Эматалирование, кроме получения пленок с улучшенными свойствами, имеет и другие положительные стороны. Так, предъявляются пониженные требования к чистоте обрабатываемого алюминия, к качеству полировки поверхности. Вместе с тем не надо забывать, что не обязательно применять электрополирование (как, например, при широко распространенном процессе отделки алюминия под цвет золота).
Эматаль-пленки, как и другие анодные пленки, окрашиваются в водных растворах органических красителей. Благодаря светло-серой окраске пленки цвет ее при крашении смягчается и может иметь все нюансы от нежного тона до глубоких сочных тонов.
Эматаль-пленки из вышеуказанных электролитов можно получить различной толщины в пределах 8…13 мм в зависимости от времени выдержки в ванне и других факторов. Пленки указанной толщины получаются обычно в течение 25–30 мин. Важным фактором для получения хороших непрозрачных пленок является правильный выбор алюминиевых сплавов. Литейные сплавы, которые могут дать качественную эматаль-пленку, должны быть следующего состава (%):
Меди… менее 2
Цинка >> 8
Магния >> 8
Никеля… менее 1
Железа >> 1
Марганца >> 1
Из листового алюминия эматалированию подвергаются алюминий марок АД1, АМц, АМгЗ, АВ, АВП и некоторые марки медистого алюминия, если содержание меди в нем не превышает 2 %. В литейных сплавах, применяемых для эматалирования, содержание примесей не должно превышать: меди — 2 %, цинка — 8 %, магния — 8 %, никеля — 1 %, железа — 1 %, марганца — 1 %.
Наиболее пригодным для эматалирования является литейный сплав: алюминий — цинк — магний (цинка 5 %, магния 1,5–2 %).
Оксидные пленки, полученные эматалированием на разных деформируемых сплавах, могут иметь различные оттенки от светло-серого до темно-серого.
Для придания эматалированным изделиям необходимой декоративности рекомендуется их слегка полировать. С этой целью может быть использована паста на основе оксида алюминия и венской извести следующего состава (в процентах по массе):
Пасты на основе оксида хрома не рекомендуются, так как на эматалированной поверхности, даже при тщательном обезжиривании, остаются зеленые пятна.
Для эматалирования рекомендуется хромовоборный электролит. Процесс эматалирования в хромовоборном электролите состоит из следующих операций:
1. Полировка. 2. Обезжиривание в органических растворителях. 3. Протирка ветошью. 4. Монтаж на подвески. 5. Обезжиривание химическое. 6. Промывка в горячей воде. 7. Промывка в холодной проточной воде. 8. Осветление. 9. Промывка в холодной проточной воде. 10. Эматалирование. 11. Промывка в холодной проточной воде. 12. Обработка в растворе азотной кислоты. 13. Промывка в холодной проточной воде. 14. Промывка в дистиллированной воде. 15. Крашение. 16. Промывка в холодной проточной воде. 17. Уплотнение. 18. Демонтаж с подвесок. 19. Сушка. 20. Глянцовка на чистом бязевом круге. 21. Контроль.
Обезжиривание детален проводят в растворе следующего состава (в г/л):
Тринатрийфосфат… 50
Гидроксид натрия… 10
Силикат натрия… 5
Температура раствора 60–70 °C, продолжительность обработки 2–3 мин.
Обезжиренные и промытые детали осветляются погружением в 30-процентный раствор азотной кислоты при 18–20 °C, затем промываются и эматалируются.
Для эматалирования применяется электролит следующего состава (в г/л):
Оксид хрома (VI)… 30
Ортоборная кислота… 2
Электролит готовится на водопроводной воде.
Процесс ведется следующим образом.
Изделия завешиваются на анодную штангу. Затем включается ток. В течение 5 мин напряжение плавно повышают от 0 до 4 В и поддерживают его 30 мин. Плотность тока при этом должна быть равна 0,4–0,5 А/дм2. По истечении 30 мин напряжение повышают до 80 В, при этом плотность тока устанавливается и до конца эматалирования остается постоянной. Общая продолжительность процесса 60 мин. Температура электролита не должна превышать 50 °C, перегрев ведет к ухудшению качества пленки.
Катоды применяются из нержавеющей стали. Соотношение анодной и катодной поверхностей 2: 1, 3: 1. В процессе работы электролит испаряется, количество его необходимо доводить до первоначального уровня добавлением горячей воды.
Корректирование ведется добавлением оксида хрома (VI) из расчета 10 г на 1 м2 обработанной поверхности.
После эматалирования изделия тщательно промывают в холодной проточной воде, обрабатывают в течение 1–2 мин в 30-процентном растворе азотной кислоты, снова тщательно промывают, сначала в проточной, а затем в дистиллированной воде и окрашивают в водных растворах органических красителей с режимом, указанным в таблице 8.
После окрашивания детали промывают и уплотняют кипячением в течение 30 мин в дистиллированной воде. Исправление брака при крашении сводится к обработке изделий в 50-процентном растворе азотной кислоты, тщательной промывке в холодной проточной воде, затем в дистиллированной воде, после чего изделия опять могут быть окрашены в нужный цвет.
Удаление эматаль-пленки с подвесок и бракованных изделий проводится в 30-процентном растворе гидроксида натрия при температуре раствора 60–70 °C.
Улучшение внешнего вида покрытия эматалированных изделий после уплотнения и сушки достигается глянцовкой на чистом бязевом круге без применения полирующих паст.
Разнообразные возможности декоративной отделки алюминия оксидированием (анодированием), о котором мы говорили выше, в сочетании с предварительной обработкой листового алюминия, имитирующей гранит, дают очень интересный декоративный эффект (рис. 20).
Для получения на листовом алюминии текстуры, напоминающей гранит, листовой алюминий в виде полос (толщиной 0,3–0,5 мм) предварительно растягивается — удлиняется на незначительную величину, исчисляемую миллиметрами на метр металла, а затем нагревается и по остывании протравливается в смеси кислот. Такая обработка выявляет на поверхности металла кристаллы, образующиеся вследствие рекристаллизации алюминия. При этом размеры кристаллов, получаемых в процессе рекристаллизации алюминия, могут быть получены от 5…20 мм в зависимости от величины растяжения алюминия. Для растяжения концы полосы алюминия зажимают в двух тисках и затем нажимают деревянной скалкой на среднюю часть полосы, проводя скалку взад и вперед. В зависимости от силы нажима алюминий постепенно будет растягиваться. После растягивания алюминиевую полосу помещают в муфельную печь и нагревают до температуры 550 °C в течение 20–30 мин. Указанная термическая обработка вызывает рекристаллизацию растянутого алюминия.
Но для выявления текстуры кристаллов, которые по форме похожи на зерна гранита, алюминий требуется обработать в травильном растворе. Травление рекристаллизованного алюминия производят в смеси кислот, которая состоит из 1/3 хлорводородной кислоты, 1/3 азотной кислоты и 1/3 воды. Травление следует производить в резиновых перчатках, пользуясь при этом щипцами.
По выявлении кристаллов на алюминии изделие тщательно промывается в воде, после чего алюминий может быть анодирован и окрашен в желаемый цвет.
10