Tvrdá slupka, měkké jádro.
Jenom eloxovaný povrch učiní hliník odolný proti korozi a pěkný. Ukážeme Vám, jak můžete sami barevně eloxovat hliníkové díly.
Jako vysloveně lehký, stabilní a zvětrávání odolný materiál můžeme dnes hliník najít skoro všude. Vozidla, díly budov a strojů se stále více z důvodů nízké váhy a zvláštních vlastností při zpracování zhotovují z hliníku. Také se z něj nezřídka zhotovují střenky a jiné součásti nožů.
Hliník však vůbec není „nerezavějící“. Oxiduje, jestliže se dostane do styku s kyslíkem. Každý kov vytváří při oxidaci jiný oxid kovu. U železa je to známá rez, která se vyskytuje jako chemická sloučenina Fe2O3, Fe3O4 a FeO. U mědi se vytváří patina z CuCO3 a Cu(OH)2. Jestliže porovnáme rez s měděnkou, zjistíme, že rez železo silně napadá, zatímco patina dokonce chrání pod ní ležící měď před další oxidací.
To závisí na různých vlastnostech kysličníků kovů, které při reakci se vzdušným kyslíkem vznikají z kovu a na něm. Oxid mědi, patina, je objemově téměř totožný s mědí. Tak může vytvořit nad kovem pevně lpící vrstvu, která chrání před další oxidací. Kysličník železa, rez, má naproti tomu větší objem než železo. To znamená, že kov při rezavění nabývá na objemu a oddrobuje se, čímž může pod ním ležící železo dále oxidovat při styku se vzduchem.
U hliníku to s oxidem hliníku funguje velmi podobně jako u mědi. Jestliže se vytvoří vrstva oxidu, nemůže pod ní ležící hliník dál reagovat se vzdušným kyslíkem. Kvůli jednoduché vrstvě nemusíme kov dokonce ani upravovat, vznikne přirozeně. Tato přirozená vrstva oxidu ovšem není příliš tvrdá a je jen velmi tenká.
Silnější a odolnější je vrstva oxidu, která je nanesena elektrolyticky. Jestliže uměle oxidujeme hliník, vznikne na povrchu velmi tvrdá, stejnoměrná ochranná vrstva s drobounkými póry. To propůjčuje hliníku zvláštní schopnosti barvení, protože určité barvy mohou vniknout hluboko do pórů kysličníku kovu a po stabilizaci jsou v materiálu pevně uloženy. To je výhodnější než lakování nebo potahování, protože barvivo může být jen těžko odřeno nebo uvolněno při ohýbání materiálu.
To nejlepší na tomto procesu je, že není ani zdaleka tak komplikovaný, jak se zdá. K eloxování malých hliníkových předmětů nepotřebujeme ani laboratoř, ani chemickou továrnu. S trochou citu a cviku to jde v každé malé dílně. Kromě příslušného opracovávaného dílu potřebujeme jen některé materiály a chemikálie, které se dají lehce a docela levně obstarat (viz seznam materiálů na konci). Až na barviva dostaneme zpravidla všechny chemikálie v každé lékárně. Barviva je možno dostat ve speciálních obchodech (např. u firmy Electronic Thingks, tel. 02651-498991, www.el-th.de). Všechno ostatní najdeme v Baumarktu, pokud to náhodou už nemáme v dílně.
Dříve než začneme s eloxováním, musí být zpracovávaný díl absolutně čistý. I nejmenší znečištění povrchu nebo otisky prstů mohou výsledek silně poškodit. Po očištění trochou prostředku na mytí nádobí nebo tekutého písku bychom tedy měli zpracovávaný díl krátce ponořit do louhu sodného. Protože sodný louh je silně agresivní, je nejlépe díl připevnit na provázek nebo stahovací pásek na kabely a podržet ho v nádobce s roztokem. Následně ho důkladně opláchneme pod tekoucí vodou.
Nyní je díl připraven k eloxování. Malý problém je spojit zpracovávaný díl s kladným pólem elektrického zdroje tak, aby bod kontaktu nebyl na viditelném místě. V místě kontaktu totiž mohou vzniknout zřetelné nepravidelnosti v oxidové vrstvě. Nejlépe k tomu použijeme drát z ušlechtilé oceli, protože ten při reakci téměř neoxiduje a je většinou odolný proti kyselinám. Díl nyní úplně ponoříme do nádoby s 15 až 20% roztokem kyseliny sírové tak, aby celý povrch byl v kontaktu s kyselinou.
Nyní spojíme se záporným pólem zdroje olověný nebo hliníkový plech a rovněž ho zavěsíme do lázně. Protože tento materiál slouží jenom jako katoda a není vystaven žádné chemické reakci, není jeho čistota a úplné ponoření důležité. V lázni se nesmí zpracovávaný díl dotýkat katody, protože by vznikl zkrat.
Sestavu nyní spojíme se zdrojem napětí přibližně 12 voltů. Jakmile se na katodě začnou vytvářet bublinky, reakce probíhá. Nyní je však třeba dávat pozor, protože uvolňující se plyn je vodík, který je ve styku se vzduchem lehce zápalný. Proto je třeba místnost dobře větrat a rozhodně se vyhnout přítomnosti otevřeného ohně!
Doba eloxování závisí na velikosti povrchu dílu a výkonu zdroje proudu. Při povrchu 100 cm2 a zdroji s proudem 5 ampér je třeba přibližně 10 až 11 min. Z tohoto příkladu můžeme odhadnout dobu eloxování u jiných velikostí povrchu a jiných výkonů zdroje. Všeobecně je radno vždycky eloxovat o několik minut déle.
Když zpracovávaný díl důkladně očistíme od kyseliny, můžeme se rozhodnout, jestli ho ještě budeme barvit nebo jestli hned uzavřeme povrch. Pokud se vzdáme barvení, bude mít díl matně stříbrný vzhled, který známe z běžných hliníkových předmětů. Barvení je však zajímavý proces, který se dá s vhodnými barvivy lehce zvládnout. K tomu potřebujeme barevnou lázeň, která by měla mít teplotu přibližně 50 st. Celsia. Lázeň připravíme z destilované vody a barviva. Jako barvivo se hodí mnohé barvy na textil. Profesionální barvy na eloxování jsou však vhodnější. Většina výrobců přikládá doporučení k dávkování.
Intenzita zbarvení závisí na mnoha faktorech, jako např. na době eloxování a barvení nebo na typu a koncentraci použitého barviva. Potřebná doba barvení v lázni se tak může měnit od 2 do 20 min. Lehkým pohybováním předmětu v lázni ji můžeme zkrátit, protože se tak mohou barevné pigmenty rychleji dostat do pórů povrchu.
Nakonec přijde uzavření povrchu – důležitý proces, ale také ten nejjednodušší. Zpracovávaný díl nyní asi na 1 hodinu zavěsíme do vařící vody. Tak se uzavřou póry povrchu, které vznikly při eloxování a jsou případně vyplněny barvou, čímž povrchová vrstva získá svoji mimořádnou tvrdost. Doporučuje se použít destilovanou vodu, protože tak nevzniknou žádné vápenaté usazeniny.
Jestliže tyto kroky provedeme pečlivě, měli bychom dostat použitelný výsledek. Je však třeba bezpodmínečně dbát na to, že některé použité látky zdaleka nejsou nevinné. Až na barviva můžeme všechno, co už nebudeme potřebovat, po zředění vylít do odpadu. Při ředění je třeba vždy lít chemikálii do vody a NIKDY vodu do chemikálie. Použitá barviva musí být zlikvidována podle údajů na jejich obalu.
Florian Porsch
Seznam materiálu
K eloxování malých hliníkových dílů potřebujeme kromě zpracovávaného dílu (pokud možno čistý hliník, neeloxovaný) toto:
- kyselina sírová (cca 15-20%, 1 litr)
- hydroxid sodný (cca 1 litr)
- destilovaná voda (cca 5 litrů)
- barviva (nejlépe speciální barvy na eloxování)
- nabíječka baterií, laboratorní zdroj nebo zdroj konstantního proudu
- hliníkový nebo olověný plech
- drát z ušlechtilé oceli
- velké plastové nebo skleněné nádoby