Rob's web

Eloxeren

Als men een nieuwe schakeling heeft opgebouwd, doet zich direkt het probleem voor: het maken van een ooglijke behuizing. Velen ontbreekt het aan handvaardigheid en gereedschap om een kastje van hout, plexiglas, staalplaat enz. te kunnen maken. Aluminium is eenvoudiger te bewerken, maar het gemaakte kastje ziet er binnen zeer korte tijd vlekkerig en bekrast uit. Als men het kastje niet zwart wil spuiten, zal er toch iets aan moeten worden gedaan. Dat kan door het te eloxeren.

Eloxeren of anodiseren van aluminium is het langs elektrochemische weg bedekken van het metaal met een oxydelaag. Deze laag is aanzienlijk harder dan het aluminium zelf en daardoor beter bestand tegen krassen. Bovendien heeft deze laag goede isolerende eigenschappen. Eloxeren is een elektrolytisch proces en gaat daarom vrij eenvoudig in z'n werk.

Benodigdheden

Fig 1
Figuur 1. Zo kan een zelfgemaakte klem er uitzien. Bedenk dat de klem geheel uit aluminium moet zijn opgebouwd.

Alles wat men nodig heeft is:

De te gebruiken bak moet in verband met de aggressiviteit van het zwavelzuur van glas of van plastic zijn en natuurlijk voldoende groot zijn. Goed bruikbaar zijn bijvoorbeeld foto-ontwikkelschakelen, afgezaagde plastic flessen en dergelijke. Bij de elektrolyse moet per vierkante decimeter een stroom van 1,5 tot 2,5 ampère lopen. Dat is het gemakkelijkst in te stellen met een regelbaar voedingsapparaat. Het gaat echter ook met een flinke akku en een overeenkomstig belastbare voor-schakelweerstand, waarmee de stroom tussen de bovenvermelde waarden wordt gehouden. Bij de elektrolyse wordt de anode gevormd door het aluminium, als kathode gebruikt men de genoemde loden plaat. Deze dient ongeveer even groot te zijn als het te eloxeren stuk aluminium. Het aanschaffen van de chemicaliën zal geen grote problemen opleveren, zij het dat men ze niet altijd in de gewenste koncentratie kan krijgen. Voor het natronloog neemt men 10 gram natriumhydroxyde (bijtende natron) per deciliter gedistilleerd water. Goed roeren zodat het poeder geheel oplost. Deze oplossing kan beter niet in een glazen bak of fles worden bewaard, wel in plastic. De koncentratie van het salpeterzuur is niet kritisch. Door toevoegen van ongeveer 1 deel gekoncentreerd salpeterzuur aan 9 delen gedistilleerd water krijgt men een bruikbare oplossing. Bij het zwavelzuur is de zaak wat gekompliceerder. Hier moet gewoonlijk zwavelzuur van een bepaalde koncentratie worden veranderd in zwavelzuur van een andere, meestal kleinere koncentratie. Daarvoor gebruikt men de volgende vergelijking:

Eq 1

waarin:
mt = gewicht van het water waaraan het zuur moet worden toegevoegd (in grammen)
m1 = gewicht van het oorspronkelijke mengsel (in grammen)
p1 = koncentratie van het oorspronkelijke mengsel (in %)
P2 = koncentratie van het nieuwe (gewenste) mengsel (in %)

Warning

Let op! Voorzichtig het zuur in het water gieten en goed roeren, nooit omgekeerd!

In het algemeen moet men behoorlijk voorzichtig zijn: de werkruimte moet goed geventileerd worden, niet roken (denk om knalgasvorming), geen "nieuwe" kleding dragen, gebruik gummi handschoenen en een veiligheidsbril.

Het proces

Voor het eloxeren moeten eerst oneffenheden (krassen e.d.) van de oppervlakken worden weggewerkt. Dit doet men het beste door nat schuren met watervast schuurpapier, korrel 400. Let op dat het metaal niet te warm wordt door het schuren, omdat anders bij het eloxeren vlekken ontstaan. Vervolgens wordt het werkstuk ongeveer 10 minuten bij kamertemperatuur in natronloog ontvet. Hierbij ontstaan dikwijls verkleuringen die bij het beitsen in verdund salpeterzuur verdwijnen.

Na het beitsen volgt het eigenlijke eloxeren. In het bad met zwavelzuur hangt men de loodplaat die verbonden wordt met de minpool van de voeding. De andere elektrode, het te eloxeren aluminium, wordt met de pluspool verbonden. Voor het ophangen van het werkstuk en het toevoeren van de stroom kan men gebruik maken van een aluminium klem. Ook kan het werkstuk tussen twee aluminium strippen worden ingeklemd (met aluminium boutjes en moeren). Let er wel op dat andere metalen niet met de vloeistof in aanraking mogen komen. De plaats waar het werkstuk wordt ingeklemd, komt niet met de vloeistof in kontakt en wordt dus niet geoxydeerd.

Het eloxeren duurt bij een badtemperatuur van 16 à 20°C ongeveer een uur. Wanneer de temperatuur gaat stijgen, moet het bad eventueel gekoeld en goed omgeroerd worden. De oxydelaag wordt dikker en harder naarmate de temperatuur van het bad lager is. Zodra de stroomsterkte begint te dalen, kan het proces worden afgebroken. Na elke processtap moet het werkstuk goed worden gespoeld in gedistilleerd water.

Als laatste stap volgt nog het verdichten van het oppervlak (sealen), door 15 minuten koken in gedistilleerd water. Hierbij sluiten de poriën van de oxyde-laag en wordt de korrosiewering verbeterd.

Fig 2

Milieubescherming

De chemikaliën dienen te worden geneutraliseerd voordat ze aan de afvoer worden toevertrouwd. Zwavel- en salpeterzuur worden geneutraliseerd met natronloog. Waarschijnlijk is echter de beschikbare hoeveelheid natronloog niet voldoende en zal er nog wat moeten worden bijgemaakt. Er zijn verscheidene mogelijkheden om te kontroleren of het zuur is geneutraliseerd. Dat doet men door de zuurgraad (de pH-waarde) te kontroleren. Men kan een pH-meetapparaat gebruiken of werken met indikatorstoffen zoals fenolftaleïne (in zure oplossingen kleurloos, in alkalische stoffen rood) of dimethylgeel (in zuren rood, in alkalische geel) of het eenvoudigste met lakmoespapier (zuur - rood, alkalisch - blauw). Op het punt waarop de indikator van kleur verandert, is de oplossing neutraal. Eenvoudige en goedkope zuurindikators kan men in akwariumzaken kopen.

J. Laakmann.