ceresius38

Anodisation colorée sur aluminium type AU4G : c'est possible !

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Dans ce post , je vous décrit comment j'ai pu parvenir a colorer des pièces en AU4G en utilisant la technique de l'anodisation sulfurique.

 

Un exemple de nuancier réalisé par mes soins :

serie10.jpg

 

 

Les différentes qualités d'aluminium se traitent plus ou moins bien. Plus la nuance est pure et meilleure sera le résultat. L'AU4G est très utilisé chez les usineurs amateurs car il ne colle pas a l'outil (dixit mon usineur amateur favori ;) ). Ainsi, j'ai des piéces a traiter en nombre. Si vous faites une recherche sur la toile, vous verrez que souvent il est dit que l'AU4G ne se colora pas en anodisation. Et bien c'est faux ! C'est plus difficile qu'avec les autres nuances , mais faisable.

 

Pour les curieux QUESS-ACCO , l'anodisation ? :?::?::?::?: :

 

Je vais éviter l'écueil de C pas Sorcier , en résumant très simplement : c'est une technique qui permet la création d'une couche d'alumine a la surface d'une pièce en aluminium. L'alumine, a la particularité d'être beaucoup plus dure que l'aluminium. De plus elle est isolante électriquement et étant poreuse lors de sa création , elle peut être teintée de façon permanente (puis on ferme les pores = colmatage). Le piège est que certaines nuances d'aluminium très utilisée sont en fait des alliages et cette technique donne des résultats variables selon la qualité d'aluminium utilisée. Il existe différentes techniques, je vais mettre en œuvre celle de l'anodisation sulfurique qui est pour moi la seule accessible (la Chromique dite anodisation dure serait encore plus intéressante , mais la matière première est trop dangereuse a utiliser). J' arrête , si vous en voulez plus, la littérature du web est déjà fournie.

 

Matériel requis :

 

ATTENTION , ce sont des produits CORROSIFS et donc DANGEREUX !!!!!!!!

 

Avant tout , des gants de protection chimique (en nitriles ils sont plus résistants que les latex).

Une paire de lunettes ÉTANCHE ou une visière (les projections dans les yeux ne pardonnerons pas , et l'astro en braille C pas terrible).

Des vêtements de protections , un local très ventilé (les vapeurs sont pas du tout sympathiques).

 

Les produits chimiques :

Soude caustique NaOH

Acide Sulfurique a 20 % massique minimum (H2SO4)

Acide Nitrique (HNO3)

Eau déminéralisée (de pluie, desionnisée ... le moins d'ions possible)

Colorant , nigrosine pour du noir (colorant des professionnels de l'anodisation ), ou teinture a vêtement liquide IDEAL pour lin et coton. J'ai testé le mauve et le bleu : ils fonctionnent tous deux.

 

 

Pour la partie matériel :

Des bacs plastiques de contenance adaptée

Une alimentation en courant continu, 12V type chargeur de batterie, réglable c'est encore mieux.

Un Ampèremètre et un voltmètre (les made in PRC pour qq euros vont a merveille).

Des fils électriques et une paire de pince "crocco".

Une plaque d'alu, ou du plomb, ou du titane pour faire la CATHODE.

Du fil d'alu (celui pour les colliers vendu sur la baie va impec ! ;) )

 

Une vue de l'installation d'anodisation en plein travail :

atelie11.jpg

 

 

La mise en œuvre :

 

En premier lieu équipez vous avec les gants, les lunettes et la tenue adéquate.

Diluer toutes les solutions avec de l'eau déminéralisée. Attention toujours verser l'acide dans l'eau (soude idem) car la dilution est très exothermique et le point d'introduction va se mettre a bouillir (risque de projection réel).

 

Préparation des pièces á anodiser.

L'anodisation requiert des surfaces préparées afin d'avoir un résultat homogène et une coloration uniforme. Première étape, nettoyer et dégraisser les pièces au liq vaisselle ou a l'acétone.

Un état de surface poli brillant type sortie d'usinage n'a pas besoin de plus a cette étape. Au besoin passer la pièce avec un papier a poncer a l,eau grain 600 . Ce ponçage donnera une pièce très mat.

Dans tous les cas il faut adoucir les angles vifs, car l'anodisation peut poser PB sur ces angles si ils sont traites tel quel.

 

Tremper la pièce dans une solution de soude caustique diluée ( j'ai testé de 10 a 30 % et hormis la réactivité qui augmente avec la concentration je n'ai pas constaté de différence). Cette étape évite les moiré sur les colorations claires . Laisser la pièce immergée pendant 3 a 4 minutes, une belle effervescence entoure la pièce.

Rincer abondamment a l'eau du robinet.

La deux possibilité s : soit la pièce est couleur alu auquel cas votre nuance est très pure, soit elle sort noire comme déjà anodisée et la vous avez un alliage type AU4G.

 

Tremper la pièce une minute dans une solution d'acide nitrique dilué (5 a 10% ). Elle retrouve instantanément un aspect métallique. La nous venons outre de neutraliser les traces de soude, de décaper les traces de cuivre et autres des métaux présents dans l'alliage.

Rincer abondamment a l'eau du robinet, puis a l'eau déminéralisée.

 

La pièce est prête pour la suite, le bain électrolytique d'anodisation.

 

Le bain électrolytique d'anodisation :

 

Une petite d'une anodisation en cours :

 

montag10.jpg

 

 

Le montage est très simple, on relie le pole - du générateur électrique a la cathode ( plomb, aluminium, titane, graphite .... )et le pole + a l'anode = la pièce a anodiser. Aucun autre métal que ceux cités ne doit venir en contact avec le bain d'acide sulfurique dilué a 20% ( valeur de conductivité optimale entre 180 et 230 g /L ) sinon vous polluerez votre bain avec des conséquences sur le rendu des pièces. Ainsi, relier la pièce a traiter avec un fil d'aluminium le point de contact électrique ne sera pas anodisé) ou encore mieux , prévoir un filetage avec un support en alu !.

Un ampèremètre monté en série dans le circuit est requis , un voltmètre en parallèle est un plus.

Une règle a respecter est le temps d'anodisation et la densité de courant. On compte 1,5 A par dm2 . Pour une anodisation efficace , comptez 45 a 50 minutes dans ces conditions. Si vous poussez plus loin .... je l'ai fait :-) ( ma petite sieste dominicale m'a valu trois heure de bain au lieu d'une !) et bien les pièces seront splendidement anodisées mais impossible de les teinter !

Une petite effervescence est observable sur la pièce, si c'est une grosse vérifiez le sens de votre montage électrique !

Faite cela dans un local aéré car il se dégage de l'hydrogène et ... le Hindenburg n'a pas brûlé par hasard.

Au sortir du bain , rincer abondamment a l'eau déminéralisée.

 

Une vue de chaque étape :

1 : pièce brute "poncée"

2 : décapage a la soude

3 : blanchiment a l'acide nitrique

4 : au sortir du bain d'anodisation

5 : colorée et colmatée

 

etapes10.jpg

 

La coloration et le colmatage :

 

Les colorants sont tous a diluer dans l'eau déminéralisée.

La nigrosine s'utilise a 10g/L pour obtenir du noir.

Pour les colorants textile ( marque IDEAL pour lin et coton) il va falloir jouer sur les dilutions pour obtenir la nuance souhaitée. Plus on dilue et plus la nuance sera claire. A titre d'exemple a 1 dose de colorant pour 5 l d'eau n'obtient du noir quel que soit le colorant. Cette ils des reflets en accord avec la teinte d'origine mais cela fait un bon substitut a un colorant noir professionnel. A 1 dose pour 100 a deux cent litres , on commence a avoir des nuances intéressantes.

La coloration , c'est pas compliqué : on trempe la pièce dans le colorant !

Puis on colmate , CAD on hydrate les cristaux d'alumine qui vont ainsi 'grossir' et emprisonner la couleur dans les pores. Pour ce faire on dispose la pièce au sortir du colorant dans une casserole d'eau que l'on porte a ébullition pendant un temps équivalent a celui de l'anodisation.

 

Après plusieurs essais j'en suis arrivé au protocole suivant :

Pour les couleurs claires, teinter concentré puis colmater dans l'eau déminéralisée => la nuance sera très claire (car le colorant ressort de la pièce).

Pour du plus foncé, teinter et colmater en une seule étape. Je met la pièce a teinter dans la solution , a froid, puis je chauffe doucement et laisse a ébullition pendant une heure. On peu arrêter au bout de 15 a 20 minutes dans le colorant pour passer a une fin de colmatage a l'eau déminéralisée (les pores se sont déjà refermés ).

 

serie_10.jpg

 

1 : Pièce brute

2 : Anodisée sans colorant

3 : Colorant mauve et colmatage a l'eau dem

5 : Mauve 1dose pour 80 L colmatage dans le colorant

4 : Mauve une dose pour 160 L colmatage dans le colorant

6 : Mauve 1 d/L et Noir nigrosine

7 : Noir nigrosine décapage soude standard colmatage dans de l'eau dem => forte décoloration durant le colmatage

8 : Noir nigrosine décapage soude standard colmatage dans le colorant

9 : Noir nigrosine décapage soude poussé colmatage dans le colorant => très mat

10 : Bleu 1d/ 100 L colmatage dans le colorant

11 : Bleu 1d/5L colmatage dans le colorant

 

La pièce est terminée !

 

J'espère que ce post démystifiera cette technique car voilà deux ans que j'hésite avant de m'y lancer ... pour qu'au final je trouve cela facile.

Si vous avez des questions allez y sur le forum ou en MP

Edited by ceresius38

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Bonsoir c'est super beau, mais l'anodisation support-elle bien les UV dans le temps ou va t-elle perdre sa teinte vive pour passer pastelle.

 

Combien il faut compter pour faire des pièces?

 

8 tubes alu de 1,3m de longueur et 16mm de diamètre.

 

Yann

Edited by yanozki

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Très bon post, merci pour les explications et la démonstration !

 

Allez hop dans les favoris ! ;)

 

Brice

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Merci merci pour les fleurs , ça fait toujours plaisir :cool:

 

Pour répondre aux questions :

 

Surface d'un cylindre = Pi X D X H

Dans votre cas = 1.6 X 3.14 X 130 = 653 cm2

 

Préco : 1.5 A pour 100cm2

 

Donc 6.53 * 1.5 = 9.75 A pour le courant sur 45 -50 min sous 12V

 

Le vrai soucis avec un tube de cette taille , c'est la gestion de tous les bains .....

Il vous faudra des contenants adéquats et répartir une cathode tout le tour des pièces a anodiser. Ce n'est pas impossible , mais ce sera délicat.

 

 

Pour le coût de traitement, si vous avez le chargeur de batterie et qq récipients , le reste n'est pas très onéreux (Acide sulf 96 % 3 € le litre ce qui permet d'en faire 5 L a 20 %), HNO3 8 € les 5 L a 58 %, soude 5 € les 5L a 30 %). Colorant IDEAL : 2.83 € la dose , fil d'alu sur la baie 5 € les 2m en 4mm de diamétre eau dem < 2€ les 5 L.

 

 

 

Pour la stabilité des couleurs, le noir fait a la nigrosine ne bougera pas (c'est un colorant utilisé par les pro).

Pour les autres, j'ose espérer que la teinture textile ne se décolore pas au premiers rayons de soleil :be:

J'ai disposé des échantillon sur la terrasse plein sud , je verrais d'ici a qq mois comment ils évoluent, mais comme nous sortons plutot de nuit je reste assez confiant.

J'ai échangé avec d'autres anodiseurs amateurs qui ne rencontrent pas de phénoméne de décoloration en utilisant de la teinture textile.

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Je pense que je vais essayer ça pour les inserts des tubes carbone et peut-être même le reste.

Je pensai que le procédé était plus complexe.

On peut teinter aussi avec de l'encre non?

Il n'y a pas de risque de bouffer le filetage de l'insert, si le traitement se fait en surface ?

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Formidable, c'est exactement le thread qu'il me fallait!!

J'allais tester ça vendredi, du coup, t'arrange 'achement mes bidons de me mâcher ainsi le travail!! :D

 

:wub:

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Merci pour ce post très intéressant. Justement, je cherchais des informations sur l'anodisation.

 

Question: Où peut-on trouver les acides et la soude?

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Pour les fournitures de produits chimiques :

 

Pour les Lyonnais : http://www.dousselin.fr/ layatoucekifô hors colorant. Ce sont des pros de la distribution au particuliers de composés chimiques "industriels".

 

Sinon, l'acide nitrique est le seul composé que l'on ne trouve pas en magasin de bricolage. Le sulfurique s'y trouve dilué a 30 % (pour les batteries auto), la soude s'y trouve sous forme de lessive de soude diluée.

Les barres/plaques/cornières d'alu des magasins de bricolage font des cathodes acceptables.

Le fil d'alu se trouve sur la baie, chercher Fil Aluminium pour les collier de perle. Prendre du 4mm , pas le tout fin de 2mm et de préférence du incolore car les autres sont anodisés (et ne conduiront donc pas l'électricité, auquel cas passez les dans la soude jusqu'a complète décoloration et ça ira).

Si vous essayez les colorants textile, je n'ai testé que ceux de la marque IDEAL liquide, pour LIN et COTON (ça vaut peanuts 2.83 € ). Ne pas utiliser le fixateur !!!!!! que le flacon de colorant.

Pour les colorant des pro voici une source, mais c'est plus onéreux :

 

http://www.caswellplating.com/electroplating-anodizing/anodizing-products/anodizing-dyes.html

 

Ou là :

 

http://jmprecision.co.uk/shopping/start.php?browse=1&cat=2&=SID#

 

Ou a plein d'autres endroit, chercher "anodising dye" sur la toile.

 

Pour répondre a la judicieuse question des filetages, et bien oui : les cotes vont changer de qq microns car l'alumine une fois hydratée sera un "chouia" plus volumineuse que l'alu. Ainsi, soit vous repassez un coup de tarot a posteriori, soit vous obstruez le filetage pendant l'anodisation. Ou vous ne faite rien du tout et forcez la pièce en vissant (c'est ce qui arrive souvent avec les pièces astro anodisée en chine .....).

 

Lasilla, nous avons du nous croiser aux JOA , j'étais sur la table d'a coté... a la terrasse du bar..... celle de 4 .... au besoin me passer un MP.

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Ah oui, on a du se croiser du coup... j'étais... heu... comment dire... LA femme de la table d'à côté! ^^

 

J'ai entendu dire qu'on pouvait colorer avec des encres, aussi, et j'ai quelques colorants alimentaires ou autre sous la main... vais essayer!

 

Mon anode sera du plat d'alu de magasin brico tenue avec une pince croco: comme c'est à des fins pédagogiques, je n'immerge pas complètement la lame.

Cathode en plomb.

 

Je reviens sur ce post demain aprem', avec sûrement des photos. :)

Merci encore!!

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Chez moi je n'ai trouvé que la soude caustique :confused:

Donc je vais commander le reste sur le net.

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Pour l'acide sulfurique : centre auto ou magasin de bricolage. Tu dois le trouver a 30 % de concentration => pour les batteries auto !

 

Pour Lasilla, j’attends tes photos avec impatience !!!! :)

 

Oui les encres d'imprimante fonctionnent parfois, quand au colorant alimentaire , si cela marche je ne garantirait pas du tout la stabilité .

Si tu as acheté du plat alu en magasin de bricolage cela doit être une série plus pure que mon alliage => tu devrait colorer sans pb ! (j'ai aussi testé sur des plats en alu mais ça marchait trop bien !!!! beaucoup mieux que l'AU4G (autrement appelé Dural ou 2017 ).

Ce qui est rigolo, c'est d'anodiser la plaque , puis de la tremper par séquence ds le colorant : 1/3 pendant 1 min, 2/3 1 min et complète 1 min. Ainsi tu aura un dégradé de couleur en fonction du temps de trempage (ça aussi j'ai essayé pour mes nuanciers).

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Super idée la différence de temps de trempage!!!

Allez, je m'y mets! :)

 

EDIT: voilà, ça a super bien marché!

J'ai des photos que je posterai dans l'aprem' :)

Edited by Lasilla

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En fait pour protéger les filetages des inserts, j'ai fait des embouts ronds en alu taraudés à 6 mm et je les fixerais sur une cornière alu.

Comme cela ça devrait fonctionner, avec que de l'alu :?:

Je ferais un teste avant avec un insert en rab.

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Voilà des petites images de la manip d'hier!

 

1: décapage à la soude à 5 mol/L... attention, effervescence!

2: la lame décapée

3: Pendant l'anodisation... 9V ; 0,2A, ça va bien.

4: le dégagement de dihydrogène sur la cathode en plomb

5: la phase de teinte/hydratation avec ce que j'avais sous la main, du bleu brillant (colorant alimentaire du Powerade, par exemple).

6: petite vérification: l'alu est conducteur, mais l'alu anodisé est isolant! :D

 

La zone de transition bleu/incolore est moche tout simplement parce que le niveau baissait dans le bécher au fur et à mesure de l'hydratation, il fallait donc compléter. Si la pièce est totalement immergée, le problème ne se pose plus, mais ce n'était pas le but ici. :)

 

Dans quelque jours, je testerai avec tout un tas d'autres teintes: je ferai d'autres photos! :)

1.jpg.0936830f25fee7469532a36e204ddaa5.jpg

2.jpg.66a9c06100ef2eda464281374b7a7462.jpg

3.jpg.8ef22097efbfddfffae61eb3fd1f4cf7.jpg

4.jpg.7a27f2af00c04fa27c6a1eb5028b7b61.jpg

5.jpg.95dddebe9ff53c2b12c9cd2639718735.jpg

6.jpg.7bd05b442085c94b1006ab13b47ba885.jpg

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hola ! sympa de faire partagées, molts gracies, julien J12 est en train de ne faire un porte oculaire" sang et or "pour le 600 , je vous mettrai une photo , d'aprés lui rien de plus simple lorsque l'on as les bons produits et la bonne technique.

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Hello tous (et toutes).

Bien bien bien, !

Cela va bientôt devenir facile puisque nous nous y mettons tous !

 

Bravo pour ta manip LASILLA, je crois sentir une fibre d'enseignante (j'ai bon ?).

Prend un colorant plus foncé, cela rend mieux .

Un truc qui peut aussi être sympa , c'est de mesurer l'augmentation de volume : si on mesure au comparateur, la pièce fait qq dizaines de microns de plus après qu'avant.

Pour ce qui est de l'isolation électrique , c'est le principal intérêt que je cherche car sinon j'aurais une superbe pile entre mes barres en carbone et les jonctions en alu !

 

Pour l'heure , je met les bains en sommeil car les pièces ne sont pas sorties de l'usinnage .......:confused:

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Premier teste ce soir d'anodisation.

En premier les tubes rectangulaires alu de lerocasto, ça fonctionne bien :be:

en deuxième la tôle alu de 5 mm qui m'a servi pour les triangles et l'araignée.

Eh bien ça ne fonctionne pas, la teinture ne se fixe pas :cry:

troisième les inserts des tubes et là ça fonctionne et même très bien :be:

Dommage, je ne peux pas faire de photo, l'ipad et partie aussi en vacances.

Je vous montrerai le résultat final en fin de semaine.

J'ai utilisé la teinture Idéal rouge mode N°37.

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j'ai bon ?

Yep!

Mais je ne sais pas si je vais continuer cette manip l'année prochaine... elle est trop longue pour tomber à l'épreuve de TP du bac (on a un thème protection/traitement contre la corrosion)... Je me demande si je ne vais pas devoir passer à l'anode sacrificielle ou la galvanisation... Dommage... :confused:

 

Bon, niveau colorant, j'ai essayé le vert alimentaire, ça teinte peu mais donne un joli rendu vert tilleul.

L'indigo ne marche pas du tout, il se fixe peu et fait des vagues (bizarre!!).

La tartrazine donne un rendu jaune citron superbe!!

 

J'en teste 3 autres en mai! :p

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Hi.

Je crois que l'éosine marche aussi comme colorant :-)

 

Pour le rouge ideal : y en a plus dans mon supermarché et ce depuis des semaines... ouuiiinnnnnn !

 

Pour le vieillissement au soleil....j'ai du nouveau, pas très positif dans toutes les configurations, je fait des photos asap .... pour illustrer au mieux.

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Voici un des inserts anodisés :

 

18098-1366474670.jpg

 

Ils sont tous de la même couleur, par contre les supports eux non pas tous la même teinte :confused:

 

18098-1366475121.jpg

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Hello,

joli le rouge fushia, j'aime beaucoup.

Tes cornières alu ne doivent pas être en 2017 , je pense, car il se prête mal au pliage.

Néanmoins, voila un constat de vieillissement de mes essais d'anod aux radiations de notre cher soleil ..... apres un mois d'exposition !

 

Sont photographiées les faces soleil, et les verso en référence. Les pièces étaient aussi soumisent a la pluie.

La ,seule qui ne bouge pas : nigrosine = colorant professionnel pour peut que le trempage soit suffisant (cas de ma plaque d'alu dont la couleur est partie, fruit d'un trempage de 10 min, colmaté a l'eau claire).

 

Le mauve réagit différemment en fonction du support, c'est bizarre d’ailleurs : il "tient sur de l'alu assez pur (plat du commerce) mais il se décolore sur une plaque en AU4G (2017) ???????

 

decolo10.jpg

 

Par ailleurs, les autres pièces en AU4G stockée a l'ombre n'ont pas bougées.

Edited by ceresius38

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il faut garder a l'esprit que les colorants rouges ne sont pas résistants lumière : les UV détruisent leur structure.

 

en général, les peintures et encres pour l'extérieur sont formulés a base de pigments qui eux ne sont pas altérés par les UV.

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Hello,

une petite mise a jour : ça y est !

J'ai attaqué les choses sérieuse : les jonctions cage secondaire / barre carbone . Les bouchons des barres suivrons.

 

La couleur : Noir.

 

Les problèmes m'ont épargné sur le deuxiéme bain : un beau noir profond .... sur les deux pièces. Bon j'en avais profité pour refaire un bain un peu plus grand , ( 8 L d'acide) , accessoirement : il fait plus "pro" .

 

Une chtite img :

 

bain10.jpg

 

Mes déboires maintenant .....

 

Premier bain, je prépare tout comme testé ...

J'anodise, mais maintenant que j'ai de superbe tiges filetées en alu, je ne les bloque pas , pour ne pas avoir de marque au point de contact .... patatras, le courant se casse la gueule et je fini a 0.7 A pour 2.5 A au bout d'une heure !

Les pièces sont métallisée dorée .... pas bon signe .... en effet la couleur prend très très mal. Retour sau papier a poncer 400 + soude + HN03 .

 

Deuxième série, je bloque la tige filetée en serrant comme un dingue, je colmate dans du colorant dilué que je chauffe : superbe résultat.

 

Troisième série , comme la seconde , sauf que .... je prépare et décape la veille et laisse les pièces au sec prêtes pour le bain .

 

Et ben résultat pas bon !!!! de superbes moirés violet apparaissent après le colmatage. Ils n'était pas présent après coloration 1H a froid .

 

Mes constats : bon / pas bon ...

 

bon_pa10.jpg

 

Quatrième série : re- pb .... tout le colorant de la casserole s'est évaporé .... je remet de l'eau => les pièces ont pas du tout aimé !

De superbe moirés a nouveau mais blanc ceux ci .... des éclats de l'alumine en fait .....

 

Cinquième (reprise de la troisième) : Nickel

 

En conclusion : on peut reprendre une pièce qui n'a pas bien été colorée sans pb NaOH 5-10 min + papier a poncer (facultatif !!! )+ HNO3.

ET ré-anodisation.

Colorer 30 min a froid puis

 

Je poste dés que j'ai fini la série.

Edited by ceresius38

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A y est , j'ai fini !!!!!!

 

fini10.jpg

 

Bon pour les autres , je partage :

J'ai du ajouter une agitation au bain d'anodisation, ainsi l'ampérage certes s'effondre , mais le résultat est plus régulier.

Pour le colmatage : je suis revenu en arrière , le mieux est de colorer a froid 30 min a 1 H.

Puis sortir les pièces et les rincer abondamment en les nettoyant de l'éxédent de colorant.

Puis de passer dans un bain d'eau bouillante (pas besoin qu'elle soit déminéralisée ), pendant 45 min - 1H , l'eau du robinet convient !

 

 

Une dernière image du montage en cours :

 

bain_a10.jpg

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Merci pour toutes ces précisions!

J'ai ressayé la semaine dernière, et impossible de faire monter la valeur de l'intensité avec exactement les mêmes conditions et les mêmes générateurs!

Dingue!!!

Comme quoi, c'est quand même capricieux c't'histoire...

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