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Hallo und Anfängerfragen: Netzteil, Eloxalschichtdicke

Hallo und Anfängerfragen: Netzteil, Eloxalschichtdicke
19. Oktober 2020 15:51
Hallo Community,

Ich habe mir vor einiger Zeit das Starterset gekauft, bin aber bis jetzt noch nicht zu einem Testlauf gekommen. Da soll sichaber nun ändern. Bin schon gespannt auf das erste Ergebnis. Das Lesen in diesem Forum beantwortete mir schon zahlreiche Fragen. TOP!

Ein paar sind aber noch übrig geblieben.

Nach den ersten Versuchen die ich machen werde um etwas Erfahrung zu sammeln schwebt mir vor ein größeres Stück zu anodisieren (310x230mm). Bei der empfohlenen Stromdichte von 1,5A/dm² kommt das wohl auf eine Stromstärke von gut 20A raus. Das ist ganz schon viel "Heu" für mich. Normalerweise arbeite ich bei Elektronikprojekten im mA oder einstelligen Amperebereich.
Mir steht jedoch ein (leider nur) spannungsgeregeltes Schaltnetzteil mit festen 24V und max. 36A zur Verfügung.
Lt. Forum stellt sich bei einer 15-17%igen Schwefelsäure dann bei 1,5A/dm² etwa eine Spannung von 20V ein. Das sind 4V weniger als ich habe, es würde sich also ein zu hoher Strom ergeben - was schlecht für den Aufbau der Eloxalschicht wäre.
Ist es nun möglich eine einfache PWM-Steuerung zwischen zu schalten und den Strom von Hand nach zu regeln?

Frage 2: Mir geht es nicht so sehr um den dekorativen Aspekt - also das Einfärben. Wichtiger ist mir das Werkstück unempfindlich gegen Kratzer zu machen. Funktioniert das mit der hier vorgestellten Methode gut? Worauf muss ich speziell achten um die Schicht besonders widerstandsfähig zu bekommen? (Harteloxieren mit hohen Spannungen werde ich nicht versuchen)

Danke schonmal im Voraus für eure Antworten
Alex
Re: Hallo und Anfängerfragen: Netzteil, Eloxalschichtdicke
19. Oktober 2020 21:15
Hallo, Alex!

Zur Frage 1:
Händisches Nachregeln des Stroms über eine Zeitspanne von einer Stunde wird seeeehr langweilig!
Brauchbare Labornetzgeräte (0-30V / 0-20A) bekommt man z.B. auf ebay bereits um 139 Euro; Das kann man noch dazu gut bei Elektronikprojekten brauchen...

Zur Frage 2:
Hier im shop gibt es den Harteloxierzusatz, mit dem schon bei Raumtemperatur und den üblichen Parametern eine wesentlich dickere - und damit widerstandsfähigere - Schicht als beim sonst üblichen dekorativen Verfahren erzeugt werden kann.

liebe Grüße, Rudi

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Wenn Du sicher bist, richtig gemessen zu haben, miss nochmal!
Re: Hallo und Anfängerfragen: Netzteil, Eloxalschichtdicke
20. Oktober 2020 09:07
Hi Rudi,

danke für deine schnelle Antwort.

Frage1
Ich sollte vielleicht erwähnen, dass ich bereits ein Labornetzteil mit max. 10A habe, das ich natürlich für meine ersten Versuche einsetzen werde. Mir jedoch ein zusätzliches zu kaufen das ich vermutlich dann nur für dieses eine größere Werkstück brauchen werde erscheint mir im Moment etwas übertrieben. Falls ich wirklich etwas weiter in das Thema einsteigen will so kann ich mir später immer noch sowas kaufen. Festspannungsnetzteil und PWM kosten mir hingegen nichts - liegen schon im Keller. Da nehm ich das manuelle Nachregeln für dieses eine Projekt gerne in Kauf.
Die Frage ist jedoch ob bei PWM etwas grundstätzlich anders ist. Immerhin fließt bei z.B. einem Duty Cycle von 50% die Hälfte der Zeit "zu viel" Strom (und den Rest der Zeit keiner). Kann das Probleme beim Schichtaufbau machen?

Frage2
Danke für den Hinweis auf den Harteloxierzusatz. Genau das was ich brauche. Lässt sich mit dem dann noch färben oder geht das nicht?

Grüße,
Alex
Re: Hallo und Anfängerfragen: Netzteil, Eloxalschichtdicke
20. Oktober 2020 23:52
Hallo, Alex!

Zur Frage 1 kann ich nur sagen, daß einzig der Versuch Klarheit bringen kann. Also ans Werk und den Strom nachregeln.

Frage 2 bekommt eine typische Radio-Eriwan-Antwort:
Färben einer Harteloxalschicht prinzipell möglich, aber nur, wenn man nimmt halbwegs dunkle Farben.
Soll heißen, dass Hartschichten normalerweise eine mehr oder weniger ausgeprägte Eigenfärbung - heller oder dunkler - haben, die dem ungebremsten Einsatz heller Farben entgegenstehen kann.
Auch hier ist der Versuch wärmstens empfohlen!

liebe Grüße, Rudi

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Re: Hallo und Anfängerfragen: Netzteil, Eloxalschichtdicke
22. Oktober 2020 17:17
Ok dann werde ich mal bei kleinen Teststücken probieren. Einmal mit normalen Labornetzteil und einmal mit PWM.

Und wegen der Farben: evtl. probier ich ein Bordeaux-rot. Wenns nicht klappt is' nicht schlimm.
Da fällt mir spontan ein Spruch ein den Henry Ford mal gesag haben soll: "Sie können einen Ford in jeder Farbe haben – Hauptsache er ist schwarz" :D

Bei der Legierung bin ich noch im Zwiespalt. Wegen der Planheit würde ich gerne eine feingefräste Gussplatte AlMg4,5Mn0,7 verwenden. Der Hersteller schreibt aber "Nicht geeignet zum Eloxieren"
Im Downloadbereich TM-3 jedoch steht eloxierbarkeit "gut".
Im Zweifelsfall nehme ich wohl besser die AlMg3 (EN AW-5754) ?
Re: Hallo und Anfängerfragen: Netzteil, Eloxalschichtdicke
23. Oktober 2020 01:07
Hallo, Alex!

Tests sind wichtig und das einzige Mittel, rauszukriegen, was wie funktioniert. Das gilt fürs Eloxieren genauso wie für Corona...
Damit die Tests aber aussagekräftig werden, müssen die Parameter beim Eloxieren gleich sein wie beim Test. Also gleiches Bad, gleiche Temperatur, gleiche Dauer, gleiche Stromdichte, gleiches Netzteil, gleiche Farbe, gleiche Legierung (was mir in der Schnelligkeit so einfällt).

Dass der Hersteller eine bestimmte Legierung als nicht eloxierbar bezeichnet, kann auch Haftungsvermeidung sein.

Rein vom Gesichtspunkt des Eloxierens ist AlMg3 problemloser als AlMg4,5Mn0,7. Hier entscheidet der individuelle Test!

Die Einteilung bestimmter Legierungen in gut oder schlecht eloxierbare fußt auf der Erfahrung kluger Leute. Für mich persönlich ist ein Stück Alu dann ausgezeichnet eloxierbar, wenn es nach dem Eloxieren und Färben genau so aussieht, wie ich es mir erhofft habe.Dann ist auch die genaue Zusammensetzung und die dieser zugesprochenen Eigenschaften irrelevant.

liebe Grüße, Rudi

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Re: Hallo und Anfängerfragen: Netzteil, Eloxalschichtdicke
23. November 2020 21:07
Hallo,

es hat eine Weile gedauert aber vergangenes Wochenende hatte ich endlich Zeit für einen ersten Testlauf.

Eine der Fragen die ich mir stellte war ja, ob es einen Unterschied macht das Eloxalbad mit PWM zu "pulsen" oder konventionell mit Konstantstrom zu versorgen.
Dazu habe ich zwei Bäder mit gleicher Säugekonzentration angelegt und eines mit einem normalen Labornetzgerät versorgt, das andere mit PWM gesteuertem Strom gespeist.
Die zwei im Starterset mitgelieferten Teststücke aus Reinaluminium waren hier ideal.

Die weiteren Testparameter weitgehend nach "Lehrbuch" und möglichst identisch:

Keine mechanische Vorbehandling. Walzstruktur bleibt erhalten.
Reinigung mit dem im Starterset enthaltenen Aluminium Reinigungsmittel ("alte Rezeptue" vor 2017)
Kein Beizen in NaOH (da vorläufig nicht vorhanden)


Säurekonzentration: 15%
Badtemperatur: 11°C - 15°C langsam ansteigend
Ständige Badbewegung durch rühren in beiden Bädern
Strom: 0.7A (Stromdichte etwa 1A/dm²)
Spannung etwa 18-20V
Anodisierdauer: 60min

Färbung: rot
Färbedauer: 20min bei ~40°C

Sealingdauer: 60min bei kochendem dest. Wasser ohne Sealingzusatz.

Die beiden Plättchen sind in der Färbung nicht voneinander zu unterscheiden.
Leider konnte ich mangels Messgerät die Schicktdiche nicht überprüfen. Ein Kratztest mit der Reißnadel ergab aber keine Unterschiede.


Weitere Tests werden folgen, diesmal mit der oben genannten Gusslegierung.


Wenn alles soweit OK ist kann ich mich an mein größeres Projekt mit 16dm² wagen für das ich schon ein wenig plane.
Bei Heizleistung von >400W im Bad werde ich wohl Badkühlung brauchen. Titanrohre zur Wärmeaufnahme/Abgabe wären wohl hier die beste Wahl, sind aber auch relativ kostenintensiv. Was spricht gegen Alurohre die gleichzeitig als Kathode geschaltet werden? Wären sie damit nicht ausreichend vor einem Säureangriff geschützt? Wenn der Strom abgeschaltet wird darf man natürlich nicht ewig mit dem Ablassen des Bades warten.

LG,
Alex


Re: Hallo und Anfängerfragen: Netzteil, Eloxalschichtdicke
24. November 2020 11:25
Hallo, Alex!

Was spricht gegen Alurohre die gleichzeitig als Kathode geschaltet werden? Wären sie damit nicht ausreichend vor einem Säureangriff geschützt? Wenn der Strom abgeschaltet wird darf man natürlich nicht ewig mit dem Ablassen des Bades warten.

Die Verwendung von Alurohren ist nicht nur wegen der Kostenvermeidung, sondern (besonders) auch wegen der wesentlich besseren Wärmeleitfähigkeit gegenüber Titan von Vorteil. Dein zweiter Satz muss aber in jedem Fall beachtet werden!
Weitere Beachtung verdient die unbedingte Notwendigkeit, alle metallischen Teile der Kühlung, die ins Bad eingebracht werden (Kühlrohre, Verbindungsstreben, elektrische Anschlüsse, Befestigungsmaterialien, etc.), aus demselben Metall zu machen. Die Verwendung von säurefesten Kunststoffen ist immer möglich.

liebe Grüße, Rudi

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