Сделай сам, 1993 №3 (3)

Используя такие особенности оксидной пленки алюминия и алюминиевых сплавов, можно получать не только монохромные, но и полихромные цвета, удается также окрашивать пленку в декоративные имитационные цвета (под мрамор, гранит, различные породы дерева, шелк и т. п.) или же, нанеся на пленку светочувствительный состав (в виде эмульсий или растворов), воспроизводить на ней фоторепродукции.

Тонкая пленка оксида, образующаяся на поверхности алюминия и алюминиевых сплавов, предохраняет металл от воздействия воздуха, влаги и т. д. Но эта пленка в обычных условиях отличается мягкостью, неравномерностью, пористостью и не может быть использована как антикоррозионная защита; она непригодна и для декоративных целей.

Прочная оксидная пленка образуется при искусственном оксидировании алюминия и его сплавов электролитическим способом. В результате на металле возникает пленка, верхний слой которой представляет собой микропористый оксид металла, под которым находится нижний слой — микроскопически тонкая стекловидная пленка, отличающаяся значительной твердостью. Верхняя пленка состоит из частично гидратированного оксида алюминия, а нижняя — из безводного оксида. Вот эта верхняя пористая наружная оксидная пленка и используется для наполнения ее красителями, лаками и т. п.

Физико-механические свойства оксидной пленки, ее пористость и равномерность толщины зависят не только от режима обработки металла в электролите, но и самого сплава алюминия. При наличии в сплавах алюминия меди, цинка, кремния или других добавок в значительных количествах оксидирование таких сплавов, каким является, например, вторичный алюминий, и получение равномерной и светлой пленки оксида невозможны.

Естественный цвет оксидной пленки зависит от состава сплава алюминия может иметь самые различные тона. Так, сплав алюминия силумин, содержащий 10…12 % кремния, нельзя окрасить в светлый тон: он получается серым из-за находящихся в оксидной пленке силицидов. Содержание в алюминии кремния даже в небольших количествах (1…1,5 %) уже дает серые тона.

Сернокислотный способ оксидирования

. Наряду с другими видами электролитов для анодирования алюминия и его сплавов самое широкое распространение нашел сернокислотный электролит, который наиболее прост в работе и проверен многолетней практикой. Для получения такого электролита в 1 л растворяют 170…200 г серной кислоты (р-1,84 г/см³). Плотность тока при электролизе — 1…2 А/дм², напряжение — 12…15 В, температура электролита — 18…20 °C, продолжительность анодирования — 60…80 мин. В электролит рекомендуется добавлять органическую добавку — моноэтаноламин в количестве 150 г/л, что увеличивает скорость образования пленки и ее толщину. Корректирование электролита производят периодически добавлением серной кислоты или воды (электролит вырабатывается очень медленно).

В тех случаях, когда требуется получить повышенную антикоррозионную стойкость алюминия и его сплавов, применяют пассивирующий раствор, получая на поверхность так называемую эматаль-пленку. Состав пассивирующего раствора приведен ниже.

Двухромовокислый калий… 100

Углекислый натрий… 18

Изделия погружают в кипящий раствор на 15…20 мин, затем промывают в дистиллированной или кипяченой воде.

ОКРАШИВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

Окраска художественных изделий из алюминия и его сплавов производится органическими красителями, которые используются для крашения шерстяных тканей; количество красителя от 1 до 10 г на 1 л воды.

Окрашивание оксидной пленки производится погружением изделий, предварительно нейтрализованных в аммиаке и промытых в воде, в горячий раствор красителя (температура — 70…80 °C) на 12… 20 мин; время выдержки зависит от адсорбционных свойств оксидной пленки, а также от качества красителя, температуры раствора и т. п.

Адсорбционная пленка наиболее активна в тот момент, когда изделие только что извлечено из электролита. Адсорбционная способность пленки понижается довольно быстро и через 2…3 дня (особенно если пленка была высушена) становится незначительной. Свежую оксидную пленку, которая обладает наибольшей адсорбционной способностью, нельзя брать в руки, нельзя допускать ее соприкосновения с маслами, жирами и т. п.

Приготовленный раствор красителя рекомендуется прокипятить и профильтровать. Для окрашивания алюминия марок АОО, АО, А5 и сплавов АМr, АМг5 в цвет, имитирующий золото, применяют несколько составов, содержащих оранжевый, черный и желтый красители, в г/л.

1-й состав

Оранжевый 2Ж

(pH раствора 6–7,5)… 5

2-й состав

Оранжевый 2Ж… 0,1

Черный (pH раствора 5,5–7,5)… 0,1

3-й состав

Желтый… 3-1

Черный (pH раствора 5–7)… 0,5

Температура окрашивающих растворов 60–70 °C, выдержка изделия в красителе от 2 до 6 мин.