Anodisation de l'aluminium



  • Dans mon projet de cadre de velo en bambou (sur velo artisanal !) j’ai besoin d’anodiser des pièces en aluminium.
    J’en profite donc pour faire vite fait un petit tuto de la manip :

    L’anodisation de l’aluminium à plusieurs avantages :
    L’alumine crée une surface plus dure qui protège des chocs et des rayures.
    L’anodisation permet de teinter durablement une pièce en alu en enferment de l’encre dans les pores de l’alumine avant qu’elle ne soit colmatée.

    Et un effet plus méconnu, mais qui m’intéresse pour mon projet :
    L’alumine est isolant de électricité : ma pièce alu ne conduira plus le courant !
    Cette propriété est particulièrement intéressante quand on met en œuvre plusieurs matériaux conducteurs et de natures différentes :
    Il se crée de la corrosion galvanique entre ces différents matériaux.
    Je vais utiliser du carbone et de l’aluminium, comme c’est souvent le cas.
    Et la corrosion galvanique entraine a long terme la délamination du carbone et de l’alu.
    Il conviens donc de rendre un des 2 matériaux isolant et c’est l’effet obtenu avec l’anodisation.

    Attention, l’anodisation à l’inconvénient de dégrader les propriétés mécaniques de la pièce en alu.

    Les séries 5000, 6000, 2000 et 7000 sont les plus appropriées.

    Porter des EPI :
    Masque couvrant les yeux, gants, blouse, …

    Dégraissage de la pièce :
    Poncer la pièce (P400) et dégraisser à l’acétone.
    Si besoin faire un trempage dans de la lessive de soude ou soude caustique qui va décaper l’alu (1vol de lessive pour 20vol d’eau déminéralisée), durée : 5 à 30min.
    Un dégagement gazeux va ce faire c’est normal.
    Attention, l’alu est rongé par la soude.
    Puis rincer à l’eau.

    Le bain :
    Acide sulfurique + eau déminéralisée (concentration à 15% / 20% d’acide).
    Ex. Si l’acide sulfurique du commerce est à 33%, mettre 50% d’eau déminéralisée avec 50% d’acide, ce qui fera de l’acide à 15% environ.
    Toujours verser l’acide dans l’eau (verser l’eau puis l’acide).
    La température du bain va augmenter durant le traitement. Elle doit être située entre 15 et 24 °C (Thermomètre en verre dans le bain).
    Si nécessaire mettre de bain au “bain marie” dans une eau avec des glaçons.

    La manip :
    Relier la cathode (-) à une mine de crayon en graphite ou à du plomb.
    Relier l’anode (+) à la pièce en alu à anodiser à l’aide de fil d’aluminium (récupération de cable de chantier) puis la faire tremper dans le bain à 5cm environ de la cathode.
    Rein d’autre que la cathode (en plomb ou en graphite) et de l’aluminium (la pièce + le fil qui la suspend) ne doit temper dans le bain.

    UnikCreationAnodisationAlu_1.jpg

    La tension :
    Régler la tension entre 12v et 15v est un bon compromis.
    Si on réduis la tension, l’anodisation sera lente. Si on l’augmente, elle sera rapide.
    Cette vitesse est la vitesse de dissolution :

    • Si la vitesse de dissolution > la vitesse d’oxydation on obtient un décapage
    • Si la vitesse de dissolution = la vitesse d’oxydation on obtient un polissage électrolytique
    • Si la vitesse de dissolution < la vitesse d’oxydation on obtient une anodisation

    L’intensité :
    1A à 3A / dm² d’alu = 0.1A à 0.3A / cm²
    On prends : 0.15A / cm² de la pièce (attention compter toutes les faces de la pièce).

    Durée :
    De 30min à 50min.
    Lors de la mise sous tension, de petites bulles jaillissent de la cathode et quelques micros bulles à peine perceptibles de l’anode. Cela est le signe du bon fonctionnement de l’anodisation, tout est correct électriquement.

    Coloration :
    Pour colorer les pièces il faut simplement les plonger dans un bain de teinture (à 40°C) juste à la sortie du bain d’anodisation et pendant une durée allant de quelques secondes à plusieurs dizaines de minutes suivant la nuance désirée.

    Colmatage de la couche d’alumine :
    Rincer la pièce dans de l’eau déminéralisée.
    Faire bouillir la pièce alu dans le l’eau déminéralisée avec une poingée de gros sel pour 1 L d’eau.
    Le temps d’ébullition = au temps d’anodisation soit de 30min à 50min.