Николай Одноралов - Занимательная гальванотехника: Пособие для учащихся

Оксид хрома (VI)… 30-400

Ацетат бария… 5-10

Ацетат цинка… 2-5

Ацетат кальция… 4-8

По существу указанный процесс является разновидностью хромирования.

Хромирование в указанном электролите происходит при температуре 22–40 °C, плотностью тока — 30—100 А/дм 2.

Указанная плотность тока является очень высокой для тех источников тока, которыми располагают школы, а тем более в домашних условиях, поэтому этим способом можно отделывать изделия небольших размеров — в 2–3 см 2.

Продолжительность обработки 10–20 мин. После хромирования поверхность изделия имеет темно-синий цвет с рисунком в виде волнообразно расположенных серо-голубых полос, напоминающих текстуру агата, при этом общий фон покрытия подернут легкой матовой дымкой. Для получения блестящей поверхности изделия покрывают тонким слоем прозрачного лака.

Декоративная отделка изделий из алюминия и его сплавов в настоящее время очень распространена.

Этим способом отделывают разнообразные галантерейные изделия, броши, серьги, браслеты, а также хлебницы, коробки различного назначения: для папирос, табака, ниток, корпуса от часов и т. п. Наиболее распространенным видом отделки является их окраска, имитирующая золото. Но часто изделия окрашивают и в другие, самые разнообразные цвета.

Этот вид обработки алюминия часто называют анодированием, потому что изделия завешивают в электрическую ванну не на катод, как обычно, а на анод. На катод завешивают свинцовую пластинку. Наиболее хорошо обрабатываются этим способом изделия из чистого алюминия, но можно качественно обработать и сплавы алюминия, которые после обработки лучше окрашиваются в темные цвета — черный, синий, коричневый и т. п.

Для обработки алюминия и его сплавов обычно производят три основные операции: вначале подготовленные, как обычно, изделия полируют химическим или электрохимическим способом, затем анодируют, после чего окрашивают в анилиновых красителях, применяемых для окраски шерстяных материй. При анодировании следует придерживаться следующей технологической схемы.

Обезжиривание.Для обезжиривания изделий применяется следующий состав (в г/л):

Гидроксид натрия… 10—15

Тринатрийфосфат… 20—30

Карбонат натрия… 20—25

Температура состава 80–90 °C. Изделия выдерживают в ванне 1–2 мин. Ванна для этого процесса может быть изготовлена из железа.

Для удаления щелочи изделия после обезжиривания промываются в горячей воде (70–80 °C), затем в холодной проточной.

При обезжиривании изделий возможно растравление их поверхности. Причиной этого могут быть передержка изделий в ванне, перегрев ванны или перенасыщение обезжиривающего состава щелочью. Для устранения дефекта следует соответственно сократить время выдержки изделий в ванне, понизить температуру ванны или ослабить концентрацию щелочи в составе.

Осветление.Обезжиренные и промытые изделия обычно имеют матово-серый цвет, для удаления этого налета изделия осветляют, выдерживая в 50-процентном растворе технической азотной кислоты ( ρ — 1,32) в стеклянном или керамическом сосуде в течение 1–2 мин при температуре 18–20 °C.

Для удаления азотной кислоты с поверхности изделия промывают в холодной проточной воде. Обе операции-обезжиривание и осветление — следует производить в вытяжном шкафу, так как во время обработки выделяются вредные пары.

Полирование.Предварительно изделия, имеющие на поверхности грубую шероховатость, забоины, царапины и т. п. дефекты, следует отшлифовать мелкой шкуркой, а затем отшлифовывать электрохимическим или химическим способом. При отсутствии указанных дефектов изделия полируют электрохимическим или химическим способом.

Приведем химический способ, как наиболее простой.

Готовят смесь кислот следующего состава (в г):

Ортофосфорная кислота ( ρ — 1,71)… 300 г

Серная кислота ( ρ — 1,84)… 600 г

Азотная кислота ( ρ — 1,50)… 70—100 г

Температура смеси 115–120 °C. Ванны для химической полировки изготовляют из свинца или из нержавеющей стали. Полирование следует вести в вытяжном шкафу или под интенсивной вытяжкой. Время выдержки изделий в ванне 1–2 мин. После химического полирования изделия промывают горячей, а затем холодной проточной водой и завешивают в ванну анодирования.

Анодирование(оксидирование) производят, как указывалось, на аноде. Предварительно к изделию плотно прикрепляют алюминиевую проволоку для электрического контакта и загружают его в ванну. Ванна анодирования состоит из 18—20-процентного раствора серной кислоты. Плотность свежеприготовленного электролита при температуре 20 °C—1,13—1,14. Напряжение тока должно быть не ниже 7–8 В. Плотность тока 0,8–1,2 А/дм 2.

Время анодирования 15–20 мин. Температура раствора не должна быть выше 25 °C. Расстояние между изделием и завешенной на катод свинцовой пластинкой 150–200 мм. Корректируют электролит добавлением соответствующего количества серной кислоты до получения указанной выше плотности электролита. При составлении ванны и корректировании следует осторожно обращаться с серной кислотой. Серную кислоту можно вливать только в воду, а не наоборот. При этом вливать серную кислоту нужно осторожно тонкой струей. Для поддержания температуры электролита не выше 25 °C ванну с электролитом можно поместить в бак с водой для охлаждения.

Для анодирования применяется пластмассовая ванна, например из винипласта, свинцовая или железная, прочно покрытая изнутри эмалью. После анодирования изделия вынимают из электролита и, тщательно промыв в холодной воде, окрашивают в заданный цвет.

Окрашивание оксидированных изделий.Качество окрашивания оксидированных изделий во многом зависит от качества красителей и режима окрашивания, температуры, концентрации раствора и цветов красителей.

Окрашивание анодированных — оксидированных изделий происходит за счет адсорбции красителей оксидной пленкой. Оксидная пленка, полученная анодированием, отличается микропористостью, в которую в процессе окрашивания проникает краситель и задерживается в ней. Оксидная пленка лучше всего поглощает красящие вещества непосредственно после оксидирования. Для окрашивания изделий берут растворы красителей, концентрация которых колеблется от 0,5 до 3 %.

Для окраски в желтый, коричневый, а также в светло-зеленый и светло-синий цвета вполне достаточна концентрация красителя 0,5–1 %. Для окраски в черный цвет применяется более концентрированный раствор 2—3-процентный.

Для приготовления красящего раствора рекомендуется смешать краситель с небольшим количеством дистиллированной воды до образования кашицы, растереть в фарфоровой ступке и затем при перемешивании добавить к ней необходимое количество воды. Рекомендуется нагреть в течение короткого времени раствор до кипения, чтобы краситель полностью растворился. В случае образования пены ее следует снять.