При анодировании защитная пленка из окислов образуется из самого защищаемого металла. О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам. Цель этой статьи — глубоко изучить принцип процесса анодирования алюминия и его рабочий механизм, чтобы обеспечить четкое понимание и руководство для исследователей в инженерных и производственных областях. Анодирование алюминия: создание прочного оксидного слоя, стойкого к коррозии и механическому воздействию Содержание статьи: 1. Что такое анодирование алюминия?
Анодное оксидирование (отделка конструкций)
Закрепление: гидротермальная обработка для упрочнения оксидной пленки. Оно широко используется в авиастроении для каркасов и элементов обшивки самолетов от коррозии. В электронике - придает алюминиевым деталям повышенные изоляционные свойства. В архитектуре обработанные таким способом фасадные панели выделяются долговечностью и привлекательностью. В производстве спортивного инвентаря анодированные компоненты обеспечивают устойчивость к агрессивным условиям внешней среды. Преимущества и недостатки Несмотря на широкое применение, данный метод имеет как достоинства, так и отрицательные моменты. Преимущества: Повышение коррозийной стойкости: пленка из оксида предотвращает прямой контакт с окружающей средой, защищая его от ржавчины и других вариантов коррозийной деструкции. Износостойкость: обработанная деталь становится более устойчивой к истиранию благодаря увеличению твердости.
Анодированию можно подвергать разные виды металлов. Основным требованием является то, что они должны иметь возможность образовывать только один оксид. Он должен обладать максимальным уровнем устойчивости.
Если металл обладает способностью образовывать сразу несколько оксидов, это может привести к тому, что пленка просто начнет трескаться и не появится защитного эффекта. Кроме того оксидная пленка на поверхности металлов должна обладать пористой структурой. Это необходимо для того, чтобы электролиты лучше в нее проникали.
Преимущества окрашивания в том, что готовые изделия внешне более эффектны: получаемый цвет ровнее, ярче, возможных оттенков окрашивания больше, легче получить нужную текстуру. Однако анодирование гораздо менее зависимо от качества поставляемых материалов, да и производственные линии устроены проще. Кроме того, спектр цветов и оттенков анодированных металлоизделий становится с каждым годом все больше и больше. Сейчас доступно даже радужное анодирование с созданием на поверхности изделия переливающегося блестящего покрытия. Производственный процесс анодирования алюминия условно делится на три этапа: 1.
Подготовительный - на этом этапе алюминиевое изделие необходимо тщательно механически и электрохимически обработать. От того, как качественно будет проведен этот процесс будет зависеть конечный результат. Механическая обработка подразумевает очищение поверхности, ее шлифовка и обезжиривание. Затем изделие сначала помещают в щелочной раствор, где происходит так называемое "травление", а после - в кислотный, для осветления изделия. Последний шаг - промывка изделия.
Она осуществляется в несколько этапов: Подготовка металлов к образованию оксидной пленки. На данном этапе проводятся подготовительные работы для анодирования. Они заключаются в том, чтобы тщательным образом очистить и отмыть поверхность металла. Сначала удаляются все загрязнения и налеты. Затем при помощи воды или специальных растворов проводится промывка материала.
Для проведения процедуры применяется серная кислота в соотношении 80 миллилитров кислоты на 100 миллилитров вводы с добавлением 2 граммов хромпика. После этой процедуры его необходимо высушить. Подготовка раствора На данном этапе осуществляется подготовка раствора с кислой или любой другой средой и подключают к положительному плюсу источника тока. Анодирование металла Процесс анодного окисления металла осуществляется в электролитном растворе под воздействием постоянного тока. Важно чтобы емкость, в которой производится анодирование, не пропускала ток. При подготовке электролитного раствора необходимо лить серную кислоту в воду, а не наоборот. При отсутствии серной кислоты может применяться раствор пищевой соли и соды. Сам процесс анодного окисления происходит следующим образом. К аноду при помощи специальной подвески производится крепление изделия из металла, а к катоду — свинцовой пластины для изделий сложной формы потребуется несколько свинцовых пластин.
Анодирование: что это такое, применение, процесс
Наиболее распространенные типы анодирования включают анодирование хромовой кислотой типа I, анодирование серной кислотой типа II и твердое анодирование типа III. Другие менее распространенные методы анодирования включают анодирование фосфорной кислотой и титаном. Наиболее распространенные процессы анодирования перечислены и описаны ниже: Тип I — анодирование хромовой кислотой Из трех основных типов анодирования анодирование хромовой кислотой тип I дает самый тонкий оксидный слой от 0,00002 до 0,0001 дюйма. При правильном уплотнении оксидный слой, полученный анодированием хромовой кислотой, обеспечивает алюминию уровень коррозионной стойкости, аналогичный более толстым слоям, полученным другими методами анодирования, такими как серная кислота или твердое покрытие. Из-за того, что слой покрытия тоньше, оксидные покрытия типа I поглощают меньше цвета при окрашивании, и покрытие имеет сероватый оттенок. Этот сероватый оттенок ограничивает использование анодирования хромовой кислотой в качестве декоративной отделки. Тем не менее, покрытие Типа I можно окрасить в черный цвет и применить его для защиты корпусов оптических компонентов. Некоторые из ключевых особенностей анодирования хромовой кислотой включают в себя: хорошее сцепление клеев с другими объектами и непроводящие электричество свойства. Анодирование хромовой кислотой часто используется для аэрокосмических компонентов, сварных компонентов или в качестве основы для дополнительной окраски. Тип II — анодирование серной кислотой Тип II серная кислота является наиболее популярным методом анодирования.
Пленки, полученные сернокислотным анодированием, имеют толщину от 0,0001 до 0,001 дюйма. Накопление оксида изменяет поверхность детали, делая ее подходящей для ситуаций, когда необходимы стойкость к истиранию и твердость. Красочная отделка поверхности алюминия и родственных сплавов достигается за счет использования пористости сернокислотных покрытий перед герметизацией. Пористый оксид алюминия легко впитывает красители. Герметизация анодно-оксидной пленки после нанесения красителя помогает избежать выцветания детали во время использования. Несмотря на то, что в целом цветостойкие, цветные анодированные пленки имеют склонность к выцветанию при постоянном воздействии УФ-излучения. Некоторые из вариантов цвета, доступных с этой техникой анодирования, включают: черный, серый, коричневый, красный, синий, зеленый и золотой. По сравнению с другими методами анодирования, при сернокислотном анодировании используются менее дорогие химические вещества, меньше энергии и меньше времени для достижения желаемой толщины. Также возможна отделка большего количества типов сплавов.
Другие преимущества этого метода заключаются в том, что он дает более прочное покрытие, чем анодирование хромовой кислотой, и дает четкую и естественную отделку, что позволяет добавлять другие цвета при окрашивании. Обработка отходов процесса анодирования Типа II также дешевле и проще, чем обработка отходов анодирования хромовой кислотой. Общие области применения анодирования типа II включают оптические и электронные детали, корпуса гидравлических клапанов и корпуса для электроники и компьютеров. Тип III — твердое анодирование Анодирование с твердым покрытием обычно применяется с использованием электролита на основе серной кислоты. При этом образуется значительно более плотный и толстый оксидный слой, чем при сернокислотном анодировании.
Защитная оксидная пленка сникает материальные затраты на дополнительные покрытия в виде красок. Толщина пленки всего 25 мкм, что никак не влияет на точность сооружений. Оптические свойства. Алюминий отлично подходит в качестве теплового аккумулятора и распределителя тепла, но для усиления этих качеств на поверхность дополнительно наносят отражающий защитный слой из оксидной пленки. Поэтому их активно применяют в световых приборах и нагревателях с направленным действием. Металлические каркасы мебели с анодированием будут сохранять приданный им цвет неограниченно долго. Оксидная пленка на молекулярном уровне скреплена с металлом, что исключит вероятность его повреждения даже при принудительном воздействии. Принудительное формирование оксидной пленки способствует увеличению прочности покрытия и повышению стойкости к физическим воздействиям. Электрические установки и бытовая техника. Использование оксидного слоя в качестве декоративного покрытия также обеспечивает неплохие электроизоляционные свойства поверхностей, которые могут оказаться под напряжением. Ручные приспособления и инструменты. Алюминиевые изделия, покрытые оксидным защитным слоем, не пачкают руки.
Слайд 5 Описание слайда: При анодировании в газовой плазме оксид образуется в результате диффузии анионов кислорода из плазмы. При анодировании в водных растворах продукт представляет собой ориентированный электрическим полем полимеризованный гель оксида металла. Низкотемпературная плазма, образующаяся в непосредственной близости от металла под оксидом, является источником анионов кислорода, необходимых для образования оксида. При анодировании в газовой плазме оксид образуется в результате диффузии анионов кислорода из плазмы. Слайд 6 Описание слайда: Комбинация уникальной пористой структуры с высокой температурной, механической и химической стабильностью делает пленки анодированного оксида алюминия привлекательным материалом для различных применений в области фильтрации и разделения смесей, хранения информации, в сенсорике и для синтеза одномерных наноструктур.
При этом алюминиевое изделие далее для определенности — профиль всегда является анодом, то есть его подключают к положительному полюсу источника тока, а другой подходящий металл или сплав — катодом и его подключают к отрицательному полюсу рисунок 1. Анодные покрытия различают по типам электролитов, которые применяют при их получении. Покрытия бывают пористыми, например, в фосфорном и сернокислом электролитах, а также так называемыми «барьерными» — совсем без пор. Барьерные анодные покрытия обладают высоким электрическим сопротивлением и их применяют, например, при изготовлении электрических конденсаторов. Сернокислое анодирование Обычным, наиболее популярным и широко применяемым для алюминиевых профилей в строительных конструкциях является сернокислое анодирование алюминия. Этот вид анодирования отличается высокой технологичностью и позволяет получать покрытия в широком интервале толщин. Сернокислое анодное покрытие применяют как без дополнительного окрашивания — его называют бесцветным, так и с последующим окрашиванием по одному из нескольких известных способов — его называют цветным анодированием. Заключительной операцией обычно всегда является операция наполнения или уплотнения пор. Анодирование или окраска алюминия Сернокислое анодное покрытие образуется в результате «реакции» алюминия с ионами раствора серной кислоты. Оно занимает больший объем, чем исходный алюминий и поэтому в результате анодирования происходит увеличение толщины изделия. При сернокислом анодировании это увеличение составляет приблизительно одну треть от общей толщины покрытия. В этом заключается коренное отличие анодного покрытия от, например, порошкового рисунок 2 : анодное покрытие формируется из поверхностного слоя алюминия, порошковое покрытие — на поверхности алюминия. Рисунок 2 — Изменение толщины изделия при анодировании и порошковом окрашивании Способы анодирования алюминия Конкретный способ анодирования зависит от вида изделия. Например, небольшие изделия или детали, могут анодировать «насыпью» в барабанах или корзинах.
Что такое анодированный алюминий
Анодирование — это электрохимический процесс, цель которого — создание на поверхности алюминиевой заготовки защитного слоя, устойчивого к коррозии, УФ-излучению и износу. При анодировании защитная пленка из окислов образуется из самого защищаемого металла. это процесс электрохимического наращивания оксидной пленки путем анодного окисления.
Как анодировать металл в домашних условиях?
Анодирование — это процесс, который используется с 1920-х годов для защиты и придания цвета металлическим поверхностям. Поэтому была разработана технология анодирования – это процесс, в результате которого образуется оксидная пленка Al2O3. Узнайте о принципе и преимуществах анодирования алюминиевого корпуса.
Процесс анодирования алюминия
Он обычно используется для отделки товаров народного потребления, компонентов самолетов, архитектурных деталей и кухонной посуды. Тип III аналогичен типу II, но дает более толстый коррозионно-стойкий слой, что делает его хорошо подходящим для деталей, которые должны выдерживать экстремальные температуры и химическое воздействие. Например, анодирование типа III используется военными для изготовления прочных металлических деталей. Если вы не можете решить, какой тип анодирования больше подходит для вашего проекта, RapidDirect может помочь. Мы даем профессиональные предложения на основе вашего проекта. Загрузите свои файлы дизайна и свяжитесь с нами.
Каковы варианты цвета анодированного алюминия? Одно из самых значительных преимуществ анодирования — это наличие различных цветов. Стандартные цвета анодирования включают прозрачный, бронзовый, шампанский и черный. RapidDirect также предоставляет цветные карточки с номером Pantone, чтобы вы могли выбрать нужный цвет. Некоторые из дополнительных цветов анодированного алюминия можно найти на изображении ниже: Преимущества анодированного алюминия Алюминий — широко используемый материал из-за его полезных свойств, хотя металл не ржавеет, он все же подвержен воздействию элементов и он может изнашиваться, особенно из-за воздействия кислорода.
В этом разделе мы расскажем о преимуществах анодирования алюминиевых деталей. Улучшение свойств материала Во-первых, процесс чистовой обработки значительно улучшает свойства материала на поверхности детали, включая повышение устойчивости к коррозии, царапинам и погодным условиям. Кроме того, поскольку процесс является электрохимическим, барьерный слой, созданный с помощью анодирования, становится частью компонента, а это означает, что он не может отслаиваться или отслаиваться, как лакокрасочные покрытия. Что касается свойств, следует отметить, что внешний анодированный слой детали обладает изоляционными свойствами, то есть детали могут иметь более низкую электропроводность, чем раньше. Лучшее качество поверхности Вторая ключевая причина, по которой многие клиенты предпочитают анодировать свои алюминиевые изделия, — это декоративное анодированное покрытие.
Анодирование также позволяет нанести цветную отделку на металлические детали. Существует практически бесконечное количество цветов на выбор, включая прозрачный анодированный алюминий, черный анодированный алюминий, синий, золотой, серый, красный и т. Советы по дизайну анодирования алюминия 1. Следите за допусками Если вы знаете, что хотите применить В процессе анодирования вашего алюминиевого компонента имейте в виду, что этот процесс действительно увеличивает толщину детали, что может хотя и незначительно повлиять на допуски детали. Если жесткие допуски имеют решающее значение, рассмотрите вариант анодирования типа I или типа II или примите во внимание дополнительный слой на этапе проектирования.
Кромки и углы При анодировании важным советом при проектировании является обеспечение того, чтобы все кромки и углы заготовки имели радиус не менее 0,5 мм. Конструкции деталей также не должны иметь заусенцев. Причина таких конструктивных соображений заключается в том, что они помогают предотвратить перегрев и даже возгорание заготовки из-за высокой концентрации электрического тока. Рассмотрите возможность использования других этапов чистовой обработки. Поскольку анодирование — это электрохимический процесс, он не имеет такого же эффекта, как дробеструйная очистка или полировка.
То есть, если обработанная деталь сразу подвергается анодированию, вполне вероятно, что на поверхности готовой детали останутся следы станка или царапины. По этой причине, если требуется полностью однородная обработка поверхности, может быть полезно заранее использовать полировку, дробеструйную очистку или другой процесс механической отделки. При этом анодирование сделает поверхность детали более гладкой, чем раньше. Работа с партиями Если вы окрашиваете алюминиевые детали или изделия, рекомендуется анодировать их небольшими партиями. Это обеспечивает большую однородность цвета, поскольку может быть трудно точно сопоставить цвет от одной партии к другой.
Идеальный сценарий для обеспечения однородности цвета — это сразу анодировать небольшую партию мелких деталей. Применения для анодирования алюминия Анодирование — это высококачественный и доступный процесс окончательной обработки, который сделал его популярным для множества применений в самых разных отраслях промышленности. Его использование настолько широко, что вполне вероятно, что вы столкнетесь с анодированной металлической деталью в течение дня. Некоторые отрасли промышленности, которые регулярно используют анодирование, — это аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, архитектура, производство потребительских товаров и товаров для дома. И хотя невозможно перечислить все конкретные области применения анодированного алюминия, вот некоторые из них: кухонное оборудование, кожухи воздуховодов, осветительные приборы, продукты для приготовления пищи, фотооборудование, радиооборудование, электронные корпуса и многое другое.
Как определить успешность анодирования? Есть способы узнать, подверглась ли деталь анодированию. Во-первых, обычно по матовому покрытию можно сказать, что создает анодирование. Кроме того, вы можете использовать простой скретч-тест. Поцарапайте монету по поверхности алюминиевой детали: если видна царапина, скорее всего, деталь только что отполирована, а не анодирована.
Анодированная деталь будет полностью устойчивой к царапинам. Хорошее анодирование приведет к однородной поверхности с равномерным распределением цвета. Дефекты анодирования, на которые следует обратить внимание на готовом продукте, включают ожоги от анодирования, которые вызваны высокой плотностью тока и недостаточным перемешиванием в процессе анодирования. Заключение В RapidDirect анодирование является одним из наших неотъемлемых решений отделки металлических деталей, наряду с дробеструйной очисткой, щеткой, полировкой, гальваникой, порошковой окраской и покраской. Наша команда экспертов хорошо разбирается в процессе анодирования и гарантирует нашим клиентам высококачественные алюминиевые детали.
Чтобы узнать, является ли анодирование лучшим решением для финишной обработки вашей детали или продукта, или чтобы узнать ценовое предложение, просто свяжитесь с членом команды RapidDirect. Мы к вашим услугам! FAQ Сколько стоит анодирование? Одна из причин, по которой анодирование является популярным процессом отделки, заключается в его высокой рентабельности. Стоимость процесса зависит от нескольких факторов, включая количество деталей, размер и форму детали, тип анодирования то есть толщину покрытия и цвет.
Короче говоря, анодирование сложной детали, которую необходимо покрасить, будет стоить дороже, чем простая деталь без цветного покрытия. Свяжитесь с нами в RapidDirect, чтобы получить расценки на анодирование для конкретных клиентов. Анодирование стирается? Как долго он может храниться? В процессе анодирования на поверхности алюминиевых деталей создается барьерный слой, который склеивается на молекулярном уровне.
Это означает, что он не может отслаиваться или отслаиваться, в отличие от лакокрасочного покрытия. Правильно анодированная деталь не должна изнашиваться в течение многих десятилетий. Точно так же окрашенные анодированные детали, которые должным образом герметизированы, не должны выгорать по крайней мере пять лет, а часто и больше. Также следует отметить, что чем толще анодированный слой тип III — самый толстый , тем меньше будет износ детали. Поделиться в социальных сетях … Анодирование алюминия При анодировании красители впитываются в пористую структуру слоя оксида алюминия.
Анодирование, электрохимическое окисление алюминия, широко используется во всем мире для различных функциональных и декоративных применений. При анодировании тонкая пленка оксида алюминия образуется на поверхности алюминиевой детали и действует как барьер против дальнейшего естественного окисления или коррозии. Перед тем, как анодировать, алюминий обрабатывают в различных химических ваннах, чтобы получить яркую, полужирную или матовую поверхность. Затем подготовленная поверхность алюминия попадает в ванну для анодирования, где присутствует сернокислый электролит с зарядом постоянного тока низкого напряжения, что приводит к электролитической реакции и образованию оксидного слоя. Эта пленка впоследствии может быть окрашена водными красителями, а затем окончательно запечатана в кипящей деионизированной воде.
В результате получается декоративная и прочная отделка. Анодирование устойчиво к царапинам, не отслаивается, не отслаивается и не выцветает, и подходит для высокоскоростной подачи чаши. В течение некоторого времени анодирование называли «зеленой» или экологически чистой обработкой металлов. В процессе этого процесса в окружающую среду выделяется мало токсинов, почти не используются тяжелые металлы, а также используются химические вещества и металлы, которые легко перерабатываются.
Алюминий Анодированное покрытие выполняется для повышения коррозионной устойчивости и подготовки к покраске. А также, в зависимости от применяемой технологии - либо для увеличения шероховатости, либо для создания гладкой поверхности. При этом анодирование само по себе не способно существенно увеличить прочность изделий, изготовленных из этого металла. При контакте алюминия с воздухом или любым другим газом, содержащим кислород, металл естественным путем формирует на своей поверхности слой оксида толщиной 2-3 нм, а на сплавах его величина достигает 5-15 нм. Толщина анодированного покрытия алюминия составляет 15-20 микрон, то есть разница в два порядка 1 микрон равен 1000 нм.
Хотя при помощи анодирования возникает плотное и равномерное покрытие, имеющиеся в нем микроскопические трещины могут привести к коррозии. Кроме этого, сам поверхностный защитный слой подвержен химическому распаду вследствие воздействия среды с высокими показателями кислотности. Для борьбы с этим явлением применяются технологии, сокращающие количество микротрещин и внедряющие в состав оксида более стабильные химические элементы. Применение Применяются обработанные материалы весьма широко. Например, в авиации многие элементы конструкции содержат изучаемые сплавы алюминия, такая же ситуация в судостроении. Диэлектрические свойства анодированного покрытия предопределили его использование в электротехнической продукции. Изделия из обработанного материала можно обнаружить в различной бытовой технике, включая плееры, фонари, камеры, смартфоны. В быту используют анодированное покрытие утюга, точнее — его подошвы, что значительно улучшает его потребительские свойства. При приготовлении пищи можно использовать специальные тефлоновые покрытия, чтобы избежать пригорания блюд.
Обычно такая кухонная утварь стоит достаточно дорого. Однако сковорода из алюминия без покрытия анодированная в состоянии обеспечить решение той же проблемы. При этом с меньшими затратами денежных средств. В строительстве применяется анодированное покрытие профилей для монтажа окон и прочих нужд. Кроме этого, разноцветные детали привлекают внимание дизайнеров и художников, они используются в различных культурных и арт-объектах во всем мире, а также в изготовлении ювелирных изделий. Технология Для проведения работ в промышленных масштабах создаются специальные гальванические цеха и производства, которые считаются «грязными» и вредными для здоровья человека.
Электрический ток проходит через алюминиевую часть, в этом случае алюминий действует как анод. Катод производят из алюминия или свинца и также помещают в гальваническую ванну.
Вода расщепляется, высвобождая кислород на поверхности алюминия, а затем объединяется, образуя покрытие, тонкий прозрачный слой оксида алюминия. Толщина этого покрытия определяется уровнем электрического тока, а также количеством времени, в течение которого он подается. Цветное анодирование Когда вы думаете об анодировании алюминия, в первую очередь, это поверхность яркого цвета. Цвет может быть нанесен 2 способами: Интегральное нанесение цвета. Этот процесс окрашивания алюминия дает желаемый цвет, когда анодирование проводится в ванне. Этот процесс дает алюминию более стойкое к истиранию покрытие, но недостатком является стоимость: просто требуется гораздо больше электроэнергии, что делает его более дорогим вариантом. Электролитическая окраска. Этот вид обработки придает цвет алюминиевой детали, потому что процесс анодирования создает стабильные и устойчивые поры на поверхности алюминия, а краситель просто заполняет эти поры.
Металл погружается в ванну, которая содержит неорганическую соль металла. Ток подается и откладывает соль металла в основании пор.
Тонкий слой оксида наносится на металлическую поверхность, которая в процессе реакции исполняет роль анода. За счёт поляризации в электролитической проводящей среде тонкой оксидной плёнкой можно покрывать как чистые металлы, так и различные сплавы. Оксидный слой эффективно защищает от коррозии и выгорания при воздействии прямых солнечных лучей. Наиболее востребованы в промышленности подвергшиеся анодированию сплавы алюминия и магния. Конечной целью анодирования является создание на поверхности листа алюминия так называемой АОП — анодной оксидной плёнки. Она выполняет две основные функции: Защита от внешних воздействий; Украшение.
Во втором случае в проводящую среду добавляются красители различных цветов со строго определённым химическим составом. Первыми внедрили в производство промышленное анодирование алюминия инженеры из Великобритании. Созданный таким способом лёгкий и прочный металл начали применять в авиационной промышленности. Позже появился стандарт анодирования металла, который успешно применяется в современном авиастроении. В состав покрытия входят два компонента: органический; Краска, нанесённая в соответствии со стандартом, очень устойчива к истиранию и другим механическимповреждениям. Технология анодирования На сегодняшний день наибольшее распространение получил процесс сернокислого анодирования алюминия.
Что такое анодирование?
Толщина пленки всего 25 мкм, что никак не влияет на точность сооружений. Оптические свойства. Алюминий отлично подходит в качестве теплового аккумулятора и распределителя тепла, но для усиления этих качеств на поверхность дополнительно наносят отражающий защитный слой из оксидной пленки. Поэтому их активно применяют в световых приборах и нагревателях с направленным действием. Металлические каркасы мебели с анодированием будут сохранять приданный им цвет неограниченно долго. Оксидная пленка на молекулярном уровне скреплена с металлом, что исключит вероятность его повреждения даже при принудительном воздействии. Принудительное формирование оксидной пленки способствует увеличению прочности покрытия и повышению стойкости к физическим воздействиям. Электрические установки и бытовая техника. Использование оксидного слоя в качестве декоративного покрытия также обеспечивает неплохие электроизоляционные свойства поверхностей, которые могут оказаться под напряжением.
Ручные приспособления и инструменты. Алюминиевые изделия, покрытые оксидным защитным слоем, не пачкают руки. Пользоваться такими предметами максимально комфортно, а изделие при этом сохраняет первостепенный внешний вид.
Основным требованием является то, что они должны иметь возможность образовывать только один оксид. Он должен обладать максимальным уровнем устойчивости. Если металл обладает способностью образовывать сразу несколько оксидов, это может привести к тому, что пленка просто начнет трескаться и не появится защитного эффекта.
Кроме того оксидная пленка на поверхности металлов должна обладать пористой структурой. Это необходимо для того, чтобы электролиты лучше в нее проникали. В результате получается, что лишь небольшая часть всех, имеющихся на земле металлов, способны удовлетворять, данным параметрам.
Этапы анодирования алюминия Подготовка профиля: очистка металла от загрязнений. В "Дизайн Алюминия" предварительная очистка алюминия проводится дробью. Промывка профиля: снятие тонкого верхнего слоя алюминия раствором каустической соды.
На этом этапе анодирование алюминия не заканчивается. В результате реакции окисления на поверхности алюминия образуется не только оксидная пленка, но и микропоры. Такая особенность поверхности позволяет производить дополнительную декоративную окраску профиля. Декоративная обработка: окраска профиля " Дизайн Алюминий " предлагает алюминиевый профиль четырех цветов: черный, бронза, серебро, золото. Окончательное уплотнение алюминия.
Стандартные цвета анодирования включают прозрачный, бронзовый, шампанский и черный. RapidDirect также предоставляет цветные карточки с номером Pantone, чтобы вы могли выбрать нужный цвет. Некоторые из дополнительных цветов анодированного алюминия можно найти на изображении ниже: Преимущества анодированного алюминия Алюминий — широко используемый материал из-за его полезных свойств, хотя металл не ржавеет, он все же подвержен воздействию элементов и он может изнашиваться, особенно из-за воздействия кислорода. В этом разделе мы расскажем о преимуществах анодирования алюминиевых деталей. Улучшение свойств материала Во-первых, процесс чистовой обработки значительно улучшает свойства материала на поверхности детали, включая повышение устойчивости к коррозии, царапинам и погодным условиям. Кроме того, поскольку процесс является электрохимическим, барьерный слой, созданный с помощью анодирования, становится частью компонента, а это означает, что он не может отслаиваться или отслаиваться, как лакокрасочные покрытия. Что касается свойств, следует отметить, что внешний анодированный слой детали обладает изоляционными свойствами, то есть детали могут иметь более низкую электропроводность, чем раньше. Лучшее качество поверхности Вторая ключевая причина, по которой многие клиенты предпочитают анодировать свои алюминиевые изделия, — это декоративное анодированное покрытие. Анодирование также позволяет нанести цветную отделку на металлические детали. Существует практически бесконечное количество цветов на выбор, включая прозрачный анодированный алюминий, черный анодированный алюминий, синий, золотой, серый, красный и т. Советы по дизайну анодирования алюминия 1. Следите за допусками Если вы знаете, что хотите применить В процессе анодирования вашего алюминиевого компонента имейте в виду, что этот процесс действительно увеличивает толщину детали, что может хотя и незначительно повлиять на допуски детали. Если жесткие допуски имеют решающее значение, рассмотрите вариант анодирования типа I или типа II или примите во внимание дополнительный слой на этапе проектирования. Кромки и углы При анодировании важным советом при проектировании является обеспечение того, чтобы все кромки и углы заготовки имели радиус не менее 0,5 мм. Конструкции деталей также не должны иметь заусенцев. Причина таких конструктивных соображений заключается в том, что они помогают предотвратить перегрев и даже возгорание заготовки из-за высокой концентрации электрического тока. Рассмотрите возможность использования других этапов чистовой обработки. Поскольку анодирование — это электрохимический процесс, он не имеет такого же эффекта, как дробеструйная очистка или полировка. То есть, если обработанная деталь сразу подвергается анодированию, вполне вероятно, что на поверхности готовой детали останутся следы станка или царапины. По этой причине, если требуется полностью однородная обработка поверхности, может быть полезно заранее использовать полировку, дробеструйную очистку или другой процесс механической отделки. При этом анодирование сделает поверхность детали более гладкой, чем раньше. Работа с партиями Если вы окрашиваете алюминиевые детали или изделия, рекомендуется анодировать их небольшими партиями. Это обеспечивает большую однородность цвета, поскольку может быть трудно точно сопоставить цвет от одной партии к другой. Идеальный сценарий для обеспечения однородности цвета — это сразу анодировать небольшую партию мелких деталей. Применения для анодирования алюминия Анодирование — это высококачественный и доступный процесс окончательной обработки, который сделал его популярным для множества применений в самых разных отраслях промышленности. Его использование настолько широко, что вполне вероятно, что вы столкнетесь с анодированной металлической деталью в течение дня. Некоторые отрасли промышленности, которые регулярно используют анодирование, — это аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, архитектура, производство потребительских товаров и товаров для дома. И хотя невозможно перечислить все конкретные области применения анодированного алюминия, вот некоторые из них: кухонное оборудование, кожухи воздуховодов, осветительные приборы, продукты для приготовления пищи, фотооборудование, радиооборудование, электронные корпуса и многое другое. Как определить успешность анодирования? Есть способы узнать, подверглась ли деталь анодированию. Во-первых, обычно по матовому покрытию можно сказать, что создает анодирование. Кроме того, вы можете использовать простой скретч-тест. Поцарапайте монету по поверхности алюминиевой детали: если видна царапина, скорее всего, деталь только что отполирована, а не анодирована. Анодированная деталь будет полностью устойчивой к царапинам. Хорошее анодирование приведет к однородной поверхности с равномерным распределением цвета. Дефекты анодирования, на которые следует обратить внимание на готовом продукте, включают ожоги от анодирования, которые вызваны высокой плотностью тока и недостаточным перемешиванием в процессе анодирования. Заключение В RapidDirect анодирование является одним из наших неотъемлемых решений отделки металлических деталей, наряду с дробеструйной очисткой, щеткой, полировкой, гальваникой, порошковой окраской и покраской. Наша команда экспертов хорошо разбирается в процессе анодирования и гарантирует нашим клиентам высококачественные алюминиевые детали. Чтобы узнать, является ли анодирование лучшим решением для финишной обработки вашей детали или продукта, или чтобы узнать ценовое предложение, просто свяжитесь с членом команды RapidDirect. Мы к вашим услугам! FAQ Сколько стоит анодирование? Одна из причин, по которой анодирование является популярным процессом отделки, заключается в его высокой рентабельности. Стоимость процесса зависит от нескольких факторов, включая количество деталей, размер и форму детали, тип анодирования то есть толщину покрытия и цвет. Короче говоря, анодирование сложной детали, которую необходимо покрасить, будет стоить дороже, чем простая деталь без цветного покрытия. Свяжитесь с нами в RapidDirect, чтобы получить расценки на анодирование для конкретных клиентов. Анодирование стирается? Как долго он может храниться? В процессе анодирования на поверхности алюминиевых деталей создается барьерный слой, который склеивается на молекулярном уровне. Это означает, что он не может отслаиваться или отслаиваться, в отличие от лакокрасочного покрытия. Правильно анодированная деталь не должна изнашиваться в течение многих десятилетий. Точно так же окрашенные анодированные детали, которые должным образом герметизированы, не должны выгорать по крайней мере пять лет, а часто и больше. Также следует отметить, что чем толще анодированный слой тип III — самый толстый , тем меньше будет износ детали. Поделиться в социальных сетях … Анодирование алюминия При анодировании красители впитываются в пористую структуру слоя оксида алюминия. Анодирование, электрохимическое окисление алюминия, широко используется во всем мире для различных функциональных и декоративных применений. При анодировании тонкая пленка оксида алюминия образуется на поверхности алюминиевой детали и действует как барьер против дальнейшего естественного окисления или коррозии. Перед тем, как анодировать, алюминий обрабатывают в различных химических ваннах, чтобы получить яркую, полужирную или матовую поверхность. Затем подготовленная поверхность алюминия попадает в ванну для анодирования, где присутствует сернокислый электролит с зарядом постоянного тока низкого напряжения, что приводит к электролитической реакции и образованию оксидного слоя. Эта пленка впоследствии может быть окрашена водными красителями, а затем окончательно запечатана в кипящей деионизированной воде. В результате получается декоративная и прочная отделка. Анодирование устойчиво к царапинам, не отслаивается, не отслаивается и не выцветает, и подходит для высокоскоростной подачи чаши. В течение некоторого времени анодирование называли «зеленой» или экологически чистой обработкой металлов. В процессе этого процесса в окружающую среду выделяется мало токсинов, почти не используются тяжелые металлы, а также используются химические вещества и металлы, которые легко перерабатываются. Готовые изделия из анодированного алюминия нетоксичны и безопасны для использования во многих упаковках для потребительских товаров, включая косметику и напитки. За последние несколько десятилетий производители контейнеров для косметики значительно сократили использование полированной и лакированной отделки, которые производят выбросы растворителей в качестве побочного продукта, или покрытий, которые используют тяжелые металлы и имеют остаточные опасные отходы, и перешли на анодированные алюминиевые покрытия. Почти все основные производители упаковки для косметики обычно используют анодированную отделку для металлических упаковок. Anomatic Corp. Компоненты из анодированного алюминия, которые она разрабатывает и производит, предназначены для упаковки насосов для ароматизаторов и лосьонов, колпачков и укупорочных средств для ухода, туши для ресниц, губных помад и карандашей для подводки глаз, и это лишь некоторые из них. Основная философия компании заключается в том, что производство продукции за счет нанесения ущерба окружающей среде недопустимо. В соответствии с этой философией компания взяла на себя долгосрочное обязательство по защите окружающей среды с помощью современных процессов обработки и переработки отходов. Выбор алюминия Производство компонентов из анодированного алюминия в Anomatic начинается с выбора основного металла и сплава.
Анодирование алюминия: основы
Анодирование можно определить как экологически чистый электрохимический процесс, который заключается в создании оксидного слоя на поверхности обрабатываемого металла. Анодированный алюминий: черный, матовый, листовой Сферы применения материала, методики и технологии анодирования в промышленности и в домашних условиях. Анодирование алюминиевых профилей широко использовалось в архитектуре в 1960-х и 70-х годах. вполне честный вариант анодирования, дающий тоже неплохую защиту и приличный внешний вид. Что такое анодированный алюминий?
Свойства и применение анодированных покрытий
В отличие от других покрытий анодирование алюминия сохраняет естественный блеск металлов, его текстуру и эстетику самого металла. История анодирования Анодирование металлов впервые было использовано в промышленном масштабе в 1923 году. Первоначально оно было создано для защиты от коррозии деталей из дюралюминия в кораблестроительной промышленности. Очевидно, эта обработка использовалась, поскольку части морских транспортных судов требовали жесткого защитного покрытия, невосприимчивого к соленому, бурному морю. Этот процесс все еще используется сегодня, несмотря на устаревшие требования сложного цикла напряжения, которые теперь считаются ненужными. К 1927 году этот процесс получил развитие, и был запатентован новый процесс анодирования в серной кислоте.
Серная кислота остается наиболее распространенным анодирующим электролитом и по сей день. Японцы использовали анодирование щавелевой кислотой с 1923 года, и оно было широко применено немцами, особенно в архитектурных решениях. Анодирование алюминиевых профилей широко использовалось в архитектуре в 1960-х и 70-х годах. Процесс анодирования Перед конкретно анодированием алюминий должен проследовать по следующему технологическому процессу: Очистка. Анодируемую деталь необходимо сначала очистить, чтобы удалить все включения масел, полирующих составов и других примесей.
Это делается путем погружения в водный раствор, который содержит мягкие кислоты или щелочи вместе с различными моющими средствами.
Слева - модуль Боде, справа - фаза Боде. Квази-горизонтальная область в графике модуля Боде и соответствующая область минимума в графике фазы Боде характеризуют поведение сопротивления пористого слоя. Крутая часть при более высоких частотах на графике модуля Боде характеризует емкостное поведение пористого слоя. Эквивалентная электрическая схема пористого аноднооксидного покрытия с уплотнением в воде приведена на рисунке 5.
Рисунок 5 — Эквивалентная электрическая схема пористого аноднооксидного покрытия с уплотнением в воде: Rsol - сопротивление электролита, Ro и Co - сопротивление и емкость внешнего кристаллического слоя, Rpw и Cpw - сопротивление и емкость стенки поры, Rp и Cp - сопротивление и емкость тела поры, Rb и Cb - сопротивление и емкость барьерного слоя. Что касается состава анодно-оксидных покрытий, то тонкие беспористые пленки представляют собой в основном безводный оксид алюминия, который в чистом виде располагается у границы с металлом. Гидратация стенок усиливается от дна к устью. Большинство исследователей склоняется к мнению, что вода в покрытии химически не связана, за исключением поверхностных слоев, где она входит в состав бемита. Последние называют структурными анионами.
Примеси металлов, содержащиеся в сплавах алюминия, в большинстве своем остаются в оксидной пленке железо, медь, кремний, магний, кальций. В цветных оксидных пленках обнаруживаются включения углерода, серы и их оксидные соединения, которые и придают окраску. Большая часть ионов не удаляется из покрытия ни длительной промывкой водой при высокой температуре, ни использованием других растворителей. Такая высокая прочность связи ионов с веществом анодной пленки при отсутствии простых стехиометрических соотношений между внедрившимся ионом и оксидом алюминия свидетельствует о внедрении ионов в элементарные образования пленки. По-видимому, часть анионов удерживается капиллярными силами в порах покрытия, другая часть химически связана со стенками пористого слоя.
С увеличением количества примесей в металле, повышением температуры электролита и плотности анодного тока увеличивается нерегулярность микроструктуры оксидных покрытий - нарушается перпендикулярность роста ячеек и пор, их параметры становятся более неравномерными. Наиболее хаотичная структура наблюдается в пленках, сформированных на алюминиевых сплавах в растворах хромовой и ортофосфорной кислот. Рисунок 6 — Исходная поверхность алюминия до анодирования. Рисунок 7 — Поверхность алюминия с оксидом, после анодирования в сернокислом электролите. Как видно из рисунков 4 и 5 после анодирования на поверхности алюминия исчезают микронеровности, вызванные механической обработкой.
При этом формируется плотная пористая оксидная пленка. Если разделить пористый и барьерные слои, то можно увидеть седующую картину рисунок 8 : Рисунок 8 — Пример поверхности алюминия, анодированного промышленным способом: а - реплика пористого слоя, b - реплика барьерного слоя, с - схематичное изображение. Теории образования пленок оксида алюминия при анодировании. Существуют две теории образования и роста анодно-оксидных покрытий: структурно-геометрическая и коллоидно-электрохимическая. С позиции этой теории при наложении на алюминиевый электрод анодного напряжения т.
Наружная часть ячеек в агрессивных электролитах, растворяющих оксид, начинает разрушаться в дефектных местах и превращаться в пористое покрытие. Разрушение барьерного слоя, приводящее к образованию поры, протекает, по мнению одних исследователей, в центре ячейки, по мнению других — в местах стыка ячеек. Таким образом, под влиянием локальных воздействий ионов электролита в барьерном слое зарождаются поры, число которых обратно пропорционально напряжению. Диаметр пор и их число зависят от природы электролита и режима процесса. В поре толщина барьерного слоя уменьшается, и, как следствие, увеличивается напряженность электрического поля, при этом возрастает плотность ионного тока вместе со скоростью оксидирования.
Но, поскольку растет и температура в поровом канале, способствующая вытравливанию поры, наступает динамическое равновесие, и толщина барьерного слоя остается практически неизменной. Размер ячеек увеличивается с ростом формирующего напряжения. Пример ячейки Келлера приведен на рисунке 9. Форма поры у разных авторов разнится - от круглой до "звездочки".
Слайд 6 Описание слайда: Комбинация уникальной пористой структуры с высокой температурной, механической и химической стабильностью делает пленки анодированного оксида алюминия привлекательным материалом для различных применений в области фильтрации и разделения смесей, хранения информации, в сенсорике и для синтеза одномерных наноструктур. Комбинация уникальной пористой структуры с высокой температурной, механической и химической стабильностью делает пленки анодированного оксида алюминия привлекательным материалом для различных применений в области фильтрации и разделения смесей, хранения информации, в сенсорике и для синтеза одномерных наноструктур. Слайд 7 Описание слайда: Мембраны анодированного оксида алюминия АОА обладают однородной пористой структурой с гексагональной упаковкой цилиндрических каналов и узким распределением пор по размерам. Мембраны анодированного оксида алюминия АОА обладают однородной пористой структурой с гексагональной упаковкой цилиндрических каналов и узким распределением пор по размерам. Скачать презентацию на тему Анодирование можно ниже:.
При рН около 5-6 происходит поглощение хромат-ионов, что обеспечивает гидратацию покрытия. Герметики с дихроматным покрытием не так устойчивы к окрашиванию по сравнению с другими методами герметиков. Анодированные алюминиевые болты разных цветов Холодное анодирование Комнатная температура или холодное уплотнение дает преимущество перед предыдущими уплотнениями, потому что оно работает при 18-20 С. Хотя это снижает стоимость энергии для уплотнения, оно отличается от высокотемпературных и среднетемпературных уплотнений. Типичные составы химического состава для холодного запечатывания основаны на никель-фторидной основе, которая служит для закупоривания пор при одновременном травлении поверхности анодного покрытия. Это действует как метод очистки для улучшения сцепления и адгезии, уменьшая при этом тенденцию к образованию пыльной структуры. Контроль холодного уплотнения является более сложной задачей, чем уплотнения горячей воды, и иногда требуется промывка горячей водой после уплотнения, чтобы помочь вылечить уплотнение и обеспечить немедленное тестирование качества. Процессы холодной герметизации совершенствуются, чтобы соответствовать стандарту автомобильной промышленности для герметизации с высокой щелочной стойкостью при pH 13,5, что всегда было проблемой анодированных поверхностей, подверженных воздействию химических жидкостей во время мойки автомобилей. Применение анодированного алюминия Анодирование не только увеличивает долговечность Al -листа, но и повышает визуальную привлекательность. Слои оксида, добавленные путем анодирования, улучшают поверхность Al для красителей, клеев и красок. Эта способность обеспечивает превосходный внешний вид изображения с постоянным качеством. Использование для анодированного алюминия: наружный металлический каркас на зданиях; посуда из анодированного алюминия премиум-класса; материал каркаса для уличной мебели и декоративных элементов; защитный корпус для современных компьютерных систем; защитный корпус для современной бытовой техники; шильдики из анодированного алюминия. Технология анодирования алюминия в домашних условиях Анодирование алюминия в домашних условиях Анодирование в домашних условиях может быть полезным для таких проектов, как защита металлических семейных реликвий, старых украшений или если нужно получить посуду из анодированного алюминия. Во время этого процесса требуется выполнять все меры предосторожности при работе с опасными химическими веществами, такими как щелочь и серная кислота, поскольку они могут вызвать химические ожоги при неправильном обращении. Алгоритм изготовления посуды из анодированного алюминия в домашних условиях: Для начала выбирают небольшие алюминиевые предметы, например, ложки или чашки, которые будут погружаться в небольшое количество кислоты, во время процесса они выполняют роль анода. Подбирают пластиковую ванну необходимого объема, чтобы детали были полностью покрыты раствором. Конструкция должна быть твердая и долговечная. Приобретают краску для одежды в любом магазине, например, в Москве в отделах химтоваров. Во время процесса анодирования можно покрасить металл практически в любой цвет с помощью стандартного тканевого красителя от желтого до черного. Это процесс, который Apple использует для окраски iPod. Так же можно купить специальный краситель для анодирования, который дает лучшие результаты. Приобретают предметы, необходимые для анодирования: обезжириватель, два свинцовых катода достаточно длинных, рулон алюминиевой проволоки, дистиллированная вода, пищевая сода, резиновые перчатки. Для анодирования понадобится 5л серной кислоты аккумуляторной кислоты , щелочи и постоянный источник питания не менее 20 вольт, который должен работать, как постоянный источник питания. Проводят очистку детали с мылом и водой, а затем обезжиривание. Разводят щелочь в воде, чтобы создать чистящий раствор. В небольшой пластиковой ванне смешивают 44 мл щелочи в 3,8 л дистиллированной воды. Надев резиновые перчатки, помещают предмет в раствор и оставляют на 3 минуты, затем снимают и тщательно промывают теплой водой.