Matsubara工房という屋号で特注品対応をはじめました。でも職業欄は農業ですので農業ネタもあります。
アルマイト_綺麗に出来た!
2017-05-13 Sat 02:47
天体望遠鏡の改造やオリジナル品を製作する時に使う素材は主にアルミ、ステンレス、黄銅です。

ステンレスは基本はSUS304を切削性を優先したい場合はSUS303を使って表面処理は無です。

黄銅は無処理(経年変化で黒くなります)、塗装もしくはメッキですが見栄えと寸法精度を考えると無電解ニッケルメッキを専門業者にお願いします。

アルミは試作等でとりあえずの場合は無処理ですが表面が傷着き易いのでアルマイト処理をします。大物は専門業者に依頼していますが小物は黒染めも多くレッツアルマイトを使って自分でやっています。

アルマイトを綺麗に仕上げるには下処理も大事ですが電解液の温度と電流値、時間の管理が大事です。電流値と時間の管理は容易ですが電解液温度の管理は大変でした。

電解液は約10%の硫酸を含んだものでアルマイトの手法としては硫酸法になります。液温20℃+1℃、電流値0.03A/cm2で時間は最低30分は必要です。電流値は定電流(CC)機能の付いた直流安定化電源を使えば簡単で以前はワークの表面積を計算して設定していましたが経験値として適正電流値にすると電源電圧が大凡12Vなりますので今は印加電圧を見ながら定電流値を調整しています。

液温は冬は化成処理している時のパワーで自己発熱もあるのでそれほど大変ではないのですが夏は外気温度が高いので水温が暖かくなってしまうのでクーラーボックスに入れる保冷剤を使ったりして調整していました。

電解液の液温が下がるとアルマイト層は厚くなりますが脆くなります。逆に暑いとアルマイト層が薄いです。そこでペルチェ素子を使った冷却ユニットを考えてみたのですが発熱量が大きいので役立たずに成りそうなので市販品で使えそうな物を探しました。

熱帯魚の水槽のクーラーとポンプ付フィルターユニットを使えばアルマイト処理に適したシステムが出来るのではとネット検索してみました。

アルマイト処理システム全景 アルマイト処理システム

作業台の下にクーラーとポンプ付フィルターユニットを置き上にはガラス水槽と封口処理に使う圧力鍋と加熱用のIHコンロです。水槽はサイズは自分で処理するワークサイズを200φもしくは200角と決めそれが入る奥行きが小さく高さが高い物を選びました。なお、購入はすべてAmazonです。

クーラーとフィルターポンプ クーラーとポンプ付フィルタユニット

左側がクーラーで小型で冷却処理能力の大きなコンプレッサー式を選んでいます。右側がフィルターユニットで循環ポンプつきです。フィルターは電解液が希硫酸ですのでケミカル系のフィルター(活性炭とかバクテリアを活用したもの)はすべて取外し機械的な網目系のフィルターだけにしています。

アルマイト処理中 アルマイト処理中

液温は設定20℃でセットし比較的大きなワークを処理しているので8A/15V=120Wのヒーターが入っている状態ですが液温は22℃で終始安定していました。また、電解液がポンプで強制循環しているので斑に成りにくいようです。

肝心のアルマイトの出来栄えですがとても綺麗で専門業者に依頼したようです。綺麗に仕上げる為にアルマイト処理する前にアルミブラスター(硝酸を添加する必要がある処理液です)という処理液で表面を酸洗いしています。液温管理が機械任せにお出来るので今年の夏は気が楽です。
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