Eloxování hliníku doma

Černé eloxování se týká procesu eloxování hliníkové části a následného lakování na černo pomocí vhodného barviva. To by nemělo být zaměňováno s povlakem z černého oxidu, který není vhodný pro hliníkové díly.

Eloxovaný hliník má zlepšené vlastnosti proti opotřebení a korozi, zatímco černé eloxované díly mají další výhodu v tom, že absorbují světlo a jsou také schopny účinně vyzařovat teplo.

Tento článek popíše, co je to černé eloxování, jak funguje a různé výhody a nevýhody.

Co je to černé eloxování?

Černé eloxování se týká procesu černění hliníkové části nejprve provedením standardní anodizace, aby se vytvořila poloporézní vrstva oxidu hlinitého.

Oxidová vrstva se pak barví na černo pomocí jedné ze tří metod barvení: organická barviva, anorganická barviva nebo elektrolytické barvení pomocí solí kovů.

<strong>Jaký je účel černého eloxování?</strong>

Černé eloxování se provádí, aby hliníková část získala estetickou nebo funkční černou barvu a také zlepšila korozi a odolnost proti opotřebení hlavní hliníkové součásti.

Jaký kov může být černě eloxován?

Mezi kovy, které lze černě eloxovat, patří hliník, hořčík a titan. Hliník je však nejběžnějším materiálem používaným pro černý elox.

Je třeba poznamenat, že ne všechny druhy hliníku mohou být černě eloxovány. Eloxovat lze pouze hliník třídy 5, 6 a 7.

Kde se používá černý elox?

Černý eloxovaný hliník se používá v aplikacích, kde je výhodná černá povrchová úprava.

Příklady: satelitní komponenty, které spoléhají na černý anodový povlak, aby účinněji vyzařovaly teplo zpět do vesmíru.

Optická zařízení založená na schopnosti černých povlaků absorbovat jakékoli rozptýlené odrazivé světlo a povrchové úpravy, ve kterých je sytá černá barva esteticky příjemná, má vynikající barevnou stálost a povrchová úprava poskytuje zvýšenou odolnost proti oděru.

Černý eloxovaný hliník má všechny výhody standardního eloxovaného hliníku s dalšími výhodami černé.

Jak funguje černé eloxování?

Černé eloxování funguje tak, že se díl nejprve eloxuje pomocí standardního eloxovacího procesu s anodizačním procesem typu II nebo typu III.

Pro optimální barevnou stálost se doporučuje minimální tloušťka eloxovaného povlaku 25 mikronů nebo více. Po eloxování bude mít díl poloporézní povrchovou strukturu. Tyto póry se používají k udržení černého barviva. Níže jsou popsány tři typy barvicích technik:

1. Organické pigmenty: Tato barviva se rozpustí v teplé vodě a poté se vloží do barvicí lázně. Díl se umístí do barvicí lázně a barvivo vyplní poloporézní povrch anodové vrstvy. Obecně platí, že černé zbarvení vyžaduje delší dobu barvení ve srovnání se světlejšími barvami. Díly natřené organickým barvivem se nedoporučují pro venkovní použití.
2. Anorganické pigmenty: Tyto pigmenty se ve vodě nerozpouštějí. . Anorganické pigmenty vytvářejí povlaky s vynikající světlostálostí. Pro černou anodizaci lze díly vyrábět s anorganickými solemi sulfidu kobaltu.
3. Elektrolytické barvení: Po normálním eloxování se díly umístí do další elektrolytické lázně s roztokem obsahujícím soli těžkých kovů. Anodová vrstva funguje jako katoda a do lázně je umístěna elektroda z nerezové oceli. Poté se kovové soli usadí na dně pórů. Soli niklu, kobaltu a cínu se používají k výrobě různých barev, což je patentovaný proces, který vyrábí díly s výjimečnou barevnou stálostí.

Póry v anodické vrstvě musí být po lakování utěsněny, aby nedocházelo k vyplavování barev. Utěsnění se obvykle provádí hydratací povlaku, která uzavře póry reakcí s anodickou vrstvou.

Kdekoli je pór, vzniká AI2O3H2O; Je méně odolný proti oděru než konvenční povlak z oxidu hlinitého. Alternativně lze použít chemické těsnění, jako je použití octanu niklu nebo dichromanu niklu.

Jaké jsou výhody černého eloxování?

Mezi výhody černé anodizace patří zvýšená odolnost proti korozi a odolnost proti opotřebení, která je vlastní standardnímu eloxování. Černé eloxování má však několik dalších specifických výhod, které jsou popsány níže:

1. Odvod tepla: Hliníkové komponenty jsou často lakovány černě, aby se zvýšil jejich přenos tepla; Aplikace mohou zahrnovat radiátory i satelitní komponenty.
2. Žádné emise plynu: Černě eloxované části, pokud jsou po lakování řádně utěsněny, nebudou uvolňovat plyny, když jsou vystaveny vakuu. Tento nedostatek odplynění pomáhá chránit citlivá zařízení, zejména citlivá vesmírná zařízení.
3. Stálobarevnost: Eloxované černé díly, zvláště pokud jsou barveny anorganickými nebo kovovými solemi, mají vynikající barevnou stálost, což znamená, že si obecně zachovávají svou barvu, když jsou vystaveny UV (ultrafialovému) světlu.

Jaké jsou nevýhody černého eloxování?

Černé eloxování má některá omezení, jak je popsáno níže:

1. Povrchové praskání: Při vystavení tepelným cyklům na černě eloxovaných dílech se v anodickém povlaku tvoří trhliny. Tyto trhliny jsou způsobeny především rozdíly v rychlostech tepelné roztažnosti mezi podkladem a povlakem.
2. Omezené materiály: Ne všechny hliníkové série mohou být eloxovány černě. Obecně jsou nejběžněji eloxované hliníky série 5, 6 a 7, přičemž série 6 je nejčastěji eloxovaná.
3. Odbarvení: Pokud se použijí organická barviva, černé eloxované části ztratí barvu, protože tato barviva nejsou vhodná pro vystavení UV záření.

Jak vyrobit černý eloxovaný materiál

Eloxování kyselinou sírovou typu II je nejběžnější metodou používanou k eloxování dílů na černo. Postup je uveden níže:

1. Vyčistěte součást silným odmašťovačem, abyste odstranili nečistoty, řeznou kapalinu nebo mastnotu.
2. Opláchněte část v deionizované vodě.
3. Chemicky leptejte díl, abyste odstranili přirozenou oxidovou vrstvu.
4. Opláchněte část v deionizované vodě.
5. Součást eloxujte průchodem elektrického proudu součástí za přítomnosti elektrolytu kyseliny sírové. Tento proces vede k vytvoření anodické vrstvy. Anodová vrstva je poloporézní.
6. Po eloxování se díl omyje a následně vloží do barvicí lázně, kde se póry vyplní organickým nebo anorganickým barvivem, aby vznikla černá barva. Kovové soli jsou však preferovanou metodou pro černou anodizaci, protože vytvářejí díly s výjimečnou barevnou stálostí.

Jaké materiály jsou potřebné pro černou anodizaci?

Materiály potřebné pro černý eloxovaný hliník:

1. Elektrolyt kyseliny sírové.
2. Nádrž odolná vůči kyselinám pro skladování elektrolytu.
3. Katoda.
4. Zdroj stejnosměrného proudu zajišťující proud.
5. Vodivý drát pro zavěšení hliníkové části.
6. Odmašťovač na čištění.
7. Barvicí lázeň s vhodným barvivem pro lakování dílu na černo po eloxování.

Jak dlouho vydrží černý elox?

Eloxovaný povlak může vydržet 10 až 20 let v závislosti na aplikaci, tloušťce povlaku a na tom, zda byly po eloxování provedeny příslušné kroky utěsnění. Když se k barvení použijí kovové soli, barva nevybledne. Organická barviva však časem vyblednou.

Jak dlouho trvá černá anodizace materiálu?

Doba potřebná k černému eloxování dílu závisí na požadované tloušťce anodizační vrstvy, způsobu lakování a technice následného lakování.

Obecně trvá eloxování 2,5 mikronu pět minut. Proto eloxování minimální doporučené tloušťky černého eloxovaného povlaku 25 mikronů zabere asi hodinu.

Proces barvení může trvat až 20 minut. Tyto časové rámce však závisí také na procesech čištění a oplachování.

Jsou černé eloxované materiály náchylné ke korozi?

Ne, eloxovaný hliník není náchylný ke korozi. Rez se běžně používá k popisu tvorby destruktivní, odlupující se vrstvy oxidu na železných kovech.

Když se na hliníku vytvoří vrstva oxidu, přilne k povrchu a zabrání další oxidaci základního materiálu.

Tento článek představil černý elox, vysvětlil, co to je, a probral různé faktory, které je třeba vzít v úvahu při výběru černého eloxování.

Je známo, že hliník na otevřeném vzduchu oxiduje. Vizuálně se to projevuje v podobě ztmavnutí povrchu, na kterém se vytvoří křehká vrstva oxidu. Jednou z nevýhod této vrstvy je její zranitelnost vůči mechanickému namáhání. K ochraně zoxidovaného povrchu před otěrem se používá metoda zvaná „eloxování hliníku“. O tom se bude dále diskutovat.

Eloxování hliníku – co dělá?

Co se stane s hliníkem poté, co je eloxován solí a vodou? Uveďme všechny pozitivní aspekty této operace:

• povrchová vrstva kovu se stává odolnější;
• vizuálně se povrch ještě vyhladí, škrábance, třísky atd. zmizí.
• Barva dobře drží na eloxovaných hliníkových částech;
• hliníkové výrobky po eloxování vypadají velmi reprezentativně;
• Je možné napodobit různé kovy, jako je stříbro, zlato nebo platina.

Výhody a nevýhody tvrdého eloxovaného hliníku

Existují 2 hlavní způsoby, jak eloxovat hliník doma: teplý a studený (tvrdý). První možnost je složitější a je velmi problematické ji implementovat doma. Ale metoda za studena se mezi domácími řemeslníky dobře osvědčila. Proces má pozitivní i negativní stránky. Mezi jednoznačné výhody patří dosažení ochranného tvrdého filmu na kovovém povrchu, který má vynikající pevnostní vlastnosti. Kromě toho má výsledná vrstva navíc vynikající odolnost proti korozi.

Je tu ale také znatelná nevýhoda – výrobek nelze natírat organickými barvivy. Nejen, že barva výrobek nerovnoměrně kryje, ale také na něm nedrží. Tento nedostatek je kompenzován tím, že hliník při eloxování mění barvu a vy si můžete vybrat tu nejvhodnější (od nazelenalé až po zcela šedou).

Co je potřeba k vlastní eloxování hliníku?

K provedení anodizačního postupu budete potřebovat následující nástroje a materiály:

1. Plastové (nebo skleněné) lázně pro získání roztoku
2. Připojovací vodiče (pouze hliník)
3. Zdroj elektrického napětí s výstupem +12 V
4. Ampérmetr
5. Pokud je použit zdroj s vysokým výstupním napětím, je potřeba pro jeho snížení připojit reostat

Etapy eloxování produktu

Proces eloxování zahrnuje několik fází. Než začneme popisovat krok za krokem eloxování doma, bude užitečné seznámit se se základy průmyslové verze. V továrních podmínkách se používá roztok kyseliny sírové. Při chemické reakci se hojně uvolňují plyny. Jsou nejen toxické, ale také výbušné. Za dobrou alternativu lze tedy považovat jinou technologii vhodnou pro samostatné použití. Budeme o ní mluvit dále.

1. Příprava roztoků

K anodizaci za studena dochází pomocí dvou roztoků: fyziologického roztoku a sody. Je třeba je připravovat pouze s destilovanou vodou, předehřátou na 2-40C. Musíte připravit 50krát více roztoku sody než fyziologického roztoku. Proto se musíte předem postarat o prostornou nádobu.

Nejprve je třeba do připravené nádoby nalít ohřátou vodu a poté do ní přidat sůl. Roztok by měl být homogenní, proto by se měl neustále míchat. Sodu musíte přidat do jiné nádoby s vodou. Jakmile se začne tvořit sraženina, výsledné roztoky se zfiltrují. Nejlépe více než 2x. Výstupem by měla být čistá a průhledná kapalina. Pro eloxování vezměte jeden díl fyziologického roztoku a 9 dílů roztoku sody.

2. Příprava hliníkového produktu pro eloxování

Povrch výrobku je nutné dobře obrousit a následně odmastit (například lihem).

Hliníkové výrobky (nebo několik výrobků) se umístí do nádoby tak, aby byly zcela ponořeny v roztoku. Kromě toho musí být obrobek zajištěn k drátům tak, aby se nedotýkal stěn vany nebo jejího dna. „plus“ zdroje napětí by mělo být připojeno k součásti a „mínus“ by mělo být ponořeno do roztoku. Dále musíte použít proud a sledovat změnu barvy obrobku. Po dosažení požadovaného barevného odstínu se napájení zastaví. Produkt se odstraní a důkladně se umyje pod velkým množstvím tekoucí vody. Poté se obrobek nějakou dobu ponechá v roztoku manganu a znovu se promyje. Pokud na povrchu hliníkového výrobku nejsou žádné pruhy nebo skvrny, bylo vše provedeno správně.

4. Fixace povrchové vrstvy

Výsledná vrstva po procesu eloxování má velké množství mikrodutin. Je třeba je zavřít. K tomu by měl být produkt vařen v destilované vodě po dobu 30 minut.

5. Lakování a natírání

Hliníková část je ponořena do nádoby s lakem. K barvení se používá anilinové barvivo (10%), které je také potřeba nalít do nádoby s obrobkem. V tomto okamžiku lze proces eloxování považovat za zcela dokončený.

© 2010-2025 ALUMICO Všechna práva vyhrazena