DIY Ανοδίωση

tonal

Moderator
Staff member
29 September 2006
3,136
Δοκίμασα λοιπόν με ένα μικρό κομμάτι αλουμίνιο και τα πρώτα αποτελέσματα είναι αρκετά ενθαρρυντικά.
Απομένει να δοκιμάσω να το χρωματίσω με μια υδατοδιαλυτή βαφή.
 
Οξύ για μπαταρίες (10% διάλυμα θειικού οξέως !!! ΚΑΥΣΤΙΚΟ
- ΧΡΗΣΗ ΜΕ ΠΡΟΣΟΧΗ - ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΤΕ ΤΟ ΜΕ ΔΙΚΗ ΣΑΣ ΕΥΘΥΝΗ!!!
).
Καλά καθαρισμένο από οξείδια και άλλες τυχόν ακαθαρσίες αλουμίνιο είτε χημικά
είτε μηχανικά.
Ένα DC τροφοδοτικό ρυθμιζόμενης τάσης ή εναλλακτικά μια πηγή σταθερού
ρεύματος.
Τύλιξα αλουμινόχαρτο κουζίνας περιμετρικά το μπολάκι (πλαστικό ή γυάλινο
για να μην αντιδρά με το οξύ) και εκεί συνέδεσα το (-) της τροφοδοσίας.
Το (+) συνδέεται στο κομμάτι αλουμινίου που ανοδιώνεται και για να αποφύγω
το βραχυκύκλωμα το έβαλα μέσα σε ένα πουγκάκι από τούλι.
Έχω παρεμβάλει ένα μικρό πολυμετράκι για να παρακολουθώ το ρεύμα που
τραβά το "κύκλωμα".
Με ένα κομμάτι αλουμίνιο 5x5cm (τόσο περίπου είναι βυθισμένο μέσα στο οξύ) και
τάση στα 7.5V το κύκλωμα τραβά περίπου 250mA.
Στρώμα οξειδίου, πάχους ανάλογου του ρεύματος και του χρόνου που διαρρέεται
το κύκλωμα από ρεύμα, σχηματίζεται στην επιφάνεια του αλουμινίου.

Στην πρώτη δοκιμή το άφησα ένα εικοσάλεπτο. Σχηματίστηκε η μη αγώγιμή
επιφάνεια αλλά το πάχος ήταν μικρό και λίγο ξύσιμο με την άκρη του ακροδέκτη
του πολύμετρου ήταν αρκετό για να αποκαλύψει την αγώγιμη επιφάνεια κάτω
από την αλουμίνα.
Τώρα θα το αφήσω πάνω από ώρα να δω τι γίνεται.
Πάντως δείχνει ενδιαφέρον η επιφάνεια της αλουμίνας. Φαίνεται να είναι πολύ
πιο ανθεκτική από το αλουμίνιο.
Το επόμενο βήμα είναι το κλείσιμο των πόρων και ο χρωματισμός του.
Έπεται συνέχεια.
 

Attachments

  • ΓŽβ€’ΓŽΒΉΓŽΒΊΓΕ’ΓŽΒ½ΓŽΒ±040.jpg
    ΓŽβ€’ΓŽΒΉΓŽΒΊΓΕ’ΓŽΒ½ΓŽΒ±040.jpg
    88.9 KB · Views: 194
Καλά, εσύ είσαι πολύ προχωρημένος λέμε. :a0210:
Καποτε έιχα και μια συσκευή που μετράει τα "μικρά" της ανοδίωσης.
Αν υπάρχει (και το βρω και δουλεύει) , είναι δικό σου.......
 
Συνέχεια
Εδώ φαίνεται το ανοδιωμένο κομμάτι πριν τη βαφή:
http://img155.imageshack.us/i/img0570iy.jpg/
http://img12.imageshack.us/i/img0571ml.jpg/
Οι δύο πρώτες είναι το ανοδιωμένο τμήμα (αυτό με την πιο στιλπνή επιφάνεια
από τα αριστερά) και από τις δύο όψεις.
Το ταλαιπώρησα λίγο (το τμήμα που φαίνεται από τα δεξιά) γιατί την πρώτη
φορά το άφησα λίγη ώρα και μετά το περιέλαβα με μια μικρή λίμα και μια μικρή
συρμάτινη βούρτσα. Το στρώμα της αλουμίνας κάνει θαύματα και είναι αρκετά
πιο ανθεκτικό σε σύγκριση με το αλουμίνιο...

Και εδώ το βαμμένο:
http://img143.imageshack.us/i/img0572f.jpg/
http://img5.imageshack.us/i/img0573yo.jpg/
http://img819.imageshack.us/i/img0574u.jpg/
Αισθητικά δεν είναι τέλειο αλλά πιστεύω πως επιδέχεται βελτίωση.

Για τη βαφή χρησιμοποίησα ένα παλιό μπρίκι με νερό και λίγο μαύρο χρώμα από
inkjet refill. Ένα κλικ πριν το βράσιμο και ανοιγμα-κλείσιμο του ματιού για να
μην αφρίσει η βαφή για κανα δεκάλεπτο με τέταρτο.
Το βήμα αυτό (sealing) με ή χωρίς βαφή είναι απαραίτητο γιατί το
στρώμα του οξειδίου που δημιουργείται στην επιφάνεια είναι πορώδες και αν δεν
πραγματοποιηθεί τότε το αλουμίνιο κάτω από την αλουμίνα παραμένει ακόμα
σε κάποιο βαθμό εκτεθειμένο.
Νομίζω πως για πρώτη φορά τα αποτελέσματα είναι αρκετά ενθαρρυντικά και
με λίγη προσπάθεια και πειραματισμό μπορεί να επιτευχθεί αποδεκτό αποτέλεσμα.
 
Απάντηση: Re: DIY Ανοδίωση

Καλά, εσύ είσαι πολύ προχωρημένος λέμε. :a0210:
Καποτε έιχα και μια συσκευή που μετράει τα "μικρά" της ανοδίωσης.
Αν υπάρχει (και το βρω και δουλεύει) , είναι δικό σου.......

Ευχαριστώ Δημήτρη, αλλά δεν έκανα τίποτα φοβερό.
Αν γκουγκλάρεις ή ψάξεις στη wikipedia βρίσκεις όλες τις πληροφορίες.
Το θέμα είναι να βρεθεί και μια ασφαλής μέθοδος (ρεύμα ανά επιφάνεια, χρόνος,
περιεκτικότητες διαλυμάτων , καθώς και ένας συμβατός τύπος βαφής) ώστε το
τελικό αποτέλεσμα να είναι τουλάχιστον αποδεκτό.
 
Re: Απάντηση: Re: DIY Ανοδίωση

Ευχαριστώ Δημήτρη, αλλά δεν έκανα τίποτα φοβερό.
Αν γκουγκλάρεις ή ψάξεις στη wikipedia βρίσκεις όλες τις πληροφορίες.
Το θέμα είναι να βρεθεί και μια ασφαλής μέθοδος (ρεύμα ανά επιφάνεια, χρόνος,
περιεκτικότητες διαλυμάτων , καθώς και ένας συμβατός τύπος βαφής) ώστε το
τελικό αποτέλεσμα να είναι τουλάχιστον αποδεκτό.

Κάποτε προσπάθησα και γω ν ανοδιωσω.
http://www.avclub.gr/forum/showthread.php?t=1744&highlight=%E1%ED%EF%E4%DF%F9%F3%E7&page=2

Τελικά χρειάζεται να ασχοληθεί κάποιος αρκετά για να πάρει καλό αποτέλεσμα ...
 
Δημήτρη αν το παιδέψουμε λίγο νομίζω πως κάτι γίνεται.
Χωρίς βαφή σίγουρα γίνεται κάτι καλό αφού η επιφάνεια που προκύπτει είναι
στιλπνή (δες το αριστερό τμήμα των δύο πρώτων από τις πέντε φωτογραφίες
που ανέβασα).

Για τη βαφή δοκίμασα αρχικά τέμπερα η οποία ναι μεν είναι "υδατοδιαλυτή" αλλά
πραγματικά είναι σαν σκόνη η οποία αιωρείται στο νερό και ίσως να είναι και ένας
λόγος που το μαύρο δεν χρωμάτισε καλά αφού είχε προηγηθεί εν μέρει
απορρόφηση νερού από τους ανοικτούς πόρους.

Επίσης παρατήρησα πως μια δαχτυλιά είναι αποτυπωμένη στην επιφάνεια.
Η καθαριότητα είναι (ως συνήθως) καθοριστικής σημασίας.
Το δεύτερο που παρατήρησα είναι πως το μελάνι που χρησιμοποίησα έχει μια χρυσοκόκκινη απόχρωση όπως οι ανεξήτιλοι μαρκαδόροι...
Αύριο θα δοκιμάσω να κάνω πρώτα και ένα καθαρισμό με ΝαΟΗ (ποτάσσα).
 
τα αμπέρ εξαρτώνται απο την απόσταση των ηλεκτροδίων
τώρα οσα πιο πολλά αμπερ τόσο πιο γρήγορη η ανοδίωση.
τα 250mA είναι απελπιστικά λίγα....
 
kokar μιλάμε για ένα μικρό κομματάκι αλουμινίου.

Η αντιδραση της οξείδωσης:

2*Al + 3*H2O -> Al2O3 + 6*H+ +6*e- (άνοδος)
6*H+ +6*e- -> 3*Η2 (κάθοδος, αλουμινόχαρτο)

Άρα για κάθε την οξείδωση ενός ατόμου αλουμινίου απαιτούνται τρία ηλεκτρόνια
τα οποία προσφέρει το τροφοδοτικό.

Αν Q είναι το συνολικό φορτίο (μέση τιμή ρεύματος x χρόνο) τότε μπορούμε να
βρούμε τη μάζα του αλουμινίου που οξειδώθηκε:

Μάζα Οξειδωμένου Αλουμινίου = Q*(Ατομικό Βάρος Αλουμινίου)/(n*F)
όπου F η σταθερά του Faraday.
και n=3 (για τη περίπτωση που εξετάζουμε) είναι τα ηλεκτρόνια που απαιτούνται
για την οξείδωση ενός ατόμου αλουμινίου.

http://en.wikipedia.org/wiki/Faraday's_laws_of_electrolysis

Γνωρίζοντας τη μάζα του οξειδωμένου αλουμινίου βρίσκουμε τη μάζα της αλουμίνας που σχηματίστηκε και από την επιφάνεια που οξειδώσαμε βρίσκουμε το
πάχος του στρώματος αλουμίνας που σχηματίστηκε.

Με 300mA και χρόνο 2 ώρες (7200") Q=2.16Cb
Μάζα Οξειδωμένου Αλουμινίου = 0.2g ή 7.5*10^-3 mol
Η αλουμίνα που σχηματίστηκε 3.75*10^-3 mol ή 0.38g
Η πυκνότητα της αλουμίνας είναι περίπου 4g/cm^3 οπότε ο όγκος της είναι
περίπου 0.1cm^3
Η συνολική επιφάνεια που οξειδώθηκε ήταν περίπου 50cm^2 οπότε το πάχος της αλουμίνας που σχηματίστηκε είναι γύρω στα 20μm (0.1cm^3/50cm^2)
 
τα αμπέρ εξαρτώνται απο την απόσταση των ηλεκτροδίων
τώρα οσα πιο πολλά αμπερ τόσο πιο γρήγορη η ανοδίωση.
τα 250mA είναι απελπιστικά λίγα....

Τα ρεύμα εξαρτάται απο την επιφάνεια του μετάλλου.
Για 5Χ5 εκατοστά τα 250 mA επαρκούν. Αν κάνεις υπολογισμούς, είναι 100 Α/m^2. Μια χαρά για diyer ...
Επίσης, τα 20 μικρά είναι υπερ αρκετά - τι νομιζετε οτι κάνουν οι μάστορες, 5-6 μικρά και αυτά με το ζόρι ....
 
ευγε μια χαρα τα αποτελεσματα. Για βαφη καπου ειχα διαβασει καπου για πασχαλιατικων αυγών, βεβαια σε χαρουμενα χρωματα.
 
Απάντηση: Re: DIY Ανοδίωση

ευγε μια χαρα τα αποτελεσματα. Για βαφη καπου ειχα διαβασει καπου για πασχαλιατικων αυγών, βεβαια σε χαρουμενα χρωματα.

Ειδικές πασχαλιάτικες βαφές για γκοθάδες δεν υπάρχουν, να μας κάτσει ένα ωραιότατο μαύρο να ξεπερδεύουμε; :flipout:
 
Έκανα και σήμερα μια δοκιμή.
Ιδού τα απαοτελέσματα:
Ανοδιωμένη μικρή ψύκτρα από παλιό τροφοδοτικό υπολογιστή:
IMG_0575.jpg


IMG_0576.jpg



Και εδώ βαμμένη (δεν το είχα βυθισμένο ολόκληρο στο διάλυμα και προέκυψε η διαγώνια γραμμή):
IMG_0579.jpg


IMG_0578.jpg


Στη βαφή πάσχουμε.
Στην ανοδίωση κάτι γίνεται. :D

Αυτή τη φορά πρώτα το άφησα μέσα σε αραιό δίαλυμα NaOH για 15 με 20 λεπτά
και μετά το "ξέχασα" συνδεδεμένο για πάνω από δυό ώρες στο τροφοδοτικό.
 
Δηλαδή ο ανοδίωση είναι επικάλυψη με σκουριά;
Η αλουμίνα είναι το οξείδιο του αλουμινίου;
Και η βαφή γίνεται πάντα με υδατοδιαλυτά χρώματα; Εγώ νόμιζα πως το χρώμα προκύπτει ανάλογα με το ηλεκτρόδιο καθόδου που χρησιμοποιεί κανείς.
 
Όχι Βαγγέλη, η ανοδίωση είναι "σκουριά" μόνο που σε αυτή τη περίπτωση είναι
ένα σώμα με το αλουμίνιο που βρίσκεται από κάτω και η βαφή είναι συνήθως
κάποια υδατοδιαλυτή χρωστική.

Αυτός ο τύπος έχει βρει καλή άκρη με τις χρωστικές.

Ψάχνοντας βρήκα πως έχω κάνει ένα λάθος στο χρωματισμό.
Κανονικά το αρχικά αχρωμάτιστο ανοδιωμένο αλουμίνιο αφήνεται μέσα στο χρώμα
και μετά βράζει για να σφραγίσουν οι πόροι και να "φυλακιστεί" το χρώμα εντός
και όχι να σφεθεί μέσα σε βραστό χρωστικό διάλυμα.

Και μερικοί σύνδεσμοι από τους άπειρους που υπάρχουν:
http://www.atem-oe.gr/alouminio-pli...xi-ilektrostatiki-vafi-alouminiou.html?page=0
http://www.creative-chemistry.org.uk/activities/documents/anodising.pdf
 
Re: Απάντηση: DIY Ανοδίωση

Δηλαδή ο ανοδίωση είναι επικάλυψη με σκουριά;
Η αλουμίνα είναι το οξείδιο του αλουμινίου;
Και η βαφή γίνεται πάντα με υδατοδιαλυτά χρώματα; Εγώ νόμιζα πως το χρώμα προκύπτει ανάλογα με το ηλεκτρόδιο καθόδου που χρησιμοποιεί κανείς.

Η αλουμίνα πράγματι είναι το οξείδιο του αλουμινίου.
Η ανοδίωση είναι η δημιουργία στρώματος αλουμίνας παχους μερικών μm στην επιφάνεια του αλουμινίου, κυρίως για προστασία ή/και αισθητική.
Οι "βαφές" είναι υδατοδιαλυτές.
Στην "καθοδο" χρησημοποιούν συνήθως πλάκες αλουμινίου.
 
Μόλις τώρα είδα το θέμα και θα ήθελα να καταθέσω τη μικρή μου εμπειρία από κάποιες προσπάθεις για DIY ανοδίωση, που έκανα πριν από 2 περίπου χρόνια.


- Η κάθοδος καλύτερα να είναι ένα φύλλο από μόλυβδο. Εναλλακτικά, έχω δει ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί και αλουμίνιο, κράμα τύπου 6061 ή 6063.

- Η τάση που προτείνεται είναι 12 βολτ με πυκνότητα ρεύματος 150 mA/in^2 ή 1,6 A/dm^2 επιφανείας ανόδου.

- Πριν την ανοδίωση, καθαρίζουμε, γυαλίζουμε το κομμάτι, το απολιπαίνουμε (degrease) και το εμβαπτίζουμε σε χλιαρή καυστική σόδα (NaOH) 10% (2,5 mol/lt) για 15-30 δευτερόλεπτα (η καυστική σόδα διαλύει πολύ εύκολα το αλουμίνιο - αν το αφήσουμε πολύ ώρα, θα μας το φάει πολύ).

- Ακολούθως, ξεπλένουμε με απεσταγμένο νερό.

- Εμβαπτίζουμε στο λουτρό της ανοδίωσης: θειικό οξύ 10% - 20% (1,5Μ) [αν θυμάμαι καλά, είχα αναμίξει ηλεκτρολύτη μπαταριών μολύβδου με απεσταγμένο νερό σε αναλογία 1:1]. Η επιφάνεια της καθόδου (μόλυβδος) πρέπει να είναι τουλάχιστον διπλάσια από αυτήν της ανόδου (αλουμίνιο προς ανοδίωση).

- Ανοδιώνουμε για 1 ώρα περίπου

- Αφαιρούμε από το λουτρό και ξεπλένουμε με απεσταγμένο νερό.

- Αν θέλουμε να αφήσουμε το κομμάτι στο φυσικό χρώμα του αλουμινίου, προχωράμε στη διαδικασία κλεισίματος των ανοιχτών πόρων που έχουν προκύψει από την ανοδίωση, με βράσιμο σε απεσταγμένο νερό για μισή ώρα περίπου. Γυαλίζουμε με ένα μαλακό πανάκι και είμαστε έτοιμοι.

- Αν θέλουμε να προχωρήσουμε με βαφή του κομματιού, κάνουμε τη βαφή ως εξής: μετά το ξέπλυμα με απεσταγμένο νερό, εμβάπτιση του κομματιού στο διάλυμα του χρώματος, ζεσταμένο στους 60°C, για 20 λεπτά περίπου.

Εδώ να πω ότι, έχοντας ψάξει κάποια πράγματα σχετικά με τις κατάλληλες βαφές και βλέποντας ότι οι εξειδικευμένες βαφές για αλουμίνιο πωλούνται πανάκριβα, έχοντας ήδη διαβάσει ότι μπορούν να χρησιμοποιοηθούν κάποιες βαφές για ρούχα, πήγα στο τέως μαγαζί του Μεταξά (ναι, αυτός που έβγαζε και τις βαφές για αυγά), κάπου κάτω στην Καπνικαρέα και πήρα να δοκιμάσω 3 διαφορετικές βαφές ρούχων: για βαμβακερά, για συνθετικά και για μάλλινα. Μετά από δοκιμές, κατέληξα ότι η καλύτερη βαφή είναι αυτή για μάλλινα. Αυτή για συνθετικά ίσα-ίσα που ακούμπησε, η δε βαφή για βαμβακερά έβαψε μεν, αλλά πολύ αχνά.

- Μετά τη βαφή, ακολουθεί η γνωστή διαδικασία βρασίματος για το κλείσιμο των πόρων.

Κάπου είχα τα δείγματα που είχα φτιάξει, πάει όμως καιρός και δεν ξέρω πού είναι. Αν τα βρώ, θα τα φωτογραφίσω να σας τα δείξω.