Les cathodes

Pour réaliser les cathodes de votre bain d’anodisation, il est possible d’utiliser 3 matériaux : Le plomb, le titane, l’aluminium. Il est souvent question de “mine de crayon” et effectivement, en industrie, les cathodes en graphite existent… Cependant, entre une cathode graphite et une “mine de crayon”, il y a un monde !

(Consultez notre tutoriel La sécurité : Pas de paranoïa ! )

Quand je travaillais dans l’industrie, j’avais interrogé un ingénieur sur la façon dont se comporte le courant électrique dans le bain. Il m’avait expliqué que même dans un bain parfaitement stable  (non agité, sans bullage,…) il faut s’imaginer le flux électrique comme un réseau constitué d’une multitude de connections. A chaque instant, à cause d’une variation quelconque (1/100 de degré, une impureté, les bulles formées par la pièce ou les cathodes,…), ces connections se modifient. Il m’avait dit que la meilleur image qu’il pouvait me suggérer est celle d’une sphère électrostatique :

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Nous aurions donc au centre la pièce et autour la sphère qui serait la cathode, la moindre interférence dans le bain influant sur les flux électriques.

Ce phénomène est une bonne chose pour le procédé d’anodisation et plus les cathodes auront une surface importante, plus ce phénomène sera “encouragé”, ce qui permet d’obtenir des couches uniformes, homogènes et régulières.

Je laisse donc de côté la “mine de crayon” qui n’est pas une alternative sérieuse.

 

1/ Les matériaux utilisables :

Le titane est excellent, mais cher et pas facile à adapter au bain. Il faut disposer d’une cisaille pour le couper. En revanche, il peut être laissé à demeure dans le bain et durera une vie.

L’aluminium pose un problème majeur : il va se dissoudre dans le bain et augmenter fortement le taux d’aluminium de la solution, ce qui va diminuer sa résistivité. Ce qui peut être un bien sur un bain neuf, naturellement trop résistif, mais un gros problème si le taux d’aluminium dissout est trop important, au point de devoir jeter le bain.

Le plomb est pour l’amateur le choix idéal : Facile à adapter au bain car une feuille de plomb se coupe au cuter ou aux ciseaux, totalement insensible au bain, car il s’auto-passive et pas cher. Il est assez facile de réaliser la connexion électrique grâce à une soudure à l’étain, ce qui garantit une excellente continuité électrique.

 

Mise en oeuvre  :

Nous proposons 2 tailles de cathodes

ANODI311, standard, de dimension 300*500 mm que vous pourrez facilement adapter à la taille de votre bac,
ANODI312, adapté aux bac ANODI ref “BAC17”.

Sachez que dans tous les cas, les cathodes ANODI31x sont livrées décapées, avec les conducteurs soudés, prêtes à l’utilisation.

L’énorme avantage des cathodes en plomb est leur facilité de mise en oeuvre. Si vous avez acheté une ou deux cathodes standards, voici comment les adapter facilement et proprement à votre bac :

  • Commencez par mesurer la plus grande longueur de votre bac. Idéalement, la cathode devra mesurer entre les deux tiers et les 3 quarts de cette longueur. Il doit y avoir 2 cathodes en opposition comme sur la figure ci-dessous. Les proportions cathodes/bac doivent être à peu prés celles du croquis de droite :

  • Une seule cathode permet d’en réaliser deux pour petit bac : Vous pouvez la découper très facilement (nous verrons comment couper facilement et proprement le plomb plus loin). C’est pour cela que les cathodes ANODI sont livrées avec 4 câbles soudés. Notez que rien n’empêche de mettre 2 cathodes par flanc de bac comme sur la figure ci-dessous. Il suffit que toutes les cathodes soient reliées électriquement entre elles :

  • Les cathodes en plomb sont totalement insensibles à l’acide sulfurique, donc vous pouvez les laisser à demeure dans le bac. Sous leur propre poids, elles resteront bien en place.

Pour découper à votre dimension les cathodes, c’est très simple : Il suffit de tracer la dimension et de marquer fortement le trait avec un cuter. Plier ensuite à l’endroit du trait et avec un ou deux mouvement d’aller retour, la coupure sera franche et net. Un solide ciseau est aussi une solution.

Pour aplanir facilement vos cathodes déformées, posez-les à plat sur une table et utilisez une bouteille en verre comme un rouleau à patisserie.

Si vous avez pollué les cathodes en les manipulant, un bon lavage dans l’évier avec une brosse dure en plastique, puis un bon rinçage à l’eau du robinet, suivi par un bain d’une heure dans de l’acide de batterie pour passiver le plomb sera parfait.

N’hésitez pas à faire le travail proprement, ce ne sera fait qu’une fois à l’installation : Une fois dans l’acide, le plomb va se passiver et ne bougera plus. Il perdra alors son aspect brillant pour prendre une teinte grise et mate.

Une cathode “brute”, non décapée et non passivée

Une cathode “prête à l’utilisation”, décapée et passivée :

 

Si vous avez acheté les cathodes  ANODI311 standards, vous avez 4 fils en cuivre soudés. Pourquoi 4 connections ? Simplement pour que vous puissiez garder toujours au moins une connection, quelque soit la surface utilisée si vous devez recouper la cathode, que ce soit en largeur ou longueur (trait bleu) :

TRÈS IMPORTANT :

Avant de monter les cathodes dans le bac, coupez les connections qui ne seront pas utilisées ! Les connections ne doivent absolument pas tremper dans le bain ! Elles le polluerait irrémédiablement !

Coupez les connections non utilisées suivant les pointillés verts en étant absolument sûre qu’il ne reste pas de soudure sur la cathode :

Notez que si vous avez choisi les cathodes ANODI pour notre bac “BAC17”, les connections sont adaptées et il n’y a rien à faire.

Enfin,une fois vos cathodes dans le bac, reliez-les entre elles à un fil noir de forte section, suivant le courant maximum que vous utiliserez : Comptez 2 mm² par tranche de 5A pour un câble de 2 mètres en cuivre et vous serez largement « dans les clous » :

Pour connecter les fils, vous pouvez utiliser un connecteur à vis (“domino” ou “sucre”), ou souder directement sur le cuivre des connections. Pensez à isoler les parties nues avec une gaine.

Voila, Vous êtes équipés d’un bon système de cathodes qui va optimiser vos anodisations !

A bientôt et bonnes anodisations 😉

janvier 29th, 2018 by