التطبيق الأول : تلوين قضبان وبروفيل وآنية الألمنيوم بطريقة الأكسدة المصعدية
تقديم :
من الملاحظ أن عشرات من المنتجات ذات الاستعمالات المنزلية والعامة والديكورات قد أصبحت تصنع من الألمنيوم الملون بألوان زاهية جذابة وتظل محتفظة بلونهـا ومظهرها لفترات طويلة . الواقع أن هذه الطبقات الملونة تتمتع بجانب مظهـرها الجـذاب بمقاومة عالية للتآكل بنوعيه : الكيميائي والاحتكاكي
ويرجع ذلك إلى الطبقـة الصلبة الرقيقة التي تغطي السطح وتتركب من أوكسيد الألمنيوم . ويتم تكوين هذه الطبقة بطريقة كهربائية تسمى الأكسدة المصعدية وقد سميت بهذا الإسم لأن التفاعل الذي يتم أثناء امرار التيار الكهربائي في المغطس يؤدي إلى تأكسد سطح الألمنيوم المتصل بالمصعد ، واتحاده بالأوكسجين المنطلق عند المصعد ، وهذا التفاعل يؤدي إلى تكون طبقة صلبة من أوكسيد الألمنيوم على السطح تحقق أغراض الوقاية . أما إذا كان الهدف هو الوقاية والمظهر معا فإن طبقة الأوكسيد تصبغ بعد ذلك باللون المطلوب .
1 – تجهيز المنتجات قبل عملية الطلاء
تشمل هذه العملية تنظيف سطح الألمنيوم . وذلك بالمعالجـة بمحلول المنظفات ، أو بالمذيبات العضوية لغرض إزالة الشحوم والمواد الدهنية العالقة بالسطح . ثم الغمر في محلول صود كاوي بتركيز 10 – 20 % لإزالة أي طبقة من الأوكسيد تكون قد تكونت بتأثير العوامل الجوية . ويلي ذلك الغسيل بالماء البارد الجاري . وبعد الانتهاء من هذه العمليات مباشرة تعلق المنتجات في المصعد باستعمال مشابك مصنوعة من الألمنيوم النقي .
2 – مغطس الأكسدة المصعدية
يستعمل لهذا الغرض نوعان من المحاليل :
النوع الأول : محلول حمض الكبريت المخفف بتركيز 15 % .
النوع الثاني : هو محلول حمـض الاوكساليك ( حمض الحماض ) بتركيز 5 %.
3 – الطرق المتبعة للأكسدة المصعدية :
هناك أربعة طرق للأكسدة تختلف عن بعضها من حيث :
أ- نوع التيار المستعمل : فهو إما مستمر أو متناوب .
ب – فرق الكمون الكهربائي ( الفولت ) للتيار المستعمل .
ج – كثافة التيار ( الأمبير) المستعمل.
د- درجة حرارة المغطس.
هـ- الزمن الذي تستغرقه عملية الأكسدة.
و- نوع المحلول.
ز- تركيز المحلول .
وكل من هذه الطرق يؤدي إلى نتائج وخصائص معينة لطبقة الأوكسيد الرقيقة المتكونة لها خصائص ومميزات معينة.
فالطريقة الأولى : تعطي ألواناً شفافة ( لا لون لها ) ، فلا تحجب البريق الذي يتمتع به سطح المعدن تحتها ، والألوان الناتجة عنها تكون شفافة زاهية . كما تتمتع الأفـلام بصلابة متوسطة ، ومقاومة عالية للتآكل الكيميائي ، وقدرة كبيرة على امتصاص الأصباغ لما يتميز به الفيلم من المسامية .
أما الطريقة الثانية : فتتميز بإعطاء أفلام ذات صلابة عالية جداً ، ولكنها صفراء اللون ، ولذلك تصلح فقط للصباغة بالألوان القاتمة ، وعلى الأخص اللون الأسود .
أما الطريقة الثالثة : فهي تعطي أفلاماً أقل صلابة وأفتح لوناً من الطريقة الثانية ، وتتمتع بقدرة جيدة على امتصاص الألوان .
أما الطريقة الرابعة : فيكون لون الفيلم مشابها ً للون النحاس الأصفر . ويزداد اللون قتامة بازدياد كثافة التيار حتى يصل إلى لون البرونز.
4 – العمليات التي تجرى على الألمنيوم بعد تكوين طبقة الأوكسيد :
1- إزالة آثار الحمض
بعد انتهاء الفترة المحددة لإمرار التيار ، ترفع المنتجات من المغطس ، وتغسل بالماء البارد الجاري. ثم تغمر لفترة وجيزة في محلول الأمونيا المخفف 1 % إزالة آثار الحمض بمعادلته بمادة قلوية خفيفة . يلي ذلك غسلها غسلاً تاماً بالماء البارد الجاري .
2 – تلوين طبقة الأوكسيد :
تجري هذه العملية بعد عملية الغسيل التي تلي الأكسدة مباشرة ، إذ أن الأفلام الطازجة لها قدرة على امتصاص الأصباغ تفوق كثيراً قدرة الأفلام التي جفت في الهواء ، تغمر المنتجات مباشرة وهي لا تزال متصلة بمشابكها في الحوض المحتوي على الصبغة.
* هذا ويتبع في تلوين طبقة الأوكسيد طريقتان أساسيتان هما :
أ- التلوين بالأصباغ العضوية :
ب – التلوين بالمواد غير العضوية :
3- غلق المسام
في الأحوال التي تترك فيها طبقة الأوكسيد بدون تلوين تجري عملية غلق المسام بعد عملية الغسيل التالية لتكوين طبقة الأوكسيد مباشرة .
أما في حالة تلوين طبقة الأوكسيد فإن عملية غلق المسام تجري بعد الانتهاء من الصباغة حتى لايتسبب غلق المسام في عدم امتصاص طبقة الأوكسيد للصبغة .
هناك طريقتان لغلق المسام هما :
أ- التشرب بمواد عضوية طاردة للمياه مثل : الدهون ، الزيوت ، الشموع , الورنيشات المختلفة.
ب- المعالجة بمواد غير عضوية في درجات حرارة عالية وتشمل هذه المواد : محلول ثنائي كرومات البوتاسيوم – محلول سيليكات الصوديوم.
المرجع : كتابي : تطبيقات الأثر الكيميائي للتيار الكهربائي . طبع وتوزيع دار جفرا في دمشق