Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Анодирование алюминиевых сплавов (чернение). Пошагово, в картинках!  (Прочитано 42496 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Max_Kozlov

  • *****
  • Сообщений: 2 032
  • Благодарностей: 229
    • Сообщения от Max_Kozlov
Наткнулся на такое средство для чернения алюминия Агат.
http://www.youtube.com/watch?v=SrtsPbHs4iM
стоит 1400-1500р за сам чернитель и типа антикор-закрепитель.
Кто нибудь пользовался таким? На видео все прям просто и красиво.
Мы: Господи, а секс без любви это грех?
Он: Да что вы пристали к этому сексу, без любви все грех!

Оффлайн art-xrom

  • *****
  • Сообщений: 6 805
  • Благодарностей: 209
  • ВАГО
    • Skype - спросите
    • Сообщения от art-xrom
Не совсем в тему, но спрошу тут. Мы с Цицироном задумали доработать старый бинокль, сплав не известен, краска нашлась, но  не понятно нужно ли перед ее нанесением обрабатывать поверхность?
2001 sw EQ6-R
Труба Турист-5  с 1990 -
  canon 550 D nikon FG-20 (плёночный)
Объективы: юпитер 37, 21, зенитар 16/2.6
http://www.mooago.site/

Оффлайн химик

  • *****
  • Сообщений: 821
  • Благодарностей: 56
  • Если звёзд не видно, я их зажигаю сам! /форванс.рф
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от химик
Понадобилось мне тут изготовить бэкфокус для нового редюсера. Покупать от производителя не захотел (очень дорого), зато есть добрые люди на форуме, заказал у Сатурна по набросанному мной эскизу. Токарь выполнил свою работу на пятерку, из дюральки Д16Т, теперь надо было решать вопрос по её окраске. Не люблю возится с анодированием, слишком муторное это занятие, но пришлось. Анодировал третий раз в жизни (оксидирование стальных финтифлюшек в нитрит-нитратных щелочных растворах не в счёт). Третий раз в жизни, каждый раз думал, что этот раз последний. Опять пришлось из загашников доставать реактивы и собирать электрическую схему из того что было.
« Последнее редактирование: 22 Мар 2018 [01:45:27] от химик »
Meade LX90-ACF 8", ETX-90, IMX294. https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,172613.0.html

"Критика - мнение одного человека, часто говорящее лишь о том, стоит ли судья выше или ниже тех кого он судит"
Х. Андерсон

Оффлайн химик

  • *****
  • Сообщений: 821
  • Благодарностей: 56
  • Если звёзд не видно, я их зажигаю сам! /форванс.рф
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от химик
1 Этап приготовление реактивов:
а) Приготовление электролита для гальваники составом
H2SO4 - 18% масс.
НСООН - 1%;
(HOOCCH₂)₂C(OH)COOH - 0,1%;
Н2О - 80,9%.

б) Приготовление 5-10% раствора азотной кислоты для осветления патины после травления.

в) Приготовление спирто-водного раствора щелочи для травления перед анодированием. Состав 3 таких ложки как на фотографии на  800 мл воды + 200 мл изопропанола.

Наполню этот пошаговый процесс картинками:
Meade LX90-ACF 8", ETX-90, IMX294. https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,172613.0.html

"Критика - мнение одного человека, часто говорящее лишь о том, стоит ли судья выше или ниже тех кого он судит"
Х. Андерсон

Оффлайн химик

  • *****
  • Сообщений: 821
  • Благодарностей: 56
  • Если звёзд не видно, я их зажигаю сам! /форванс.рф
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от химик
Походу пьесы перекусываем и переходим ко второму этапу - травлению.
Подвешиваю детальку на проволочке и опускаю с полученный ранее водно-спиртовой раствор щелочи. В первые секунды реакция идет не спешно, но ускоряется все больше и больше - это видно по количеству выделяющихся пузырьков водорода. Весь процесс занимает не более двух минут. По истечению этого времени, я вынимаю детальку (она приобрела серый графитовый цвет, наверное это особенность именно этого сплава марки Д16Т, я не металловед, но подозреваю, что очевидно в составе содержится медь) и быстрым движением перекладываю в подготовленный ранее раствор азотной кислоты.
Meade LX90-ACF 8", ETX-90, IMX294. https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,172613.0.html

"Критика - мнение одного человека, часто говорящее лишь о том, стоит ли судья выше или ниже тех кого он судит"
Х. Андерсон

Оффлайн химик

  • *****
  • Сообщений: 821
  • Благодарностей: 56
  • Если звёзд не видно, я их зажигаю сам! /форванс.рф
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от химик
Продолжение будет...
Meade LX90-ACF 8", ETX-90, IMX294. https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,172613.0.html

"Критика - мнение одного человека, часто говорящее лишь о том, стоит ли судья выше или ниже тех кого он судит"
Х. Андерсон

Оффлайн Vladimir73

  • *****
  • Сообщений: 20 390
  • Благодарностей: 802
    • Сообщения от Vladimir73
Я тоже не металловед, но таки да, основные компоненты сплава Al-Сu-Mg. Меди до почти 5%.
Это вы одиноки во вселенной. А нас - рать.

Онлайн Palomar

  • *****
  • Сообщений: 569
  • Благодарностей: 61
    • Skype - live:astromechanicsgroup
    • Сообщения от Palomar
    • ASTROMECHANICS
Продолжение будет...
Жду с нетерпением! Предстоит на днях. :)
Разработка оборудования для любительской астрономии
Light Pollution Meter PRO - измерение засветки ночного неба
ASCOM Canon Lens Controller - управление фокусом и диафрагмой объективов Canon EF/EF-S

Оффлайн химик

  • *****
  • Сообщений: 821
  • Благодарностей: 56
  • Если звёзд не видно, я их зажигаю сам! /форванс.рф
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от химик
В умных книжках пишут, что если металл после травления в щелочи потемнел, тогда перед анодированием, его следует осветлить в азотной кислоте (естественно не в концентрированной), зачем правда я не знаю, но интуиция подсказывает, что без этой стадии качество анодного оксидирования будет хуже. Проверять так это или нет не стал, кислота все равно имелась, поэтому последовал наставлению из литературы.
И так - 3 этап - осветление:
После того как деталь была опущена в раствор азотной кислоты, темная пленка графитового оттенка на детали образовавшаяся после травления еще больше потемнела, почти до черного цвета и начала отслаиваться хлопьями. Все это видно на фотографии. Отслаивающиеся хлопья постепенно растворялись в азотной кислоте. Сначала начали проявляться небольшие участки белого металла, но через десять минут вся деталь была уже белой.
« Последнее редактирование: 22 Мар 2018 [22:52:37] от химик »
Meade LX90-ACF 8", ETX-90, IMX294. https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,172613.0.html

"Критика - мнение одного человека, часто говорящее лишь о том, стоит ли судья выше или ниже тех кого он судит"
Х. Андерсон

Оффлайн химик

  • *****
  • Сообщений: 821
  • Благодарностей: 56
  • Если звёзд не видно, я их зажигаю сам! /форванс.рф
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от химик
После осветления в азотной кислоте я для перестраховки прополоскал деталь в изопропиловом спирте, но честно говоря это от перфекционизма, делать это вовсе не обязательно.
Переходим к четветрому этапу - анодирование:
Ванной для анодирования была выбрана ёмкость из нержавеющей стали, которая служила во времена моей молодости походным котелком.
В эту ёмкость наливаю приготовленный ранее электролит.
Процесс анодирования связан с выделением тепла, а качество полученной оксидной плёнки напрямую зависит от температуры процесса. Для моих задач оптимальной температурой является 15 градусов (плюс, минус пять). На самом деле, если я был бы намерен далее окрашивать свою деталь как по классике анилиновыми красителями, то верхней температурный диапазон составил бы 10 градусов, но поскольку у меня к окрашиванию имеется своё мнение и свой подход, мне требуется получить более рыхлую оксидную пленку (далее поймете почему).
Так как необходимо поддерживать температуру до 15 градусов, емкость из нержавейки с электролитом была помещена в водно-ледяную баню (пластиковое ведро с холодной водой и немного льда). Для контроля температуры ёмкость с электролитом была снабжена термометром.
Во время процесса рекомендуется перемешивать электролит. К счастью, в загашнике у меня оказалась старенькая магнитная мешалка, которая отлично справилась со своей задачей. Пластиковое ведро с ледяной баней было установлено на эту магнитную мешалку, а в электролите утоплен магнитный якорь в тефлоновой оболочке.
К ёмкости с электролитом был подключен от источника питания постоянного тока "-", а к детальке из дюраля "+". В электрической схеме также присутствовал амперметр, вольтметр и реостат, которым регулировалась плотность тока при анодировании. В соответствии с приложенной к фотографиям номограммой,подбиралась оптимальная плотность тока в зависимости от измеряемой термометром температуре, измеренном напряжении и известной из чертежей площади обрабатываемой детали.
Meade LX90-ACF 8", ETX-90, IMX294. https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,172613.0.html

"Критика - мнение одного человека, часто говорящее лишь о том, стоит ли судья выше или ниже тех кого он судит"
Х. Андерсон

Оффлайн химик

  • *****
  • Сообщений: 821
  • Благодарностей: 56
  • Если звёзд не видно, я их зажигаю сам! /форванс.рф
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от химик
Если обратите внимание на фотографию, деталь в котелке сориентирована отверстиями к ближним стенкам котелка. Если разместить деталь по другому, то ток в основном будет стекать по её наружной поверхности и анодирование во внутренней полости будет проходить слабо. Плотность тока ближе к завершению процесса постепенно увеличиваю, напряжение тоже приходится увеличивать (в начале процесса у меня получалось 4 вольта, к завершению процесса 14 вольт). Весь процесс анодирования по времени занял не более получаса. Мне не требовалось создавать плотный и толстый слой оксидной пленки, достаточно было создать начальный слой для сцепления краски при окрашивании.
По завершению процесса анодирования, деталь приобрела легкий сероватый оттенок.

Meade LX90-ACF 8", ETX-90, IMX294. https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,172613.0.html

"Критика - мнение одного человека, часто говорящее лишь о том, стоит ли судья выше или ниже тех кого он судит"
Х. Андерсон

Оффлайн химик

  • *****
  • Сообщений: 821
  • Благодарностей: 56
  • Если звёзд не видно, я их зажигаю сам! /форванс.рф
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от химик
После анодирования промываю деталь в холодной воде, затем в изопропиловом спирте и высушиваю.
Завершающий этап - окраска.
Сразу оговорюсь, я не поддерживаю идею окраски непосредственно после анодирования в анилиновыми красителями. И на это у меня есть две причины: Во первых - анилиновые красители не являются абсолютно стойкими к ультрафиолету, поэтому прокрашенные таким способом анодированные детали под воздействием солнечных лучей со временем блекнут. Во вторых - при окраске анилиновыми красителями, окраска действительно выглядит красиво, но с металлическим блеском, что для оптических узлов не является хорошо. Металлический блеск при таком способе окраски связан с тем, что молекулы красящего пигмента застревают между порами оксидной пленки, но грани пор этой пленки выходят наружу не прокрашенными. Краска, которая предназначена для металла обладает лучшей покрывающей способностью.
Поэтому подготовленная анодированием деталь была окрашена обычной матовой нитрокраской из баллончика. Весь смысл проведения процесса при несколько повышенной температуре (15 градусов вместо рекомендуемых 10 градусов при окраске на анилиновых красителях) заключается в получении более рыхлой оксидной пленки, которая лучше удерживает нитрокраску. Сама оксидная пленка, полученная в процессе анодирования получается достаточно прочной и служит лишь грунтом под дальнейшую традиционную покраску. Без предварительного анодирования, как вы знаете, надежно окрасить алюминий не возможно, краска скоро начнет отслаиваться. (Про порошковую окраску алюминия я здесь не говорю). Причина в большой плотности и плохой адгезии оксидной пленки, которая образуется на поверхности алюминия на воздухе. Результат окраски можете видеть на приложенной фотографии. Не смотря на то, что сама окраска нитрокраской проводилась на улице в холодное время года, при нанесении краски на деталь, последняя впитывала её словно губка и оказывалась моментально сухой. После нанесения пары-тройки слоев краски, все поры были забиты ей, о чем говорило увеличение времени подсыхания детали после нанесения каждого последующего слоя. Сам окрашенный слой не является очень толстым (резьбы в детали закручиваются хорошо), но этот слой практически не возможно счистить с анодированной детали, разве что напильником.

Meade LX90-ACF 8", ETX-90, IMX294. https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,172613.0.html

"Критика - мнение одного человека, часто говорящее лишь о том, стоит ли судья выше или ниже тех кого он судит"
Х. Андерсон

Оффлайн химик

  • *****
  • Сообщений: 821
  • Благодарностей: 56
  • Если звёзд не видно, я их зажигаю сам! /форванс.рф
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от химик
Анодированный и зачерненный в домашних услровиях бэкфокус в сборе с редюсером и Т-кольцом. На фотографии замечательно видно отличие в цвете от прокрашенных анилиновыми красителями анодированных фабричных деталях. В принципе если душа жаждет эстетики, то хороший глянцевый оттенок можно получить при финишной окраски последним слоем вместо черной матовой краской, спреем с лаком.

Конец.

P.S. Но всё равно, порошковая окраска мне нравится больше, чем анодирование.
« Последнее редактирование: 23 Мар 2018 [11:22:44] от химик »
Meade LX90-ACF 8", ETX-90, IMX294. https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,172613.0.html

"Критика - мнение одного человека, часто говорящее лишь о том, стоит ли судья выше или ниже тех кого он судит"
Х. Андерсон

Оффлайн danica

  • *****
  • Сообщений: 1 518
  • Благодарностей: 40
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от danica
P.S. Но всё равно, порошковая окраска мне нравится больше, чем анодирование.
Согласен.И цена на порядок меньше.
Самоделка,ахромат D-100, F-500

Оффлайн nikbor1

  • *****
  • Сообщений: 2 922
  • Благодарностей: 135
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от nikbor1
Не плохо получилось , а порошковая имеет большую толщину и её не везде применишь , так что где есть резьбы этому альтернативы нет .
Глаза страшат а руки делают . Доб 20" . И чемодан окуляров .

Оффлайн danica

  • *****
  • Сообщений: 1 518
  • Благодарностей: 40
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от danica
Я заклеивал резьбу алюминиевым скотчем.
Потом убираешь .
Самоделка,ахромат D-100, F-500

Онлайн Palomar

  • *****
  • Сообщений: 569
  • Благодарностей: 61
    • Skype - live:astromechanicsgroup
    • Сообщения от Palomar
    • ASTROMECHANICS
Отличное руководство. Позвольте несколько вопросов. :)

1) Обязателен ли изопропиловый спирт при травлении? Чем спирто-водяной раствор щелочи предпочтительнее чисто водяного?
2) Какова роль органических кислот в электролите при анодировании? Советуете их искать/применять?
3) Последующая окраска из баллончика интересна также тем, что краску легче достать, можно в разный цвет быстро покрасить. Но в таком случае допускается кипячение в дистилляте для "запекания" пор? Или оно не нужно в этом методе?

Спасибо.
Разработка оборудования для любительской астрономии
Light Pollution Meter PRO - измерение засветки ночного неба
ASCOM Canon Lens Controller - управление фокусом и диафрагмой объективов Canon EF/EF-S

Оффлайн Talamh Sgeir

  • *****
  • Сообщений: 793
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от Talamh Sgeir
Походу пьесы перекусываем и переходим ко второму этапу - травлению.

(вспоминая банку сметаны автора темы Astel  ::) ) Походу перекус становится необходимым условием успешного анодирования :)
Против глупости...

Оффлайн химик

  • *****
  • Сообщений: 821
  • Благодарностей: 56
  • Если звёзд не видно, я их зажигаю сам! /форванс.рф
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от химик
1) Обязателен ли изопропиловый спирт при травлении? Чем спирто-водяной раствор щелочи предпочтительнее чисто водяного?
- Нет не обязателен для мелких деталей, это скорее мой перфикционизм. Смысл был снизить поверхностное натяжение травильного раствора для лучшей смачиваемости поверхности детали. Но предпочтительно, так как при добавлении в щелочной раствор спирта лучше растворяются жиры.

2) Какова роль органических кислот в электролите при анодировании? Советуете их искать/применять?
Исключить пробой и как следствие местное растравливание. Это особенно актуально было в моем случае, так как необходимо чтобы анодирование проходило более-менее равномерно как снаружи полого цилиндра детали, так и внутри. Если помните, то я обращал внимание на то, что деталь ориентирована в электролитической ванне таким образом, что торцы этого цилиндра располагаются ближе к стенкам ванны, а боковые поверхности дальше от этих стенок. Ток потечет по наиболее короткому пути или там, где меньше сопротивление. В моем случае такими концентраторами являются ребра цилиндра. Как только на отдельных участках поверхности начинает локально возрастать температура, сопротивление на этих участках понижается, плотность тока на этих участках возрастает, и это в свою очередь приводит к ещё большему локальному росту температуры на отдельных участках поверхности, процесс начинает идти лавинообразно и в этих местах кислота начинает активно кушать металл. 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.

3) Последующая окраска из баллончика интересна также тем, что краску легче достать, можно в разный цвет быстро покрасить. Но в таком случае допускается кипячение в дистилляте для "запекания" пор? Или оно не нужно в этом методе?
- Выварка в воде или обработка паром нужна для закрытия пор, только в том методе, когда деталь окрашивают в водорастворимых красителях. Без этого краситель со временем просто вымоется из пор. При обработке паром оксид алюминия частично переходит в гидрооксид, он менее плотный, но объем молекул больше. Таким образом поры закрываются и застрявшие в них частицы красителя уже не вымоются никогда. Если деталь обрабатывается как в моем случае нитрокраской, то поры закрывать, во-первых, не нужно, потому как смыть эту краску водой не удастся, разве что, если долго вымачивать в ацетоне (но если варить эту деталь в растворе краска+ацетон+вода, тогда и чистым ацетоном её смыть не удастся, правда не знаю как получится с матовостью при такой окраске), во-вторых бесполезно, так как нитрокраска заполняет открытые поры надежно изолирует их от воды и воздуха.

Meade LX90-ACF 8", ETX-90, IMX294. https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,172613.0.html

"Критика - мнение одного человека, часто говорящее лишь о том, стоит ли судья выше или ниже тех кого он судит"
Х. Андерсон

Онлайн Palomar

  • *****
  • Сообщений: 569
  • Благодарностей: 61
    • Skype - live:astromechanicsgroup
    • Сообщения от Palomar
    • ASTROMECHANICS
Благодарю за развернутый ответ!
Разработка оборудования для любительской астрономии
Light Pollution Meter PRO - измерение засветки ночного неба
ASCOM Canon Lens Controller - управление фокусом и диафрагмой объективов Canon EF/EF-S