когда температура ванны составляет 70 градусов по Фаренгейту. Все, что выше 75 F или ниже 65 F, не даст хороших результатов.
9. Теперь все идет в бак. Добавьте катод, убедившись, что он не касается деталей. Добавьте мешалку. Подвесьте детали в резервуаре, убедившись, что они ничего не касаются. Добавьте обогреватель и термометр. Добавьте шарики для пинг-понга, чтобы покрыть поверхность.
10. Прежде чем продолжить, убедитесь, что температура составляет 70 градусов.
11. Настройте источник питания и подключите положительную клемму к проводу, прикрепленному к деталям. Отрицательная сторона присоединена к катоду. Теперь все может стать обидчивым.
12. Сила тока устанавливается исходя из общей площади анодируемой поверхности. Для хорошей твердой поверхности используйте 0,03 ампера на квадратный дюйм, а для более мягкой поверхности, которая лучше впитывает краску, используйте 0,02 ампера на квадратный дюйм.
13. Пуск при 16 вольт. Вы можете найти всевозможные онлайн-калькуляторы, но домашняя установка, начинающаяся с 16 вольт, должна подойти вам довольно близко. Во время процесса следите за температурой бака. Температура может повышаться во время процесса.
14. Пока идет процесс анодирования, нагрейте красители. Для большинства цветов лучше всего подходит температура 140°F, но некоторые лучше работают при более низких температурах. Вам придется поэкспериментировать с брендами и цветами.
15. Подготовьте один бак с дистиллированной водой и другой с нейтрализатором кислоты.
16. Отключите питание и извлеките детали из ванны для анодирования. Сначала погрузите в дистиллированную воду на 10-15 секунд, затем промойте в баке нейтрализатора кислоты на 5 минут. Промойте второй раз в дистиллированной воде и погрузите детали в краску. Они должны сразу начать принимать цвет, но обязательно оставьте детали в краске на 10-15 минут, в зависимости от того, насколько глубоким вы хотите получить цвет.
17. После окончания окрашивания детали необходимо прокипятить в течение 15 минут. Кипячение затвердевает и запечатывает краску.

Анодирование в домашних условиях доступно для неспециалистов, но многие другие процессы изготовления металлов, такие как ковка, штамповка и экструзия, требуют участия профессионального производителя. Если вам нужны нестандартные металлические изделия и процессы, свяжитесь с The Federal Group USA сегодня.

Как анодировать алюминий в домашних условиях — сделать его из металла

В одном магазине, где я работал, мы регулярно отправляли вещи на термообработку, анодирование, оцинковку, гальванизацию, что угодно. Если вы хотите что-то сделать для личного проекта, просто положите это в кучу и наберитесь терпения.

К сожалению, я больше не работаю в этом магазине. Там, где я сейчас нахожусь, на самом деле довольно редко можно получить что-то анодированное. Поэтому для своих небольших проектов я провел небольшое исследование того, как я могу реализовать это дома в своем гараже.

Я обнаружил, что информация очень разбросана. Вот почему я собрал все, что узнал, в эту статью. Это должно быть довольно хорошо все, что вам нужно, чтобы начать.

В этом посте я поделюсь тем, что узнал о том, как добиться успеха, а также несколькими советами и приемами, которые помогут вам в этом.

Отказ от ответственности: Я сделал это профессионально, но делать это дома — совсем другое дело. Ожидайте, что потребуется несколько попыток, прежде чем вы получите правильный процесс.

Содержание

Что дает анодирование алюминия?

Вероятно, стоит начать с этого руководства, убедившись, что вы понимаете, что это за процесс. Это поможет вам понять, что происходит и почему это важно при выполнении шагов.

Что дает анодирование алюминия? Анодирование алюминия создает тонкий слой оксида алюминия на металле. Этот защитный оксидный слой имеет более шероховатую поверхность, что позволяет красителям или краскам прилипать к металлу. Он тверже алюминия, поэтому обеспечивает определенную степень защиты. Это также придает алюминию коррозионную стойкость. Поскольку окисляется такой тонкий слой, это можно делать с прецизионными деталями с минимальным влиянием на геометрию.

Это также обычно делается для косметики, даже на частях, которые не будут окрашены или окрашены. Анодирование придает алюминию тусклый светло-серый цвет. Он также не будет подвергаться коррозии от таких вещей, как соль на ваших руках, оставляя со временем мутные следы, как яркий алюминий.

То, что вам нужно

Сам процесс анодирования не так уж и сложен, и его установка не слишком дорога (знаю, все относительно).

Для анодирования алюминия вам понадобится:

• Источник питания с соединениями
• Кислота
• Дистиллированная вода
• Катод
• Контейнер
• Краситель (нужен только в том случае, если вы хотите сделать его другим цветом)
• Алюминиевая или титановая проволока
• Обезжириватель
• Нейтрализатор кислоты
• Мешалка (дополнительно)
• Защитное снаряжение
• Вентилируемое помещение для работы

Многие из этих вещей можно раздобыть, но некоторые вещи работают лучше, чем другие. Я рассмотрю некоторые варианты того, что можно использовать здесь, чтобы помочь вам установить бюджет. По крайней мере, вы будете знать, чего ожидать, и не будете тратить деньги на то, что не сработает.

Мелкомасштабная установка для анодирования

Если анодирование — это то, чем вы хотели бы заниматься довольно часто и не жалеете немного денег, то это имеет смысл.

Полные наборы сложно найти в Интернете, иногда вам нужно покупать предметы по отдельности.

Вот краткий обзор того, что доступно. Если это не то, что вас интересует, просто перейдите к следующему разделу, посвященному более самостоятельному подходу. Спойлер: путь «сделай сам» даст вам очень смешанные результаты.

Примечание:  Цены в Интернете колеблются, поэтому я могу написать эту статью сегодня, а завтра они будут другими. Я сделал все возможное, чтобы дать довольно хорошее представление о том, для чего нужны эти вещи, но не держите меня за ноги! Бюджет находится в конце раздела передач.

Источник питания

В общем, вы ищете что-то, что может выдавать около 18 В и выше.

Сила тока важна в зависимости от площади поверхности детали, которую вы хотите анодировать. Это немного легче сбалансировать, поскольку вы можете компенсировать это, просто запустив его дольше. В любом случае, вам, вероятно, понадобится хотя бы один усилитель для небольших безделушек и виджетов.

Вы можете найти приличные источники питания в Интернете примерно за 60-100 долларов США. Преимущество заключается в том, что эти источники питания универсальны — вы можете использовать их и для других целей, например, для гальванического покрытия.

Это тот, который я бы порекомендовал подобрать. Это 30 вольт и 5 ампер, поэтому его хватит для большинства проектов площадью около одного квадратного фута. У него также есть несколько симпатичных зажимов из кожи аллигатора, которые облегчают жизнь таким проектам.

Как правило, требуется от 0,02 до 0,03 А на квадратный дюйм площади поверхности детали.

Если вы хотите использовать MacGyver для своей установки, вам может сойти с рук использование зарядного устройства для автомобильного аккумулятора большего размера. Преимущество этого в том, что у вас уже может быть тот, который будет работать. Недостатком является то, что у вас нет такого же контроля над мощностью, вам будет трудно настроить процесс, чтобы все было правильно. Анодирование может быть суетливым.

Кислота

Серная кислота чаще всего встречается в гаражах. Обычно вы можете найти его примерно за 40 долларов за полтора галлона.

Профессиональный совет:  Аккумуляторная кислота — это, по сути, серная кислота, но, вероятно, в нее также входят некоторые добавки. Для наших целей работает нормально. Обычно вы можете получить его немного дешевле, чем лабораторный материал. Вот пример на Amazon чего-то, что будет работать.

Это необязательно, но использование очень сильной кислоты может быть хорошим способом подготовить алюминий и удалить любой оксид, который может быть на нем. Щелок отлично работает и стоит дешево. Вам не нужно его много.

Краситель

Многие интернет-ресурсы советуют просто использовать краситель для ткани, если вы хотите покрасить анодированную деталь. Исходя из моего опыта, этот обычно работает как надо, но не всегда. Иногда цвета действительно не совпадают — синий может выглядеть фиолетовым, фиолетовый может выглядеть розовым и т. д.

Если вы не слишком привередливы, краска для одежды стоит довольно дешево. Обычно вы можете купить его за несколько долларов в Интернете.

Если вы хотите убедиться, что это работает должным образом, просто выберите подходящий краситель для анодирования. Вот пример того, что отлично сработает. Хороший краситель обычно стоит около 20 долларов за бутылку, в зависимости от того, где вы его берете.

Катод

Технически для этого можно просто использовать кусок алюминия, но свинец работает лучше и служит вечно. Я получил наилучшие результаты, используя листовой свинец, так как он имеет большую площадь поверхности.

Вы можете просто купить свинцовые накладки в домашнем центре или купить небольшой лист на Амазоне. По сути, это будет разовая покупка, так как свинец на самом деле не портится.

Контейнер

Пластиковые контейнеры отлично подходят. Вам не нужно слишком много думать об этом. Для деталей среднего или крупного размера просто используйте 5-галлонное ведро из полиэтилена высокой плотности, красивое и чистое. Для на самом деле мелкие вещи, вы можете использовать контейнер для посуды или даже стеклянную банку.

Просто выберите то, что не проводит электричество и может противостоять кислоте.

Проволочная сетка

Для удержания детали можно использовать алюминиевую или титановую проволоку. Я настоятельно предпочитаю использовать титан. Вот почему.

Стеллаж должен надежно проводить электричество. Оксид алюминия не проводит электричество.

Это означает, что если вы используете алюминиевую проволоку, она тоже будет анодирована. Титан не будет. Таким образом, титановая проволока не только пригодна для повторного использования, но и снижает вероятность потери соединения во время процесса.

В любом случае оба провода будут работать, и они не будут стоить дорого. Можно подобрать титановую проволоку (чуть дороже) или алюминиевую проволоку (дешевле). Честно говоря, если вы планируете анодировать несколько деталей, просто возьмите титановую проволоку.

Обезжириватель

Здесь нечего переусердствовать, просто то, что удалит жир или масло с детали и сделает ее красивой и чистой. Возможно, у вас уже есть что-то хорошее в вашем гараже. Это будет отлично работать.

Нейтрализатор кислоты

Используйте пищевую соду. Работает как шарм.

Мешалка

Это необязательно, но это хорошая идея. По сути, это предотвращает прилипание пузырьков к детали во время анодирования и оставление небольших следов. Если вы хотите, чтобы детали выглядели безупречно, есть простой, но чрезвычайно эффективный лайфхак.

Используйте воздушный насос для аквариума. Если вы не можете «одолжить» рыбку из аквариума вашего ребенка на какое-то время, вы можете проверить текущую цену на Amazon здесь.

Защитное снаряжение

Это важно. Вам понадобятся средства защиты глаз, респиратор для химикатов и перчатки.

Я видел, как многие люди используют простую маску от пыли, когда делают подобные вещи. Я действительно не рекомендовал бы это, так как пылезащитные маски не останавливают пары, только частицы.

Это маска, которая работает хорошо, она не слишком дорогая и кое-что сделает против паров. Он также поставляется с некоторыми защитными очками, если у вас еще нет пары. Попадание кислоты в глаза — отстой.

Это не значит, что пары слишком токсичны, но лучше не вдыхать их.

Вам также понадобятся перчатки. Я предпочитаю нитрил, и вы можете получить коробку совсем недорого. Это делается не только для того, чтобы защитить руки от ожогов кислотой, но и для того, чтобы масло не попало на деталь. Если вы коснетесь детали голыми руками, после анодирования у вас останутся необратимые отпечатки пальцев.

Разные полезные вещи

Есть несколько вещей, которые не обязательно необходимы, но действительно помогают вам хорошо выполнять свою работу.

Шарики для пинг-понга могут плавать на поверхности кислотной смеси. Это довольно хорошо устраняет кислотный туман, который вы получите, когда резервуар начнет пузыриться во время процесса. Вы можете купить в Интернете упаковку из 50 штук, которой хватит на всю жизнь анодирования.

Подушечки Scotch Brite — хороший способ придать поверхности красивый вид даже перед анодированием. Не обязательно, но если вы анодируете обработанные детали, все метки будут видны. Это просто делает часть выглядит немного более профессионально. Вы можете купить большую упаковку из них, которая прослужит вам некоторое время с отличным соотношением цены и качества. Я постоянно использую этот материал для разных проектов, поэтому у меня всегда есть заначка на полке.

Чайник для разогрева красителя (если вы хотите покрасить детали). Большинство красителей должны иметь температуру около 120-140 F или около того, когда вы погружаете деталь, и использование электрического чайника делает этот шаг очень простым. Вы можете купить дешевый на Amazon. Только не используйте его после заваривания чая.

Нагреватель для аквариума позволит регулировать температуру в аквариуме. Вы хотите, чтобы она была как можно ближе к 70F. Если вы делаете это в помещении с регулируемой температурой, это не критично. Если вы делаете это в неотапливаемом гараже, я очень рекомендую это. Узнать цену на Amazon можно здесь.

Термометр для мяса позволит вам быть уверенным в своей температуре. Это также очень удобно для проверки тепла ваших красителей. Не обязательно, но хорошая идея. Вы можете получить один дешево онлайн.

Общая сумма

Скорее всего, у вас в гараже есть немало таких вещей, или вы можете их раздобыть. Но на случай, если вам придется покупать абсолютно все новое, вот что ожидать, если вы платите за все довольно среднюю цену.

Имейте в виду, это все, если вам нужно купить Разумное количество этого материала является необязательным, и вы также можете купить его в меньших количествах, если хотите. Но начиная с нуля, это установка, которая позволит вам выполнять анодирование действительно хорошего качества в вашем гараже. Многие ребята используют подобные установки для изготовления деталей, которые они продают в Интернете.

После того, как вы все настроите, поддерживать вашу систему совсем не дорого. Вам нужно будет добавить кислоту, щелочь, краску, обезжириватель, пищевую соду, перчатки и скотч-брайт, но вы действительно не используете все это так много. Этот материал прослужит вам некоторое время. Анодирование не является дорогим процессом, если у вас есть оборудование.

Как анодировать алюминий своими руками

Хорошо, когда у вас есть все необходимое, вот пошаговые инструкции, как это сделать.

Имейте в виду, что каждая настройка отличается, и вам нужно будет точно настроить процесс, чтобы получить желаемые результаты. Не ждите, что с первых раз получится идеально.

Scotch-Brite the Aluminium

Придает красивую ровную поверхность, которая будет хорошо выглядеть после анодирования. Это не совсем обязательно, но серьезно делает деталь более профессиональной.

Если не шлифовать скотчем, то следы обработки будут хорошо видны. Деталь будет блестящей в тех местах, где качество поверхности лучше, и тусклым в тех местах, где поверхность не идеальна. Просто после анодирования это более заметно.

Наденьте снаряжение

Держите респиратор под рукой. Наденьте защитные очки. Самое главное на этом этапе  надеть перчатки!!! Если вы не наденете перчатки, на вашей части останутся отпечатки пальцев, и ваше анодирование будет выглядеть ужасно.

Очистите детали

Достаньте обезжириватель и чистые тряпки. Поверхность детали должна быть идеально чистой. Когда закончите, промойте часть дистиллированной водой.

Травление деталей

Возьмите щелочь и смешайте ее с дистиллированной водой. Соотношение составляет около 3-5 столовых ложек чистой щелочи на 1 галлон воды. Убедитесь, что вы надели респиратор и защитные очки в этот момент, щелочь может быть неприятной вещью.

Замочите деталь на 3-5 минут, затем промойте дистиллированной водой.

Проверка чистоты

На этом этапе можно проверить деталь водой, чтобы убедиться, что она очищена должным образом.

При правильной очистке вода должна плавно стекать с поверхности детали. Если вы ошибетесь, вода будет капать на поверхность. Это потому, что на поверхности все еще есть масла. В этом случае повторите процесс очистки.

Этот шаг очень важен. Анодирование будет работать только на действительно чистой детали.

На этом этапе абсолютно необходимо не допускать контакта детали с чем-либо грязным. Надевайте перчатки на протяжении всего процесса и не кладите деталь на грязную поверхность.

Стойка для деталей

Прикрепите детали к алюминиевой или титановой проволоке. Имейте в виду, что в месте контакта провода с деталью останется неанодированный след.

Большинству парней нравится использовать внутреннюю часть дырки в качестве точки контакта, чтобы ее не было видно. Один изящный маленький трюк состоит в том, чтобы скомкать конец проволоки и засунуть его в отверстие. Пружинящая проволока продырявит деталь на месте, и у вас не будет видимых следов на анодированной поверхности.

Одна важная вещь: вам нужна хорошая связь. Если соединение потеряно, процесс гарантированно завершится ошибкой. Поскольку оксид алюминия не проводит электричество, вам придется вытащить деталь, отшлифовать анодированную поверхность и перезапустить процесс. Это боль.

Pour the Bath

Поставьте контейнер в хорошо проветриваемом месте. Анодирование лучше всего работает при температуре около 70 F. При необходимости дайте жидкости время акклиматизироваться. Анодирование при температуре более 75 градусов не даст очень хороших результатов.

Сначала налейте в контейнер дистиллированную воду. Затем добавьте серную кислоту. Соотношение 1 часть кислоты на 3 части воды. Я знаю, что другие веб-сайты говорят, что нужно делать пополам. Они ошибаются. Кислота не должна быть такой сильной. Эта концентрация работает лучше и дешевле.

Всегда лейте кислоту в воду, а не воду в кислоту. Ожоги могут быть неприятными, если вы напортачите.

Установка Gear

Поместите свинцовый катод в ванну. Очень важно, чтобы он не касался деталей. Мне нравится оборачивать его вокруг внутренней части ведра, чтобы получить хороший ровный оксидный слой на детали. Понятия не имею, действительно ли это имеет большое значение или нет, но это то, что я делаю.

Поместите воздушный насос прямо под то место, где будут детали. Чем больше ажиотажа вокруг деталей, тем лучше.

Поместите нагреватель и термометр в бак. Перед началом убедитесь, что в ванне температура как можно ближе к 70 F.

Подвесьте детали в баке. Обычно я просто кладу на ведро кусок плоского стержня и подвешиваю к нему детали. Убедитесь, что они ничего не касаются!

Если вы решили приобрести шарики для пинг-понга, вы можете добавить их сюда. Добавьте достаточно, чтобы покрыть поверхность кислотной смеси.

Добавить питание

Настройте источник питания. Прикрепите положительную сторону к проводу на ваших деталях. Прикрепите отрицательную сторону к свинцовому катоду.

Подсказка: Детали — это ваш анод, свинец — это катод. Анодирование = детали являются анодами. Части всегда положительны.

Когда все выглядит надежно, пришло время включить блок питания. Вот где это становится суетливым.

Вы хотите установить силу тока в зависимости от общей площади поверхности ваших деталей. Использование 0,03 ампер на квадратный дюйм даст хорошую твердую поверхность, использование 0,02 ампер на квадратный дюйм даст более мягкую поверхность, но она впитает больше красителя. В любом случае, потребуется немного поэкспериментировать, чтобы сделать этот образ именно таким, каким вы его хотите.

Попробуйте для начала запустить на 16 вольт. На самом деле, есть целая куча вычислений, которые вы можете сделать, чтобы получить это теоретически идеально, но это руководство для начинающих. Это подведет вас достаточно близко, чтобы начать. Кроме того, есть несколько других переменных, влияющих на расчеты, которые на самом деле сложно получить идеально с помощью одной из этих домашних установок.

Итак, вот очень упрощенный калькулятор, который я придумал, и он хорошо работает, когда я делаю это дома. Имейте в виду, что это не , который я использую на работе для профессионального управляемого аэрокосмического анодирования, но, похоже, он работает довольно хорошо для этих более самодельных установок.

Хорошей идеей (по крайней мере, хорошей практикой) является медленное увеличение мощности усилителя. Это то, чем мы занимаемся профессионально — довольно часто бывает, что при запуске партии есть 5 или 10 минут. Вам не нужно двигаться так медленно, но просто не включайте мощность сразу — не торопитесь, поворачивая эту ручку вверх.

Установите таймер для числа, которое дал вам калькулятор, и идите на кофе-брейк!

Совет для профессионалов:  Если вы анодируете несколько деталей или одну крупную деталь, следите за температурой ванны. Он может согреться, если он работает усерднее. Если вы видите, что он нагревается до 75 F или выше, попробуйте сделать что-нибудь, чтобы охладить его.

Вы также должны убедиться, что она не опускается ниже 60 F. Вот где нагреватель для аквариума пригодится.

Разогрейте краску

Достаньте чайник и разогрейте краску, проверяя температуру с помощью термометра для мяса. Это может быть немного суетливым шагом.

Большинство красок хорошо работают при температуре около 140 F, но некоторые цвета работают немного лучше при более низкой температуре, например 120 F. Я рекомендую попробовать первую партию при 140 F, а если вы недовольны результатами, попробуйте следующую. один немного прохладнее.

Подготовьте свои ванны

Хорошо, на этом этапе мы собираемся установить пару ванн. Я знаю, что другие люди могут сделать этот шаг по-другому, но это то, что работает для меня.

Приготовьте одну ванну с дистиллированной водой. Хорошо, если он будет немного больше, чем детали. Например, если у вас есть деталь размером с кулак, используйте как минимум полгаллона дистиллированной воды.

Налейте немного дистиллированной воды в пульверизатор. Не обязательно, но удобно.

Затем установите один резервуар со смесью пищевой соды и дистиллированной воды. Это нейтрализует кислоту и повышает вероятность того, что на деталях не останется пятен. Я обычно использую соотношение 3 столовые ложки пищевой соды на литр воды. В этом нет ничего научного, это просто то, чем я занимаюсь. Вам не нужна тонна этой смеси, достаточно, чтобы покрыть детали, чтобы они могли пропитаться в течение нескольких минут.

Затем откройте крышку чайника с красителем. Вы можете просто окунуть детали в воду.

Замачивание деталей

Отключите питание ванны для анодирования. Частично приподнимите детали из резервуара и несколько раз распылите на них дистиллированную воду. Я распыляю прямо в бак, чтобы не было беспорядка.

Теперь прополощите детали в ванне с дистиллированной водой. Вы просто хотите смыть как можно больше кислоты.

Затем поместите детали в емкость с пищевой содой. Немного взболтайте и дайте постоять около 5 минут.

Теперь еще раз промойте детали дистиллированной водой. Будьте тщательны.

Дважды проверьте температуру красителя и при необходимости отрегулируйте.

Окуните детали в краску. Размешайте его достаточно энергично, чтобы сбить пузырьки на деталях, но не делайте большой беспорядок. Этот материал больно чистить.

Вы должны увидеть, как детали мгновенно начинают окрашиваться. Если процесс не сработал, краска просто стечет. Если это сработало, деталь начнет менять цвет. Замочите детали в краске на 10-15 минут.

Позже вы можете настроить время выдержки в зависимости от желаемой глубины цвета.

Уплотнение

Эта деталь очень проста. После замачивания в краске прокипятите детали около 15 минут. Здесь удобно иметь дополнительный чайник или плиту, где можно вскипятить кастрюлю с водой.

Это сделает краску более жесткой и снизит вероятность ее обесцвечивания или легкого удаления. Даже если вы не красили детали, это хорошая идея.

Вот и все, процесс завершен!

В целом мне очень нравится заниматься анодированием дома. Вероятно, потребуется немного практики, чтобы получить правильно анодированные детали без дефектов, но это действительно классный процесс.

Кроме того, очень интересно точно настроить и настроить то, как вы это делаете, чтобы получить именно тот вид, который вам нужен — существует множество переменных, и каждая из них влияет на то, как деталь будет выглядеть в конечном итоге.

Вы пробовали анодировать? Каковы были ваши результаты, и ваш процесс отличается от моего? Или у вас есть вопросы? Разместите их в комментариях!

Похожие вопросы

Что такое твердое анодирование?

Твердое анодирование — это процесс, в котором используется более высокий ток и выполняется при более низкой температуре. В результате получается значительно более толстый оксидный слой, часто толщиной около 0,002 дюйма.