Alluminio anodizzato domestico: tecnologia di processo

La lavorazione esterna delle leghe metalliche è ampiamente utilizzata in vari campi al fine di fornire proprietà decorative e protettive. L'anodizzazione (ossidazione anodica o ossidazione) consente inoltre di dotare le strutture e le parti di speciali qualità estetiche o tecnico-operative attraverso la formazione di una pellicola. Tipicamente, tali processi sono organizzati in produzione e costruzione, ma nella vita di tutti i giorni è possibile semplificare l'anodizzazione dell'alluminio. A casa, questo processo è organizzato utilizzando materiali chimici disponibili e le relative attrezzature tecniche.

Panoramica della tecnologia

Il processo di anodizzazione consiste in diverse fasi del processo, compresa la preparazione meccanica e chimica, la creazione diretta del rivestimento e, se necessario, la correzione e il perfezionamento del prodotto. La lavorazione primaria viene eseguita per eliminare graffi, graffi, ammaccature e altri difetti sulla superficie, che non consentono di eseguire l'operazione qualitativamente. In particolare, l'anodizzazione del colore dell'alluminio richiede di assicurare la massima scorrevolezza delle superfici del pezzo, che gli consentirà di dare una lucentezza naturale con un effetto brillante. La lavorazione viene eseguita mediante molatura e lucidatura, ma i grandi abrasivi devono essere eliminati. L'opzione migliore sarà sentita e sentita cerchi. Già in questa fase è possibile prevedere elementi di preparazione chimica, ad esempio la calce viennese o la stessa allumina utilizzata come pasta per lucidatura. Talvolta l'elettrolucidatura chimica viene effettuata su attrezzature speciali.

Per quanto riguarda la preparazione chimica diretta, viene effettuata attraverso le operazioni di sgrassaggio, decapaggio e chiarificazione. Già nel processo di anodizzazione, può essere eseguita la colorazione o la compattazione. Ancora una volta, nella sfera domestica, questo metodo di elaborazione è più spesso utilizzato per il cambiamento di colore decorativo. L'alluminio anodizzato consente di dotare il pezzo in grigio chiaro, nero, rosso, blu e altre tonalità. Una categoria separata della tavolozza è occupata dall'imitazione dei colori, ad esempio con l'effetto dell'invecchiamento o "sotto il bronzo".

Preparazione dell'elettrolito

A casa, come già accennato, a causa della limitata disponibilità di materiali chimici, è necessario utilizzare metodi semplificati per organizzare il processo. Principalmente un compromesso cade sulla fase di preparazione dell'elettrolito. Molto spesso, gli artigiani domestici utilizzano a questo scopo una soluzione di acido solforico, diluito in acqua distillata. Può essere limitato all'acqua del rubinetto, ma l'anodizzazione del colore dell'alluminio in questo caso può risultare di scarsa qualità - in particolare, con chiari segni di rivestimento non uniforme. Solo il liquido distillato garantirà la distribuzione della densità di corrente ottimale su tutta la superficie della parte.

L'acido solforico può essere acquistato presso i negozi di auto. Viene venduto apertamente per caricare i pacchi batteria con una miscela elettrolitica. È necessario acquisire composizioni per batterie al piombo, che sono vendute allo stato diluito con una densità di circa 1,27 grammi per 1 m3. Mescolare questo acido con acqua distillata bisogno nel rapporto di 1: 1. Cioè, nella preparazione dell'elettrolito con il riempimento di un bagno da 10 litri, sarà necessario un contenitore di acido solforico con un volume di 5 litri e la stessa quantità di acqua pura. E già nella fase di diluire i due componenti, è necessario prendere in considerazione le precauzioni di sicurezza con cui l'alluminio è anodizzato. A casa, senza protezione speciale, è possibile ottenere scottature nel processo di miscelazione di acqua e acido solforico. La forte aggiunta di liquido all'ambiente corrosivo causa l'ebollizione con il rilascio di spruzzi. Pertanto, è importante organizzare l'aggiunta di acqua all'acido in modo che l'acqua scorra lentamente e in un flusso sottile.

Preparazione del serbatoio di anodizzazione

L'anodizzazione viene eseguita in un serbatoio con elettrolita, che deve essere preparato in un ordine separato. Per grandi strutture o parti, è necessario utilizzare un bagno e anche in alluminio. I piccoli pezzi vengono lavorati in contenitori, vasi o bacinelle, che possono essere fatti di plastica. A volte inadatto alle caratteristiche del contenitore è inoltre ricoperto con fogli di questo metallo. In modo ottimale, se il fondo e le pareti sono sigillati con uno strato di alluminio. Ciò ti consentirà di distribuire uniformemente la corrente per coprire tutti i lati del pezzo. Successivamente, il serbatoio dovrebbe essere isolato dall'esterno. Il fatto è che l'anodizzazione dell'alluminio a casa non consente un controllo preciso della modalità termica del corpo del contenitore e del suo contenuto. Pertanto, è necessario preriscaldare la struttura utilizzando plastica espansa con uno spessore di 2-3 cm. Se si prevede di utilizzare regolarmente l'anodizzazione, è possibile preparare un bagno speciale con fissazione sul telaio sigillato e versare la schiuma di montaggio.

Nella fase finale della preparazione del serbatoio, viene realizzato un catodo di piombo, che sarà collegato al bagno. In questa parte, si deve tenere presente che l'area dell'elemento elettrico deve essere il doppio dell'area di destinazione dell'alluminio anodizzato. Con le tue mani, il catodo può essere fatto di piombo, rimosso dalla guaina protettiva di un cavo spesso. Anche in questo elemento dovrebbe essere fornito di piccoli fori che rilasceranno il gas durante la lavorazione.

Parte di fissaggio

Prima di iniziare il processo di anodizzazione, la parte deve essere saldamente fissata ai dispositivi di sospensione per un contatto elettrico più stretto. Si consiglia di utilizzare strutture in alluminio o leghe a base di titanio con duralluminio come dispositivo di sospensione. Il fissaggio stesso può essere realizzato con viti o meccanismi di bloccaggio a molla. Per l'assicurazione supplementare è spesso utilizzato e filo di alluminio stretto. Parti della struttura che non parteciperanno al contatto devono essere isolate. Questo può essere fatto con nastro di polietilene o con una vernice resistente agli acidi. Il secondo metodo richiede un'ulteriore cautela, poiché l'anodizzazione del colore dell'alluminio in condizioni domestiche prevede la massima esclusione di fattori che influenzano la superficie del pezzo. Cioè, il trattamento con vernice deve essere fatto in anticipo con la superficie completamente asciutta. Si noti inoltre che il contatto libero del sistema di sospensione con il materiale target può causare il surriscaldamento di quest'ultimo. Questo effetto, a sua volta, porterà alla distruzione del rivestimento di ossido e alla diminuzione della resistenza del film applicato.

Modalità di elaborazione ottimale

ottimale condizione di temperatura per l'ossidazione varia da -10 a 10 ° C. Andare oltre questi limiti comporta alcuni rischi in termini di ottenimento di un rivestimento di colore di alta qualità. Pertanto, la bassa temperatura non consentirà all'impianto elettrico di casa di mantenere una potenza sufficiente per l'elaborazione della corrente. Viceversa, un aumento di calore renderà possibile formare uno strato denso, ma il film potrebbe risultare non così espressivo nella sua tonalità. Tuttavia, l'anodizzazione dell'alluminio a casa in nero o grigio chiaro può essere ben eseguita in una modalità termica avanzata. Un'altra cosa è che lo stato meccanico della struttura superficiale del pezzo in lavorazione sarà diverso nelle diverse aree. Ciò è dovuto al fatto che esiste una distribuzione disomogenea di calore in tutto il volume dell'elettrolito. Si dovrebbe prestare attenzione anche alla densità di corrente nell'anodo. Si consiglia di mantenere un valore nell'intervallo 1,6 - 4 Amp per 1 dm ² . Con una tale corrente, è possibile ottenere uno strato protettivo duraturo colorato. Una diminuzione di questo indicatore fornirà uno strato sottile e un aumento contribuirà all'incisione del prodotto.

Processo di ossidazione anodica

Nel momento in cui inizia il processo, devono essere preparati il ​​serbatoio, il catodo con l'alimentazione, la parte bersaglio, la struttura sospesa e la miscela elettrolitica. Per regolare la corrente deve essere collegato al circuito elettrico resistenza variabile. Nel serbatoio dovrebbero essere due oggetti - catodo preparato da piombo e billetta. Quando viene fornita corrente, inizierà il processo di rilascio dell'ossigeno e la parte riceverà un aumento dello strato protettivo. L'efficacia della reazione può essere giudicata dall'intensità del rilascio di microbolle di ossigeno, che si allontanerà lentamente dalla superficie del pezzo. Per quanto riguarda il tempo di lavorazione, la tecnologia standard di alluminio anodizzato per elementi piccoli fornisce 20-30 minuti. Gli spazi grandi vengono elaborati entro 30-60 minuti. Quando la parte ha un colore opaco scuro, può essere immersa nella soluzione con colorante all'anilina con l'ombra giusta. Viene data una media di 15-20 minuti per la colorazione.

Risolvere il risultato di anodizzazione

Quando l'articolo ha il colore desiderato, sarà necessario correggere il nuovo livello sulla superficie. La necessità di ulteriori rinforzi è dovuta al fatto che il rivestimento anodizzato ha una struttura porosa facilmente permeabile all'acqua e all'aria. Pertanto, immediatamente dopo la colorazione dovrebbe garantire la chiusura dei micropori. Il metodo più semplice per ottenere questo effetto è cuocere in acqua bollente distillata. Questa procedura dovrebbe richiedere circa 30-40 minuti. Ma se il processo di anodizzazione dell'alluminio è stato effettuato a bassa temperatura, allora è meglio abbandonare questo metodo a favore di un bagno di vapore. La parte viene mantenuta sotto l'intensa influenza del generatore di vapore anche per 30 minuti, dopo di che viene lavata e asciugata.

Metodi alternativi

In questo caso, è stato considerato il metodo più semplice di ossidazione con elettrolita acido solforico. Ma se si desidera ottenere un rivestimento di qualità superiore, è possibile utilizzare la tecnologia di anodizzazione dell'alluminio in acido solfosalicilico, che forma strati sottili ma densi di rivestimento. Ciò è dovuto al fatto che l'elettrolita ha un effetto minimo sul metallo in termini di solubilità. Ma questo effetto, se necessario, può essere reintegrato aggiungendo lo stesso acido solforico o ossalico alla miscela attiva. Anche la lavorazione in solfosalicilato di due componenti è molto diffusa. Al contrario, a causa del lento aumento della temperatura dell'anodo, consente, mantenendo una piccola forza di corrente, di realizzare rivestimenti spessi e durevoli.

In alternativa, possiamo offrire il cosiddetto metodo di ossidazione a freddo. In questo caso, il processo si verifica in condizioni di temperatura inferiori allo zero. I rischi sono già stati notati con l'uso di valori di temperatura limite, ma questa opzione si giustifica quando è necessario ottenere non una base decorativa, ma protettiva sulla superficie. In altre parole, l'anodizzazione a freddo dell'alluminio a una temperatura di circa -10 ° C non fornirà i dettagli di un'ombreggiatura decorativa pronunciata, ma renderà più forte la struttura esterna. Ma, ancora, questo metodo richiederà l'uso di apparecchiature elettriche che possano mantenere stabilmente una corrente sotto tensione superiore a 12V.

Ingegneria della sicurezza

Come già osservato, devono essere osservati requisiti di sicurezza speciali nelle operazioni con elettroliti. Si consiglia di lavorare con guanti e occhiali protettivi. Allo stesso tempo, l'aria di lavoro sarà anche pericolosa, quindi il processo dovrebbe essere organizzato in una stanza con un sistema di ventilazione e scarico attivo. Tutti i serbatoi con miscele esplosive e infiammabili devono essere rimossi dal bagno e dalle apparecchiature elettriche, fornendo il processo di anodizzazione dell'alluminio. A casa, ha anche senso eseguire l'operazione con la presenza di agenti estinguenti manuali. Particolare attenzione è dedicata alla successiva pulizia dell'attrezzatura. Il contenitore e l'attrezzatura ausiliaria devono essere lavati in soluzioni speciali e i residui di elettroliti devono essere smaltiti.

conclusione

L'ossidazione dei metalli con acidi è utilizzata principalmente come procedura di lavorazione in condizioni di produzione. Ma ultimamente, la gente comune la sta osservando sempre più spesso. Per che cosa può essere richiesto nella sfera domestica tale copertura? L'anodizzazione dell'alluminio consente di modificare le qualità estetiche del materiale, ma nella maggior parte dei casi la tecnologia viene utilizzata per scopi di protezione pratica. Lo strato ossidato di alta qualità sulla superficie metallica consente di ridurre al minimo i processi di corrosione. Nel caso dell'alluminio, possono essere parti di automobili, apparecchiature di ingegneria, lastre di copertura ed elementi di altre strutture edili. Esistono metodi meno complessi di tale protezione, ma il trattamento elettrochimico mediante anodizzazione fornisce un grado maggiore di protezione della struttura metallica da influenze esterne.