Home eloxování hliníku: technologie zpracování

Externí zpracování kovových slitin je široce používáno v různých oborech, aby bylo dosaženo dekorativních a ochranných vlastností. Anodizace (anodická oxidace nebo oxidace) také umožňuje vytvářet struktury a součásti se speciálními estetickými nebo technicko-provozními vlastnostmi vytvořením filmového povlaku. Typicky jsou tyto procesy organizovány ve výrobě a konstrukci, ale v každodenním životě je možné zjednodušit anodizování hliníku. Tento proces je doma organizován pomocí dostupných chemických materiálů a souvisejících technických zařízení.

Přehled technologií

Anodizační proces se skládá z několika procesních kroků, včetně mechanické a chemické přípravy, přímého vytvoření povlaku a případně korekce a zpřesnění výrobku. Primární obrábění se provádí za účelem eliminace poškrábání, škrábanců, zubů a dalších defektů na povrchu, což neumožňuje kvalitativně provést provoz. Zvláště barevné eloxování hliníku vyžaduje zajištění maximální hladkosti povrchu obrobku, což mu umožní přirozený lesk s leskem. Zpracování se provádí broušením a leštěním, ale velké brusiva by měla být zlikvidována. Nejlepší možnost bude cítit a cítit kruhy. Již v této fázi je možné předpokládat prvky chemické přípravy - např. Vídeňské vápno nebo stejný oxid hlinitý se používá jako leštící pasta. Někdy se chemické lakování provádí na speciálních zařízeních.

Pokud jde o přímou chemickou přípravu, provádí se odmašťováním, mořením a vyčištěním. Již v procesu anodizace se může provádět barvení nebo zhutnění. Opět platí, že v domácí sféře se tato metoda zpracování používá častěji pro dekorativní změnu barev. Eloxování hliníku umožňuje obrobek obrobit světle šedou, černě, červenou, modrou a jinými odstíny. Samostatnou kategorii palety zaujímá imitace barev - například s účinkem stárnutí nebo "pod bronzem".

Příprava elektrolytů

Doma, jak již bylo řečeno, kvůli omezené dostupnosti chemických materiálů je nutné použít zjednodušené metody uspořádání procesu. Zejména kompromis spočívá na přípravě elektrolytu. Nejčastěji domácí řešeni používají k tomuto účelu roztok kyseliny sírové, zředěné destilovanou vodou. To může být omezeno na vodu z vodovodu, ale v tomto případě může být barevné anodování hliníku špatné kvality - zejména s jasnými známkami nerovnoměrného povlaku. Pouze destilovaná kapalina zajistí distribuci optimální proudové hustoty po celé ploše dílu.

Kyselina sírová může být zakoupena v obchodě s automobily. Je prodáván otevřen pro nabíjení akumulátorů elektrolytickou směsí. Je třeba získat kompozice pro olověné baterie, které se prodávají ve zředěném stavu o hustotě asi 1,27 gramů na 1 m3. Tato kyselina se smísí destilovanou vodou potřeby v poměru 1: 1. To znamená, že při přípravě elektrolytu vyplněním lázně o objemu 10 litrů bude zapotřebí nádoba s kyselinou sírovou o objemu 5 litrů a stejným množstvím čisté vody. A již ve fázi zředění těchto dvou složek je třeba vzít v úvahu bezpečnostní opatření, kterými je hliník eloxován. Doma, bez speciální ochrany, můžete spálit v procesu míchání vody a kyseliny sírové. Prudké přidání kapaliny do korozivního prostředí způsobí varu uvolněním postříkání. Proto je důležité uspořádat přidávání vody k kyselině tak, aby voda proudila pomalu a ve tenkém proudu.

Příprava anodizační nádrže

Eloxování se provádí v nádrži s elektrolytem, ​​který by měl být připraven v samostatném pořadí. U velkých konstrukcí nebo částí je třeba použít lázně a také z hliníku. Malé kusy se zpracovávají v kontejnerech, hrncích nebo umyvadlech, které mohou být vyrobeny z plastů. Někdy nevhodné podle vlastností kontejneru jsou dodatečně pokryty vrstvami tohoto kovu. Optimálně, pokud je dno a stěny utěsněny hliníkovou vrstvou. To vám umožní rovnoměrně rozdělit proud tak, aby pokrýval všechny strany obrobku. Dále by měla být nádrž izolována zvenčí. Faktem je, že eloxování hliníku doma neumožňuje přesné ovládání tepelného režimu tělesa kontejneru a jeho obsahu. Proto je nutné strukturu předehřát pomocí pěnového plastu o tloušťce 2-3 cm. Pokud máte v plánu pravidelně používat eloxování, můžete připravit speciální vanu s fixací na profilu uzavřeného rámu a nalijte montážní pěnu.

V závěrečné fázi přípravy nádrže je vyrobena olověná katoda, která bude připojena k koupelně. V této části je třeba mít na paměti, že plocha elektrického prvku musí být dvakrát větší než plocha z eloxovaného hliníku. S vlastními rukama může být katoda vyrobena z olověného plechu, vyjmutého z ochranného pláště tlustého kabelu. Také v tomto prvku by měly být opatřeny malé otvory, které uvolní plyn během zpracování.

Upevňovací část

Před zahájením anodického procesu musí být část pevně uchycena k závěsným zařízením pro přísnější elektrický kontakt. Doporučuje se použít jako závěsné zařízení hliníkové konstrukce nebo slitiny na bázi titanu a duralu. Samotné upevnění může být provedeno pomocí šroubových nebo pružinových upínacích mechanismů. Pro dodatečné pojištění se často používá a hliníkový drát. Části konstrukce, které se nezúčastní kontaktu, musí být izolovány. To lze provést buď pomocí polyethylenové pásky nebo lakem odolným vůči kyselinám. Druhý způsob vyžaduje dodatečnou opatrnost, protože barevná eloxace hliníku v domácích podmínkách zajišťuje maximální vyloučení faktorů ovlivňujících povrch obrobku. To znamená, že ošetření lakem musí být provedeno předem, přičemž povrch zcela vysuší. Nezapomeňte také, že volný kontakt závěsného systému s cílovým materiálem může způsobit jeho přehřátí. Tento efekt naopak povede k destrukci oxidového povlaku ak poklesu pevnosti aplikovaného filmu.

Optimální režim zpracování

Optimální teplotní podmínky pro oxidaci se pohybuje od -10 do 10 ° C. Překračování těchto limitů představuje určité riziko, pokud jde o získání vysoce kvalitní barvy. Takže nízká teplota nedovolí domácímu elektrickému systému udržovat dostatečné množství pro zpracování proudu. Naopak, zvýšení tepla umožní vytvoření husté vrstvy, ale film nemusí být tak výrazný svým odstínem. Eloxování hliníku v domácnosti v černé nebo světle šedé barvě však může být docela dobře provedeno v rozšířeném termo režimu. Další věc je, že mechanický stav povrchové struktury obrobku se bude lišit v různých oblastech. To je způsobeno tím, že v celém objemu elektrolytu dochází k nerovnoměrnému rozložení tepla. Pozornost by měla být věnována také aktuální hustotě anody. Doporučuje se udržovat hodnotu v rozmezí 1,6 až 4 ampéry na 1 dm ² . S takovým proudovým napájením lze získat hustě zbarvenou trvanlivou ochrannou vrstvu. Pokles v tomto indikátoru poskytne tenkou vrstvu a zvýšení leptání výrobku přispěje k nárůstu.

Proces eloxování

Do doby, než začne proces, musí být připravena nádrž, katoda s napájecím zdrojem, cílová část, zavěšená konstrukce a elektrolytická směs. Nastavení proudu musí být připojeno k elektrickému obvodu variabilní odpor. V nádrži by měly být dva předměty - připravená katoda z olova a polotovaru. Při dodávce proudu se začne proces uvolňování kyslíku a část dostane zvýšenou ochrannou vrstvu. Účinnost reakce může být posouzena intenzitou uvolňování kyslíkových mikrobublin, které se pomalu pohybují od povrchu obrobku. Co se týče doby zpracování, standardní technologie anodického hliníku pro malé prvky poskytuje 20-30 minut. Velké polotovary se zpracovávají během 30-60 minut. Pokud má část tmavou matnou barvu, může být do roztoku ponořena anilinovým barvivem s pravým stínem. V průměru je 15-20 minut pro barvení.

Stanovení výsledku eloxování

Pokud má položka požadovanou barvu, bude třeba novou vrstvu na povrchu opravit. Potřeba další výztuže je dána tím, že anodizovaný povlak má porézní strukturu, která je snadno propustná pro vodu a vzduch. Proto ihned po zafarbení by mělo být zajištěno uzavření mikropórů. Nejjednodušší metodou k dosažení tohoto účinku je vaření v destilované vroucí vodě. Tento postup by měl trvat asi 30-40 minut. Pokud by však proces eloxování hliníku byl prováděn při nízké teplotě, je lepší opustit tuto metodu ve prospěch parní lázně. Část se udržuje pod intenzivním vlivem parního generátoru také po dobu 30 minut, po které se promyje a usuší.

Alternativní metody

V tomto případě byla zvažována nejjednodušší metoda oxidace elektrolytem kyseliny sírové. Pokud však chcete získat vyšší kvalitu povlaku, můžete použít technologii eloxování hliníku v kyselině sulfosalicylové, která vytváří tenké, ale husté vrstvy povlaku. To je způsobeno skutečností, že elektrolyt má minimální účinek na kov, pokud jde o jeho rozpustnost. Tento účinek se však v případě potřeby může doplnit přidáním stejné kyseliny sírové nebo kyseliny šťavelové k aktivní směsi. Zpracování ve dvoukomponentních médiích sulfosalicylátu je také rozšířené. Naopak, kvůli pomalému zvýšení teploty anody umožňuje udržování silných a trvanlivých povlaků při zachování malé proudové síly.

Alternativně můžeme nabídnout tzv. Metodu studené oxidace. V tomto případě se proces vyskytuje za podmínek teploty pod nulou. Rizika byla již zaznamenána při použití hraničních hodnot teploty, ale tato možnost se sama o sobě odůvodňuje, když je nutné získat na povrchu nejen dekorativní, ale i ochrannou základnu. Jinými slovy, studená eloxace hliníku při teplotě asi -10 ° C neposkytuje detaily výrazného dekorativního odstínu, ale jeho vnější strukturu bude silnější. Ale opět tato metoda bude vyžadovat použití elektrického zařízení, které může trvale udržovat proud pod napětím větším než 12V.

Bezpečnostní inženýrství

Jak již bylo uvedeno, při provozu elektrolytu je třeba dodržovat zvláštní bezpečnostní požadavky. Doporučujeme pracovat s rukavicemi a brýlemi. Současně bude pracovní vzduch nebezpečný, takže proces by měl být uspořádán v místnosti s aktivním systémem ventilace a odsávání. Všechny nádrže s výbušnými a hořlavými směsmi musí být odstraněny z lázně a elektrických zařízení, které zajišťují proces eloxování hliníku. U domova je také důležité provádět operaci za přítomnosti ručních hasících prostředků. Zvláštní pozornost je věnována následnému čištění zařízení. Kontejner a pomocná zařízení by měly být promyty speciálními roztoky a zbytky elektrolytu by měly být zlikvidovány.

Závěr

Oxidace kovů s kyselinami se používá hlavně jako proces zpracování za výrobních podmínek. Ale v poslední době se jí obyčejní lidé stále častěji dívali. Co může být v domácí sféře vyžadováno takové pokrytí? Eloxování hliníku umožňuje měnit estetické vlastnosti materiálu, ale ve většině případů se technologie používá pro účely praktické ochrany. Vysoce kvalitní oxidovaná vrstva na kovovém povrchu umožňuje minimalizovat koroze. V případě hliníku se jedná o automobilové díly, strojírenské vybavení, střešní pláty a prvky jiných stavebních konstrukcí. Existují méně složité metody takové ochrany, ale elektrochemická úprava eloxováním poskytuje zvýšený stupeň ochrany kovové struktury před vnějšími vlivy.