Прежде чем разобраться в технологии, нужно разобраться, что такое анодированный алюминий. Во время процесса анодирования или же анодного оксидирования происходит появление оксидной пленки на поверхности образца за счет химического взаимодействия. это процесс электрохимического наращивания оксидной пленки путем анодного окисления.
Как анодировать металл в домашних условиях?
Что такое анодирование? это процесс электролитической пассивации, используемый для увеличения толщины слоя естественного оксида на поверхности металлических деталей. Описание значения термина "анодирование" и ответ на вопрос, "Что такое анодирование?". Что такое анодированный алюминий? Что такое анодированный алюминий? В сегодняшней статье мы рассмотрим, что такое анодированный алюминиевый профиль, в чём его преимущества и где он используется.
Анодированные украшения: особенности технологии, советы по выбору и уходу
Что такое анодирование. Анодирование – это метод повышения коррозионной стойкости металлического изделия путем формирования слоя оксида на его поверхности. Анодирование – это метод обработки, который изменяет химию поверхности различных материалов, в частности, металлов. Ответив на вопрос: анодирование – что это такое, необходимо разобраться с оборудованием, которое предназначено для проведения данного процесса. Анодирование в обобщенном смысле – это электрохимический процесс образования стабильных оксидных покрытий на поверхности металлов. Анодирование образует защитную пленку за счет воздействия на металл электролиза. Холодное анодирование характеризуется скоростью образования окисной пленки: она гораздо выше, чем скорость растворения металла с внешней стороны.
Анодированное покрытие: что это, где применяется, как изготавливается
Отклонение от нее должно быть мотивировано особыми соображениями. В особой гальванической ванне аноды да, их обычно обрабатывают сразу в большом числе, чтобы ускорить и упростить процесс , могут фиксироваться или подвешиваться. Приспособления с противоположным электрическим зарядом обычно представлены свинцовыми пластинами, хотя в некоторых случаях используют пластины из химически чистого алюминия. Важно: площадь поверхности обрабатываемой детали и площадь поверхности рабочего приспособления должны совпадать, в противном случае на хороший эффект рассчитывать не приходится.
Уменьшать слой электролита, разделяющий основные инструменты и заготовки, можно лишь до определенного предела, иначе качество работы падает. Необходимо понимать, что точки фиксации обрабатываемых деталей покрываться защитным слоем не могут. Этот момент должен оговариваться заранее.
Подвески или фиксаторы снимать нельзя, они так и будут оставаться вплоть до завершения процесса. Срок анодирования прямо связан с габаритами деталей. Иногда их получается покрыть защитной пленкой за 15 минут.
Более крупные предметы часто приходится обрабатывать до 60 минут.
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. Предварительная обработка. Этот этап в основном для эстетических целей, он улучшает внешний вид поверхности перед этапом анодирования.
Эстетическая привлекательность: позволяет изменить цвет, что делает его привлекательным для использования в дизайне и архитектуре. Долговечность: не облупливается и не отслаивается со временем, сохраняя свои свойства на протяжении длительного периода. Не проводит электричество: анодированная защита является диэлектриком, что может быть полезно в электротехнических приложениях. Недостатки: Ограниченность материалов: анодировать можно не все металлы; самый распространённый материал — алюминий. Сложность восстановления: поврежденный анодированный слой трудно восстановить до первоначального вида без полного удаления и повторного процесса. Требовательность к предобработке: поверхность должна быть тщательно очищена и подготовлена, что увеличивает общие финансовые затраты. Структурные ограничения: может утолщать края изделия, что требует учета в техническом дизайне. В целом, это эффективный способ защиты металлических комплектующих, однако выбор вышеописанной технологии должен учитывать специфику применения и требования к готовому продукту.
Принцип анодирования алюминиевых корпусов прост. Алюминиевый корпус служит положительно заряженным анодом, а ванна с кислым электролитом — отрицательно заряженным катодом. Через электролит пропускают постоянный ток, что вызывает окисление поверхности корпуса. Образующийся оксид алюминия является твердым, прочным и липким. Одним из основных преимуществ анодирования алюминиевых корпусов является его повышенная коррозионная стойкость. Поскольку оксидный слой составляет неотъемлемую часть металла, он предотвращает точечную и другие формы коррозии, которые могут ослабить металл и нарушить его целостность. Анодирование также улучшает твердость поверхности и сопротивление истиранию алюминиевых корпусов. Таким образом, анодирование алюминиевых корпусов является эффективным способом защиты алюминиевых изделий от коррозии и износа. Это улучшает прочность металла, твердость и чистоту поверхности. Создавая барьер между алюминием и окружающей средой, анодирование помогает продлить срок службы изделия и снизить затраты на техническое обслуживание. Анодирование алюминия — это процесс обработки поверхности, который включает использование анодного окисления для увеличения толщины слоя естественного оксида на поверхности металла. Этот процесс проводится для улучшения поверхностных свойств алюминия, таких как долговечность, коррозионная стойкость и эстетическая привлекательность. Процесс анодирования алюминия включает погружение алюминиевого изделия в раствор электролита и подачу электрического тока. Благодаря этому процессу алюминиевая поверхность интегрируется с раствором. В результате получается более толстый и прочный оксидный слой, который обеспечивает превосходный барьер против внешних элементов. Анодирование алюминиевого корпуса — это процесс обработки поверхности, который включает создание защитного слоя на поверхности алюминиевого корпуса. Процесс включает в себя погружение алюминиевого корпуса в раствор электролита и пропускание через него тока. Во время процесса поверхность алюминия соединяется с кислородом, образуя оксид алюминия, который образует твердый защитный слой, устойчивый к коррозии и повреждениям от внешних факторов, таких как влага, тепло и химические вещества.
Анодирование алюминия: основы
Анодированием называется электролитический процесс, который используется для увеличения толщины слоя природных окислов на поверхности изделий. #2 Что такое процесс черного анодирования? Черное анодирование относится к процессу электролитического окрашивания, который превращает поверхность алюминия в прочный черный оксид отделка. Анодирование — Термин анодирование Термин на английском anodizing Синонимы anodising, электрохимическое оксидирование Аббревиатуры Связанные термины адгезия, нановискер, пористый материал.
анодирование
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. Прежде чем разобраться в технологии, нужно разобраться, что такое анодированный алюминий. Во время процесса анодирования или же анодного оксидирования происходит появление оксидной пленки на поверхности образца за счет химического взаимодействия. Ответив на вопрос: анодирование – что это такое, необходимо разобраться с оборудованием, которое предназначено для проведения данного процесса. Что такое анодирование. Что такое анодирование и для чего оно нужно - разберем в данной статье. Ответив на вопрос: анодирование – что это такое, необходимо разобраться с оборудованием, которое предназначено для проведения данного процесса.
Какие преимущества дает анодирование алюминия?
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. В промышленности возможен даже вариант с 2мм слоем анода. Так обрабатывают рабочую поверхность цилиндров судовых двигателей.
Для этого там имеют место во первых, супер качественное охлаждение детали в процессе анодирования, во вторых- напряжение анод-катод в сотни вольт. Но ни то, ни другое мы позволить себе не сможем, к сожалению. И в итоге, из за естественной концентрации тока на углах и концах детали, деталь наша будет иметь зоны местного перегрева. А такие зоны нагревают окружающий электролит. А нагретый электролит имеет значительно более низкое электрическое сопротивление.
Значит весь электрический ток устремляется именно в перегретую зону, перегревая ее этим еще больше! Кроме того, теплый электролит интенсивно растворяет анодный слой! В зоне перегрева начинается такой себе мини-процесс в «теплой» интерпретации. В течении нескольких секунд, такая микрозона перегрева полностью оголяется до белого метала, и через нее начинает течь ток, в разы больший нормального. За пару минут деталь может раствориться наполовину!
И все вышеуказаные проблемы- из за недостаточного перемешивания электролита! Таким образом, я не слишком советую большую плотность тока. В том смысле, что площадь поверхности свинцового катода мала, в сравнении с площадью поверхности обрабатываемой детали. Это не самая большая проблема, если вы обрабатываете маленькие детали, расположенные далеко от катода в разных концах ванны. Но вот, если вы станете анодировать тот же рессивер, в ванне не слишком больших габаритов, то начнутся проблемы.
Появится высокая склонность к прогару и растравливанию детали. Дело в том, что малые размеры катода способствуют неравномерному распределению силовых линий тока по поверхности детали. А это и приводит в итоге к повышенному риску прогара. Мой совет: площадь катода должна быть хотя бы в 2 раза больше чем площадь детали. В этом случае, получится достаточно равномерное распределение тока на поверхности детали.
В идеале- лучше всего иметь свинцовую «облицовку» по всем стенкам и дну ванны. Не удается добиться правильной силы тока, а самое главное,- при подаче тока на деталь, пузырьки кислорода идут не с ее поверхности, а с поверхности зажима. Ну или- вообще не идут. Чисто електрическая проблема. Возникшая, скорее всего, от вашей лени сделать качественный зажим.
Всяческие варианты с обматыванием детали алюминиевой проволокой, имхо, ненадежны. Зажим должен быть струбциноподобным, с резьбовой контактной шпилькой-электродом из алюминия. Только такая конструкция позволяет с достаточной силой прижать електрод к детали, обеспечив тем самым, надежный электрический контакт. Возможна и еще одна причина- точка контакта шпильки-электрода на зачищена наждачкой. Надо перед каждым анодированием обязательно зачищать точку контакта.
Алгоритм правильного режима анодирования: 1- Вы аккуратно подсчитали площадь поверхности детали, и правильно вычислили необходимую силу тока. Диаметр пузырьков крайне мал, их общее течение напоминает скорее струйки дыма, чем собственно пузырьки. Для полного понимания вот вам фото «правильного» течения процесса: 4- Длительность процесса контролируется в общем то визуально по цвету детали, но в среднем равна 20-30 минутам для мелких деталей заглушки и т. Подготовка под анодирование. Есть несколько специфичных тонкостей, которые надо знать, чтобы подготовить детали к анодировке.
Легко подсчитать, что при толщине слоя 0,05 мм, болту в гайке станет теснее на 0,2 мм. Шлифовать тем или иным способом деталь уже анодированную почти невозможно- твердость покрытия как у керамики. Да и крайне неэстетично обдирать часть покрытия, открывая, к тому же, дорогу коррозии… Значит единственный способ- обеспечить «запас» до обработки. Плоские участки можно подогнать напильником и шкуркой. Ну а у резьбы, как показывает практика, достаточно легко шлифовать лишь самую вершину резьбы- именно ей «становится тесно».
Это можно сделать очень мелкой наждачкой. Во первых сильно выигрывает эстетика, во вторых снижается вероятность «прогара» при анодировании. Хотя, на самом деле, не так этот прогар и страшен.. Надо отметить что дефекты поверхности анодный слой не маскирует- они будут видны и на обработанной детали. Не советую держать ее в горячем едком калии или натрии, как рекомендуют заводские технологи- это заметно портит чистоту поверхности.
Лучше пользоваться куском хозяйственного мыла и зубной щеткой- детали мелкие, работа нас не пугает… 4 — Очень эффективно обезжиривает стиральный порошок: достаточно растворить его в горячей воде, залить в пластиковую емкость, высыпать туда детали и хорошенько потрясти посудину. Но есть одно НО: после промывки детали надо тут же высушить горячим воздухом, иначе дюраль интенсивно окисляется! Видимо, стиральный порошок уж очень агрессивен! Тончайший слой жира с пальцев рук- не помеха. Он моментально окисляется кислородом при первых секундах анодирования и всплывает в виде черных хлопьев… Вот и все.
Этого вполне достаточно. Самодельная установка для анодирования. Тут я постараюсь подробно описать устройство всего необходимого оборудования. С некоторыми рекомендациями по изготовлению. Ну и, по возможности, с фотографиями.
Замечу, установка пригодна для анодирования деталей с площадью поверхности примерно до 7-8 дм2. На практике этого хватит для ресиверов ружей 70-90 см. Итак, приступим: Гальваническая ванна. Ванна, скорее всего, понадобится даже не одна. У меня их, например, три.
Одна- для обработки всяких маленьких деталей, другая- для недлинных труб до 60 см , третья- для длинных труб 70-90 см. Замечу, для работы с последней, нужен весьма мощный блок питания, до 20-30 ампер при 50 вольтах. Материал для изготовления ванны может использоваться разный, можно даже использовать нержавейку или алюминий. Но эти ванны придется тщательно мыть после использования. И в них нельзя оставлять электролит надолго.
Потому как коррозия будет иметь место. Более нетребовательны пластиковые ванны. И, пожалуй самый подходящий материал- полиэтилен. Так, для маленькой ванны я использую пищевой контейнер, купленный в супермаркете, на 6 литров. А для больших ванн я вполне приспособил длинные пластиковые цветочные горшки- очень подходящая «тара» получилась.
И вполне кислотоупорная. Что очень важно- ванна должна иметь хорошую теплоизоляцию корпуса. Иначе электролит будет быстро в ней нагреваться, особенно летом, придется гораздо чаще его менять. Самое простое решение- обклеить ванну толстым 2-4 см слоем пенопласта. Можно также, закрепив ванну внутри подходящей коробки, залить промежуток строительной пеной.
Но имейте в виду- пена, расширяясь, может сильно покоробить ванну. Тут важно- не переборщить с количеством пены. Лучше ее лить в несколько этапов. Вот примерно такие ванны должны у вас получиться: Затем, необходимо изготовить свинцовый катод для ванны. Делается он из листового свинца.
Такой свинец лучше всего снять с толстых електрокабелей. Думаю, вы и так это знаете: аккумуляторы и кабеля- 2 основных источника Pb для подвоха, озабоченного изготовлением грузов для грузпояса… Задача состоит в том, что площадь катода должна быть не менее чем раза в 2 больше площади поверхности обрабатываемой детали. При этом, поверхность катода, прислоненная к стенке дну ванны в учет не берется. Весьма полезным является наличие множества отверстий в катодной пластине- через них удобно выходить газу и, кроме того, так катод работает чуть эффективнее. Катод можно собрать из нескольких кусков, если нет одного большого.
При этом куски надо паять мощным паяльником, обязательно- вдоль всех стыков толстым швом. Не забывайте- у нас сильноточная цепь, она не любит тонких сечений! Паять лучше свинцом , а не припоями ПОС. Вывод контакта из ванны можно выполнить просто полоской того же свинца.
Этот метод предлагает хороший баланс между толщиной, защитой и эстетикой. В результате получается прозрачная или слегка тонированная поверхность, хотя после анодирования можно использовать дополнительные красители для получения множества цветов. Оксидный слой, полученный с использованием этого метода, обычно имеет толщину от 0. Благодаря своей универсальности сернокислотное анодирование находит применение во многих отраслях промышленности, от аэрокосмической до товаров народного потребления. Твердое анодирование тип III Как следует из названия, твердое анодирование направлено на создание особенно толстого и твердого оксидного слоя, что делает его идеальным для компонентов, подверженных сильному износу или агрессивным средам.
Обычно при использовании ванны с серной кислотой при более низких температурах и более высоких плотностях тока образующийся оксидный слой является более плотным и может иметь толщину от 25 до 150 микрометров. Этот слой менее пористый и более износостойкий, чем при стандартном сернокислотном анодировании. Внешний вид часто имеет цвет от темно-серого до угольно-черного, хотя возможны вариации в зависимости от анодируемого сплава. Общие области применения включают военную технику, промышленное оборудование и кухонную посуду. Материалы, подходящие для анодирования Алюминий Возможно, наиболее часто анодируемый материал, алюминий известен своей совместимостью с процессом анодирования. Оксидный слой естественного происхождения на алюминиевых поверхностях может быть дополнительно утолщен и улучшен за счет анодирования. В результате получается более прочная, устойчивая к коррозии и эстетически универсальная отделка. Относительно легкий вес алюминия в сочетании с преимуществами анодирования делает его предпочтительным материалом в таких отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная и архитектурная. Магний Магний можно анодировать для повышения его коррозионной стойкости, износостойкости и адгезии краски.
Анодирование магния несколько отличается от анодирования алюминия, так как вместо оксидного слоя образуется гидроксидное или оксидно-гидроксидное покрытие. Анодирование магнием часто используется в аэрокосмической промышленности из-за низкой плотности магния и высокого отношения прочности к весу. Однако стоит отметить, что анодированный магний не так устойчив к коррозии, как анодированный алюминий. 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.
Анодирование алюминия — наиболее эффективный способ защиты поверхности профиля от коррозии, исключающий отслоение покрытия и подпленочную коррозию. Помимо этого, анодирование алюминия придает изделиям дополнительные эстетические свойства и респектабельный внешний вид.
Прекрасный внешний вид этого материала делает возможным его использование для производства декоративных изделий, а высочайшие показатели функциональности делают его незаменимым при изготовлении высокопрочной фурнитуры, а также антипригарной посуды и отделки в стиле хай-тек дорогих автомобилей. Фирма SeVen осуществляет продажу фурнитуры для стекла премиум класса vk.
Покрытие металла после анодирования становится невероятно прочным и износостойким. От качества данного этапа зависит протекание химических процессов и окончательное качество материала. Гильотинные ножницы WARCOM 60-10 позволяют производить продукцию любых размеров по индивидуальным эскизам и чертежам наших заказчиков. В работу принимаются заготовки разной конфигурации и толщины. Принимаем заказы на рубку листа без остатка.