Ответив на вопрос: анодирование – что это такое, необходимо разобраться с оборудованием, которое предназначено для проведения данного процесса. вполне честный вариант анодирования, дающий тоже неплохую защиту и приличный внешний вид. Анодированный алюминий: черный, матовый, листовой Сферы применения материала, методики и технологии анодирования в промышленности и в домашних условиях.
Анодирование: что это такое, применение, процесс
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. Обычно анодирование проводят при постоянном токе в гальваностатическом или потенциостатическом режиме. Предлагаем вам рассмотреть вопрос о том, что такое анодированный алюминий, какие существуют его разновидности, в каких сферах используется анодированный алюминий и можно ли анодировать этот материал своими руками.
Анодированный алюминий
это процесс электролитической пассивации, используемый для увеличения толщины слоя естественного оксида на поверхности металлических деталей. Анодирование в компании Галарс-СПб, технология процесса, преимущества анодирования. Важным преимуществом импульсного наноструктурного анодирования является тот факт, что чередование режимов способствует лучшему рассеиванию тепла с поверхности заготовок.
Анодирование алюминия: что это за процесс?
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. Применение анодированного алюминия Существует множество сфер использования для достижения абсолютно разных целей. Сейчас рассмотрим их: Основа для окраски. Защищенное покрытие способно удерживать слой краски продолжительное время. Для этого осуществляется соединение органического покрытия с хромовым анодным. Даже если слой краски повредится, его легко восстановить, а самому изделию не грозит коррозия и прочее. Данная технология эффективна при нанесении органических красок.
Защита от коррозии. Эта защита способна справляться с воздействием даже соленой воды. В дизайне. Использование специальных красителей можно придавать алюминию абсолютно разные цвета. Благодаря этому изделиям можно придавать красивый внешний вид. Чистые руки.
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. Промывка проводится в несколько стадий, так как крайне важно удалить остатки кислоты даже в труднодоступных участках изделия.
Обработанные по этому процессу детали, несмотря на всю свою красоту, не имеют высокой антикоррозионной защиты.
Механическая защита покрытия также не слишком велика - обычная стальная игла легко процарапывает такое покрытие. В особо неудачных случаях защитный слой удается даже стереть рукой - настолько он может быть рыхл и непрочен. Но с другой стороны, подобное «низкопрочное» покрытие является прекрасной основой для покраски. Покрытие имеет очень высокую адгезию к органическим красителям и эпоксидным клеям. Хорошо ложатся также матовые нитро - и прочие эмали. Несмотря на более высокую сложность, «холодный» температура обработки -10... Да, есть и такое явление — растворение слоя.
На самом деле, слой одновременно нарастает со стороны металла и растворяется с внешней стороны. Скорость роста слоя более менее одинакова для обоих процессов. А вот скорость растворения внешней стороны защитной пленки - у «холодного» процесса намного ниже. Потому и возникает возможность получить действительно толстый слой. Для справки: при «тёплом» процессе скорость внешнего растворения слоя вскоре достигает скорости внутреннего роста, потому получить толстый слой невозможно в принципе. Повторюсь, самое надежное и прочное покрытие образуется при "холодном" процессе. Вот несколько деталей, обработанных по этому процессу: Деталь до анодирования.
Деталь после анодирования. Как видите, деталь приобрела приятный коричнево-золотистый цвет и высокую прочность защитной пленки - твердость слоя намного выше чем твердость закаленной стали. Механическая защита и коррозионная защита такого анодного слоя великолепны, поэтому такой тип анодирования наиболее привлекателен и распостранен. Единственным недостатком является невозможность окраски слоя органическими анилиновыми красителями. Цветовая окраска "холодного" слоя-естественный процесс, зависящий лишь от тока и состава обрабатываемого сплава. Оттенки получаются в диапазоне от зеленовато-оливкового до темно серого, почти черного. Открыть мини-сайт на портале Pandia для ведения проекта.
PR, контент-маркетинг, блог компании, образовательный, персональный мини-сайт. Качественное анодирование возможно даже в домашних условиях. Но процесс имеет определенные технические сложности, связанные в первую очередь с необходимостью охлаждения электролита. Наберитесь терпения, не ленитесь экспериментировать, и все у Вас получится. Пусть и не с первой попытки. Потенциальная опасность процесса!
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. Применение анодированного алюминия Существует множество сфер использования для достижения абсолютно разных целей. Сейчас рассмотрим их: Основа для окраски. Защищенное покрытие способно удерживать слой краски продолжительное время. Для этого осуществляется соединение органического покрытия с хромовым анодным. Даже если слой краски повредится, его легко восстановить, а самому изделию не грозит коррозия и прочее. Данная технология эффективна при нанесении органических красок. Защита от коррозии. Эта защита способна справляться с воздействием даже соленой воды. В дизайне. Использование специальных красителей можно придавать алюминию абсолютно разные цвета. Благодаря этому изделиям можно придавать красивый внешний вид. Чистые руки. Нередко алюминий используется для создания перил, рукояток, поручней и прочее.
Механизм и технология анодирования Ан.окс. Структура и свойства оксида алюминия в покрытии.
Анодирование (синонимы: анодное оксидирование, анодное окисление) — процесс создания оксидной плёнки на поверхности некоторых металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде. Анодирование алюминиевых профилей широко использовалось в архитектуре в 1960-х и 70-х годах. Анодирование алюминия или анодное окисление – процесс создания на поверхности металла оксидной пленки. Что такое анодированная металлическая поверхность. Название анодирования носит процесс, протекающий при использовании электролита и электрического тока различной величины и позволяющий получить на изделии прочную оксидную пенку.
Как анодировать металл в домашних условиях?
Для этих целей лучше подходят хромовые кислоты. Щавелевая кислота в свою очередь создает наилучшие изоляционные покрытия разных цветов. Вид, концентрация, температура электролита, а также плотность тока напрямую влияют на качество анодирования. Чем выше температура и ниже плотность тока, тем быстрее происходит анодирование, пленка получается мягкая и очень пористая. Соответственно чем ниже температура и выше плотность тока, тем тверже покрытие. Закрепление - непосредственно после анодирования поверхность изделия выглядит очень пористой. Чем больше пор - тем мягче поверхность. Поэтому, чтобы изделие получилось крепким и долговечным, поры нужно закрыть.
Сделать это можно, окунув изделие в почти кипящую пресную воду, обработав под паром, либо поместив в специализированный "холодный" раствор. Если изделие предполагается окрасить в какой-нибудь цвет, его не "закрепляют", так как краска прекрасно заполнит пустое пространство в порах.
Кроме серной кислоты в качестве электролита при анодировании могут использоваться другие вещества и соединения: щавелевая кислота; ортофосфорная кислота. Технология процесса при этом не изменяется. Конечной целью при выборе электролитической среды является получение слоя с определёнными физическими характеристиками перед повторным окрашиванием.
У деталей, обработанных таким способом, есть две отрицательные особенности: Не очень высокий показатель антикоррозионной стойкости. Контактируя с химически агрессивной средой или металлом, анодированный слой подвергается воздействию кислорода. Невысокая степень защиты от механических воздействий. Острым наконечником вполне реально нанести анодированному слою механическое повреждение. Процесс тёплого анодирования состоит из шести этапов: очистка поверхности детали от жира.
Слои плёнки, полученной методом теплого анодирования, получаются исключительно красивыми. Такой алюминий лучше использовать в конструкциях, не подвергающихся резким внешним воздействиям. Кроме того, анодированный слой является отличной основой для повторного окрашивания из-за высочайшего показателя адгезии красителей. Нанесённая краска будет держаться очень долго.
Особенность метода — применение сложных по составу электролитов, а рецептура таких составов защищена патентами с международной регистрацией.
Преимущества анодированных поверхностей Выдающиеся антикоррозийные свойства. Оксидная плёнка надёжно защищает от обычной влаги и от большинства агрессивных сред. Прочность оксидной плёнки. Оксиды по своим прочностным физическим характеристикам в большинстве случаев прочнее металла, на котором они образованы. Непроводимость тока.
Парадоксальным образом образованная на металле и из металла оксидная плёнка практически является диэлектриком — что находит своё применение в создании электролитических оксидных конденсаторов. Экологический аспект: при производстве посуды нанесённая на неё оксидная плёнка не даёт ионам металла переходить в пищу, не даёт ей подгорать, стенки и дно посуды приобретают устойчивость к большим перепадам температуры. Широкое использование анодированных поверхностей металла в дизайне. Применение в растворах электролита некоторых солей позволяет получать глубокие и насыщенные оттенки. Анодирование разных металлов Нержавеющая сталь Самый трудный для анодирования объект из-за своей химической инертности.
Чтобы получить на ней оксидированную поверхность, нержавейку предварительно подвергают процедуре никелирования. Хотя сейчас ведется активная разработка специальных диффузионных паст, на которых оксид будет образовываться без никелевой «подушки». Медь Оксидированию поддаётся плохо, а там, где это требуется, применяют дорогие соли в качестве присадок к электролитам или используют не экологичные фосфатные или оксалатные растворы. На практике этот процесс применяют крайне редко. А также дополнительно придаёт изделиям декоративность, кардинально меняя цвет.
Титан очень нетребователен к составу кислот для электролитических реакций — подойдёт практически любая. Серебро Для создания оксидной плёнки на серебре, применяют серную печень — сплав порошкообразной серы с поташом при сильном нагревании без присутствия воды. Впрочем, такой метод нанесения оксидных плёнок применяют и для бронзы, где получаемая плёнка называется искусственной патиной. На серебре обработка таким реактивом способна дать синий и фиолетовый цвета. Но без изменения свойств серебра как металла.
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.
Главное достоинство анодированных украшений — их богатая цветовая палитра. Изготовленные из титана и ниобия, они еще и гипоаллергенны, подходят для того, чтобы использовать для свежих проколов. В их пользу говорит и небольшой вес изделий.
Анодированные украшения: особенности технологии, советы по выбору и уходу
Как правило цвет полученной поверхности тёмно-коричневый или чёрный. Например, некоторые колёсные обода подвергаются этому процессу для получения более прочной боковой поверхности для торможения, а также для усиления обода в районе отверстий для спиц. К сожалению, анодированная поверхность обладает гораздо худшими сцепными свойствами по сравнению с обычным алюминием, а также становятся совершенно неприглядными со стёртой тёмной анодированной плёнкой в ходе эксплуатации. Также, жёсткая поверхность является более хрупкой. Это может повлечь за собой появление трещин вокруг отверстий для спиц. Однако анодирование может производиться без серной кислоты, с использованием таких всегда имеющихся в домашнем хозяйстве химических соединений, как кислый углекислый натрий питьевая сода и хлористый натрий поваренная соль. Для приготовления электролита готовят раздельно два насыщенных раствора питьевой соды и поваренной соли в кипяченой воде комнатной температуры.
Для получения насыщенных растворов количество соды и соли берется избыточное, растворение ведут не менее получаса, время от времени помешивая растворы стеклянной палочкой. Затем растворам дают отстояться в течение десяти минут и сливают их с избытка нерастворившихся соды и соли, после чего целесообразно их профильтровать. Электролит готовится из девяти объемных частей раствора соды и одной объемной части раствора соли с тщательным их перемешиванием. Приготовление электролита ведется в стеклянной посуде. При изготовлении детали, подлежащей анодированию, необходимо оставить на ней небольшую площадку.
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. Алюминий — самый коммерчески пригодный для вторичной переработки металл, используемый сегодня. Поскольку переработанный алюминий уже находится в металлическом состоянии, вся энергия, затрачиваемая на очистку руды и превращение ее в металл, сохраняется при ее переработке. Простое плавление алюминия снова делает его пригодным для использования. Все отходы на предприятии Anomatic бракованные из-за несоответствия визуальным или габаритным характеристикам отправляются на местные предприятия по переработке.
Кроме того, алюминиевая отделка, которая снимается после штамповки, также отправляется на переработку. В то время как большая часть продукции, производимой компанией, производится из обычных базовых сплавов, таких как 5657 и 9020, некоторые производители косметической упаковки начали указывать переработанные алюминиевые сплавы, такие как 3004. Anomatic участвует в этой инициативе.
Иными словами — на поверхности металлического субстрата выращиваются поры. Анодные оксидные пленки, полученные в результате этого процесса, могут использоваться в защитных и декоративных целях, и даже служить диэлектриком в электролитических конденсаторах. Анодирование алюминия — это необходимый процесс. При отсутствии специальных покрытий поверхность алюминия вступает в реакцию с кислородом и покрывается тонкой оксидной пленкой толщиной 2-3 нм при нормальных условиях. Эта пленка выполняет защитные функции, не давая произойти дальнейшему окислению металла. Но такое покрытие нестабильно: оно не имеет кристаллической структуры, сильно зависит от внешних факторов и не гарантирует защиты изделия от коррозии. Анодная пленка не является отдельным слоем на поверхности алюминия, а растёт из его структуры как наружу, так и внутрь , поэтому риск образования коррозии и отслоения покрытия в процессе эксплуатации полностью исключен. Стандартный технологический процесс включает в себя следующие основные этапы: Обезжиривание Во время этого процесса с поверхности металла устраняются все загрязнения и масляные пятна. Травление Этот этап предусматривает стравливание с поверхности металла естественной оксидной пленки и поверхностного слоя алюминия. Осветление или нейтрализация Данный этап предусматривает удаление с поверхности присутствующих в сплаве тяжелых металлов. Анодирование Это процесс выращивания искусственной оксидной пленки с учетом заданных параметров. Адсорбционное окрашивание Это проникновение красящего пигмента в поры пленки Уплотнение Во время процесса уплотнения происходит закупоривание пор.
Рабочий процесс анодирования алюминия теплым методом происходит при температуре 20 С. В процессе поверхность металла может быть окрашена. Данный метод позволяет добиться более толстого и прочного защитного слоя. Процесс анодирования в сернокислом электролите подразумевает снижение температуры до — 10С. В зависимости от состава сплава металл приобретает тот или иной цвет.
Анодирование разных металлов, преимущества метода, оборудование
Покрытие выравнивает царапины, вмятины и другие незначительные дефекты металлической поверхности 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.
Чтобы материал был более устойчивым к коррозии, стал тверже и прослужил дольше, его покрывают слоем специальной краски или проделывают оксидирование искусственное образование защитной пленки на поверхности. В свою очередь, процесс оксидирования делится на 2 подвида: химическое воздействие раствором хрома и непосредственно само анодирование методом поляризации в электролите. Разновидности анодирования В независимости от того факта, что данный металл самый распространенный и его широкого применяется в промышленности, он имеет один существенный недостаток, это неустойчивость к механическим воздействиям. Для этого необходимо анодирование. Цена услуги во многом зависит от метода анодирования.
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. Поэтому рекомендации по проведению процесса в домашних условиях, рекламируемые в некоторых источниках, следует воспринимать крайне осторожно, несмотря на кажущуюся простоту описываемых технологий.
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".
Рассказываем вам об одном из самых перспективных направлений обработки алюминия и его сплавов!
| Технология анодирования алюминия | Что такое анодирование? Анодирование – электролитический процесс, который приводит к росту толщины естественных оксидов на поверхности изделия. |
| Анодирование гальваническое свойства и применение покрытий | Анодирование является универсальным методом защиты металлов от коррозии, а также технологией, позволяющей подготовить их к окраске. |
| Анодированный алюминий, какими особенностями обладает данный сплав, читайте в статье | Анодирование — процесс создания оксидной плёнки на поверхности некоторых металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде. |
| Анодирование алюминия | Анодирование — что это такое? Анодирование алюминия — это электролитический способ улучшения коррозионной устойчивости путем образования оксидного слоя. |
| Что такое анодирование алюминия | Что такое анодирование. |
Процесс анодирования алюминия
| Анодирование, что это такое? (стр. 1 ) | Анодирование — это электрохимический процесс, при котором металлическая поверхность превращается в устойчивую к коррозии. |
| Анодирование металла: виды покрытия, способы домашней обработки | Поэтому была разработана технология анодирования – это процесс, в результате которого образуется оксидная пленка Al2O3. |
| Технология анодирования металла, способы покрытия | Узнайте о принципе и преимуществах анодирования алюминиевого корпуса. |
| Подробно об анодировании-нужно ли анодирование на деталях из алюминия? Важно знать про анодирование | Анодирование в обобщенном смысле – это электрохимический процесс образования стабильных оксидных покрытий на поверхности металлов. |