Анодирование алюминиевых сплавов (чернение). Пошагово, в картинках!

[Fidel]

Бытовая химия, меж тем, не стоит на месте  - кислотная грунтовка + акриловый мат = быстро и прочно.

[Palomar]

Бытовая химия, меж тем, не стоит на месте  - кислотная грунтовка + акриловый мат = быстро и прочно.

А можно конкретные марки, если не секрет? Покрывал я грунтом BODY960 + красил матовой краской. Все красиво и здорово и такой метод пойдет для стационара, колонны, трубы телескопа, в общем к деталям, к которым потом не будут прикасаться практически или будут, но аккуратно. Сама краска не облезет, с этой стороны действительно прочно. А вот носимое устройство облезает быстро. Несколько раз в карман с ключами/мелочью и т.п. закинул и все, во многих местах царапины.

Так что у меня вся надежда на анодирование, где пигмент глубоко в поверхностный слой въедается.

[Ivan7enych]

Чтобы этого избежать в электролит вводят пассиваторы - органические кислоты в разных сочетаниях, обычно используют щавелевую и олеиновую кислоты, но я воспользовался более простыми. Также чтобы избежать локальных перегревов, электролит перемешивают.

Имеет ли смысл добавить только щавелевую кислоту в стандартный электролит с серной? И в какой пропорции, те же 1%?

[химик]

Имеет смысл добавлять, если боитесь прогаров и растравливание нарастающей пленки. Наиболее актуально в ваннах небольшого объема, а также если ванна не имеет принудительной циркуляции электролита и слабо выдерживаются температурные режимы ведения процесса. Да 1% оптимально, находил информацию, что при концентрации менее 0,5% эффекта не наблюдается, увеличение концентрации более 1% не приводит к улучшению.

Иван, недавно Вы изготавливали для Gray25 из дюральки деталь (переходник с резьбой внутри) эта деталь мне попала на анодировку. Скажите пожалуйста, из какой марки была изготовлена эта деталь? Дело в том, что при осветлении в азотной кислоте вскрылись небольшие дефекты в металле в виде продольных рисок, далее в сернокислотном электролите 20% анодирование не прошло, при повторной попытке концентрация кислоты была увеличена до 27%, при только при этом удалось получить оксидную пленку, но эта пленка получилась не равномерной и очень плотной, так что водорастворимый краситель смог проникнуть в поры этой пленки только местами. Видимо придется еще раз травить и повторно анодировать с последующей окраской нитрокраской, она скроет проявившиеся дефекты металла.

[Ivan7enych]

Иван, недавно Вы изготавливали для Gray25 из дюральки деталь (переходник с резьбой внутри) эта деталь мне попала на анодировку. Скажите пожалуйста, из какой марки была изготовлена эта деталь? Дело в том, что при осветлении в азотной кислоте вскрылись небольшие дефекты в металле в виде продольных рисок, далее в сернокислотном электролите 20% анодирование не прошло, при повторной попытке концентрация кислоты была увеличена до 27%, при только при этом удалось получить оксидную пленку, но эта пленка получилась не равномерной и очень плотной, так что водорастворимый краситель смог проникнуть в поры этой пленки только местами. Видимо придется еще раз травить и повторно анодировать с последующей окраской нитрокраской, она скроет проявившиеся дефекты металла.

Если поверхность была блестящая - то Д16Т или В95Т, если матовая - то мог быть Д1

Д16Т мне попадался с дефектами литья прутка, они до 1мм вглубь от поверхности прутка доходили.

У меня на пробной анодировке Д16т похожий результат получался, пленка очень плотная и не хотела прокрашиваться даже специально купленой краской для анодировки.

Магнитная мешалка - давняя мечта, в школе неорганику учили с практикой в МХТИ, эх много хороших приборов там было...

[химик]

практикой в МХТИ

- Очень приятно, я его заканчивал.

Простите за нескромный вопрос; если сами занимаетесь этим, то почему тогда сразу изготовленное Вами изделие не зачернили - люди в этом нуждаются, попросили меня, а я ведь НЕ занимаюсь этим профессионально. Или заказчик Вам не ставил такую задачу, а Вы и не стали у него уточнять?

[Ivan7enych]

практикой в МХТИ

- Очень приятно, я его заканчивал.

Простите за нескромный вопрос; если сами занимаетесь этим, то почему тогда сразу изготовленное Вами изделие не зачернили - люди в этом нуждаются, попросили меня, а я ведь НЕ занимаюсь этим профессионально. Или заказчик Вам не ставил такую задачу, а Вы и не стали у него уточнять?

Во 1х редко просят, и эти детали точно не просили. Когда очень просят и деталь небольшая - пробую делать, но при анодировке на балконе летят мелкие капли кислоты, и рядом со станками этим заниматься не хочется.

Этой зимой один раз пробовал анодировать для себя одну деталь на полочке за балконом, но результат был так себе (деталь не прокрасилась), вот я и не предлагаю особо...

Для анодировки больших деталей люди находили вроде хорошее место, где находится можно у faddy спрашивать
вот я делал кольца с ласточкиным хвостом, оправу ГЗ, фокусер, потом их возили отдавали на анодировку
Мастерская Ивана Семеныча
все хорошо анодировано и хорошо прокрашено глубоким черным.

[библиограф]

Наиболее актуально в ваннах небольшого объема, а также если ванна не имеет принудительной циркуляции электролита и слабо выдерживаются температурные режимы ведения процесса. Да 1% оптимально, находил информацию, что при концентрации менее 0,5% эффекта не наблюдается, увеличение концентрации более 1% не приводит к улучшению.

Не знаю, откуда вы это почерпнули, но щавелевую кислоту добавляют не 1%, а в несколько раз больше - до 60 г на литр.
Можно анодировать и в растворе щавелевой кислоты, не добавляя серной, для домашних опытов
это безопаснее.
Используют и другие органические кислоты, например, винную или малеиновую. Их добавка в
сернокислотный электролит анодирования позволяет работать при комнатной температуре, в
чисто сернокислотном электролите без добавок, при повышении температуры  произойдет растрав-
ливание пленки. Если надо создать покрытие для последующей окраски эмалью, лучше анодировать
в фосфорной кислоте. Я анодировал в Кока-коле, в её составе есть  фосфорная кислота и лимонная кислоты, можно добавить ещё процента 2% H2SO4 - тогда совсем хорошо. Небольшой
недостаток электролитов с органическими кислотами - нужен источник питания до 80-100 вольт.
Лучше читайте руководство, там про всё есть!
https://www.chipmaker.ru/files/file/1087/

[Palomar]

Вот прямо сейчас делаю. Раздобыл все реактивы указанные химиком. Подготовка как по маслу, все совпадает. Сейчас идет само анодирование. Ток 2А/дм^2. Быстро травится алюм проволка подвеса . Сама деталь (Д16Т) потихоньку приобретает матовый сероватый оттенок. Температуру в снежно водяной бане толком выдерживать не удается, пляшет от 14 до 18 град. На дно кастрюли просится элемент пельте а в раствор погружной датчик для обратной связи через ардуину если уж делать по серьезному.

UPD1

Деталь целиком приобрела равномерный серый оттенок. Анодирвоание шло около получаса, как и у химика. Сейчас отправил ее в сушильный шкаф, а затем попробую покрасить.

[Palomar]

Коллеги, такой момент наблюдаю. Когда подвешиваю на Al проволоку, пузырьки равномерно выделяются по всей площади детали. Иногда случается, что внезапно (причем резко) начинается интенсивное шипение и процесс идет только в области контакта подвеса и детали. На всей остальной поверхности выделение газа полностью прекращается. Это и есть пробой?

В результате одну проволку сожрало прям до состояния нитки, а вот пленка на детали, вроде как, и не выросла толком. Правильно ли я понимаю, что процесс должен проходить равномерно по всей площади детали до конца? Сейчас подвесил на медной ленте, вроде стабильно идет.

[Kolya21]

Это контакт с деталью нарушился. Рост пленки приводит к увеличению сопротивления. Нужен надежный зажим.

[библиограф]

В результате одну проволку сожрало прям до состояния нитки, а вот пленка на детали, вроде как, и не выросла толком. Правильно ли я понимаю, что процесс должен проходить равномерно по всей площади детали до конца?

Вот вы и столкнулись с распространенной проблемой плохого контакта при анодировании;
поскольку анодная пленка - превосходный диэлектрик, она и изолировала проволоку от покрываемой
детали, в результате весь процесс шел на подвеске, а не на детали, а поскольку плотность тока на единицу площади очень высокая, проволока вся и растравилась.

[Palomar]

Да, коллеги, вы правы. Это все объясняет. Сделал надежное крепление и процесс пошел стабильно на протяжении всего времени анодирвоания детали.

[химик]

Это прогар. Объясню почему так произошло:
Был плохой контакт алюминиевой проволоки с деталью. В процессе анодирования деталь темнела, значит до поры до времени процесс шел нормально. Но как только оксидная пленка превысила величину пробоя напряжением источника питания, контакт с анодированной деталью прекратился и в роли анода стала выступать сама проволока. Поскольку плотность тока была изначально рассчитана на всю площадь анодируемой детали, а не на проволочный подвес; плотность тока анодирования алюминиевой проволоки к её площади вырастала в сотни раз по сравнению с требуемой. Как следствие произошел местный прогар и растравливание этой проволоки.

Рекомендации:
1. Обеспечить более плотный контакт подвеса с анодируемой деталью.
2. Понизить расчётную плотность тока на 30%.
3. Обеспечить принудительную циркуляцию электролита в ванне.
4. Термостатировать ванную с электролитом (если в роли ванны выступает алюминиевая кастрюля, то поместите её в тазик с холодной водой).

[химик]

P.S. Следите внимательно за изменением выставленной силы тока. Ваше счастье, что такое не произошло с деталью, а ведь могло бы быть! Обычно такое наблюдается на острых гранях.

[химик]

Лучше читайте руководство, там про всё есть!https://www.chipmaker.ru/files/file/1087/

Какая интересная книжка! Спасибо!

[Palomar]

Это прогар. Объясню почему так произошло:
Был плохой контакт алюминиевой проволоки с деталью. В процессе анодирования деталь темнела, значит до поры до времени процесс шел нормально. Но как только оксидная пленка превысила величину пробоя напряжением источника питания, контакт с анодированной деталью прекратился и в роли анода стала выступать сама проволока. Поскольку плотность тока была изначально рассчитана на всю площадь анодируемой детали, а не на проволочный подвес; плотность тока анодирования алюминиевой проволоки к её площади вырастала в сотни раз по сравнению с требуемой. Как следствие произошел местный прогар и растравливание этой проволоки.

Рекомендации:
1. Обеспечить более плотный контакт подвеса с анодируемой деталью.
2. Понизить расчётную плотность тока на 30%.
3. Обеспечить принудительную циркуляцию электролита в ванне.
4. Термостатировать ванную с электролитом (если в роли ванны выступает алюминиевая кастрюля, то поместите её в тазик с холодной водой).

Да, разобрался с этим. Результат теперь весьма годный получается.

Хочу покрасить по вашей методе краской из баллончика. Рекомендуете именно нитрокраску? Я у себя нашел только баллон с алкидной эмалью.

[Palomar]

Завершил тестовое анодирование. В общем если более менее соблюдать все физико-химические предписания результат будет адекватный и предсказуемый. Моя задача была максимально точно повторить процесс, описанный на предыдущей странице. Достал необходимые реактивы, чего не было - заказал в одной известной московской конторе. Собрал "реактор" на базе нерж. кастрюли в ведре с водой и снегом. Использовал лабораторный блок питания с контролем по току. Перемешивание раствора осуществлялось с помощью подачи воздуха от мелкого аквариумного насоса. Точно выдерживать температуру не удавалось - скакала в пределах 14-19 град (от одного добавления снега до другого). Плотность тока 1.5-2А/дм^2. Время анодирования от получаса до часа.

Фото установки завтра, а сейчас о результатах. Детали из Д16Т и В95. Все Д16Т детали приобрели ровный матовый светло серый оттенок. Вполне прилично сглаживается рисунок переходов фрез на плоскости и прочие микродефекты. В95 покрылся гораздо более темной пленкой, очень ровной и красивой (на фото корпус слева - анодирован, справа - исходник). Деталь смотрится монолитом, следов обработки почти не видно. Прекрасный финиш, можно даже ничем далее и не крыть.

Красить дюраль буду чуть позже, как будет держаться краска пока не знаю. Сами анодные пленки, разумеется, ничем особо не повреждаются, только напильником.

[Palomar]

Продолжаю тему, выкладываю фото импровизированного участка анодирвоания.
Общий вид и процесс подготовки детали.

[Palomar]

Сам процесс. На стенках кастрюли повисли шикарные медные полотна (анодиравно уже больше 10 деталей). Приходится время от времени их удалять.