Alüminyum Anodize - Anodizing - Eloksal

[Yusuf&CNC]

Alüminyum anodize, elektrokimyasal işlem ile alü yüzeyinin alüminyum oksit kaplanması (Anodik Oksidasyon) işlemidir. Kontrollu paslanma ile yüzeyin sertleştirilmesi de denebilir. Yaygın olarak, renklendirme olanağı ile birlikte dekoratif amaçlı olarak kullanılsa da bizler için en önemli yararı alü yüzeyinin sertleştirilebilmesi.

Alüminyum, amatör routerlarda kolayca işlenebildiği için çeliğe oranla daha çok kullandığımız (veya kullanmak zorunda kaldığımız) bir malzeme. Kimyasal bileşimine bağlı olarak alüminyumun mukavemeti önemli oranda artabiliyor. 6000 ve özellikle 7000 serisi alüminyumun mukavemeti bazı çelik cinsleri ile eşit düzeyde. Alü alaşımların zayıf yanı ise yüzey sertliğinin düşük oluşu, hassas işlenmiş parçaların yüzeyleri kolaylıkla deforme olabiliyor. Yüzeyin sertliğinin anodize işlemi sonrasında 60-65 Rockwell sertliği gibi yüksek değerlere çıktığı iddia ediliyor, oluşan yüzeye doğrudan Rockwell testi uygulanamıyor. Bildiğiniz üzere yüzeyde oluşan alüminyum oksit aynı zamanda sertliği nedeniyle iyi bir aşındırıcı malzeme.

Genelde sanayi tesislerinde yapılan bu işlem sülfirik asit kullanımı nedeni ile sıkıntılı olsa da ev ortamında yapılabilir. 12VDC civarı ve akımı da ayarlanabilen bir güç kaynağı gerekiyor. Akım ayarı, akımın kaplanacak yüzey alanı ile orantılı olması nedeni ile gerekiyor. Özellikle küçük boyutlu parçalar ile çalışmak daha kolay, parça büyüdükçe gereken akımın artması, sıcaklık kontrolü, iyi havalandırma ve büyük kaplara gereksinim duyulması gibi zorluklar başlıyor.

Dekoratif amaçlı da kullanılabilir. Anodize edilen alüminyumun yüzeyinde düzgün yapıda kılcal boşluklar da oluşuyor. Bu boşlukların, sıvı kumaş boyasında bekletilerek dolması sağlanıyor.

İşlem alüminyum anodize, anadizasyon, anodizing, anodising, anodik oksidasyon ve eloksal kaplama olarak da adlandırılıyor.

 

[nicaleus]

Boyama (örn. siyah) işlemi sırasında herhangi bir elektroliz kullanılıyor mu? Yoksa sadece siyah kumaş boyası içerisinde bekletiliyor mu?

 

[Yusuf&CNC]

Boyama (örn. siyah) işlemi sırasında herhangi bir elektroliz kullanılıyor mu? Yoksa sadece siyah kumaş boyası içerisinde bekletiliyor mu?

İşlem aynı, sadece sabitleme öncesi sıvı boyada da bekletiliyor.

Yapılan işlemleri özetleyerek örnek videyolar da ekliyeceğim, sanırım büyük oranda anlaşılır hale gelecektir.

Anodize işlemi özetle;

* Malzemenin çok iyi temizlenmesi, yağdan kirden arındırılması.
* Distile (deiyonize) suya %15-30 (?) oranında sülfirik asit (H2SO4, akü asidi) ilavesi ile elektrolitik sıvının hazırlanması.
* Bu kap içerisine katot (-) olarak alü bir parça ve anot (+) olarak anozide edilecek alü parçanın daldırılması.
* Malzemenin yüzey alanı ile orantılı ve belirli bir süre DC voltaj ve akım verilmesi.
* Renk isteniyorsa boya karıştırılmış distile suda bekletilmesi
* Anodize edilen malzemenin gözeneklerinin sıcak distile suda ısıtılarak kapatılması, sabitlenmesi (tespit edilmesi).

İşlemin ayrıntıları istenen kaliteye de bağlı. Pratik ve örnek bir videyo ile başlarsak kabaca işlemi anlayabiliriz. Bu örnekte 1 birim suya 2 birim (yüksek bir oran) sülfirik asit ilave ediliyor. Akü sarj cihazı ile 15 dak. boyunca 12 volt ve 10 amper akım veriliyor, sürenin kısa olmasının nedeni amperin yüksek tutulması. Boyalı distile suyun sıcaklığı 60 santigrat derece, parçanın bekletilme süresi 15-20 dakika, süre istediğiniz renk tonuna da bağlı. 90 derece distile suda, 20 dakika kadar bir sürede anodizasyon sabitleniyor;

 

[KAYSERİ]

Eloksal çok çok çok kolay çizilebilen gıcık bir boyama olayıdır. Boyanması güzel ama elinle bile çizebliyorsun

 

[Yusuf&CNC]

Alüminyumun anodizasyonu ile ilgili önemli noktalar;

* Öncelikle güvenlik. Kullanılan sülfirik asit cildi yakabilir, gözü kolaylıkla kör edebilir. Mutlaka anodize kabına önce distile su boşaltılmalı, sülfirik asit sonradan eklenmeli. Aksi takdirde kimyasal reaksiyon ve köpürme sonucu yaralanabiliriz. Aside dayanıklı eldiven, gözlük, maske ve iş elbisesi giyilmeli. Ortam iyi havalandırılmalı olanak varsa açık havada çalışmak daha uygun bir çözüm.

* Malzemenin yüzeyinin temizlenmesi, her türlü kirden yağdan arındırılması gerekiyor. Kimyasallar ile yapılabildiği gibi ev deterjanları ile temizlemek de mümkün. Her türlü hata kalitenin düşmesine neden oluyor. Eğer yüzeyin mat olması da isteniyorsa çok seyreltilmiş kostik! (tehlikeli, genelde lavabo açıcısı olarak kullanılıyor) de temizlik için kullanılıyor. Yüzey temizliğinin yeterliliği yüzeyden su akıtılarak anlaşılabiliyor.

* Anodize sonrası alü parçaların yüzey hataları kapanmıyor. Parça üzerinde parmak iziniz varsa, işlem sonrasında da orada olacaktır. Anodize öncesi istenilen yüzey kalitesine getirilmesi, isteniyorsa yüzeyin parlatılması ve kullanılan kimyasalların iyice temizlenmesi gerekiyor. Polisaj (parlatma), satinaj, çapak alma, veya kumlama uygulanabilir.

* Amatör Anodize işlemlerinde genelde 12V güç kaynağı kullanılıyor. Akım ayarlı ve olanak varsa akımı sabit tutan güç kaynakları kaliteli bir işlem için yararlı. Yüzey alanı önemli olduğu için boru türü malzemelerde iç yüzey alanının hesaba dahil edilmesi unutulmamalı. Akım değeri özellikle amatör uygulamalar arasında farklılıklar gösteriyor. Aşağıdaki sitede konu ayrıntılı olarak ve Türkçe açıklanmış. Akım, 150-200 g/lt sülfirik asit konsantrasyonu ve 18-20° elektrolit sıcaklığı için 1-2 Amper/dm² olarak verilmiş.

http://www.izmiralternatif.com.tr/haberdetay/eloksal-islemlerinde-sagligi-ve-guvenligi/

* Anodize sıvısının 20-22° civarında olması isteniyor. Büyük parçalarla çalışırken sıcaklığın yükselmesini engellemek için, anodize çalışma kabı daha büyük ve içinde soğuk su - buz olan kaba yerleştirilebilir. Distile suya sülfirik asitin eklenmesi ile yükselen sıcaklık nedeni ile karışım çalışmadan bir kaç saat önce hazırlanabilir veya eski karışım kullanılabilir.

* Katot olarak kullanılacak metalin yüzey alanı işlenecek parçadan en az iki kat büyük olmalı. Anodize kabının içerisine titanyum dışında farklı metallerin girmemesi gerekiyor. Parçanın bağlanması için yine alü tel ve benzeri malzeme kullanılmalı. Elektrik iletkenliğini engelleyebilecek okside olmuş bağlantılar gözden geçirilmeli ve temizlenmeli.
Benzer bir işlem ve yüksek voltaj ile, titanyum malzemenin yüzeyinde titanyum oksit oluşumu sırasında voltaja da bağlı olarak doğrudan (boyasız) farklı renkler elde edilebiliyor.

* Anodize sırasında kabın alt tarafından sağlanacak hava akımı veya sıvının devir daimi kalitenin artırılmasında etkili. Malzemenin sülfirik asit ile teması artarken sıcaklık kontroluna da yardımcı oluyor.

* Boya olarak sıvı kumaş boyası kullanılıyor. Boyalar ucuz, bulunabiliyor, toz halinde satılanlar suya karıştırılarak kullanilabilir diye düşünüyorum. Gereken süre 15-20 dakika kadar, rengin tonu gözlenerek belirleniyor. Parça üzerinde farklı renkler ve desenler de uygulanabilir. Amatör parçalarda boyalı yüzey kolayca çizilebiliyor. Boya sıcaklığı 60°, sıcaklık fazla aşılırsa, yüzey boyayı henüz emmeden sabitleme işlemi de başlayabiliyor.

* Anodize edilen alü parçanın yüzeyi gözenekli, korozyondan korunması için gözeneklerin kapatılması gerekiyor. Önceden ısıtılmış 90° distile suda, 15-20 dakika kadar bir sürede anodizasyon sabitleniyor (tespit, sealing).

* İşlemin safhaları arasında, bir önceki atıklardan kurtulabilmek için gereken durulama suyu için her zaman distile su kullanılıyor.

* Kullanılan sülfirik asit toprağı, suyu kirleten bir atık, dikkatli olmak gerekiyor. Baz ile nötralize edilebildiği söyleniyor. Atılmadan önce yapılmasında yarar var.

Alüminyum anodizenin ayrıntılı anlatıldığı, sanayi tesisinin nasıl olduğunu da gösteren bir videyo. Dak 3:30 dan itibaren malzemenin yüzeyinde alüminyum oksitin nasıl oluştuğu ve gözenekli yapısı grafik olarak gösteriliyor;

Kimyasal olarak alü malzemeye bağlanan alüminyum oksit tabakası kısmen yüzeyin üzerinde ve kısmen de malzemenin içine doğru oluşuyor. Kalınlığı ise yaklaşık 0.025 + 0.025 = 0.050mm kadar.

Aşağıdaki videyoda alüminyum oksit tabakasının oluşumu gösterilmiş;

Sıcaklık kontrolü de olan daha profesyonelce bir düzenek;

Bir markaya ait ürünler kullanılsa da ayrıntılı bir anlatım. Birden çok renk kullanımı ve desen elde edilmesi de anlatılmış. 12:46 tıda su testi ile yüzey temizliği kontrol ediliyor;

Birden çok renk kullanımı ve desen elde edilmesi anlatılıyor;

İki örnek;
https://www.youtube.com/watch?v=k08dxBFcT40
https://www.youtube.com/watch?v=IcbieKiGyPs&t=1s

Farklı bir örnek. Sülfirik asit kullanımı özen isteyen tehlikeli bir malzeme. Bu videyodaki örnekte ise sülfirik asit yerine daha zayıf bir formu ve sülfirik asit tuzu olan sodyum bisülfat (NaHSO4) kullanılıyor. Sodyum bisülfat yüzme havuzlarının PH değerininin düşürülmesi için kullanılıyormuş. Sitesindeki bilgiye göre, tahriş edici olarak sınıflandırılıyormuş.

 

[canerten]

Anodizeden önce bu iş kumlama gerekliki ürün güzel gözüksün.