ZAMAK (zink/aluminium-legering) roestbruin verkleuren; hoe en waarmee?

[baggeraar]

Geachte aanwezigen.
Ik ben een meer dan enthousiaste modelbouwer en al geruime tijd van school.
De kennis van scheikunde is na 1984 niet meer opgepoetst.
Ik ben druk met het maken van een zelfvarend model van een stoombaggermolen.
Met een stoomketel en stoommachines.
Volledig automatische stoomketel-water en -druk beveiliging.
Verder heb ik me een 3D teken programma aangeleerd en heb een nette baggeremmer laten printen in hars.
Van dat model heb ik een deelbare mal in redelijk hitte bestendige gietsilicone gemaakt.
Uit zo'n mal kan ik met wat geluk 11 emmers gieten van gesmolten zamak 410.
Emmer weegt dan iets van 65 gram en heeft de afmetingen van 4 bij 5 bij 5 cm.
Nu is zink net als vers gegoten tin vreselijk licht metaal glanzend en dat ziet er niet uit.
Bagger emmers heb ik eigenlijk nog nooit nieuw gezien en de oude emmers zijn altijd roestbruin.
 
Is er een manier om dat zamak te verkleuren (anders dan met verf) en dan nog zo dat het na aanraken met je handen blijft zitten en ook nog watervast is.?
 
Ik kreeg een advies dat zwavellever (kaliumpolysulfide) het wel eens zou kunnen doen.
Een ander adviseerde patine koud bruin.
 
Over beide stoffen wordt op het www wel gesproken maar nooit in combinatie met zamak.
 
Gaarne jullie commentaar en adviezen.
 
vriendelijke groet van Harm
 
 

[Rob7474]

Tsja ik ben geen deskundige op dit gebied maar het lijkt mij wel mogelijk om door een redoxreactie een ijzerlaagje op je legering te maken (eigenlijk omgekeerd verzinken  )
Dan moet je een oplossing maken van bijvoorbeeld ijzer(III)chloride en daar je emmertje langere tijd inleggen. Wat je dan doet is eigenlijk je legering (dus Al en Zn) oxideren naar ionen in oplossing (Al³⁺ en Zn²⁺) en ijzerionen in je oplossing reduceren naar elementair ijzer (Fe³⁺ naar Fe) om zo een laagje ijzer op je emmertje te krijgen.
Of in reacties:
3 Zn + 2 Fe³⁺ -> 3 Zn²⁺ + 2 Fe
Al + Fe³⁺ -> Al³⁺  + Fe
Als je dit dan laat roesten zal er vanzelf een bruinsig laagje roest ontstaan, maar dat kan wel even duren. Je zult echter wel eerst je emmertjes in zuur moeten leggen (ter vergelijk: ik heb ooit eurocenten in cola gelegd en dat werkt prima ) omdat Zn en Al aan de lucht ook wel willen oxideren (naar Al₂O₃ en ZnO) en deze oxides zullen niet in oplossing gaan omdat ze al geoxideerd zijn.
Omdat ijzerroest de neiging heeft om los te komen, kun je dit alternatief ook met koper doen, maar de kleur van koper is wat meer glanzend en als het aan de lucht oxideert krijg je een donkerbruin laagje op je materiaal (zoals oudere eurocenten ook hebben)
Het is wel aangeraden om veiligheidsmaatregelen te nemen (zoals handschoenen en bril en het allemaal buiten uitvoeren)
 
Maar goed dit is vanuit puur chemisch oogpunt een mogelijkheid; misschien is er een veel betere of makkelijkere manier om je doel te bereiken.

[baggeraar]

Rob, dank voor de bijdrage.
Jammer dat er voor de rest niemand iets vertelt.

[baggeraar]

Van de week wat geprobeerd met Kalium polysulfide (zwavellever): geen resultaat: zamak werd slechts dof.
In ijzerchloride werden de bewerkte kanten van de zamak zwart.

Herschaalde kopie van 25 feb 2016 001 3479 keer bekeken

 

Herschaalde kopie van 25 feb 2016 002 3479 keer bekeken

 
Het niet bewerkte oppervlak bleef echter net als bij  de zwavellever.
Omdat ik nog een oplossing had waarmee ik roodkoper heb gezuurd alvorens dat te kunnen gaan solderen met zilver, dat in een ijsdoos gegoten en een emmertje aan een tang er door bewogen.
Met 2 seconden was de emmer zwart en ging zelfs afgeven.
 

Herschaalde kopie van 25 feb 2016 003 3479 keer bekeken

 

Herschaalde kopie van 25 feb 2016 004 3479 keer bekeken

 
 
 
 
Emmer gespoeld in koud water en daarna kon ik van een opgelijmd stuk ijzer de zwarte aanslag afvegen, op de zamak bleef het redelijk zitten.
De emmer verhit (gedroogd met een gasvlam.
 

Herschaalde kopie van 25 feb 2016 005 3479 keer bekeken

 
Met een tandenborstel daarna getest of die zwarte aanslag er af wilde: neen.
Ook in het water was het borstelbestendig.
 

Herschaalde kopie van 25 feb 2016 007 3480 keer bekeken

 

Herschaalde kopie van 25 feb 2016 008 3481 keer bekeken

 
Lijkt dus perfect te werken.
Nu nog wat verder experimenteren om het wat bruin te krijgen / staal roest kleur.
 
Dat etsmiddel wordt gebruikt om RVS na het lassen schoon te krijgen en weer roestvast te maken = troep!!!.
 
Op het etiket staat ...% HF en ....% HNO3.
En er zitten resten van roodkoper(oxide) in, want het is blauw.
 
Is deze zwarte oxidehuid nog bruin te kleuren?

[baggeraar]

na wat gerommel en geprobeer in ijzerchloride een aardig resultaat weten te krijgen.
 

Herschaalde kopie van 25 feb 2016 012 3480 keer bekeken

 

Herschaalde kopie van 25 feb 2016 013 3480 keer bekeken

[king nero]

Wat gebeurt er indien je dat zamak in warme olie (oude motorolie) legt?
Ik heb hiervoor een oude frietpot, dat werkt prima met gewoon staal. Geen idee of dit zou lukken met zamak, misschien het proberen waard?
 
mooi werk trouwens, die emmers...

[baggeraar]

Ik heb dat nog niet overwogen, het lijkt me vooral een vieze bedoening en ik verwacht eigenlijk dat het niet roestbruin wordt met verlopen olie.
 
 
Maar nu wat anders, want mijn kennis van scheikunde is nagenoeg weggezakt na 32 jaar nooit gebruikt te hebben.
 
Ik heb wat geprobeerd met Kaliumpolysulfide dat men gebruikt onder de naam zwavellever om onder andere brons optisch te verouderen.
Dat werkte van geen kant.
Zelfde gold voor ijzerchloride.

Ik had nog een "beits" staan met ingrediënten: HNO3 en HF.
Dompel ik de zamak daarin, dan is het vrijwel direct zwart, laat ik het wat langer er in gaat het zelfs zwart afgeven (wolken) .
Daarna heb ik de zamak een minuut of 10 in de schoonmaak azijn gehad.
(eerder had ik daarmee een beter resultaat, maar was toen vergeten bij te houden wat ik precies deed en in welke volgorde, dus weet niet of het echt werkt/nodig is)

Het ene stuk is daarna 2 uur in de ijzerchloride ondergedompeld geweest en na afspoelen met schoon water leek het nagenoeg nog zwart.

Het andere stuk heeft daarna een 10 minuten in de Kaliumpolysulfide gelegen en daarna nogmaals een uur in de ijzerchloride.
Dat stuk is nu bijna oranje bruin.
Hetgeen de bedoeling was.
 
Het lijkt dus dat die kaliumpolysulfide een noodzakelijke stap is.

Wie vertelt me eens stap voor stap wat er gebeurt bij beide volgordes.

grt Harm