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Anodisierung - Strom im Bad bricht ab

Anodisierung - Strom im Bad bricht ab
18. November 2017 11:23
Hallo,

Meine Versuche Alu-Rohre zu eloxieren ist bisher noch nicht zufriedenstellend gelaufen.
Leider konnte ich nicht wie empfohlen 60 Minuten lang anodisieren.
Vielleicht lag es an meinen Berechnungen der Stromstärke oder am Aufbau in meines Bades?
Die Querstangen an denen meine Werkstücke befestigt sind, hängen nur knapp über dem Bad.
Durch die Aktivität im Bad sind meine Krokodilklemmen feucht geworden. Ein Grund für ein das Misslingen?

Vielen herzlichen Dank
Jana Graf



VERWENDETE PRODUKTE
Starter-Set von electronic-thingks
Destilliertes Wasser
Batterie-Säure von ATU


Anodisierungsbad
- ca. 3 Liter
- mit Kühlakkus gekühlt,
- keine Kontrolle der Temperatur während der Durchgänge.
- Raumtemperatur bei unter 20 Grad, Bad wurde in diesen Räumen auch gelagert
- Keine Badumwälzung

Aufhängung:
- Alu-Flachstange mit Bohrlöchern versehen
- Titandraht aus dem Starter-Set


SPÜLBÄDER
zwischen jedem Arbeitsschritt spüle ich die Stücke in eigenen Spülbädern aus,
bzw. spüle diese unter fliesendem Wasser. So wie es in der Beschreibung von electronic-thingks beschrieben wird.


NETZTEIL
- Labornetzgerät, Basetech BT-305 0
30 V/DC 0 - 5 A 150 W
- 4 PVC-Messleitung und 4 Krokodilklemmen


ANODEN
2x (AL MG SI 0.5) gebogene Rohabschnitte
Durchmesser Außen 15mm, Wandstärke 1mm
Länge ca. 130mm

- Das Rohr wird im Vorhinein von mir geglüht, mit einer Biegezange zu einem Halbkreis
gebogen und in zwei Stücke zerlegt.


KATHODEN
2x (AL MG 3) Bleche
0,8 x 140 x 160 mm


BERECHNUNG DER STROMSTÄRKE ?
Bei einem Außen-Durchmesse von 1,5 cm und einer Länge von 13 cm ergibt sich Außen eine Mantelfläche von 61,26 cm²
Bei einem Innendurchmesser von 1,3cm und einer Länge von 13 cm ergibt sich Innen eine Mantelfläche von 53,09 cm²

1 gebogenes Rohr = insgesamt 114, 35 cm²

114 cm² x 0,015 (1,5A / 100 cm²) = 1,71A

bei zwei gebogenen Rohren 3,42 A


AUFBAU
1. Versuch (27.Okt)
- 2 Rohre an einer Querstange
- keine mechanische Vorbehandlung der Oberfläche
- gereinigt im Reinigungsbad (nach Vorgaben)
- 3,6 A (12V zu Beginn)
- nach kurzer Zeit floss kein Strom mehr
Rohre konnten dennoch eingefärbt werden


2. Versuch (27.Okt)
- 2 Rohre an einer Querstange
- keine mechanische Vorbehandlung der Oberfläche
- gereinigt im Reinigungsbad (nach Vorgaben)
- ca. 2 A (12V zu Beginn)
- nach kurzer Zeit floss kein Strom mehr
Rohre konnten dennoch eingefärbt werden


3.1 Versuch (2. Nov)
- 1 gebogenes Rohr an einer Querstange im Bad
- mechanisch vorbehandelt = gesandstrahlt
- 12 min im Reinigungsbad (nach Vorgaben)
- bei 1,8 A (17,5 V zu Beginn)
- Strom brach nach weniger als 10 Minuten ab
- Das Titandraht-Ende, das sich am Werkstück befand, ist in der kurzen Zeit ganz blau angelaufen

3.2
- zweites Rohr (ebenfalls gesandstrahlt und gereinigt) an einer eigenen Querstange dazu.
Das erste Rohr habe ich, so wie es war, im Bad belassen, das Zweite hinzu getan.
- 3,19 A (18,6 V zu Beginn)
- nach weniger als einer halben Stunde brach der Strom ab
(draußen befand sich zu diesem Zeitpunkt eine Baustelle die Vibrationen erzeugt hat)

beide Rohre konnten eingefärbt werden.
Das Ergebnis war jedoch, durch das sehr dominante hervorstechende Sandstrahlen, nicht nach meinem Wunsch.


ALLGEMEINE FRAGE:

- Farbe SCHWARZ
Ist das Schwarz aus dem Starter-Set identisch mit dem Tiefschwarz aus dem Online Shop ?

Hier steht: "Da es sich bei unserem Tiefschwarz um eine Rezeptur aus mehreren Grundfarbstoffen handelt und diese
unterschiedliche Zeit zum Aufziehen benötigen, gilt bei der Färbung: entweder tiefschwarz oder gar nicht."

Bei mir lässt sich das Schwarz (aus dem Starter-Set) durchaus nutzten um Verläufe von Tiefschwarz bis zu bläulich zu erzeugen.


- Farbe ROT
das rote Farbpulver (aus dem Starter-Set) ist beim Öffnen der Tüte nicht pulverisiert, sondern als feuchter Klumpen zum Vorschein gekommen.
Die Farbe lies sich dennoch im Bad auflösen. Ist die Farbe beschädigt, wenn Sie nicht mehr pulverisiert ist?


Temperatur messen:
- mit was für einem Thermometer kann ich auch während der Anodisierung die Temperatur messen? Das Thermometer darf nicht aus
Edelstahl-Elementen bestehen. Gibt es weitere Stoffe, die nicht ins Bad kommen dürfen?
Oder wird nur vor und nach dem Anodiseren gemessen? Wenn der Strom ausgeschaltet ist, darf auch ein Edelstahl-Thermometer ins Bad
gehalten werden?


- Art der Verdichtung: einstufig, zweistufig?
wie kann ein oder zweistufig verdichtet werden?


HWZ
Re: Anodisierung - Strom im Bad bricht ab
20. November 2017 17:57
Hallo Jana

Willkommen im Club der Eloxierer(innen)
Gute Erläuterungen zu deiner bisherigen Vorgehensweise, so wie es Erforderlich ist um sich einen Gesamteindruck zu bilden.
Gehe ich recht in der Annahme, dass du die ATU Schwefelsäure auf 15-20% verdünnt hast?

Durch die Aktivität im Bad sind meine Krokodilklemmen feucht geworden. Ein Grund für ein das Misslingen?

Mit Sicherheit nicht.

1 gebogenes Rohr = insgesamt 114, 35 cm²
114 cm² x 0,015 (1,5A / 100 cm²) = 1,71A
bei zwei gebogenen Rohren 3,42 A

Berechnung der Stromstärke ist korrekt.

- nach kurzer Zeit floss kein Strom mehr

Das liegt sehr wahrscheinlich daran, dass die Kontaktierung Titandraht und Rohr nicht 100%tig erfolgt ist.
Leider lässt sich auf deinen Fotos nicht erkennen, ob der Kontakt mit dem Titandraht fest an den Lochdurchführung umschlossen ist. Vielleicht mit der Zange etwas strammer verdrillen.

Hier steht: "Da es sich bei unserem Tiefschwarz um eine Rezeptur aus mehreren Grundfarbstoffen handelt und diese
unterschiedliche Zeit zum Aufziehen benötigen, gilt bei der Färbung: entweder tiefschwarz oder gar nicht."
Bei mir lässt sich das Schwarz (aus dem Starter-Set) durchaus nutzten um Verläufe von Tiefschwarz bis zu bläulich zu erzeugen.

Ich gehe davon aus, das die schwarze Farbe aus dem Starterset identisch ist mit dem Einzelerwerb der Farben im Shop.
Ich eloxiere zu 90% mit schwarzer Farbe hier aus dem Shop und egal ob ich kurz oder lange Färbezeit habe, ist es immer schwarz, nie bläulich.
Ich Vermute ganz stark, das du eine Legierung verwendest, die eher schlechter geeignet ist um anodisiert bzw. gefärbt zu werden.
Hast du Kenntnis darüber um was für eine Legierung es sich handelt?

Irgendwo auf der Seite findest du eine gut sortierte Liste der gebräuchlichsten Legierungen und Ihre Verwendung zum funktionellem bzw. dekorativem Eloxieren.

Temperatur messen:
mit was für einem Thermometer kann ich auch während der Anodisierung die Temperatur messen? Das Thermometer darf nicht aus
Edelstahl-Elementen bestehen. Gibt es weitere Stoffe, die nicht ins Bad kommen dürfen.
Oder wird nur vor und nach dem Anodiseren gemessen? Wenn der Strom ausgeschaltet ist, darf auch ein Edelstahl-Thermometer ins Bad
gehalten werden?

Ich beobachte während des gesamten Anodisierens die Temperatur der Säure mit einem Glasthermometer welcher im Becken schwimmt. (Aquariumzubehör) Fremdkörper würde ich vorsichtshalber erst gar nicht in der Säure lassen.

Art der Verdichtung: einstufig, zweistufig?
wie kann ein oder zweistufig verdichtet werden

Einstufiges Verdichten mit Sealing90 sollte eigentlich reichen. Sollte dein Material erhöhten Anforderungen bzgl. UV-Belastung oder Meerwasserkontakt genügen, solltest du um Downloadbereich bei den Technischen Datenblätter der Chemikalien fündig werden.

Gruß
Reiner
Re: Anodisierung - Strom im Bad bricht ab
24. November 2017 11:58
Hallo Reiner,

vielen herzlichen Dank für deine Antwort.

Gehe ich recht in der Annahme, dass du die ATU Schwefelsäure auf 15-20% verdünnt hast?
Ja, genau die Säure habe ich auf 15-20% verdünnt.

Das liegt sehr wahrscheinlich daran, dass die Kontaktierung Titandraht und Rohr nicht 100%tig erfolgt ist.
Leider lässt sich auf deinen Fotos nicht erkennen, ob der Kontakt mit dem Titandraht fest an den Lochdurchführung umschlossen ist. Vielleicht mit der Zange etwas strammer verdrillen.

OK, das werde ich versuchen zu optimieren.
Siehe Bild, so habe ich den Draht bei den bisherigen Versuchen befestigt.
Kann es auch daran liegen, dass der Kontakt zwischen Draht-Ende und Klemme nicht ausreichend ist? Wie kann ich dies optimieren?
Reicht es aus, wenn ein Stück des Drahtes von der Klemme gehalten wird?
Leider sind meine Bilder nicht sehr hoch aufgelöst.

Wie befestigst du den Draht an der einen Seite am Werkstück und verbindest die andere Seite mit der Stromquelle? Gibt es hierfür spezielle Techniken?


Hast du Kenntnis darüber um was für eine Legierung es sich handelt?
ANODEN- 2x (AL MG SI 0.5) gebogene Rohabschnitte - Durchmesser Außen 15mm, Wandstärke 1mm - Länge ca. 130mm
AL MG SI 0.5 sollte doch eigentlich sehr geeignet sein.
Tatsächlich gefällt mir der Farbverlauf sehr gut. Wenn das bläuliche Einfärben aber zeigt, dass bei mir was Falsch läuft, ist es natürlich ein schlechtes Zeichen.

Glasthermometer welcher im Becken schwimmt. (Aquariumzubehör) werde ich mir besorgen. Danke !

Bei meinen Stücken handelt es sich um Elemente einer (Schmuck)Kette. Da sollte eine einstufige Verdichtung reichen.

Gruß Jana


HWZ
Re: Anodisierung - Strom im Bad bricht ab
04. Dezember 2017 19:14
Hallo Jana,
wie auf dem letzten Foto zu sehen, scheint mir die Kontaktierung ausreichend. Bei den relativ kleinen Strömen sollte die Verbindung ausreichend Strom transportieren. Wie schon erwähnt, würde ich an deiner Stelle den Draht etwas strammer verdrillen.
Ich hatte neulich diverse Kleinteile gleichzeitig anodisiert und an einem Teil ist der Stromfluss aufgrund zu lascher Verbindung abgerissen.

Ansonsten eloxiere ich Bleche, die Ströme von 15-40 Ampere benötigen und da ist eine sehr gute Verbindung erforderlich.
Mindestens 2 Elektrische Verbindungen je Blech, leiten den Strom über Titandraht an die Titanschrauben, die in die schon verhandenen Gewinde befestigt werden.
Die Befestigung außerhalb der Säure ist ähnlich wie am Werkstück, allerdings dann mit normalen Stahlschrauben mittels Kabelschuhen oder Ösen an einem Vierkantvollmaterial

Eine Erklärung zu den Blauschimmer beim einfärben mit Schwarz habe ich nicht. Hat dein Farbbad die erforderliche Temperatur von ca. 50 °C ?

Gruß Reiner
Re: Anodisierung - Strom im Bad bricht ab
07. Dezember 2017 14:57
Hallo Reiner,

vielen Dank für deine Informationen darüber wie deine Werkstücke im Bad aufgehangen sind !

Ich versuche es morgen erneut.
Das Farbbad lag bei ca. 50 °C. Mh, ich werde sehen was sich morgen ergibt.

Vielen DANK
JANA
Anodieserung klappt / Farbe hält nicht
10. Dezember 2017 21:25
Hallo Reiner,

ich habe weiter gearbeitet. Diesmal konnte ich zwei Mal 60 Minuten anodisieren, aber leider sind neue Probleme aufgetreten. Es hat ganz offensichtlich an den Kontakten gelegen. Diesmal habe ich die Drähte gut verdrillt.
Die Farbe lässt sich von den Alu-Rohren abwischen. Hast du eine Idee, woran das liegen kann?
Was mache ich falsch?

Ich habe die Beschreibung hier hineingestellt, zusätzlich aber auch nochmals unter einem neuen Thema. Ich bin mir nicht sicher gewesen wie das Forum gehandhabt wird. Das Überthema "Strom im Bad bricht ab" stimmt ja nicht mehr mit meinen neuen Problem über ein.


--------------------------------
In zwei Versuchen habe ich je 2 Rohre versucht zu eloxieren.

Zwei Probleme sind aufgetreten.
1. die Farbe hält nicht auf dem Alu, lässt sich nach dem Versiegeln herunter wischen bzw. ist das Alu-Rohr ganz fleckig eingefärbt. Die hellen aber auch die dunklen Stellen lassen sich weg wischen
2. während des Anodisierungs-Vorgangs entsteht am Werkstück an der Stelle, an der es aus dem Bad heraus schaut eine Art weiße Kruste, die sich jedoch nach dem Anodisieren unter fliesendem Wasser fast vollständig abspülen lässt.


1. Versuch (08.12.17)

zwei Rohre, an einer Alu Querstange befestigt
1. Rohr neu
2. bereits eloxiertes Rohr aus einem vorherigen Versuch, enteloxiert und erneut benutzt

- enteloxieren des einen Rohres
1,5 Liter kaltes Wasser und ca. 75g Natriumhydroxid
zuerst im Bad geschwenkt, anschliessend eine paar Minuten komplett im Bad gelassen, anschliessend in Destilliertem Wasser gewässert und ausgewaschen
direkt weiter mit der Reiningung

- beide Rohre gereinigt
65 °C / 10 Minuten

- Anodisieren
1 Stunde / 3,45 A / Bad-Temperatur von 7°C zu Beginn und 22 °C am Ende der Stunde / die Kontaktstelle zwischen Titandraht und Werkstück befanden sich bei beiden Rohren außerhalb des Bades. Hier hat sich eine Art Kruste gebildet, die sich jedoch nach dem Anodisieren unter fliesendem Wasser fast vollständig abspülen lässt. Siehe Foto.

- einfärben
bei knapp 45 °C eingefärbt / schwarze Farbe

- versiegelt
eine Stunde bei 96 °C versiegelt, Werkstücke waren vorher bereits im Bad, ca. 20 Minuten bevor die Temperatur von 96 °C erreicht war.

- ERGEBNISS:
die Farbe auf dem neuen Rohr lässt sich sehr stark abwischen.
Das zweite Rohr (das vorher enteloxiert wurde) ist scheint gelungen zu sein.
Farbe löst sich innen und außen so gut wie nicht ab.
Siehe Foto

--------------------------------

2. Versuch (08.12.17)

zwei (enteloxierte) Rohre, an einer Alu Querstange befestigt

- enteloxieren des einen Rohres
1,5 Liter kaltes Wasser und ca. 75g Natriumhydroxid
zuerst im Bad geschwenkt, anschliessend eine paar Minuten komplett im Bad gelassen, anschliessend in Destilliertem Wasser gewässert und ausgewaschen
Rohre erst später weiter verwendet. (Für den 1. und 2. Versucht habe ich zeitgleich enteloxiert)

- gereinigt
10 Minuten / wärmer als 65 °C

- Anodisieren
1 Stunde - zu Beginn bei 16°C nach einer Stunde war das Bad auf 25 °C angestiegen
1. Rohr ist komplett im Bad versenkt
2. Rohr: die Kontaktstelle zwischen Titandraht und Werkstück befanden sich außerhalb des Bades, hier bildet sich ebenfalls die weiße Kruste

- einfärben
Bad ca. 50 °C

- Versiegeln
1 Stunde versiegelt. Die Werkstücke waren bereits bei 70 °C im Bad. Als die Temperatur von 96 °C erreicht war habe ich Sie eine Stunde im Bad belassen





- Mögliche Fehler?

Ich habe das Natriumhydroxid nicht ordentlich genug abgespült.
Habe ich damit jetzt auch alle Bäder verunreinigt?
Was dagegen spricht, der 1. Versuch:
wieso halt die Farbe beim ersten Versuch nicht auf dem neuen Rohr aber auf dem enteloxierten ?

War mein Anodiserungs Bad im 2. Versuch einfach zu warm?

Das Versiegelungsbad muss ich (mir fehlen momentan die richtigen Behälter) immer mal wieder mit frischem Wasser angießen, da es mit der Zeit verdampft.
Der Gehalt der Sealing Lösung im Bad wird somit immer ein bisschen weniger.
Kann dies Einfluss auf das Gelingen meines Vorgangs haben?

Ist es problematisch wenn die Werkstücke sich bereits im Versiegelung Bad befinden, auch wenn die Temperatur von 96 °C noch nicht erreicht ist?
Ich habe erst ab dem Moment die Stunde gezählt, ab dem das Bad die richtige Temperatur erreicht hatte.


NOCH EINE FRAGE
Wie wichtig ist es das die Werkstücke nie den Boden und die Wände der Badbehälter berühren? Beim Schwenken im Farbbad, aber auch im Reinigung und Versiegelung Bad ist es mir nicht immer gelungen den Wänden fern zu bleiben.


Re: Anodisierung - Strom im Bad bricht ab
11. Dezember 2017 10:29
Hallo!

Vielleicht noch ein paar Ergänzungen:

Jana Graf:
- Farbe SCHWARZ
Ist das Schwarz aus dem Starter-Set identisch mit dem Tiefschwarz aus dem Online Shop ?

Ja, das ist derselbe Farbstoff (bzw. dieselbe Farbstoffkombination).

Hier steht: "Da es sich bei unserem Tiefschwarz um eine Rezeptur aus mehreren Grundfarbstoffen handelt und diese
unterschiedliche Zeit zum Aufziehen benötigen, gilt bei der Färbung: entweder tiefschwarz oder gar nicht."
Bei mir lässt sich das Schwarz (aus dem Starter-Set) durchaus nutzten um Verläufe von Tiefschwarz bis zu bläulich zu erzeugen.

Es ging uns dabei um farbreine Grautöne.

Man kann mit Tiefschwarz natürlich blaustichige Färbungen erzielen, allerdings hat man dann keine große UV-Beständigkeit mehr, da die Menge an eingelagertem Farbstoff sehr gering ist.

- Farbe ROT
das rote Farbpulver (aus dem Starter-Set) ist beim Öffnen der Tüte nicht pulverisiert, sondern als feuchter Klumpen zum Vorschein gekommen.
Die Farbe lies sich dennoch im Bad auflösen. Ist die Farbe beschädigt, wenn Sie nicht mehr pulverisiert ist?

Nein, das ändert nichts an der Qualität des Farbstoffs.
Der Farbstoff ist leicht hygroskopisch und kann in den Tütchen etwas Wasser aus der Luft aufnehmen, daher kann er bei längerer Lagerzeit etwas verbacken.

Gold bspw. wird mit der Zeit hart, allerdings nicht durch Wasseraufnahme. Auch das macht dem Farbstoff nichts aus.

Auf den neuen Etiketten haben wir das jetzt auch vermerkt, damit es keinen Grund zur Beunruhigung gibt.


Temperatur messen:
- mit was für einem Thermometer kann ich auch während der Anodisierung die Temperatur messen? Das Thermometer darf nicht aus
Edelstahl-Elementen bestehen. Gibt es weitere Stoffe, die nicht ins Bad kommen dürfen?
Oder wird nur vor und nach dem Anodiseren gemessen? Wenn der Strom ausgeschaltet ist, darf auch ein Edelstahl-Thermometer ins Bad
gehalten werden?

Man kann kurzfristig per Edelstahlfühler messen - er sollte nur nicht anodisch geschaltet sein.

Für eine dauerhafte Messung würde ich immer mit einer dünnen Kunststoffummantelung (oder auch Titan) arbeiten. Da sich die Temperaturen in den Bädern nur langsam ändern, spielt ein schlechter Wärmeübergang keine wesentliche Rolle.

- Art der Verdichtung: einstufig, zweistufig?
wie kann ein oder zweistufig verdichtet werden?

Dazu findet sich etwas in unserer TM-2 im Downloadbereich:

Downloadbereich

Mit freundlichen Grüßen,
Christoph Drube
Electronic Thingks



2-mal bearbeitet. Zuletzt am 12. Dezember 2017 09:43.
Re: Anodisierung - Strom im Bad bricht ab
20. Februar 2019 21:12
tacho
zufällig grade auf deinen Fred hier gestolpert. Du hast den Fehler gefunden? Nein?

Der Grund ist das deine Wanne zu Kalt ist. Willst du Harteloxieren? Nein? dann halte die wanne bei 17-19 Grad Konstant!
Und dann weniger Strom.

Viel erfolg

Gruß Lars
Re: Anodisierung - Strom im Bad bricht ab
21. Februar 2019 12:33
Hallo Lars,

vielen Dank für deine Rückmeldung. Ich bin überrascht jetzt nochmals was zu meinem Beitrag zu lesen.
Ich habe das Eloxieren mit großer Enttäuschung aufgeben.
Meine Annahme war es, dass mein Bad zu klein und das Wasser somit zu schnell zu warm geworden ist.
Vor einem größeren Bad mit aktiver Wasserkühlung habe ich mich aufgrund der hohen Anschaffungskosten und dem nicht
garantierten Erfolg verabschiedet.
Und du meinst, zu kalt und zu weniger Strom. Das verwundert mich.
Also doch nochmals los legen?

Jana
Re: Anodisierung - Strom im Bad bricht ab
21. Februar 2019 19:44
Schade das Sie aufgegeben haben, wenn es an der Größe vom Bad gelegen haben sollte was ich nicht glaube kann ich nur sagen
dass es auch möglich ist ein 6 oder 12Liter Becken nur mit Kühlakku Kühlung zu betreiben.

Wenn ich mir die Bilder an sehen sind die Kontaktstellen zu 97% der Grund für das abbrechen des Stromflusses.

Mittlerweile mach ich es so:

-Aluminium Teil feste Presspassung mit Titandraht 1mm, teilweise 1,5mm
-der Titandraht wird mit Titanschrauben M3 und M4 an einer Aluminiumschiene verschraubt
-je zwei Anschlüsse an die Kathode und Anode mit Kroko-Klemme

Die Kälte ist keine Grund für das Aussteigen vom Stromfluss, die Kälte erzeugt nur andere Poren


PS: Mit einem Glasbecken dass in einer Gefriertruhe runter gekühlt wird auf 7°C kann man komplett ohne Kühlakkus 60-70min eloxieren und es steigt
höchstens auf 12,5°C wenn das Becken in ein größeres Becken gestellt wird dass mit kaltem Leitungswasser gefühlt ist bis knapp unter Fühlstand Glasbecken
Re: Anodisierung - Strom im Bad bricht ab
22. Februar 2019 19:35
Vielen Dank für die Nachricht und die Hilfreichen Tips.
Das spornt mich an, es doch noch einmal zu versuchen.
Haben Sie Fotos von Ihren Aufbauten? Vor allem von den Kontaktstellen?

Schöne Grüße
Jana Graf
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