Анодирование алюминия кроме прочности, долговечности и простоты в уходе, придаёт изделиям эстетику и декоративный внешний вид. Анодирование алюминия кроме прочности, долговечности и простоты в уходе, придаёт изделиям эстетику и декоративный внешний вид. Для чего необходимо анодирование Если вас интересует Узнайте, что такое анодирование и анодированное покрытие. вполне честный вариант анодирования, дающий тоже неплохую защиту и приличный внешний вид. 20 сентября 2020 Павел Грата ответил: Анодирование — это создание тонкого оксидного слоя на поверхности металлов или сплавов путем их погружения в проводящую среду с последующей анодной поляризацие.
Анодированный алюминий
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. В данной статье мы расскажем вам о том, что такое анодирование, объясним основные понятия и способы анодирования, расскажем о плюсах и минусах метода, а также о том, когда используют анодирование | Статьи ГК Интерстилс в Находке. Что такое анодирование и в чем заключаются преимущества анодированных металлоконструкций от не прошедших такую обработку? По своей сути анодирование является востребованным процессом для металлов из-за его впечатляющей способности повышать коррозионную стойкость.
Что называют анодированием и зачем его применяют
Анодирование алюминия кроме прочности, долговечности и простоты в уходе, придаёт изделиям эстетику и декоративный внешний вид. Анодирование – это электрохимический процесс, при котором поверхность алюминия превращается в оксидный слой., который тверже и долговечнее, чем исходный металл. Анодирование алюминия или его анодное окислениерассматривается многими предпринимателями, как одно из самых перспективных направлений обработки алюминия и его сплавов.
Анодирование, что это такое? (стр. 1 )
Анодирование: погружение в электролит, например, серную кислоту, и подача постоянного тока, при котором металл становится анодом. Колерование: факультативный этап для придания цвета покрытию. 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.
Изменение потенциалов самих электродов вследствие поляризации незначительно по сравнению с прикладываемым напряжением, поэтому изменение напряжения во времени при постоянной плотности тока определяется изменением омического сопротивления анода. Если проводить процесс при постоянной плотности тока, то есть при постоянной скорости формирования оксида, то рост пленки будет тормозиться возрастающим сопротивлением электролита в порах. Для дальнейшего роста требуется либо увеличение прилагаемого напряжения, либо растравливание пор. На практике преобладает второй фактор. Этому способствует значительное выделение теплоты в процессе анодного окисления, причем основная часть тепла выделяется в барьерном слое на дне пор. Поэтому рост оксидной пленки при постоянной плотности тока сопровождается непрерывным увеличением скорости растворения оксида. Предельная толщина пленки достигается тогда, когда скорость ее образования под действием электрического тока станет равна скорости химического растворения электролитом. Чрезмерный перегрев электролита у основания пор и местное повышение его агрессивности может привести к растравливанию оксидного слоя и получению некачественных покрытий с повышенной пористостью и слабой адгезии к металлу. Скорость химического растворения оксида алюминия сравнительно велика, особенно в агрессивных растворах серной кислоты. Растворение оксида выражается не только в стравливании поверхностного слоя формирующегося покрытия, но и в увеличении его пористости.
Присутствие в алюминиевых сплавах меди и магния также несколько увеличивает скорость растворения оксида в серной кислоте. Таким образом, соотношение скоростей формирования оксида и его химического растворения предопределяет и толщину и структуру получаемых анодно-окисных покрытий на алюминии. Ввиду того, что образующийся оксидный слой имеет высокое сопротивление, электрический ток в процессе оксидирования автоматически перераспределяется на те участки, где сопротивление меньше. Тем самым создаются условия для получения равномерного по толщине оксидного слоя на деталях сложной конфигурации. Поэтому рассеивающая способность электролитов для анодного оксидирования алюминия и его сплавов весьма высока. Однако следует учитывать, что при недостаточном отводе тепла от формирующегося покрытия возникает возможность локального растравливания отдельных участков покрытия, которая не будет компенсирована увеличением на этих участках плотности тока. Это приведет к локальным дефектам покрытия, вплоть до полного его отсутствия. Постепенно неудовлетворительные условия для формирования покрытия могут охватить и всю деталь. Он уменьшается с ростом температуры и продолжительности электролиза. Свойства оксидных покрытий на анодированном алюминии.
Аноднооксидное покрытие на поверхности алюминия и его сплавов благотворно сказывается на его коррозионной стойкости во многих средах, где оксид более стоек, чем основной металл. Оно успешно защищают алюминий от атмосферной коррозии, в нейтральных и слабокислых растворах неорганических солей: стойкость анодно-окисных покрытий в морской атмосфере и морской воде подтверждена многолетней эксплуатацией оксидированных алюминиевых деталей. На рисунке 13 показаны коррозионные кривые для чистого алюминия и алюминия с аноднооксидными покрытиями. Рисунок 13 — Коррозионные кривые для чистого и анодированного алюминия: SAA - покрытие с уплотнением в воде, IC - покрытие с наполнением в неорганическом красителе, BD - покрытие с наполнением в органическом красителе, EC - электрохимическое окрашивание, Bare Al - чистый алюминий. Для чистого алюминия коррозионное сопротивление составляет 0,5953 кОм, ток коррозии 130,86 мА. После анодирования коррозионное сопротивление возрастает до 24,216 кОм, а ток коррозии падает до 7,494 мА. В этом же ряду снижается и коррозионная стойкость алюминия. Микроизображения поверхности анодированного алюминия с различными видами уплотнения и наполнения до и после коррозии приведены на рисунке 14. Рисунок 14 — Микроизображения в режиме топографического контраста аноднооксидных покрытий: SAA - анодирование металла с уплотнением в воде; BD - с наполнением в черном органическом красителе; IC - с наполнением в неорганическом красителе; EC - с электрохимическим окрашиванием в солях олова. Наилучшая коррозионная стойкость отмечена для покрытий, полученных на чистом алюминии.
Добавление к алюминию меди, кремния, железа, магния, марганца улучшают механические свойства сплава, но ухудшают защитную способность получаемых оксидных покрытий. Кремний и интерметаллид Al6Mg окисляются гораздо медленнее, чем алюминий, и остаются в виде вкраплений в покрытии. Так, коррозионная стойкость покрытий толщиной 2,5-10 мкм, полученных на сплаве АД1 в 6-7 раз выше, чем покрытий на сплавах 1915 и АД31, и в 2-3 раза выше, чем покрытий на сплаве АМг2АП.
Покрытие значительно улучшает внешний вид изделий, поэтому из материала производятся системы, требующие высокой эстетики — например, элитные оконные профили. Нанесение краски позволяет получить различные оттенки, благодаря этому изделия популярны среди дизайнеров, особенно при оформлении помещений в современных стилях — лофт, хай-тек, минимализм. Для поддержания чистоты и гигиены. Неанодированный алюминий может пачкать руки, поэтому материал с защитным слоем используют для производства вязальных спиц, рукояток инструментов, лестничных перил. Для всех перечисленных и других отраслей в ассортименте нашего магазина найдутся подходящие профили. Подобрать их, ориентируясь на назначение изделий, требования к толщине защитного покрытия и конфигурации деталей, помогут наши специалисты. Получить их консультацию можно в процессе оформления заказа.
Осуществляется в процессе электролиза, когда эти изделия являются анодом. Анодируют, как правило, алюминий и его сплавы, при этом образуются оксидные плёнки толщиной 5 25 мкм,… … Энциклопедия техники анодирование — электрохимическое оксидирование , электролитическое нанесение оксидной плёнки на поверхность металлов, сплавов и полупроводников.
Плёнка защищает изделие от коррозии, обладает электроизоляционными свойствами, служит хорошим основанием для… … Энциклопедический словарь Анодирование — Anodizing Анодирование. Формирование покрытия на металлической поверхности путем анодного окисления, наиболее часто применяемое для алюминия.
Технология анодирования алюминия
По мере его роста, его электрическое сопротивление постоянно растет. Для того, чтобы поддерживать на протяжении всего процесса необходимую плотность тока, приходится несколько раз регулировать силу тока с помощью переменного резистора. Но, в конце процесса, когда анодный слой достаточно толстый, этого может не хватить. Придется добавить напряжения. Это я к тому, что ваш блок питания должен обеспечивать не одно, а хотя бы два напряжения на выходе.
У меня это- 25 и 50 вольт. Условия техпроцесса требуют лишь соблюдения плотности тока. В смысле- силы тока амперы. Но, поскольку цепь наша имеет отнюдь не нулевое сопротивление омы , то и напряжение должно быть немалое.
У меня, повторюсь, блок питания выдает два напряжения- 25 и 50 вольт. И еще по блоку питания: он должен быть достаточно мощным. Для примера: вы анодируете ресивер 36мм ружья длиной 70см. При напряжении 50 вольт и плотности тока 2,2 ампера на дм.
Значит, вам нужна сила тока в 18 ампер. То есть, мощность вашей установки- около киловатта. Это совсем не мало. Там все сказано.
Два знака и три буквы- и в них вся электротехника!!! Режимы обработки, допуски. Итак, приступим. Существует много електролитов и способов обработки.
Рассуждать о них можно долго, каждый чем то интересен… Но меньше слов, больше дела! Мы с Вами будем заниматься «Сернокислотным твердым толстослойным анодированием». Просто потому что он вполне доступен, легко повторяем и дает очень качественные результаты. Хорош он и тем что электролит для него не имеет срока годности.
Однажды сделанный, он не потеряет своих качеств и через годы. Электролитом нам будет служить раствор серной кислоты в дистиллированной воде. Можно, впрочем, применить и обычную, из крана воду, но если есть вариант с дистиллированной- предпочтите его. Из моих скромных экспериментов могу сделать вывод о том, что вода из крана немного портит равномерность процесса.
А именно- распределение плотности тока на поверхности детали. Хотя, повторюсь, лишь немного. Самый простой вариант добыть серную кислоту H2SO4 , как, впрочем, и дистиллированную воду- это прогуляться в местный автомагазин запчастей. Ну или на аналогичный рынок.
И кислота, и дистиллированая вода — применяются для обслуживания автомобильных аккумуляторов. Ваша задача проста: смешать этот «Электролит» с дистиллированной или не очень водой в соотношении 1:1. Вы уж сами решите, сколько вам нужно электролита для ваших опытов. Если вы купите пятилитровую стандартную канистру с электролитом, и такую же с водой- то у вас получится 10 литров полноценного раствора для анодирования.
Для мелких деталей- выше крыши, для крупных- я бы количество удвоил. В моем «арсенале» — 30 литров. Их мне хватает даже для крупных деталей, вроде 800мм ресиверных труб из дюралюминия, для длинных, морских ружей. Имейте в виду: при смешивании электролита , а тем более, кислоты с водой, выделяется много тепла.
Если наливать воду в кислоту, вода моментально вскипает, и начинает разбрызгиваться в сторону вашего лица! Именно поэтому необходимо лить тонкую струйку кислоты автоэлектролита в емкость с водой при постоянном помешивании! А вообще , не помешает и очки защитные одеть! Это общие правила обращения с кислотой.
Зачем Вам ружье, если вы ослепнете? Не забывайте об этом. Ну и вот такая таблица Вам, полагаю, пригодится: Кстати, если серную кислоту сделать самому непросто и глупо! Снег на улице, дождь с неба, лед в морозильнике…- это все она, родимая!
Ну а если у Вас, по совместительству, и самогонный аппарат имеется, то вообще проблем быть не может. Хотя, и купить её сегодня- очень даже несложно. Я пробовал- большой разницы не заметил. Если Вы заметите- сообщите.
Немного терминов… Просто немного терминов, без которых трудно говорить о токовых режимах обработки: 1- «электролит» — смесь 1:1 «автоэлектролита» и воды. К нему мы цепляем провод «-» от блока питания. Весьма рекомендую использовать именно свинец. Без разницы, цифрового или стрелочного.
Амперметр подключается в любом месте, в разрыв цепи тока. Заметьте, при разных площадях катода и анода, катодная плотность тока будет отличаться от анодной плотности тока. Несмотря на то что абсолютная величина тока в цепи- одна и та же. Запомните этот нюанс.
Режимы обработки. Запомните главное: никакого шаманства в технологии анодирования нет и быть не может! Если температурный и токовый режим находится в поле допуска, и контакт «деталь-зажим» хорош,- у Вас не может получиться плохого результата! По сути, вся возня по отработке качественного анодирования- лишь попытки грамотного соблюдения предписанных режимов, не более того.
Ниже -10 растущий анодный слой вполне хорош, но есть одно НО. Для поддержания нужной силы тока может не хватить напряжения, выдаваемого вашим блоком питания с понижением температуры електрическое сопротивление электролита сильно возрастает. А советовать Вам делать блок питания с высоким 80-100 вольт выходным напряжением, я не буду- такое напряжение уже опасно для жизни. Потому вот я и не советую работать с электролитом ниже -10 градусов.
В этих пределах нарастает плотный, окрашенный, красивый анодный слой. Я бы весьма рекомендовал плотность тока 2.. Просто это- мой любимый режим. Мне он кажется наиболее надежным.
По многим соображениям, о которых тут не буду распространяться. Ведь, напомню, пленка не только нарастает изнутри, но и растворяется снаружи. И, если скорость роста мала- большой толщины слоя вы не дождетесь, процесс анодирования превратится в процесс банального травления металла. В том смысле, что чем больше размер площадь катода пластина из свинца - тем лучше.
Лучше потому что это обеспечит весьма «мягкий», равномерный режим распределения плотностей тока по поверхности обрабатываемых деталей, особенно больших. Эта самая «равномерность» весьма важна для уменьшения проблем с возможными «прогарами»и растравами деталей. Чисто практически, площадь катода рекомендуется хотя бы в 2 раза больше, чем площадь анода-детали. При этом, если лист свинца положен на дно ванны, его нижняя поверхность- не считается, поскольку почти не работает.
Таким образом, рекомендую катодную плотность тока вдвое меньшую, чем анодную. Важна лишь плотность тока. Но чисто практически, исходя из того что цепь наша имеет ненулевое электрическое сопротивление, нам потребуется довольно приличный вольтаж нашего блока питания. Причем, очень желательно- чтобы блок питания имел несколько выходных напряжений, ну хотя бы два.
Физически это- лишь отвод от середины вторичной обмотки трансформатора. У меня хорошо зарекомендовал себя вариант с 25 и 50 вольтами на выходе. Кстати, вы в курсе, что напряжение без нагрузки, и напряжение под нагрузкой у блока питания- это две большие разницы? Под нагрузкой напряжение всегда падает «проседает».
И большая разница этих напряжений говорит о слабости трансформатора. Как правило, при этом, он трансформатор еще и сильно греется. А значит- его надо менять на более мощный. А вот если напряжение вашего трансформатора при отдаче ампер так 10-15 «просело» лишь на пару вольт- это нормально.
И греться сильно он не будет… Почему я хочу купить кондиционер? Соблюдение токового режима при анодировании- дело не особо хитрое. Крути себе реостат, да поглядывай на амперметр… А вот с температурным режимом- все намного сложнее. Пока что я просто перед анодированием охлаждаю 4-5 канистр с электролитом в бытовом морозильнике, и провожу анодирование при постоянном росте температуры.
В смысле, залил я раствор с -10 градусной температурой, включил ток… и поползла температура вверх! А что же вы хотите- там весьма солидное тепло выделяется по ходу дела…. А потом- электролит сливаю в канистры обратно, и по второму кругу в морозильник! Нудно, спросите?
Не то слово! Вот потому то моей голубой мечтой является изготовление некой холодильной установки, способной охлаждать електролит прямо в ванне, по ходу процесса! Как это и принято в заводской практике! И, наверное, самым простым путем тут будет переделка оконного небольшого!
Сделать в ванне двойную стенку, залить туда ТОСОЛ, и в него поместить трубку охладителя… Ну или еще проще- гонять холодный воздух по тому «двойному дну». Думаю, что таки сооружу подобную «установку», тем более, что оконный кондиционер и невелик, и не особо дорог… Типичные ошибки процесса. В рамках этого сайта я описываю «холодную» технологию анодирования, в результате которой, покрытие получается очень твердое, достаточно толстое, самоокрашивающееся, с высокой коррозионной защитой. И выглядит примерно так: Поэтому, в случае отклонения процесса в какую либо сторону от именно этого варианта, я буду называть результат браком.
Хотя даже и такое бракованное покрытие- вполне честный вариант анодирования, дающий тоже неплохую защиту и приличный внешний вид. Итак, речь пойдет о типичных ошибках и «как с ними бороться». На самом деле их не так уж и много. Попробую перечислить их по порядку: 1 — Температура процесса слишком низкая.
Вы не можете добиться правильной плотности тока на детали анодной плотности тока. Несмотря на то, что реостат выкручен по максимуму и напряжение, идущее с блока питания- максимально. В результате малой плотности тока покрытие растет очень медленно, и оно- бесцветно. Проблема в том, что при очень низкой температуре элекрическое сопротивление электролита сильно возрастает, вследствии чего вашего напряжения 25-50 вольт недостаточно для получения «правильной» плотности тока.
У вас есть 2 пути решения: или поднять напряжение вольт так до 60-100 опасно!!! Я бы советовал второй вариант. Плотность тока правильная, а вот твердость анодного слоя слабовата, да и окраски у него по сути нет. Так себе, легкий мутновато-молочный оттенок… Дело в том, что температура- важнейший показатель процесса.
И при превышении порога допуска, процесс изменяется качественно. Из «холодного» он становится «теплым». Со всеми вытекающими: бесцветная и не слишком толстая и твердая пленка. Даже уже полученный «холодный слой», при этом разрыхляется и постепенно растворяется.
Окраска исчезла не полностью, но пленка потеряла всякую прочность. Царапины от ногтя: 3 — Анодная плотность тока мала. Анодный слой растет медленно, он бесцветен. Хотя и прочен вполне.
Дело в том, что окрашенность у анодного слоя появляется скачкообразно, примерно с анодной плотности тока в 1,5.. При меньшей- слой получается бесцветным, а вернее- слегка мутно-белым. И хоть прочность такого слоя не так уж и плоха, мы ведь хотим еще и эстетики? В качестве небольшого запаса надежности.
Вдруг вы ошиблись при подсчете площади поверхности детали? Хочется чтобы процесс шел быстро- потому вы подняли ток выше нормы. Но вас преследуют частые «пробои» и растравы то детали, то зажима подвески. Это явление называется «прогар».
Вот почему это происходит: Прогар — отчего он происходит? В принципе, при очень интенсивном перемешивании электролита, и как следствии — хорошем отводе тепла от детали, допустимы большие плотности тока. Это сокращает время процесса, и позволяет нарастить особо толстый анодный слой.
Процесс сокращает количество ионов в растворе, что ускоряет окисление обрабатываемого предмета. Как это происходит Подготовка: очистка предмета от загрязнений с помощью растворителей или щелочей. Ополаскивание: удаление остатков очистительных средств водой. Анодирование: погружение в электролит, например, серную кислоту, и подача постоянного тока, при котором металл становится анодом. Колерование: факультативный этап для придания цвета покрытию. 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 "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. На этом этапе поры закрываются и оксидная пленка отвердевает.
Электроток в этой цепи заставляет положительные частицы притягиваться к отрицательным пластинам, а отрицательные частицы движутся к алюминиевой детали. Электрохимическая реакция вызывает образование пор на поверхности, когда избыток положительных ионов уходит. Эти поры образуют геометрически правильную структуру и начинают разрушаться в субстрат. Al на поверхности соединяется с отрицательно заряженными ионами O2, образуя оксид алюминия.
Это называется барьерным слоем, который является защитой от химических реакций в этих местах. При подаче электрического тока создается регулярная структура пористости поверхности. Чем дольше применяется ток, тем больше проникновение в эти столбцы. Для типичных не жестких покрытий глубина может составлять до 10 мкм. Как только этот уровень достигнут, и если цвет не требуется, процесс останавливается, и поверхность может быть запечатана простым промыванием в воде. В результате будет получена деталь с твердым, натуральным покрытием из Al2O3, способным противостоять химическому воздействию и очень устойчивая к царапинам.
Al2O3 оценивается 9 из 10 по шкале твердости по Моосу, что означает второе место после алмаза и делает детали, например, посуду из анодированного алюминия, очень крепкой и долговечной. Анодированный алюминий зеркальный и фактурный Показания к анодированию алюминия Хотя большинство марок Al имеют хороший внешний вид и коррозионную стойкость во многих случаях, иногда требуется дальнейшее повышение этих свойств. Это может быть достигнуто с помощью вышеназванного процесса. Покрытие из оксида алюминия может не иметь требуемой степени защиты на некоторых сплавах. Кроме того, они могут иметь слой оксида алюминия после процесса анодирования, который оставляет нежелательный цвет, такой как непривлекательный желтый, коричневый или темно-серый. Несмотря на то, что существуют некоторые вариации от каждого сплава к сплаву, вот краткий анализ анодирования по типу серии: 1XXX — эта серия покрывает чистый Al.
Он в этой серии может быть анодирован. Образующийся слой оксида алюминия, который образуется, является прозрачным и несколько блестящим. Поскольку нижележащий чистый Al является относительно мягким, обработанные предметы могут быть легко повреждены и не иметь механических свойств по сравнению с другими сериями Al-сплавов. Медь в этих сплавах создает очень прочный и твердый Al -сплав. Хотя медь полезна для улучшения механических свойств Al, она, к сожалению, делает эти сплавы плохими кандидатами на анодирование, матовый цвет не дает привлекательности таким изделиям. В то время как анодированный слой обеспечивает достойную защиту Al подложки из марганца, он создает нежелательный коричневый цвет.
Анодированный материал 4XXX хорошо защищен слоем оксида алюминия, созданным в процессе анодирования. Тем не менее, важно отметить, что серия 4XXX имеет темно-серый, почти черный цвет, которому не хватает эстетической привлекательности. При анодировании сплавы 5XXX имеют в результате оксидный слой, который является прочным. Они превосходные кандидаты на анодирование, тем не менее, некоторые легирующие элементы, такие как марганец и кремний, должны находиться в пределах установленного диапазона для нормального протекания процесса анодирования. Эти сплавы являются отличными кандидатами для процесса, полученный оксидный слой прозрачен и обеспечивает превосходную защиту.
Анодирование в "домашних" условиях V2.0
| Анодирование алюминия: основы | это процесс создания на поверхности алюминия защитной оксидной пленки путем погружения в раствор электролита и воздействия на металл током анодного заряда. |
| Что такое анодирование алюминия? Механизмы процесса. | Анодирование металла выполняется с целью улучшения его прочностных и эстетических качеств, повышения коррозийной устойчивости и срока службы. |
| Анодированный алюминий | Процесс анодирования Процесс, в результате которого, происходит образование на поверхности металла высокопористых оксидных слоев алюминия, этот процесс является электрохимическим. |
| Анодирование — Википедия | Анодирование в компании Галарс-СПб, технология процесса, преимущества анодирования. |
| Что такое анодирование алюминия | Анодирование производится посредством процесса электролитической диссоциации, когда покрываемую деталь присоединяют к электроду и погружают ее в электролит. |
Анодное оксидирование (отделка конструкций)
В данной статье мы расскажем вам о том, что такое анодирование, объясним основные понятия и способы анодирования, расскажем о плюсах и минусах метода, а также о том, когда используют анодирование | Статьи ГК Интерстилс в Находке. Анодирование металла выполняется с целью улучшения его прочностных и эстетических качеств, повышения коррозийной устойчивости и срока службы. Анодирование алюминия или его анодное окислениерассматривается многими предпринимателями, как одно из самых перспективных направлений обработки алюминия и его сплавов.
Анодированный алюминий
Что такое анодирование металла? Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления. Этапы анодирования Принципы процесса анодирования разделены на 3 этапа: • Рабочий процесс анодирования алюминия начинается с подготовки. вполне честный вариант анодирования, дающий тоже неплохую защиту и приличный внешний вид. Поэтому была разработана технология анодирования – это процесс, в результате которого образуется оксидная пленка Al2O3. вполне честный вариант анодирования, дающий тоже неплохую защиту и приличный внешний вид. Анодирование (анодирование, анодирование) представляет собой процесс электролитической пассивации, при котором тонкий слой оксида алюминия формируется на внешней стороне алюминиевых деталей, обработанных на станках с ЧПУ.
3 способа анодирования металла
Слой защиты при этом должен быть не меньше 60 мкм. Твердый материал, покрытый пленкой, используется в судо- и авиастроении, при монтаже строительных конструкций, которые должны выдерживать значительные нагрузки. Анодированный слой выступает как электрический изолятор, поэтому материал используется при производстве некоторых видов трансформаторов, электролитических конденсаторов. Покрытие значительно улучшает внешний вид изделий, поэтому из материала производятся системы, требующие высокой эстетики — например, элитные оконные профили. Нанесение краски позволяет получить различные оттенки, благодаря этому изделия популярны среди дизайнеров, особенно при оформлении помещений в современных стилях — лофт, хай-тек, минимализм. Для поддержания чистоты и гигиены. Неанодированный алюминий может пачкать руки, поэтому материал с защитным слоем используют для производства вязальных спиц, рукояток инструментов, лестничных перил.
Для всех перечисленных и других отраслей в ассортименте нашего магазина найдутся подходящие профили.
Оборудование для анодирования бывает трех типов: Базовое, или основное. Тут всё просто: ванна с электролитом из инертного, не вступающего в реакцию, материала, притом обладающего свойствами теплоизолятора для предотвращения перегрева электролита. И катод, материал которого находится в прямой зависимости от того материала, который нужно анодировать. Обслуживающее оборудование. К нему относятся агрегаты, обеспечивающие работоспособность установки для оксидирования. Это узлы подачи напряжения, предохранительные и приводные механизмы.
Это оборудование для работ по обработке и подготовке изделий к анодированию. В него входят и средства доставки деталей к ваннам. И средства упаковки и перемещения к местам, где готовые изделия складируются. Самыми трудными, экологически опасными операциями при обработке металлов анодированием являются процессы загрузки и выгрузки деталей в ванны. Поэтому на качество работы приводных механизмов для этого всегда обращается особое внимание. Исторически сложилось так, что все производственные процессы связаны с потреблением переменного тока — который совершенно не годится для процессов анодирования. Для того, чтобы ток был постоянным то есть текущий в проводниках только в одном направлении, применяют выпрямители с достаточным запасом мощности.
Оптимальная мощность для промышленных выпрямителей, связанных с процессами оксидирования — 2,5 киловатта. А для обеспечения получения анодированной плёнки разных цветов и оттенков для таких выпрямителей монтируют бесступенчатую систему подачи мощности. Зачем анодировать Как уже говорилось выше, при взаимодействии алюминия с кислородом, на его поверхности образуется пленка. Она предотвращает окисление. Но здесь есть важный нюанс, эта пленка из природного оксида очень тонкая. Как следствие она может прорываться. И чтобы исключить это, было решено анодировать алюминий.
Как следствие, металл приобретает намного лучшие технические характеристики. Так, анодированный алюминий не подвергается коррозии. Образующаяся пленка устойчива к износу. Спустя время, это покрытие не будет даже отслаиваться. Здесь важно понимать еще один нюанс, почему это стало возможным. Некоторые металлы покрывают хромом или цинком. В случае алюминия его ничем не покрывают.
Эта пленка образуется непосредственно на самом металле сама по себе. Так, к этой процедуре прибегают с целью, придать металлу более декоративный внешний вид, например, тот или иной оттенок. Примечательно то, что цвет анодирования можно изменять. Для этого следует применять анилиновые красители, которые используются при покраске одежды. Если говорить за промышленные технологии, то там анодируют алюминий в растворе серной кислоты 20 процентов. Что касается домашних условий, то данная технология небезопасна, поэтому необходимо использовать другую методику. Способы анодирования Образование на металлах оксидной плёнки зависит от выбранной технологии со всеми её факторами вроде типа электролита, мощности подаваемого тока, поверхности детали-анода.
Универсальность раз и навсегда отработанных методов позволяет проделывать процесс анодирования даже в домашних условиях — нужно только владеть технологиями, от которых будет зависеть цвет получаемой оксидной плёнки. Минимизировать вред для здоровья от испарений кислот вряд ли получится, вряд ли в условиях домашней мастерской можно обеспечить герметичность ванны, эффективную систему вытяжки и фильтрации воздуха.. Среди разных видов анодирования популярен процесс нанесения цветной оксидной плёнки. Популярность его связывается не только с декоративностью получаемого покрытия, но и с разной степенью его прочности, которая зависит от цвета. Теперь о методах, вынесенных в заголовок материала, а именно: Тёплый метод Твёрдое анодирование. Тёплый метод В большинстве случаев используется как промежуточный, ибо получаемые на его основе оксидные плёнки не стойки к воздействиям. Холодный метод При холодном методе скорость образования анодированной плёнки выше скорости растворения металла на катоде, что обеспечивает высокую прочность получаемого защитного слоя.
Так как температура раствора в ванне в её середине всегда выше, чем у бортов, необходимо обеспечить циркуляцию раствора. Твёрдое анодирование Самая лучшая для высокого качества покрытия на стали. Такой способ анодирования применяют в аэрокосмической промышленности, где часто требуются запредельные нагрузки на узлы и агрегаты. Особенность метода — применение сложных по составу электролитов, а рецептура таких составов защищена патентами с международной регистрацией. Способы выполнения процедуры Анодирование меди и других металлов может выполняться несколькими способами. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, особенности проведения. Теплый метод Стадии анодирования Самый простой метод выполнения анодирования, который можно применить даже в домашних условиях.
Процесс обработки происходит при комнатной температуре. При применении органической краски, йода или зеленки можно существенно улучшить эстетические качества обрабатываемых деталей. Твердое анодирование металла по такой технологии провести не удастся. Если это сделать, на поверхности материала образуется тонкая оксидная пленка, которая не обеспечивает надежной защиты от коррозии и легко повреждается. Но если после выполнения подобной обработки провести окрашивание изделий, сцепление красящих составов с поверхностью будет отличным. Именно таким способом можно обеспечить качественную защиту от коррозии и продлить срок службы деталей. Холодный метод Для выполнения анодного окисления холодным методом необходимо обеспечить стабильность температуры.
Методы цветного анодирования алюминия При достижении указанных показателей анодная и катодная обработка металла будет происходить более качественно, образуя на поверхности прочную пленку. Она лучшим образом защищает от коррозии. С помощью холодного метода можно выполнить гальваническое напыление меди, золота и прочих металлов. Для этого необходимо правильно рассчитать силу тока, используя специальные уравнения. Полученные детали практически невозможно повредить. Они отличаются долгим сроком службы в особенно агрессивной среде при контакте с морской водой. Незначительным минусом данной технологии считается невозможность нанесения на полученную поверхность краски.
Для изменения цвета применяют метод напыления металла или используют электрический ток определенной величины. Применение других электролитов для получения анодированного алюминия Есть и другие электролиты для получения оксидной пленки на алюминии, основы процесса анодирования остаются те же, меняются лишь режимы тока, время процесса и свойства покрытия. Щавелевокислый электролит. В результате анодирования пленка выходит желтоватого цвета, имеет достаточную прочность и отличную пластичность. При изгибании покрытой поверхности слышен характерный треск пленки, но свойства она от этого не теряет. Недостатком является слабая пористость и ухудшенная адгезия по сравнению с сернокислым электролитом. Ортофосфорный электролит.
Получаемая пленка очень плохо окрашивается, зато отлично растворяется в никелевом и кислом медном электролите при осаждении этих металлов, то есть применяется в основном как промежуточный этап перед омеднением или никелированием. Хромовый электролит. Полученная пленка имеет красивый серо-голубой цвет и похожа на эмалированную поверхность, процесс получил отсюда название эматалирования. В настоящее время эматалирование очень широко применяется и имеет ряд других вариантов состава электролита, на основе других кислот. Смешанный органический электролит. Раствор содержит щавелевую, серную и сульфосалициловую кислоты. Цвет пленки отличается в зависимости от марки сплава анода, характеристики покрытия по прочности и износостойкости очень хорошие.
Анодировать в данном электролите можно не менее успешно алюминиевые детали любого назначения. Оборудование для анодирования алюминия в домашних условиях Теперь вам стало известно, что собой представляет анодирование. Пришло время выяснить, какое именно оборудование необходимо для этого. Итак, для работы потребуется несколько ванночек для деталей с разными размерами.
Это связано с тем, что в ходе анодирования происходит как непрерывный рост толщины покрытия, так и его растворение под воздействием электролита раствора серной кислоты. Размеры анодных ячеек прямо зависят от параметров анодирования.
С увеличением напряжения размеры анодной ячейки увеличиваются, а количество пор соответственно уменьшается. Соотношение между размером ячеек и напряжением приблизительно линейное, то есть чем больше напряжение, тем больше размеры ячейки. Третьим и важнейшим, становится этап закрепления. Так как после анодирования поверхность изделия становится пористой и мягкой, возникает необходимость закрыть поры. Эта процедура проводится с помощью погружения изделия в нагретую пресную воду, либо с помощью обработки паром, либо специализированным раствором. Однако если изделие планируется впоследствии покрасить, то закрепление не производится, так как краска сама заполняет пустое пространство в порах.
Для цветного анодирования применяется четыре метода: 1. Пропитка пористого слоя специальными красителями метод адсорбции. После ванны с электролитом, изделие погружают в раствор с красителем, разогретым до определенной температуры 55-75 град. Электрохимическое осаждение в поры различных металлов метод электролитического окрашивания, оно же черное анодирование алюминия — это получение сначала бесцветной анодной пленки, а затем продолжение процесса в кислом растворе солей некоторых металлов меди, марганца, олова и т. Цвет готового изделия получается от бронзового до черного. Специальное легирование за счет выпадения частиц в объеме пористого слоя, но не в самих порах — метод интегрального окрашивания.
При этом методе, в раствор электролита для анодирования добавляют органические соли, благодаря которым и происходит покраска изделия.
Впрочем, созданием защитных слоёв процесс анодирования не ограничивается. Применяя разные материалы и меняя уровень напряжения, можно получить разные оттенки анодированной плёнки. Чем активно пользуются дизайнеры при оформлении интерьеров, когда облицовочным материалом служит алюминий. Устройства, оборудование, реактивы В промышленных масштабах анодирование делается в растворах серной кислоты разной концентрации. Они обеспечивают как большую скорость процесса, так и заданную глубину оксидной плёнки.
Применение автоматики позволило полностью автоматизировать этот достаточно вредный для здоровья процесс. Оборудование для анодирования бывает трех типов: Базовое, или основное. Тут всё просто: ванна с электролитом из инертного, не вступающего в реакцию, материала, притом обладающего свойствами теплоизолятора для предотвращения перегрева электролита. И катод, материал которого находится в прямой зависимости от того материала, который нужно анодировать. Обслуживающее оборудование. К нему относятся агрегаты, обеспечивающие работоспособность установки для оксидирования.
Это узлы подачи напряжения, предохранительные и приводные механизмы. Это оборудование для работ по обработке и подготовке изделий к анодированию. В него входят и средства доставки деталей к ваннам. И средства упаковки и перемещения к местам, где готовые изделия складируются. Самыми трудными, экологически опасными операциями при обработке металлов анодированием являются процессы загрузки и выгрузки деталей в ванны. Поэтому на качество работы приводных механизмов для этого всегда обращается особое внимание.
Исторически сложилось так, что все производственные процессы связаны с потреблением переменного тока — который совершенно не годится для процессов анодирования. Для того, чтобы ток был постоянным то есть текущий в проводниках только в одном направлении, применяют выпрямители с достаточным запасом мощности. Оптимальная мощность для промышленных выпрямителей, связанных с процессами оксидирования — 2,5 киловатта. А для обеспечения получения анодированной плёнки разных цветов и оттенков для таких выпрямителей монтируют бесступенчатую систему подачи мощности.
Что называют анодированием и зачем его применяют
Анодирование алюминия и зачем оно нужно, где применяют анодированный металл, технологии твердого, теплого и холодного анодирования, различия методов и характеристик получаемых покрытий. Анодирование можно определить как экологически чистый электрохимический процесс, который заключается в создании оксидного слоя на поверхности обрабатываемого металла. По описанию анодирование проводится в двух видах электролитов, в Сернокислом и Щавелекислом, т.к. хотел уйти от серняги, как более вредной, перешел на Щавелекислый электролит. Анодирование является универсальным методом защиты металлов от коррозии, а также технологией, позволяющей подготовить их к окраске.
Анодирование в "домашних" условиях V2.0
| Анодирование алюминия | О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам. |
| Анодированный алюминий, какими особенностями обладает данный сплав, читайте в статье | Анодирование — это электрохимический процесс, цель которого — создание на поверхности алюминиевой заготовки защитного слоя, устойчивого к коррозии, УФ-излучению и износу. |
| Анодирование: что это такое, применение, процесс | Что такое анодирование. |
| Механизм и технология анодирования Ан.окс. Структура и свойства оксида алюминия в покрытии. | Анодирование алюминиевых и стальных конструкций;Статьи/Статьи по алюминиевым конструкциям. |