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Sujet ajouté le
8 août 2011
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Aluminium anodisé

Présentation : Laurent Berlivet

L'aluminium brut n'est pas très joli. Tout change lorsqu'il est anodisé. Ce traitement de surface permet de le teinter et de rendez sa surface très dure, ce qui le protège également de la corrosion.
Le procédé n'est pas très compliqué à réaliser mais exige cependant quelques précautions.

anodisation aluminium anodisation aluminium
Les bras du quadricoptère Quad 9 sont anodisés. Toutes les teintes sont envisageables puisqu'elles sont réalisées avec de l'encre d'écolier ou du colorant alimentaire.
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La teinte obtenue peut varier par rapport aux couleurs des cartouches. Des essais ne sont pas inutiles.
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Les tubes en aluminium sont dans un premier temps découpés et percés aux bonnes dimensions puis nettoyés, par ponçage à l'eau au papier émeri très fin. On utilise des gants en latex pour éviter de les marquer avec les doigts.
Le nettoyage peut aussi être effectué en trempant la pièce dans un bain de lessive de soude.

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L'alimentation stabilisée doit être assez puissante, d'autant plus que les pièces seront grandes.
La Graupner 12 A utilisée ici permet d'anodiser 2 bras en même temps.

Attention avec l'acide sulfurique très corrosif. On travaille à l'extérieur, avec des gants et des vêtements adaptés. Un masque à charbons actifs protège aussi les bronches et les poumons.
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Pour le trempage, un bidon en plastique est découpé d'un côté. Les bords hauts évitent les projections d'acide et la large ouverture permet un accès aisé à l'intérieur.

La solution liquide pour l'anodisation est composée de 2/3 d'eau et de 1/3 d'acide sulfurique.
Verser l'eau puis l'acide et non l'inverse pour éviter les projections.

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Des fils en aluminium sont tendus sur le dessus (éviter un autre métal qui serait attaqué par l'acide).
La température du bain doit rester faible. Au besoin pour les grosses pièces, confectionner un bain-marie avec un bac plus large que le bidon contenant de l'eau et des glaçons pour favoriser le refroidissement.
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La cathode est en graphite ou réalisée avec des chutes en aluminium.
Les pièces à anodiser sont suspendues par un fil en aluminium.
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Une chute d'aluminium ou de graphite est raccordée sur la borne négative et trempe aussi dans le bain, sans toutefois toucher la pièce à anodiser, ce qui créerait un court-circuit. La pièce à anodier est suspendue à un fil en alu qui est raccordé à la borne positive de l'alimentation stabilisée. Seul l'aluminium doit tremper dans le bain, un autre métal serait dissoud.
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Les bras du Quad 9 sont anodisés par paire durant 20 à 30 minutes. Après traitement dans l'acide, les pièces sont rincées à l'eau.
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Le rinçage est complété à grande eau, en utilisant toujours des gants en latex. Un bac métallique suffisamment grand pouvant recevoir les pièces est utilisé pour la couleur.
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L'encre est issue de cartouches d'encre ou de colorants alimentaires dilués à l'eau. Le bac avec la teinture est placé sur le gaz et porté à ébulition. Le liquide doit frémir.
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Les pièces sont immergées et retournées régulièrement, sans les toucher à la main.
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Peu à peu, la teinte se fixe. Plus on insiste, plus la couleur est soutenue. Attention, la couleur s'atténue au rinçage, donc insister davantage si on souhaite une teinte soutenue.
Le rinçage s'effectue à l'eau.
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En fonctin de l'encre, la couleur obtenue n'est pas toujours celle souhaitée. Une encre noire donne souvent un rouge très sombre. Parfois, l'encre n'accroche pas. Je n'en ai pas encore trouvé la raison.
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L'eau teintée pourra resservir. Le choix de couleurs est très vaste.

A la mise sous tension, de fines bulles se produisent, beaucoup plus sur la cathode que sur notre pièce, c'est normal. Laisser mijoter durant 30 à 60 minutes. Pendant ce temps, préparer la teinture avec de l'encre mélangée à de l'eau. Des cartouches d'encre d'écolier conviennent très bien et offrent une grande variété de couleurs. Des colorants alimentaires peuvent également être utilisés. Après traitement, débrancher l'alimentation, sortir les pièces délicatement et les rincer à l'eau froide, toujours sans les toucher avec les doigts. Mettre les pièces dans un bac métallique et verser la teinture. Les pièces doivent être complètement recouvertes. Commence alors la « cuisson » sur le gaz. L'eau doit à peine frémir. Les pièces sont régulièrement retournées pour bien prendre la couleur. Après quelques minutes, elles sont rincées à l'eau et sont prêtes à l'emploi.
Il est préférable de réaliser quelques essais avant pour être sûr que le résultat correspond bien aux envies. Durant toutes ces étapes, travailler dans un local aéré et rester très prudent avec l'acide.

Complément de la méthode envoyé par un spécialiste du traitement de surfaces
  • Le bain d’anodisation doit se monter à raison de 200 g/litre d'acide sulfurique. Pour cela, prendre de l’acide de densité 1,8 (Il est visqueux comme de l'huile) et en mettre 110 cm3 (ou millilitre) par litre d’eau, en agitant légèrement avec une baguette (bois dur, plastique, inox, alu…) afin d’ éviter la montée en température locale…
    Attention aux éclaboussures(lunettes, gants….)

  • Les pièces doivent être fermement attachées pour le traitement. En effet, la couche d’oxydation anodique formée est isolante, à raison d'environ 100 volts par micron fabriqué (30 minutes oxydent en surface de l’alu environ 5 à 10 microns suivant le type d’alu). Si le point d’attache (donc d’amenée de courant) bouge légèrement, le contact est rompu et le support (fil) sera sur une partie déjà légèrement oxydé. Le courant ne passera donc plus et le traitement sera interrompu.
  • La température idéale pour oxydation est de 19 à 20 degrés. Une température plus élevée amènera du poudrage sur la pièce oxydée. Dans l’industrie, des serpentins d’eau froide sont immergés le long des parois de la cuve et une légère agitation par air comprimé (non gras) homogénéise le bain et évite les surchauffes locales.
  • Comme signalé, la couche d’alumine formée est très dure, mais elle est aussi transparente et poreuse en surface; ce qui permet d’y introduire des colorants vus par transparence. C’est bien mais le traitement n’est pas fini. Ces pores qui contiennent le colorant sont toujours ouverts et il faut les refermer. Pour cela il faut tremper les pièces dans de l’eau bouillante pendant au minimum un temps équivalent au temps d’anodisation.
    Quelquefois, il est ajouté à l’eau un mouillant (genre produit vaisselle manuelle) à très faible dose (une goutte pour 5 litres d’eau). On appelle cette finition le "colmatage".
  • J’allais oublier : A chaque pièce un nouveau fil car le précédent est oxydé, donc isolant… Les pièces oxydées ne peuvent êtres pliées ou tordues car la couche lors de ces manipulations se fissure.

François Vicart (9 sempembre 2013)

Contacter le webmaster : laurent@jivaro-models.org

 
 
 
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