Оксидування металу в домашніх умовах дозволяє вирішити одночасно дві проблеми: оновити металеву поверхню будь-якого виробу і додатково захистити її від корозії.
Раніше вважалося, що оксидування металу може виконуватися тільки у виробничих умовах, але інтелектуальне мислення людини довело, що це не так.
Відмінності обробки металевих виробів вдома і на виробництві полягають у різниці застосовуваних технологій, але переслідують одну і ту ж мету.
У результаті промислового процесу оксидування у верхньому шарі металу відбувається зміна структури.
В домашніх умовах поверхня сталі покривають спеціальною речовиною, яка сприяє зміні відтінку і її захист.
Зміст:
- Особливості хімічного процесу
- Особливості анодного оксидування металу
- Термічне оксидування металів
- Технологія оксидування міді та її сплавів
- Технологія оксидування срібла
- Технологія оксидування титану
Особливості хімічного процесу
Хімічне оксидування металевої поверхні передбачає застосування розчинів і розплавів різних окислювачів, наприклад, солей хромової або азотної кислоти.
Їх використання дозволяє забезпечити антикорозійний захист металу. При цьому обробка може виконуватися з допомогою лужних, так і кислотних сполук.
Процес хімічного оксидування лужним методом відбувається при температурі 30-1800, яка визначається типом металу.
Наприклад, хімічне оксидування алюмінію і його сплавів виконують при температурі 80-1000, час обробки становить 10-20 хвилин.
Відтінок плівки, що утворюється на поверхні кольорового металу, залежить від товщини і структури сплавів.
Якщо хімічне оксидування алюмінію виконати в лужному розчині слабкої концентрації і при низькій температурі, можна отримати тонку захисну плівку з кольором мінливості.
І навпаки, якщо зробити для алюмінію і його сплавів занадто концентрований розчин лугу і використовувати високу температуру обробки, захисне покриття буде пухким.
Відео:
Великий проміжок оксидування може обернутися травленням металу.
Обробка сложнолегированной нержавіючої сталі відбувається за рахунок застосування концентрованого розчину азотної кислоти.
При температурі 18-550 з тривалістю 15-60 хвилин.
Особливості анодного оксидування металу
Анодне оксидування металевих виробів в домашніх умовах виконують з використанням електролітних розчинів під дією постійного струму.
При цьому посудина, в якій буде проводитися анодне оксидування, не повинна бути струмопровідної.
У ролі електроліту може виступати, розбавлена водою, сірчана кислота (H2SO4), з розрахунку 20% на 800 мл води.
При цьому не розбавляють водою кислоту, а кислотою воду. Замінити H2SO4 можна харчовою содою і сіллю.
Використовуючи алюмінієву підвіску, до анода прикріплюють підлягає обробці виріб, до катода кріплять свинцеву пластину.
Якщо металевий виріб має складну форму, то використовують більше свинцевих елементів.
Відстань між пластинами і виробом не повинно бути більше 90 мм. Температура обробки повинна становити 200, при щільності струму 2-3 Ампер на квадратний дм.
Напруга, при якому буде здійснюватися анодування, дорівнює 12-15В, протягом 60 хвилин.
Однією з технологій анодування вважається микродуговое оксидування, технічним результатом його застосування є отримання покриття з вираженими декоративними характеристиками і більш високою захисною здатністю.
Відео:
Микродуговое оксидування алюмінію і його сплавів наділяє поверхня кольорового металу рівномірністю, антикорозійною стійкістю і мікротвердістю.
Компонентами складу служать:
- вода;
- H3BO3 (20-30 г/л);
- калієва луг (4-6 г/л);
- крохмаль (6-12 г/л).
За вказаним списком можна зробити електроліт в домашніх умовах шляхом звичайного змішування.
Далі микродуговое оксидування алюмінію і його сплавів виконують в режимі анод-катод при температурі 25-300.
При щільності струму 15-20 Ампер на квадратний дм, при тривалістю 90-120 хвилин.
Термічне оксидування металів
Термічне оксидування заліза, сплавів і нержавіючої сталі являє собою процес, в результаті якого на поверхні металевих виробів утворюється оксидний плівковий шар.
Термічне оксидування виконується в умовах високого температурного режиму з використанням пари або кисню.
Обладнання, за рахунок якого здійснюється термічне оксидування, являє собою спеціальні печі.
Тому в домашніх умовах зробити термічну обробку зазначеним шляхом не вийде.
Застосування печей в технології оксидування дозволяє виключити використання хімікатів, травлення, промивання та ряд інших процесів.
Температура обробки металевих виробів в термічних печах може становити від 3500 до 7000, в залежності від типу сталі.
Технологія оксидування міді та її сплавів
Оксидування міді не складно виконати хімічним і електрохімічним методом, в результаті чого мідна поверхня може придбати різноманітне кольорове покриття.
Для отримання мідної плівки використовують цианистую або кислу рідину. Хороші показники дає фарбування мідної поверхні ціаністим електролітом.
При цьому мідні сплави, у структурі яких присутні легуючі метали, що піддаються обробці важче.
Відео:
У приклад можна привести бронзу, містить певний відсоток олова, яке сприяє захисту від окислів міді.
Або сплав бронзи з нікелевими і хромовими присадками, такий метал ще складніше обробити.
Бронза з мінімальною присутністю цинку, що не перевищує 20 %, добре піддається обробці, в той час як його велика кількість ускладнює процес.
З допомогою сірчистих сполук, найчастіше, виконують холодне оксидування мідних скульптур. Як правило, це сірчана печінка, сірчистий амоній і натрій.
Зробити чорне з синім відтінком оксидне покриття дозволяє сірчистий амоній. Додати декоративний вигляд виробу з бронзи і олова можна з допомогою сірчаної печінки.
Але якщо використовувати її для фарбування чистої міді або бронзи і томпаку, можна домогтися червоного відтінку плівкового шару.
Технологія оксидування срібла
Оксидування срібла дозволяє білого металу отримати синій, чорний або фіолетовий відтінок, при цьому структура оброблюваного виробу не піддається деформації або руйнуванню.
В домашніх умовах виконати обробку срібних виробів можна з використанням сірчаної печінки.
Для приготування складу необхідно взяти калієву луг і сірку (купити її можна там, де продаються добрива).
Потім потрібно з’єднати речовини в залізній ємності: 1 частина лугу і 2 частини сірки, і витримати на вогні до повного розплавлення.
Періодично суміш необхідно помішувати. Далі готову сірчану печінка знімають з вогню і дають їй охолонути.
Коли сплав охолоне, його розбивають на шматочки і перекладають у посуд із щільною кришкою.
Тепер, коли вдома є сірчана печінка, можна зайнятися обробкою срібла. Потрібно взяти шматочок сплаву, приблизно з горошину, покласти його в ємність і залити гарячою водою.
Відео:
Після того як з допомогою помішування грудку розчиниться, в сірчану воду кладуть срібний виріб.
Через півгодини срібло почне змінювати свій колір, як вже говорилося вище, білий метал може прийняти фіолетовий, чорний або синій відтінок.
Коли виріб придбає потрібний колір, його виймають з рідини і обполіскують гарячою, теплою і, на завершення, холодною водою.
Технологія оксидування титану
Оксидування титану обов’язкова необхідність унаслідок низької зносостійкості даного типу металу.
Одержання оксидної плівки дозволяє титановим виробів придбати хімічну міцність, підвищити фрикційні характеристики матеріалу і змінити колір поверхневого покриття.
З метою оксидування застосовують найчастіше анодний обробку, так як титан погано витримує вплив хімічних розчинів в процесі хімічного оксидування.
Анодна обробка передбачає використання щавлевої, хромової та інших кислот або їх сумішей, а також інших добавок.
Чорна оксидна плівка сприяє зміцненню поверхневої структури титанових виробів, є результатом застосування технології анодування 18-ти % розчином сірчаної кислотою.
В залежності від режиму обробки, захисна плівка набуває певну товщину.
Відео:
Наприклад, якщо процес виконується при температурі 800С, густина анодного струму становить 0,5 Ампер с тривалість обробки протягом 8 годин, плівковий шар буде становити близько 2,5 мікрон.
При анодировании в режимі: 100?С, тривалість – 2 години, щільність струму – 1 Ампер – товщина плівки буде дорівнювати 1 мікрона.