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

[химик]

- Вау! Мои поздравления Вам! Шикарно повторили!

[Palomar]

- Вау! Мои поздравления Вам! Шикарно повторили!

Спасибо! Покрасил пробные детали, высушил, краска сцепилась намертво. Однозначно, ваш метод с использованием анодной пленки как качественного грунтового слоя перед распылением краски вполне имеет право на жизнь наряду с окрашиванием в растворах.

А тем временем Д16АТ уже на этапе травления всем своим видом показывает, что с ним будет не просто.

[Ivan7enych]

А тем временем Д16АТ уже на этапе травления всем своим видом показывает, что с ним будет не просто.

Это вроде окись меди остается, она в азотной потом растворится без следа.

[химик]

Однозначно, ваш метод с использованием анодной пленки как качественного грунтового слоя перед распылением краски вполне имеет право на жизнь наряду с окрашиванием в растворах.

Честно говоря, я вообще не понимаю высокого смысла в окрашивании анилиновыми красителями. Во-первых они не скрывают дефекты металла, во-вторых они не стойкие с к солнечному свету. Так я купил дорогой анодированный окуляр. У ехал на месяц в командировку, а этот окуляр оставил на подоконнике. Возвращаюсь, а стой стороны к которой окуляр был обращен к окну окраска изменилась с черной на темно-коричневую. Теперь одна сторона окуляра черная, а другая коричневая.

[химик]

Друг передал алюминиевую детальку. Попросил зачернить. До этого сам пробовал зачернить внутреннюю сторону перманентным маркером - да вышло как-то не очень!

[химик]

Ну чтож, только все убрал опять даставать. Алюминиевая проволока кончилась, пришлось покупать в магазине алюминиевый провод - оказывается сейчас большая редкость, так как все в основном медный продают. Очищаем провод от изоляции.

[химик]

Надежно закрепляю деталь в этом проводе.
Кратко напомню в конспектах этапы:

[химик]

1 этап - Травление
Концентрация раствора NaOH - 50-150 г/л. Для улучшения в водный раствор щелочи полезно добавить спирт.
Температура раствора 45-80^oC.
Время травления от 3 до 5 мин.
 
После травления ОБЯЗАТЕЛЬНО выполняем 2 раза промывку в дистиллированной воде, сначала в горячей (Т=80-95^оС), затем в холодной (комнатной температуры). (У меня стоит фильтр обратного осмоса, поэтому с водой я не парюсь).

[химик]

2 этап - Осветление
Концентрация раствора HNO₃ - 300 г/л (плотность 1,18 г/см³).
Температура раствора 15-30^оС.
Время осветления около 10 мин. (При меньшей концентрации кислоты нужно либо увеличивать время, либо поднимать температуру).

После осветления ОБЯЗАТЕЛЬНО выполняем 1 раз промывку в дистиллированной воде при комнатной температуре.

[химик]

3 этап - Анодирование
Состав электролита:
H₂SO₄ - 200 г/л;
Н₂С₂О₄ - 10 г/л
(плотность электролита 1,15 г/см³).

Материал катода: свинец, алюминий или кислотостойкая нержавеющая сталь. Удобно использовать алюминиевую кастрюлю (дешево но недолговечно) или кастрюлю из дорогой качественной нержавейки.

Плотность тока из расчета площади анодируемой детали: 1,5-2,2 А/дм²
Температура процесса не менее 15, но не более 20^оС.
Время процесса около 60 мин.

Если все прошло хорошо, то деталь должна приобрести сероватый оттенок.
После анодирования ОБЯЗАТЕЛЬНО выполняем промывку в дистиллированной воде при комнатной температуре. !ГОРЯЧУЮ ПРОМЫВКУ НЕ ВЫПОЛНЯТЬ!
После промывки высушиваем деталь. На всех стадиях и между промывками до покраски, деталь РУКАМИ НЕ ЛАПАТЬ!

[химик]

4 этап - Тонирование

На последней фотографии сравнение фирменной окраски и хендмэя

[Palomar]

А тем временем Д16АТ уже на этапе травления всем своим видом показывает, что с ним будет не просто.

Это вроде окись меди остается, она в азотной потом растворится без следа.

Да, Иван, все так. Тут прикол как раз в светлых участках. Деталь из листа 6 мм. Поверхность была приличная, поэтому не торцевал. В результате обработанные участки, как положено, потемнели, а эти плоскости остались светлыми. Видимо, плакирование чистым алюминием дает о себе знать.

во-вторых они не стойкие с к солнечному свету

Рыбий глаз Beward, побывший AllSky объективом на удаленке около полугода подтверждает этот грустный факт. Я почему то думал, что анилиновые красители в анодировании это недорогой доступный вариант для простых смертных, а на производстве давно используют хардкорную синтетику, стойкую ко всему подряд.

[химик]

- Да, да, именно так и у меня выцвел.

[библиограф]

 Есть ещё способы окраски анодной пленки в черный цвет с помощью неорганических
красителей - ацетат кобальта и перманганат калия, например.
http://forum.xumuk.ru/index.php?showtopic=156953
Светостойкость, понятно, не оставляет желать лучшего, но процесс довольно капризный, у меня получился не черный, а серо-черный цвет.
А выцветают окрашенные детали на свету потому что, фирмы тоже считают каждый юань и вместо
дорогих специальных красителей для алюминия используют дешевые текстильные.
Есть  краситель, он так и называется :
http://www.xn----7sbnoidkjddgcex2t.xn--p1ai/krasitel-gluboko-chernyj-svetoprochnyj-dlya-alyuminiya/

[Дмитрий Маколкин]

Материал катода: свинец, алюминий или кислотостойкая нержавеющая сталь. Удобно использовать алюминиевую кастрюлю (дешево но недолговечно) или кастрюлю из дорогой качественной нержавейки.

В магазинах оборудования для ресторанов есть прекрасные емкости из нержавейки разного размера, для раздач еды, разного размера и приемлемой цены.
Ищется в поисковиках по слову "гастроемкость"

[Palomar]

Есть ещё способы окраски анодной пленки в черный цвет с помощью неорганических
красителей - ацетат кобальта и перманганат калия, например.
http://forum.xumuk.ru/index.php?showtopic=156953
Светостойкость, понятно, не оставляет желать лучшего, но процесс довольно капризный, у меня получился не черный, а серо-черный цвет.
А выцветают окрашенные детали на свету потому что, фирмы тоже считают каждый юань и вместо
дорогих специальных красителей для алюминия используют дешевые текстильные.
Есть  краситель, он так и называется :
http://www.xn----7sbnoidkjddgcex2t.xn--p1ai/krasitel-gluboko-chernyj-svetoprochnyj-dlya-alyuminiya/

Спасибо за наводку! Думаю стоит поэкспериментировать на досуге не торопясь.
По ссылке в обсуждении приводят фотки хорошего результата с ацетатом кобальта. Нашел его по 1690 за кило.

В контору с красителем закину письмо, но вот строчка описания под названием у них на сайте явно намекает на отгрузку поездами для серьезных заказчиков.

[Palomar]

Прислали ответ: мин. фасовка 3 кг, цена 3000 за кг.
Краситель глубоко-черный светопрочный для алюминия



Это конечно слишком для одного энтузиаста. В связи с этим вопрос: надо кому еще? Если оплатить сейчас, то однозначно успеет прибыть до Феста, на который я смогу его захватить.

[Ivan7enych]

Это конечно слишком для одного энтузиаста. В связи с этим вопрос: надо кому еще? Если оплатить сейчас, то однозначно успеет прибыть до Феста, на который я смогу его захватить.

0.5 - 1кг макс. могу взять.

[Palomar]

Это конечно слишком для одного энтузиаста. В связи с этим вопрос: надо кому еще? Если оплатить сейчас, то однозначно успеет прибыть до Феста, на который я смогу его захватить.

0.5 - 1кг макс. могу взять.

Отлично, нужен еще один заинтересованный, чтобы хотя бы по 1 кг раскидать, а лучше еще 4 человека - каждому по 0.5 кг. Недорого и хватит надолго, ибо в раствор там немного его идет.

[Palomar]

Пока суть да дело, задумался о цивилизованной автоматизированной настольной установке для анодирования. Хочу предложить для обсуждения концепт такой установки с программным управлением параметрами процесса.

Итак, требования, лежащие на поверхности.

• Контроль плотности тока. Интересны всевозможные регуляторы тока/мощности от решений на транзисторе до специальных интегрированных микрух. Хотелось бы что то в духе Texas Instruments с цифровым интерфейсом для МК и минимумом обвязки. По сути тот же лабораторный БП, только с управлением через AVR/STM32.
• Термостатирование рабочего раствора в пределах 8-15С. Тут мне в голову приходит только Пельте. Ничего более бюджетного, а самое главное, удобного для цифрового управления с МК придумать вряд ли можно. Поправьте если не так. Конечно, имеем низкий КПД. Но большой дельты между горячей и холодной стороной нам не надо (достаточно 15-20С). Стало быть КПД, судя по графикам, не такой уж мизерный. Конечно, будут потери, элемент придется ставить не один. Кроме того горячие стороны планирую через термопасту прижать на здоровый алюминиевый блин, в котором насверлить множество каналов и гнать через них проточную воду. Насколько эффективно будет работать такое охлаждение - вопрос. Надо будет считать и экспериментировать.
• Датчик температуры в растворе для замыкания контура термостабилизации. Тут проблем нет.
• До кучи еще выход на управление двигателем мешалки. Возможно, что то на LM293/298, чтобы можно кроме простого движка (даже двух) подключить один шаговик и неспешно вращать в растворе подвес с деталями.

На этот радиатор с элементами Пельтье и контроллером ставится ванна из нержи (также через термопасту). Весь этот бутерброд механический стягивается. Ванну планирую на 3-5 литров для анодирования небольших деталек.

Ну и далее в работу вступает софт. В этом вся прелесть. Можно будет не только точно задавать плотность тока, но и как угодно менять ее в процессе для стабильного роста пленки. Термостабилизация раствора ну и контроль интенсивности перемешивания на закуску. И все это полностью автоматически (в идеале). Такой подход, полагаю, позволит добиться повторяемости результатов анодирования и, как следствие, хорошего окрашивания. Еще одним удобством является возможность помещения такой установки в отдельный вентилируемый бокс, изолированный от общего пространства помещения, что предотвратит попадание паров кислоты и прочих реактивов в воздух.

Короче плюсов тут вагон. Прекрасно понимаю, что так и надо делать. Вопрос только в том, стоит ли связываться с Пельтье или сразу же уходить на компрессор? Какие схемы регулирования плотности тока можно рекомендовать, учитывая возможность управления при помощи МК. Ну и что еще можно добавить/грамотнее сделать в этом проекте?