Сегодня давайте посмотрим на анодирование алюминия, процессы и детали, которые помогут показать, почему анодирование так популярно и важно. Что такое анодирование? Анодирование – электролитический процесс, который приводит к росту толщины естественных оксидов на поверхности изделия. Процесс анодирования Процесс, в результате которого, происходит образование на поверхности металла высокопористых оксидных слоев алюминия, этот процесс является электрохимическим. Что такое анодирование? Анодирование – электролитический процесс, который приводит к росту толщины естественных оксидов на поверхности изделия.
Джамшутим и отдыхаем
- Анодированный алюминий, полученный в домашних условиях
- Что такое анодирование алюминия
- Некоторые особенности
- Наши новости
- Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен?
Подробно об анодировании-нужно ли анодирование на деталях из алюминия? Важно знать про анодирование
В сегодняшней статье мы рассмотрим, что такое анодированный алюминиевый профиль, в чём его преимущества и где он используется. Анодирование производится посредством процесса электролитической диссоциации, когда покрываемую деталь присоединяют к электроду и погружают ее в электролит. Сегодня давайте посмотрим на анодирование алюминия, процессы и детали, которые помогут показать, почему анодирование так популярно и важно.
анодирование
| Подробно об анодировании-нужно ли анодирование на деталях из алюминия? Важно знать про анодирование | Его характеристики можно улучшить благодаря анодированию, в результате которого на поверхности образуется прочный и устойчивый защитный слой. Что такое анодирование. |
| Анодирование гальваническое свойства и применение покрытий | Анодирование – это электрохимический процесс, при котором поверхность алюминия превращается в оксидный слой., который тверже и долговечнее, чем исходный металл. |
Свойства и применение анодированных покрытий
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. Что такое анодирование и для чего оно нужно - разберем в данной статье. Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен? Глубоким, или твёрдым анодированием называют технологический процесс, в результате которого на поверхности алюминиевых сплавов образуется защитный слой толщиной свыше 50 мкм. Анодирование алюминиевых профилей широко использовалось в архитектуре в 1960-х и 70-х годах. Наиболее частой технологией анодирования алюминия является так называемое сернокислое анодирование – по химическому составу анодного раствора (электролита).
Процесс анодирования алюминия
При анодировании защитная пленка из окислов образуется из самого защищаемого металла. это техника нанесения слоя металла на какой-либо предмет путем гальваностергии. Узнайте о принципе и преимуществах анодирования алюминиевого корпуса. В сегодняшней статье мы рассмотрим, что такое анодированный алюминиевый профиль, в чём его преимущества и где он используется.
Какие преимущества дает анодирование алюминия?
Анодирование — Термин анодирование Термин на английском anodizing Синонимы anodising, электрохимическое оксидирование Аббревиатуры Связанные термины адгезия, нановискер, пористый материал. Что такое анодирование металла? Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления. Процесс анодирования Процесс, в результате которого, происходит образование на поверхности металла высокопористых оксидных слоев алюминия, этот процесс является электрохимическим. Анодирование — это электрохимический процесс, цель которого — создание на поверхности алюминиевой заготовки защитного слоя, устойчивого к коррозии, УФ-излучению и износу. Что такое анодирование. Процессом анодирования называется электролитическая химическая реакция металла с окислителем.
Что такое анодирование?
Она образует невероятные переливы, сочетания оттенков. Цвет непосредственно связан с толщиной оксидного слоя и величиной напряжения. Получить одинаковый оттенок практически невозможно. У ювелиров, работающих с титаном, есть свои секреты по созданию металла разных цветов. Стойкость покрытия зависит от сплава и места ношения. Если оно предназначено для ношения в полости рта, то срок службы составит не более трех лет. В ушах прослужит немного дольше. Сплав, который содержит слишком много примесей, после анодирования не блестит, непригоден для использования Плюсы и минусы Титан является самым популярным из металлов, поддающихся анодированию. Он применяется в ювелирной промышленности около двадцати лет.
В то же время эта пленка — темно-серая и мутная, она лишает алюминий его естественного блеска, создает ощущение «грязи». Алюминий слабо реагирует с чистой пресной водой или чистым воздухом, особенно с учетом оксидной пленки на его поверхности. Однако, в условиях города воздух и осадки далеки от чистых: они содержат многочисленные газовые примеси особенно вблизи больших промышленных предприятий или автомагистралей , жидкие и твердые частицы особенно медь, железо , соли и щелочи. Щелочи а также соли ртути, меди и ионы хлора содержащиеся в воздухе особенно опасны для алюминия: они растворяют тонкий защитный слой и вступают с ним в реакцию: металл растворяется с выделением водорода. Кислоты особенно с высокими окислительными свойствами типа серной, соляной, азотной, уксусной разрушают алюминий, образуя его соли. Металлы железо, медь образуют с алюминием гальванические пары. Кроме того, они увеличивают электропроводность электролита на поверхности металла влаги и продуктов коррозии, впитывающих ее. Возникающая электрохимическая коррозия разрушает поверхность алюминия. Идея технологии кратко Защитное покрытие создается за счет окисления поверхности алюминия кислородом, возникающим из воды при протекании тока получаемый оксид алюминия слабо реагирует с прочими химическими элементами и соединениями. Образующийся слой оксида алюминия частично разъедается кислотой: образуются многочисленные поры, через которые раствор воды и кислоты проникает еще глубже в материал. Создается толстый защитный пористый слой. История технологии Анодирование было впервые использовано в промышленном масштабе в 1923 для защиты дюралюминиевых деталей гидросамолета от коррозии с хромовой кислотой. Этот процесс был тогда назван «процессом Бенгоу-Стюарта» «Bengough-Stuart process».
Следует обратить внимание на то, что такое покрытие представляет собой идеальную основу для нанесения лакокрасочных смесей. Поэтому если вы планируете изменить цвет металлической детали или конструкции в целом, стоит в обязательном порядке осуществить рассматриваемую процедуру. Это позволит вам получить более качественный результат. Краска будет закреплена более надежно и продержится в отличном состоянии более продолжительный временной период. Плюсы и минусы анодирования Анодированный алюминий — что это? Это металл, который прошел процесс соответствующей обработки. Стоит отметить, что обработка может быть различной по степени своей жесткости. Выбирать тот или иной вариант следует в зависимости от ваших целей и особенностей запланированных эксплуатационных мероприятий.
Титан Анодирование титана отличается от анодирования алюминия и магния как по процессу, так и по назначению. Вместо того, чтобы стремиться к более толстому оксидному слою для защиты, анодирование титана часто направлено на получение ярких цветов без красителей или пигментов. Эта окраска достигается за счет преломления света через оксидный слой различной толщины. Точное напряжение контролирует толщину и, следовательно, получаемый цвет. Помимо эстетики, анодирование также можно использовать для повышения износостойкости титановых компонентов, особенно в биомедицинской области, где титан широко используется для изготовления имплантатов. Цинк Хотя цинк не так часто анодируется, как алюминий или титан, он может подвергаться процессу, подобному анодированию, называемому «пассивацией» или «хромированием». Этот процесс повышает коррозионную стойкость оцинкованных или оцинкованных деталей. Однако, когда речь идет о традиционном анодировании, цинк не так распространен. Вместо этого его основные защитные обработки включают гальванизацию и вышеупомянутую пассивацию. Оборудование, используемое в анодировании Электролитический бак Центральное место в процессе анодирования занимает электролитический бак, часто изготовленный из материала, стойкого к выбранной кислоте, в котором содержится раствор электролита, в котором происходит процесс анодирования. Детали, подлежащие анодированию, погружаются в этот резервуар. Крайне важно, чтобы конструкция этого резервуара выдерживала кислую среду и поддерживала постоянный состав электролита для равномерного анодирования. Напряжение питания Источник питания является важным компонентом, обеспечивающим необходимый постоянный ток DC для облегчения электрохимической реакции во время анодирования. Тип и технические характеристики источника питания будут различаться в зависимости от процесса анодирования, с различными требованиями для процессов, таких как твердое анодирование, по сравнению со стандартным сернокислотным анодированием. Очень важно, чтобы источник питания обеспечивал стабильную и регулируемую мощность, гарантируя, что процесс анодирования можно точно настроить для достижения желаемых результатов. Система охлаждения В процессе анодирования выделяется тепло из-за электрического сопротивления электролита. Это тепло должно регулироваться для поддержания постоянной температуры ванны, что имеет решающее значение для достижения стабильных результатов анодирования. Система охлаждения обычно состоит из теплообменников и охладителей, которые циркулируют и охлаждают электролит. Поддержание правильной температуры особенно важно в таких процессах, как твердое анодирование, когда ванна работает при более низких температурах. Механизмы управления Чтобы процесс анодирования был успешным и последовательным, необходимо точно контролировать несколько параметров, таких как плотность тока, температура ванны и продолжительность обработки. Механизмы управления включают в себя различные датчики, таймеры и контроллеры, которые отслеживают и регулируют эти параметры в режиме реального времени. Современные установки для анодирования часто используют компьютеризированные системы для автоматизации и оптимизации этих элементов управления, обеспечивая высокое качество и воспроизводимость результатов. Процесс анодирования Убедитесь, что на поверхности заготовки нет загрязнений, включая масла, смазки и другие остатки. Обычно включает погружение заготовки в растворитель или щелочной раствор. Для удаления стойких частиц можно использовать ультразвуковую очистку. Кислотное травление: Использует слабый раствор кислоты, чтобы слегка растворить поверхность металла для получения матового покрытия. Удаляет неровности поверхности, легкие царапины или мелкие дефекты. Продолжительность травления кислотой может определить окончательный вид. Стадия анодирования: Заготовка действует как анод в электролитической ячейке с раствором кислоты в качестве электролита. При подаче постоянного тока на поверхности металла происходит электрохимическая реакция с образованием стабильного оксидного слоя. На характеристики слоя влияют такие факторы, как плотность тока, концентрация кислоты, температура и продолжительность. Окрашивание при необходимости : Свежеанодированную заготовку можно окрасить, если требуется цветная отделка. Органические красители дают широкий спектр цветов, в то время как неорганические соли металлов обеспечивают большую стойкость, но ограниченный выбор цветов. Еще один метод окрашивания, особенно титана, — это регулировка напряжения во время анодирования.
Анодирование алюминия: основы
Несколько факторов, влияющих на формирование оксидной пленки: материал, ток, температура, концентрация, время, эти пять факторов являются ключевыми факторами, которые непосредственно определяют конечное качество оксидной пленки. Основным компонентом оксидной пленки является оксид алюминия, представляющий собой сотовую микропористую структуру, которая может адсорбировать молекулы красителя в порах, что является принципом окрашивания. Особенности оксидной пленки: высокая твердость, коррозионная стойкость, изоляция, возможность окрашивания. Весь процесс окисления делится на четыре части: предварительная обработка, окисление, окрашивание и постобработка.
Предварительная обработка: обезжиривание, промывка водой, травление щелочью удаление оксидной пленки , химическая полировка повышение яркости. Окисление: как указано выше Крашение: делится на адсорбционное окрашивание и электролитическое окрашивание. Адсорбционная окраска делится на монохромную и колеровочную.
Молекулы красителя проникают в микропоры оксидной пленки, и краситель будет претерпевать переходы электронных уровней энергии под действием сильных длин волн, таких как ультрафиолетовые лучи, тем самым изменяя цветовую систему и вызывая существенное обесцвечивание. Электролитическое окрашивание требует электричества, но не используемого красителя, а электролита, который не выгорает. Последующая обработка: в основном герметизация, герметизация - это процесс, в котором оксид алюминия вступает в реакцию с водой и другими добавками с образованием объекта в гелеобразном состоянии и заполнением микропор оксидной пленки.
Три степени окисления, пассивация, анодирование, жесткое окисление. Оксидная пленка обычно составляет от 1 до 3 микрон. Слой оксидной пленки образуется путем пропитки алюминиевого сплава сильным окислителем.
Этот слой оксидной пленки очень тонкий, поэтому он может проводить электричество. Точно так же сам алюминиевый сплав образует оксидную пленку в естественной среде, что является реакцией с кислородом, и эта оксидная пленка тоньше. Пассив не может быть окрашен, потому что оксидная пленка не имеет условий для окрашивания.
Подойдет только проводящий желтый цвет, светлый цвет с очень маленькими молекулами красителя. Различные продукты требуют разной толщины оксидной пленки.
Добавление определенных солей в раствор электролита позволит поменять исходный цвет, придавая окрашенным изделиям ровные и глубокие оттенки. Оксидирование также позволяет скрыть незначительные дефекты поверхности, такие как царапины или потертости. В отличие от обычной нержавеющая сталь плохо поддается обработке как условно инертный металл. Для решения этой проблемы нержавейку покрывают никелем, а только затем проводят оксидирование. Ученые активно занимаются разработкой специальных паст, которые будут уменьшать инертные свойства наружного слоя нержавеющей стали. Для прочих соединений эти условия могут быть неприемлемыми. Рассмотрим особенности обработки отдельных металлов и сплавов на их основе.
Анодирование меди и ее сплавов Этот металл очень плохо поддается оксидированию. Оптимальным считается электрохимический способ, в результате которого происходит изменение цвета. В качестве рабочей смеси используют фосфатные или оксалатные растворы. Процесс отличается высокими технологическими требованиями, поэтому на практике встречается крайне редко. Анодирование титана Процедура считается обязательной, поскольку оксидная пленка не только увеличивает прочность заготовки, защищая от механических повреждений, но и меняет цвет в широком спектре в зависимости от уровня напряжения на протяжении рабочего цикла. Для обработки титана подходит практически любая кислота. Анодирование серебра Для анодного оксидирования серебра специалисты рекомендуют применять серную печень — она способна придать синий или фиолетовый оттенки без изменения свойств серебряной поверхности. Продолжительность рабочего цикла составляет 30 минут.
Производительность линии составляет 100 тысяч м2 в месяц. Оборудование позволяет наносить покрытие на изделия высотой 1500 мм, длиной 6800 мм, шириной 500 мм.
Речь идет, в том числе, о радиаторах охлаждения, светодиодных светильниках, корпусах приборов, крепежных элементах и других деталях. В результате многолетних экспериментов специалисты нашей компании подобрали особую технологию анодирования: за счет достижения поверхностью коэффициента черноты 0,8 — 0,85 удается обеспечить максимальную излучательную способность. Это значительно продлевает срок службы всего изделия. Анодно-окисная пленка обеспечивает коррозионную стойкость до 25 лет даже в агрессивной среде и повышает механическую износостойкость изделия. Она представляет собой беспорядочно распространённые «нити». На начальном этапе такая коррозия повреждает покрытие, создавая червовидный точечный след. А затем в зоне поражения покрытие отслаивается полностью, что позволяет коррозионной среде вступить в реакцию с алюминиевой подложкой, находящейся под покрытием. Анодирование — единственный способ защиты поверхности алюминия, который позволяет защитить металл от нитевидной коррозии. Поэтому особый вид анодирования — преданодирование — используется в качестве подготовки перед полимерно-порошковым покрытием поверхности изделий из алюминия, которые впоследствии эксплуатируются в агрессивных для алюминия среде. Линия анодирования и линия порошкового окрашивания, функционирующие в рамках одного предприятия, позволяют использовать технологию SEASIDE с предварительным анодированием перед окрашиванием.
После этого изделие, в принципе, готово к анодированию. Рисунок 3 — Типичная линия ванн для анодирования алюминиевых профилей [1] Матовое анодирование При особых требованиях к анодированной поверхности проводят дополнительную обработку поверхности профилей: матовое травление, а также химическое или электрохимическое осветление. Матовое травление обычно проводят в щелочных ваннах специального химического состава. При этом поверхностный слой алюминия заданной толщины удаляется вместе с различными поверхностными дефектами, а поверхность становится матовой рисунок 4. Рисунок 4- Матовая и блестящая поверхность анодированного алюминия [3] Матовая поверхность максимально рассеивает свет и делает «невидимыми» оставшиеся дефекты поверхности. Если готовая продукция должна иметь блестящую или зеркальную поверхность, то перед анодированием изделия подвергают химическому или электрохимическому осветлению.
При этой процедуре с поверхности изделия удаляется алюминий и образуется очень гладкая поверхность с очень большой отражательной способностью. Anodic film sealing После анодирования профили или отправляют дальше по линии на окрашивание, или сразу направляют на наполнение пор, если это бесцветное анодирование. Операцию наполнения или уплотнения после бесцветного анодирования или цветного анодирования проводят затем, чтобы «закрыть», «закупорить» поры анодного покрытия. Эта операция является очень важной для обеспечения длительного сохранения внешнего вида анодированного изделия. После операции наполнения изделия при необходимости подвергают сушке, снимают с навесок и отправляют на приемку и упаковку. Рисунок 5 — Гидротермическое наполнение анодного покрытия [2] Контроль качества Контроль толщины анодного покрытия Обычно для приемо-сдаточного контроля качества анодированных алюминиевых профилей достаточно контроля внешнего вида, толщины анодного покрытия и качества наполнения.
Толщина покрытия является одним из самых важных параметров и есть много методов ее измерения. Обычно толщину покрытия измеряют прибором, работающим на принципе вихревых токов.