Snillen Spekulerar

peter

Kan va kul och prova nån gång .....

DIY Anodisering av Aluminium

Vid anodisering förvandlas aluminiumytan till aluminiumoxid som är en väldigt stabil och hård förening efter förslutning. Anodiseringen blir ca. 2,5 hundradels millimeter tjock.

Innan man försluter oxiden kan man färga med något organiskt färgpulver eller vätska om man inte vill ha en naturell, lite grå look.

Denna guide är ett hopplock av information från olika websidor och mina egna praktiska prov. Tider angivna här kan skilja beroende på styrka i baden, temperaturer eller typ av aluminium så om du är osäker eller inte anodiserat just den typen förut prova alltid på en test bit innan anodisering av riktiga detaljer.

Läs igenom denna guide innan du försöker.

En site som har mycket bra information är:
http://www.focuser.com/atm/anodize/anodize99.html
Engelskspråkig.

Ett annat bra ställe att hitta information är:
http://groups.yahoo.com/group/anodizing101/files/
Engelskspråkig.

Länkarna riktar sig mest mot dom som har köpt DIY-Kit men har en del bra info ändå så väl värd ett besök innan du börjar.

En liten varning:
Syror fräter – använd gummi handskar och se upp med spill. Spilld syra kan neutraliseras med bakpulver. Använd förkläde och täck ytor som kan utsättas för spill.
Gaser som bildas vid anodisering är inte hälsosamma att andas in så något sätt att ventilera bort gasen är att rekommenderat. Utomhus eller under köksfläkten fungerar bra.

Bad som används är:
Anodiserings bad – Vatten med 18-20% Svavelsyra, färdigköpt eller ny batterisyra blandad med lika del vatten.
Desmut/Deox bad – Vatten med 20% Salpetersyra, färdigköpt eller man kan även använda kretskortsetsnings syra blandad efter tillverkarens rekommendation.
Av-anodisering, rengörings bad – 2 dl Kaustiksyra blandat med 5 liter vatten.
Färg bad – Klädfärgnings vätska/pulver blandat i vatten, 2-3 ggr starkare än tillverkarens rekommendation.

Jag använder vanligt kranvatten men beroende på vattnets kvalité kan destillerat vatten vara bättre.

Nedan följer en beskrivning hur man kan anodisera själv hemma med enkla och billiga medel.
Alla tider kan säkert minskas rejält men har man inte bråttom är det bättre att vara säker.

Förberedelse av ej tidigare anodiserat aluminium

Aluminiumet måste vara helt utan färg, fett, olja eller andra föroreningar.

Rengöring av detalj, vissa steg kan hoppas över beroende på hur nedsmutsat detaljen är :

Se till att all fett och olja tas bort med ex. avfettningsmedel.

Ta bort alla spår av avfettningen med färgförtunning eller bromsrengöring sedan en rejäl skrubbning med diskmedel och diskborste.

Av-anodisering av tidigare anodiserade detaljer
Anodisering kan tas bort med Kaustiksoda bad, användbart vid uppfräschning av gamla detaljer, infärgning av gamla redan anodiserade delar eller misslyckade egna anodiseringar.

Lägg detaljen i badet i upp till 1 timme, ta upp detaljen lite då och då för att tvätta rent ytan medels skrubbning med diskborste och kranvatten.

Anodiseringen kan vara svår att se men eftersom den inte är elektriskt ledande kan man resistans mäta för att se om allt är borta, när detaljen leder ström överallt är den ren

Av-anodisering av omgjord anodiserad och svartfärgad adapter:

Slipning, polering och rengöring

Om det finns repor eller andra skador kommer dom till att framträda bättre efter anodisering.
Detaljen blir inte bättre än underarbetet.
Blästring med blästermedel anpassat för aluminium, ex. nötskal eller plast.
Sandpapper och WD40 fungerar väldigt bra tillsammans, WD40 löser inte upp lim och papper som vatten gör på slippapper ej anpassat för våtslipning.
Polering med Autosol och lumpskiva eller handpolering.
Rengöring igen för att ta bort polermedel.
5-30 minuters bad i kaustiksodalösning.
5 minuter för att rengöra, längre tid om man vill matta ner slutfinishen lite.

Vill man få en riktigt matt yta, hoppa över poleringen helt och slipa med fint slippapper istället alt. blästra försiktigt.

Skölj av ordentligt med vatten.
Desmut / Deox
Legerad aluminium innehåller bland annat koppar som gör anodisering väldigt svår, det är nästan omöjligt att fastställa vad aluminium innehåller om man inte vet kvalitén men blir aluminium grå-svart i kaustiksoda badet innehåller det troligtvis koppar.

Koppar i aluminiumytan kan tas bort med ett 1-30 minuters desmut bad.

Syran används vid rumstemperatur eller vid legeringar med mycket koppar uppvärmt till 50-60 grader.

Desmut badet skadar inte aluminiumet på något vis så man kan alltid doppa alla detaljer i desmut badet innan anodiseringen om man vill.

Skölj av ordentligt med vatten alt. doppa i destillerat vattenbad i 15minuter.

OBS om du måste hantera detaljen med händerna efter rengöring och Desmut, använd tvättade latexhandskar för att inte förorena med fett eller annat från händerna.

Sätt fast upphängningen före sista rengöringen och desmut så du slipper hantera detaljen med händerna mer än du måste.

Desmutbad i vattenbad på spisen och stektermometer för temperaturövervakning:

Alla syror bör förvaras och användas i plastbehållare, färgvätska fastnar inte på någonting annat än fingrar och anodiserade ytor som inte förseglats så vanliga pannor kan användas vid färgning. Kom ihåg att diska ur riktigt efter.
Anodisering

En plasthink eller liknande i lagom storlek beroende på detaljerna som ska anodiseras.

6061/6063 Aluminiumplåt eller blyplåt för Katod (- pol), storleken bör vara ca. 2-3 gånger större än ytan på detaljen som ska anodiseras men verkar inte vara så viktigt,

Aluminium svetstråd eller titan-tråd för att hänga ned detaljen i badet.

En 12-volts batteriladdare (ej automatisk) med olika ström inställningar och något sätt att mäta ström (universal instrument eller liknande).

Använder själv en hårdplast kylbag med 2 st. blyplattor (ca. 3x3 dm vardera på ömse sidor ihopkopplade med en kabel).

Anodiseringsbad:

För att veta tid och ström i anodiseringsbadet bör man räkna ut hur stor hela ytan är på detaljen. I files sektionen på http://groups.yahoo.com/group/anodizing101 finns en online kalkylator för ström och tid. Skriv in ytan (i kvadrat-tum) - tryck ”suggested range” för strömstyrka, skriv in verklig ström som badet drar ”Meter Reading” – tryck ”calculate time” för tiden detaljen ska vara i badet, tryck ”calculate ASF” för ström/kvadratfot (bör ligga runt 8 vid färgning).

ASF får aldrig överstiga 12 eller bör ej understiga 4.

Häng detaljen i en aluminiumtråd i badet så den täcks av syran, se till att få riktig kontakt mellan tråden och detaljen. Finns det ett hål i detaljen kan man dubbelvika tråden i änden och tvinga in den i hålet, annars får man försöka komma på något sätt ex vira tråden runt detaljen.

Exempel på upphängning:

OBS, dom ställen som tråden har kontakt med detaljen kommer inte att bli anodiserad och kan inte färgas så hitta ett ställe som inte syns. Ett bra sätt är att borra ett bottenhål någonstans som inte syns.

Anslut minus från laddaren till plåten/plåtarna och plus till tråden som detaljen hänger i.

Alla kopplingar som innehåller annat material än aluminium, titan eller bly kommer att förorena badet. Om badet inte förorenas kan man använda det hur länge som helst, kan behövas toppas upp ibland med vatten om vattnet dunstar bort.

Slå igång laddaren på minsta effekt (volt och ström), vänta ett par sekunder och slå över till 12 volt.

Ställ in strömstyrkan enligt 720A regeln.
Det ska nu börja bubbla lite från plattorna och detaljen.

Om man använder badet under en längre tid, dvs. anodiserar flera detaljer efter varandra bör man hålla lite koll på temperaturen så badet inte blir varmare än ca. 30 grader.

Har man möjlighet kan det vara bra att rigga upp en liten luftpump (akvariepump) med en slang som man gjort många små hål i. Slangen läggs i botten på badet så man får en massa små luftblåsor som hjälper till att hålla rörelse på syran och motverka att man ”bränner” kanter pga. ansamling av gas och lokal överhettning.
Slangen kan tyngas ner med några blyvikter.

Skölj ren detaljen efter anodisering med KALLT vatten, detaljen bör inte hanteras med händerna i onödan innan förslutning.

Om detaljen inte ska färgas, koka detaljen i vatten i 30 minuter.

Oljepluggar a´ naturell (hålen är för upphängning):

Polera sedan lätt med AutoSol och en mjuk trasa för att ta bort ”klibbigheten” som blir efter försegling med vatten. Med riktig förseglingsvätska undviks denna klibbighet.

OBS, om detaljen innehåller något annat material än aluminium kommer det att ätas upp vid anodisering och förorena badet.
Färgning (en färg)

Innan försegling kan detaljen färgas med ex. klädfärgningsmedel.
Färgen tränger in i porerna och efter försegling stannar färgen kvar inne i ytan på aluminiumet.

Doppa detaljen i varmt (50 grader) färgbad i 20 minuter, skölj med kallt vatten.

Färgningsbad med 300W doppvärmare för koppar och tempövervakning (vatten i badet istället för färg):

2 färger

Toning mellan färger

Försegling

När aluminiumoxiden värms till över 90 grader försluts porerna och anodiseringen stabiliseras.

Om detaljen är färgad kan färgen lakas ur om man kokar i vatten direkt.

Häng istället detaljen i en stor panna ovanför vattenytan, koka vattnet med lock i 20 minuter (se till att det inte kokar torrt) och sänk sedan ner detaljen i kokande vatten i 15 minuter.

Efter försegling av färgade detaljer kan ytan se ut som den är sotig, vet inte ännu vad det beror på men efter polering brukar det bli bra.

Polera sedan lätt med AutoSol och en mjuk trasa för att ta bort ”klibbigheten” som blir efter försegling med vatten. Med riktig förseglingsvätska undviks denna klibbighet.

Ångbad (locket borttaget för fotografering):

sb-41

Vi fuskade lite med sånt på Vicky för ett par år sen. Ganska enkelt.

more10

peter

Anodisering kan utföras på ett flertal olika sätt. Nedan beskrivs svavelsyra metoden med vanligen förekommande infärgningsteg. Längst ner beskrivs special behandlingar och ytterligare några anodiseringsprocesser med olika elektrolyter.
Rengöring
Det första steget är att rengöra aluminiumen. Detta görs i en alkalisk lösning som tar bort fett, skärvätskor, eventuella tumavtryck och så vidare. Badet brukar vara uppvärmt till ca 50C och en passande rengöringstid kan vara runt 10min.

Skölj
Mellan varje steg sköljs aluminiumen 1-3 ggr. Detta är viktigt för att få bort frätande kemikalier och att inte förorena kommande processteg som tex infärgning och eftertätning.

Betning
I ett betbad bestående av natriumhydroxid(NaOH 50-100g/l) fräts aluminiuens narturliga oxidskikt bort. Efter en processtid på mellan 10-25min har ytan mattats och eventuella mindre repor och gnidmärken har försvunnit. Glans värdet skunker i takt med bettiden och i vissa fall betas inte aluminiumen för anodiseringen. Det är viktigt att snabbt skölja aluminiumen efter betningen för att få bort sodan så inte frätzoner uppstår.

Desmutting
Efter betningen sitter ett tunt lager av legerings metaller, tex koppar och kisel kvar på aluminiumen. Dessa "föroreningar" tas bort och eventuell kvarvarande soda neutraliseras så ytan blir ren. Normalt doppas aluminiumen i saltsyra(HNO3 25-50 vol%) ca 5min. Detta påverkar inte aluminiumens yta.

Anodisering
Aluminiumen kopplas som anod(+), aluminiumplåtar på karets sidor kopplas som katod(-) och sänks ner i svavelsyra(H2SO4 160-200 g/l). Spänning kopplas på och ligger någonstans mellan 14-18V vilket bidrar till en störm som ligger mellan 1-2,5A/dm2. Oftast måste karet kylas eftersom värme utvecklas vid anoden. Luftomrörning är också vanligt för att få en jämn temperatur(18-23C) i karet och ett jämt oxidskikt. Den kemiska prosessen går ut på att vatten delas upp i syrgas(O2) vid anoden och elektroner(-e) frigörs. Elektronerna ombildas senare vid katoden till vätgas(H2). Den sammansatta formeln ser ut såhär: 2Al + H2O -> Al2O3 + 3H2. Svavelsyran förbrukas altså inte utan används bara som en transportör(elektrolyt) för strömmen. Den syrgas som bildas vid anoden oxiderar aluminiumen och på så vis byggs ett oxidskikt upp. Skiktet byggs på med en hastighet av 1um/2-3min vid ovan nämnda förhållanden. Oxid skiktet brukar ligga mellan 5-25um, vid oxidskikt över 30um kan sprickor uppstå.

Elektrolytisk infärgning
Denna typ av infärning bygger på att metallsalter tex tenn, koppar, cobolt, mfl transporteras in i oxidskiktet. Detta sker på elektronisk väg arbetspänning mellan 5-20V strömdesitet 0,1-0,5A/dm2 och en arbetstemp på mellan 15-35C. Metallsalerna lägger sig i botten på oxidskiktet. Ju längre processtiden är dessto mörkare blir nyansen på färgen. Tennsalt färgar från ljus champange till svart, andra salter har andra färgskalor som går i tex rött och rosa. Denna typ av införgning har mycket god UV-beständighet och fungerar bra utomhus. Elektrolytisk infärning kan kombineras med doppinfärning och bilda större nyans utbud med bättre uvtålighet.

Doppinfärning
De färger som används vid doppinfärning kan vara organsiska eller inorganiska och det finns ett obegränsat antal färger att välja imellan. Flera färger kan användas för att simulera fram en annan metallisk färg såsom bronz, koppar eller guld. Guldinfärgning görs förövrigt med hjälp av ferriammoniumoxalat. De flesta färger värms till ca 50C före användning detta kortar infärningstiderna något och färgen tar sig lättare in i oxidskiktet. Vissa färger används vid rumstemperatur. Absortionen av färg är beroende av porstorleken och tjokleken hos oxidskiktet. Större porer och tjockare skikt ger mörkare färger. Färgen lägger sig i den yttersta delen av oxidskiktet och är känsligare mot UV-strålning och har inte lika god nötbarhet jämnfört med elektrolytisk infärging.

Eftertätning
Efter att aluminiumen anodiserats och eventuellt ifärgats måste det porösa anodskiktet stängas, detta sker i såkallad eftertätning. Aluminiuen sänks ned i en vattenlösning som håller en temp mellan 96-100C och har en PH mellan 5,5-6,5. PH:n är viktig bla för att vissa färger ska fungera på ett tillfredställande sätt. Eftertätningen sker med 2-3min/um.
Glansbetning
Glansbetning utförs för att få en mycket hög glans på aluminiumen och sker efter den vanliga betningen. En blandning av fosforsyra(80%) och svavelsyra(5%) och vatten(15%) värms upp till ca 85C. Aluminiumen doppas ca 1 minut och sköljs sedan. Anodiseringen sker sedan på vanligt vis men oxidskiktet brukar oftast begränsats till 10um för att behålla så hög glans som möjligt.

Kall eftertätning
Eftertätning kan utföras kall med hjälp av olika tillsats ämnen. Man brukar tala om kall och halvkall eftertätning beroende på vilken temeratur blandningen har. Ofta används nickel-salt i en vatten-alkohol blandning. Processen eftertätar aluminiumen med hastighet av 1um/min vid en temperatur mellan 24-32C.

Anodisering i oxalsyra
Denna typ av anodisering är dyrare än svavelsyra anodisering både vad gäller kemikalier och energi konsumtion. Färgen på färdig anodiserand aluminium varierar från färglös till gul beroende på legering. Legeringar med tungmetaller färgas mörkare. Oxid skitet kan byggas upp till 60um och är hårdare än det man får vid svavelsyra anodisering. Anodiseringen utförs med en elektrolyt koncentration på 3-5%, 1-3A strömtäthet, spänning på 20-60V och en arbetstemperatur mellan 18-35C. Processtiden ligger mellan 15-60min som resulterar i ett oxid skikt mellan 10-60um.

Integral infärgning
Kallas även självinfärgning och bygger på att aluminiumen anodiseras i en organsik syra. Beroende på legering, typ av syra, spänning, strömtäthet mm får man fram färger i gula och bruna skalor. Oxidskiktet som skapas blir hårt och kallas ofta för "hard color". Höga arbetsspänningar och hög strömtäthet är vanliga, ofta tillsätts svavelsyra för att få högre konduktivitet.

Hårdanodisering
Denna typ av anodisering bygger på samma princip som svavelsyra metoden. Dock är process parametrarna något anorlunda: strömtäthet 2-5A, spänning 23-120V, temp -5-+5C och en elektrolyt koncentration på 5-15%. Oxidskiktet som bildas är mellan 25-250um beroende på processtid. Anodisering i flera timmar förekommer. Tack vare de extrema förhållandena bildas ett mycket hårt och tjockt oxidskikt som tål kraftig nötning.

Spray infärgning
Som namnet säger bygger processen på att aluminiumen sprayas med färg. Färgen som används är samma som vid doppinfärgning. Vinsten med sprayinfärgning är att mindra färg behövs, att utrymme sparas då bara en spraykammare behövs och att behållarna med färg kan utlokaliseras.

peter

http://hem.passagen.se/ballista/index_sv.html
http://web006.pavilion.net/users/nickfull/anodise.htm
http://www.f18racing.se/bubblis/2007/02/mera-bling-bling.html
http://www.laserpointerforums.com/forums/YaBB.pl?num=1208745957

peter

http://www.makab.se/order/index1024.asp?Item=4055
http://school.chem.umu.se/Experiment/207

peter

Jag var på färgafären i dag och frågade efter svavelsyra, de första dom fråga va om jag skulle "smälta" lik sen berätta dom att det fodras ett dyrt tillstånd och sälga sånt, så ja kunde inte beställa där Sad

,dock så hadde dom de i sin produkt-bok 97% ca 70:-/litern Very Happy

,Färden gick senare till OK där trodde personalen att destilerat vatten och syra va samma uglyhammer

sb-41

Jag hoppas att du inte blev förvånad?

peter

mera bekräftelse mad

ordnade via "lokala" källor i dag div kemikalier

sb-41

Blir det eloxering på hobbykvällen?
Bäst att börja tidigt i så fall. Det tar en stund med alla bad och sköljningar.
Finns det nån möjlighet att byta bort Onsdag kväll med Terje? Skulle vara intressant att vara med...

peter

Hehe nejdå de ska inte eloxeras på onsdag , har inte fått/tillverkat alla delar
till min crawler än , dock så börjar det dra i hop sig ..

more10

peter

Det ska bli svart , tyvär så kommer inte dina grunkor gå ner i badet som jag har det är en 4 liters dunk ,,,

peter

eloxering enl första inlägget

wrep

Hur går det till, sammanfattat på 2 rader, för oss som inte orkar läsa i en halvtimme? Rolling Eyes