Анодирование производится посредством процесса электролитической диссоциации, когда покрываемую деталь присоединяют к электроду и погружают ее в электролит. Для чего необходимо анодирование Если вас интересует Узнайте, что такое анодирование и анодированное покрытие. Обычно анодирование проводят при постоянном токе в гальваностатическом или потенциостатическом режиме. Анодирование алюминия или его анодное окислениерассматривается многими предпринимателями, как одно из самых перспективных направлений обработки алюминия и его сплавов. вполне честный вариант анодирования, дающий тоже неплохую защиту и приличный внешний вид.
Анодирование алюминия: основы
#2 Что такое процесс черного анодирования? Черное анодирование относится к процессу электролитического окрашивания, который превращает поверхность алюминия в прочный черный оксид отделка. Поэтому была разработана технология анодирования – это процесс, в результате которого образуется оксидная пленка Al2O3. Анодирование – это метод повышения коррозионной стойкости металлического изделия путем формирования слоя оксида на его поверхности. Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен? это процесс электрохимического наращивания оксидной пленки путем анодного окисления. В сегодняшней статье мы рассмотрим, что такое анодированный алюминиевый профиль, в чём его преимущества и где он используется.
Анодирование алюминия: что это за процесс?
На линию анодирования алюминиевые профили подают или прямо после прессования, или после предварительной механической подготовки поверхности обработки стальными щетками, обработки дробью, полирования, шлифования и т. Первой операцией процесса анодирования является навешивание профилей на навески. Навеска с алюминиевыми профилями обычно сначала проходит щелочное обезжиривание, а затем щелочное травление для удаления с поверхности профилей различных загрязнений: масел, твердых частиц и оксидной пленки. Обработка в ваннах с рабочими растворами сопровождается тщательной промывкой изделий в воде, последняя промывка перед анодированием — в деминерализованной. 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.
Химические и физические свойства алюминия позволяют использовать его практически повсеместно: в машиностроении, авиации, космической промышленности, электро- и теплотехнике и пр. Алюминий на открытом воздухе быстро окисляется и образует на поверхности защитную микропленку, которая делает металлоизделия из алюминия химически более инертными. Однако эта естественная защита слишком мала, поэтому алюминий и его всевозможные сплавы не вечны: со временем они легко подвергаются коррозии.
Защитить изделия из алюминия, сделать их более твердыми и долговечными можно двумя способами: окрасить их с помощью порошковых красок или оксидировать, то есть искусственно создать на его поверхности толстую пленку. Оксидирование в свою очередь подразделяется на два подвида: химическое оксидирование в растворах хрома и собственно анодирование с помощью анодной поляризации изделия в электролите. Преимущества окрашивания в том, что готовые изделия внешне более эффектны: получаемый цвет ровнее, ярче, возможных оттенков окрашивания больше, легче получить нужную текстуру. Однако анодирование гораздо менее зависимо от качества поставляемых материалов, да и производственные линии устроены проще. Кроме того, спектр цветов и оттенков анодированных металлоизделий становится с каждым годом все больше и больше. Сейчас доступно даже радужное анодирование с созданием на поверхности изделия переливающегося блестящего покрытия.
Производственный процесс анодирования алюминия условно делится на три этапа: 1.
Анодирование применяют для защиты от коррозии деталей различной техники. Это комплектующие автомобилей, самолетов, судов, всевозможных летательных аппаратов. Обработка увеличивает прочность и обеспечивает повышенную стойкость к нагрузкам. Для чего анодируют алюминий и как его применяют Главная цель анодирования деталей, изготовленных из алюминия — повышение срока эксплуатации в условиях воздействия различных агрессивных сред. Учитывая, что чистый алюминий обладает высоким сродством к кислороду, его коррозионная стойкость выше, чем у многих других лёгких металлов конструкционного назначения. Естественное окисление алюминия происходит при первом контакте с воздухом. Процесс же анодной обработки ещё больше увеличивает стремление обеих химических элементов создавать окислы, вступая в реакцию между собой. Способность анодной плёнки отлично впитывать красители различного химического состава делают обработанный таким способом алюминий отличным декоративным материалом.
Он широко применяется для внешней отделки интерьеров зданий и сооружений. Незаменимы алюминиевые конструкции при создании: рекламных конструкций для культурно-спортивных мероприятий, выставок и шоу. Прекрасная светоотражающая способность анодированного алюминия сделала его незаменимым материалом при изготовлении дорожных знаков. Благодаря интерференции информация, нанесённая на знак при анодировании прекрасно видна автомобилистам в ночное время суток. Рамы любительских велосипедов также изготавливаются из анодированных сплавов алюминия. На специальную одежду, которой пользуются велосипедисты в тёмное время суток, наносится тончайшая плёнка оксида алюминия. Благодаря этому силуэт легко разглядеть в темноте на почтительном расстоянии. С той же целью анодированный металл применяется при изготовлении отражающего слоя в прожекторных установках. Отличные свойства анодированного алюминия позволяют использовать его для изготовления самого широкого круга номенклатуры деталей и узлов, применяемых в самых разных областях.
Можно смело сказать: если принято решение изготовить что-то из обработанного таким способом металла, прочность и лёгкость конструкции не будет вызывать никаких сомнений! 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. 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.
Какие материалы можно анодировать? Наиболее распространенными анодированными материалами являются алюминий и алюминиевые сплавы, но процесс анодирования можно применять и к другим металлам, таким как медь, титан, марганец, магний, цинк и нержавеющая сталь. Какой материал анодируется чаще всего? Алюминий является наиболее часто анодируемым материалом. Анодирование алюминия — популярная профилактическая мера, защищающая поверхность металла от коррозии и износа.
Поверхность анодированного алюминия в три раза прочнее, чем у обычного алюминия, и она не отслаивается, не отслаивается и не отслаивается даже после окрашивания. Продукт никогда не будет ржаветь, тускнеть или подвергаться атмосферным воздействиям благодаря контролируемому слою окисления алюминия, полученному анодированием. Какие цвета можно окрасить металл при анодировании? Анодированные поверхности могут быть окрашены в любой оттенок. Однако не все красители одинаковы, и есть несколько цветов, которые используются чаще, чем другие.
Красный, синий, зеленый, черный, желтый, фиолетовый и оранжевый цвета являются одними из наиболее часто используемых цветов анодирования. Как анодировать алюминий Алюминий можно анодировать, выполнив следующие действия: 1. Предварительная обработка: очистите алюминиевый компонент или лист перед тем, как поместить его в ванну с кислотой. Желаемый внешний вид может быть достигнут путем применения либо яркой, либо сатиновой отделки. Легкое травление используется для получения сатинированной поверхности — ровной матовой поверхности.
С другой стороны, блестящая отделка достигается с помощью светлого анодирования погружением, когда используется раствор фосфорной и азотной кислоты. Алюминиевые профили с глянцевой или матовой отделкой обеспечивают безупречную гладкую поверхность для анодирования. Анодирование: в зависимости от используемого метода анодирования алюминий помещают либо в ванну с хромовой кислотой, либо в ванну с серной кислотой. Материал должен быть погружен в ванну с кислым электролитом, пока через него протекает электрический ток, чтобы образовался анодный оксидный слой. После завершения процесса изделие можно вынуть из ванны, почистить и высушить.
Окрашивание: после анодирования детали могут быть окрашены в любой желаемый цвет. Существует множество методов окрашивания анодированного алюминия. Электролитическое окрашивание заключается в замачивании анодированного алюминия в растворе неорганических солей металлов. Эта ванна получает электрический ток по мере того, как соли металлов окисляются в порах слоя оксида алюминия.
Что называют анодированием и зачем его применяют
| Процесс анодирования алюминия | Анодирование алюминия разными методами: описание технологии оксидирования и цветного анодного окисления. |
| Рассказываем вам об одном из самых перспективных направлений обработки алюминия и его сплавов! | Анодирование алюминия или анодное окисление – процесс создания на поверхности металла оксидной пленки. |
| Механизм и технология анодирования Ан.окс. Структура и свойства оксида алюминия в покрытии. | Анодированный алюминий: черный, матовый, листовой Сферы применения материала, методики и технологии анодирования в промышленности и в домашних условиях. |
| Анодированное покрытие: что это, где применяется, как изготавливается | 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. |
Наши новости
- Цвета анодирования
- Как анодировать алюминий
- Для чего проводят анодирование алюминиевого профиля?
- Плюсы и минусы
- Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен?
Анодирование алюминия: каким бывает и какие результаты дает
| 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. |
| Чем отличается анодированный алюминий от обычного | Ответив на вопрос: анодирование – что это такое, необходимо разобраться с оборудованием, которое предназначено для проведения данного процесса. |
| Анодирование алюминия | Сегодня давайте посмотрим на анодирование алюминия, процессы и детали, которые помогут показать, почему анодирование так популярно и важно. |
Анодное оксидирование (отделка конструкций)
Толстый оксидный слой предотвращает проникновение влаги к металлу, из-за чего может образоваться разрушающая коррозия. Механическая прочность и стойкость к истиранию. Пленка закрепляется на молекулярном уровне, что обеспечивает высокие механические показатели. Свойства диэлектрика. Сформированная на поверхности металла оксидная пленка практически не электропроводна. Отсутствие какого-либо негативного воздействия на окружающую среду.
Покрытие не выделяет никаких летучих частиц, способных нанести вред человеку, животным или растениям. Технология анодирования металла вместе с защитной оксидной пленкой также позволяет придавать изделиям различные цветовые оттенки. Это обеспечивается изменением концентрации солей и времени. Область применения Применимость анодирования очень разнообразна. Алюминиевые детали с таким покрытием используют в любом оборудовании и технике: Строительство.
Защита легких, но прочных металлоконструкций, это важный этап.
Оксидные пленки, которые образуется при этом процессе, имеют толщину от 5 до 25 мкм и надежно защищают металл от коррозии. Их же используют как основу для лакокрасочных покрытий. Данную процедуру могут применять и в декоративных целях. Перед тем как проводить анодирование постоянным током, деталь предварительно обезжиривают ацетоном и раствором едкого натра. Для проведения процесса анодирования алюминия нужно приготовить два насыщенных раствора — поваренной соли и питьевой соды. Делают их в течение не менее получаса, иногда помешивая получившийся раствор.
После этого растворы отстаиваются в течение пятнадцати минут и фильтруют. Затем нужно приготовить электролит, смешав девять объемных частей питьевой соды с одной объемной частью раствора соли. Перед тем как проводить анодирование деталей, нужно тщательно зачистить наждачной бумагой или напильником, а потом обезжирить.
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.
Цветное анодирование Когда вы думаете об анодировании алюминия, в первую очередь, это поверхность яркого цвета. Цвет может быть нанесен 2 способами: Интегральное нанесение цвета. Этот процесс окрашивания алюминия дает желаемый цвет, когда анодирование проводится в ванне. Этот процесс дает алюминию более стойкое к истиранию покрытие, но недостатком является стоимость: просто требуется гораздо больше электроэнергии, что делает его более дорогим вариантом. Электролитическая окраска.
Этот вид обработки придает цвет алюминиевой детали, потому что процесс анодирования создает стабильные и устойчивые поры на поверхности алюминия, а краситель просто заполняет эти поры. Металл погружается в ванну, которая содержит неорганическую соль металла.
Это необходимо для того, чтобы электролиты лучше в нее проникали. В результате получается, что лишь небольшая часть всех, имеющихся на земле металлов, способны удовлетворять, данным параметрам. К ним относятся алюминий, тантал, титан.
Чаще всего в промышленности применяется анодная обработка алюминия и алюминиевых сплавов. Варианты анодирования Есть несколько вариантов анодирования которые отличаются составом электролита и разными условиями рабочего процесса. Прежде всего температурой электролита.
Анодирование, что это такое? (стр. 1 )
Холодное анодирование характеризуется скоростью образования окисной пленки: она гораздо выше, чем скорость растворения металла с внешней стороны. Что такое анодирование алюминия. Анодирование представляет собой метод повышения коррозионной стойкости металлических деталей за счет образования на их поверхности оксидного слоя. Описание значения термина "анодирование" и ответ на вопрос, "Что такое анодирование?". Анодирование алюминия — наиболее эффективный способ защиты поверхности профиля от коррозии, исключающий отслоение покрытия и подпленочную коррозию.
Принцип анодирования алюминиевого корпуса-обработка алюминиевой поверхности
Анодирование в компании Галарс-СПб, технология процесса, преимущества анодирования. анодированный алюминий, нужно чуть подробнее остановиться на том, как образуется защитная пленка. Анодирование алюминия или анодное окисление – процесс создания на поверхности металла оксидной пленки. При анодировании защитная пленка из окислов образуется из самого защищаемого металла. Процесс анодирования Процесс, в результате которого, происходит образование на поверхности металла высокопористых оксидных слоев алюминия, этот процесс является электрохимическим. вполне честный вариант анодирования, дающий тоже неплохую защиту и приличный внешний вид.
Анодирование: что это такое, применение, процесс
Цель этой статьи — глубоко изучить принцип процесса анодирования алюминия и его рабочий механизм, чтобы обеспечить четкое понимание и руководство для исследователей в инженерных и производственных областях. Анодирование — это процесс, который используется с 1920-х годов для защиты и придания цвета металлическим поверхностям. Анодирование можно определить как экологически чистый электрохимический процесс, который заключается в создании оксидного слоя на поверхности обрабатываемого металла. Что такое анодирование. Процессом анодирования называется электролитическая химическая реакция металла с окислителем.
Какие преимущества дает анодирование алюминия?
Изделия из анодированных алюминиевых сплавов ценятся выше, чем обычный алюминий — благодаря своим преимуществам: они не подвергаются коррозии, обладают высокой прочностью и долговечностью, простотой в уходе. 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.
Для этого изделие подвешивают на специальные кронштейны и помещают в ванну с электролитом между двумя катодами. В качестве электролитов могут выступать растворы серной, щавелевой, хромовой и сульфосалициловой кислот, иногда с добавлением органической кислоты или соли. Серная кислота является самым распространенным электролитом, однако с его помощью не удается качественно обработать изделия с мелкими отверстиями или зазорами.
Для этих целей лучше подходят хромовые кислоты. Щавелевая кислота в свою очередь создает наилучшие изоляционные покрытия разных цветов. Разные концентрации кислот и плотность тока дают разные результаты конечной продукции. Повышение температуры и понижение плотности тока дает мягкую и пористую пленку. При понижении температуры и повышении плотности тока покрытие увеличивает свою твердость. В процессе анодирования анодные ячейки, включая поры образуют шестигранную структуру, которая, как считают специалисты, выполняет принцип минимальности энергии и не зависит от применяемого типа электролита.
Шестигранная форма имеет энергетическое происхождение. Толщина анодного покрытия увеличивается с увеличением длительности анодирования. Однако степень роста толщины зависит от нескольких факторов, таких как тип электролита, плотность тока, длительность обработки и т. Первоначально происходит быстрое и постоянное увеличение фактической толщины, а затем начинается уменьшение скорости роста толщины, пока не наступит стадия, при которой толщина остается приблизительно постоянной, не смотря на продолжающуюся подачу электрического тока. 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.
Оно также обладает следующими плюсами: Барьерная защита от коррозии, в том числе проникающего характера. Толстый оксидный слой предотвращает проникновение влаги к металлу, из-за чего может образоваться разрушающая коррозия. Механическая прочность и стойкость к истиранию.
Пленка закрепляется на молекулярном уровне, что обеспечивает высокие механические показатели. Свойства диэлектрика. Сформированная на поверхности металла оксидная пленка практически не электропроводна.
Отсутствие какого-либо негативного воздействия на окружающую среду. Покрытие не выделяет никаких летучих частиц, способных нанести вред человеку, животным или растениям. Технология анодирования металла вместе с защитной оксидной пленкой также позволяет придавать изделиям различные цветовые оттенки.
Это обеспечивается изменением концентрации солей и времени. Область применения Применимость анодирования очень разнообразна. Алюминиевые детали с таким покрытием используют в любом оборудовании и технике: Строительство.
Подводному ружью с таким покрытием не страшна морская вода. Ружье способно служить много лет без каких либо заметных следов коррозии. И лишь при контакте с титановыми деталями может не скоро! Вот несколько моих деталей, обработанных по этому процессу: Вот такой была деталь до обработки. Как видите она приобрела приятный коричнево-золотистый цвет, и высокую прочность защитной пленки- даже если пытаться ее обработать напильником, то получится это лишь с 3-4 раза. Поначалу напильник будет просто скользить- т к твердость слоя намного выше чем твердость закаленной стали напильника. И лишь, при сильном нажиме, после того как слой растрескается он хрупок!
Механическая защита такого анодного слоя- великолепна, коррозионная защита- выше всяких похвал! Безусловно, такой тип анодирования- наиболее привлекателен для покрытия подводных ружей. Единственным незначительным недостатком является невозможность окраски слоя органическими анилиновыми красителями. О причинах такой невозможности- позже. Замечу, что цветовая окраска «холодного» слоя- естественный процесс, зависящий лишь от состава медь? Оттенки получаются в диапазоне от зеленовато-оливкового до темно серого, почти черного. Возможно ли дома?
Правда, значительно удобнее и безопаснее! Несмотря на определенные сложности, связанные в первую очередь с необходимостью охлаждения електролита, это вполне реально. Я довольно долго экспериментировал, имел много неудач, но в итоге процесс вполне отработал. А поскольку я не намерен делать ноу-хау из полученного опыта, это значительно упростит ваш путь к устойчивым результатам. Наберитесь терпения, не ленитесь экспериментировать, и все у Вас получится. Пусть и не с первой попытки. Потенциальная опасность процесса!
У процесса есть несколько опасных для здоровья и жизни моментов! Перечислю их по порядку: Кислота- очень едкая штука. Пусть она и присутствует у нас в сильно разбавленном виде, но все таки… При попадании на кожу она лишь вызовет слабый зуд, но вот при попадании в глаза- может привести к серьезнейшим травмам! Потому очень рекомендуется работать в защитных очках и иметь под рукой ведро с водой, а лучше- слабым содовым раствором. Ну и- быть очень осторожным! Во время процесса анодирования происходит выделение кислорода на аноде, и водорода на катоде. Когда эти газы смешиваются, они образуют так называемый гремучий газ.
В принципе, это- тот же динамит. Таким образом, при анодировании в закрытом и невентилируемом помещении вы наверняка погибнете от первой искры. А без искр дело тут не обходится… В общем, я вас предупредил. Почему я это делаю дома а не на заводе? Потому что в огромном, 4-х миллионном городе так и не смог найти нормального, непьющего гальваника- анодировщика. Несмотря на то что в Киеве — не меньше десятка производств, где он должен был бы быть. Прям по Салтыкову-Шедрину излагаю… «мужик везде должен быть!
Анодирование- процесс тонкий, требующий постоянного надзора за деталью. А людям выпить надо, побазарить… Вот и жгут они каждую вторую- третью деталь. И воевать с ними абсолютно бесполезно. В ответ всегда одно мычание… Соответственно, взял да и научился сам. И не жалею. С этого места подробнее, пожалуйста! Химия и физика процесса.
Как вы думаете, для чего железо ржавеет? Именно, не «почему» а «для чего»? Детский, казалось бы вопрос. Ответ вам покажется не менее странным: для того чтобы не ржаветь дальше! Дело в том, что скорость коррозии железа или стали, находящейся в агрессивной среде, очень сильно зависит от толщины слоя окисла. В начале процесса скорость очень высока, но по мере роста слоя ржавчины скорость «разъедания» металла падает в десятки и сотни раз. Потому то и стоят всевозможные морские сооружения десятилетиями, ржавые сверху донизу.
Металл, ржавея, сам пытается заботиться о себе:-. Причем это правило справедливо не только для железа, но и для других металлов. Чем толще окисной слой на поверхности металла, тем медленнее развивается коррозия. Правда не всем металлам повезло так же, как и железу: некоторые из них не умеют наращивать по настоящему толстый слой. По разным причинам, которые мы сейчас не будем обсуждать. Такими недостатками обладает и алюминий. С одной стороны, окисная пленка вырастает на его поверхности просто моментально, гораздо быстрее чем на железе.
Именно поэтому алюминий так трудно паять! Но с другой стороны- эта пленка никогда не бывает толстой. Из за малой своей толщины она непрочна и неустойчива. По сути, она постоянно разрушается снаружи, и постоянно же нарастает внутри в процессе коррозии. Увы, за счет потери массы основной детали. Надо также заметить, что не только толщина окисной пленки влияет на коррозионностойкость металла. Но также и ее структура, плотность.
Плотная, твердая пленка лучше защищает металл чем мягкая и рыхлая. Таким образом, если научиться создавать на поверхности металла толстую и плотную окисную пленку, этого может оказаться вполне достаточно для полного торможения дальнейшей коррозии окисления. Именно это и получается в процессе анодирования алюминия. Причем, самые толстые и механически прочные пленки получаются именно при низкотемпературном тонкослойном анодировании. Которое мы и будем пытаться воспроизвести. Как это выглядит? В процессе анодирования на поверхности металла выделяется кислород и нарастает слой оксида алюминия Al2O3.
Между прочим, это- корунд! Тот самый, который приклеивают на наждачную бумагу. Это к вопросу о твердости… Когда его толщина становится достаточной, деталь заметно меняет окраску, приобретая выраженный темный оттенок. Это и служит сигналом к окончанию процесса. Вблизи качественный «холодный» анодный слой выглядит вот так: А если подобраться еще ближе с помощью микроскопа то можно рассмотреть слой и совсем близко. Вид на излом анодного слоя сбоку: Фото качественного слоя сверху: Как видите, все это подозрительно напоминает пчелиные соты. Так оно и есть.
Хороший, твердый и качественный слой на микроуровне напоминает множество вертикальных трубочек, сросшихся друг с другом стенками. При этом сверху трубочки открыты- это важная их особенность. Диаметр трубочек крайне мал- 100-300 ангстрем. Толщина стенки- тоже около 100-200 ангстрем. Кстати диаметр «трубочек»сильно зависит от температуры анодирования: чем холоднее, тем он меньше. А чем тоньше «трубочки», тем прочнее пленка, из них состоящая!. Но не всегда пленка имеет такой вид.
Если анодный слой у нас получился рыхлый, непрочный, в основном, из за завышенной температуры процесса то и смотрится он совсем по другому. Вот так простым трезвым глазом. Царапины сделаны ногтем- настолько мала прочность анодного слоя: а так сверху под микроскопом: Как вы видите, именно в упорядоченности микроструктуры «пчелиных сот» кроется залог прочности анодного слоя! Точность выдерживания техпроцесса анодирования прежде всего- температуры! А значит- и высокой прочности анодного слоя! Два процесса, две большие разницы. Есть два основных, отличающихся друг от друга процесса анодирования.
Коренным образом их отличает лишь температура процесса. Хотя она, эта температура, влияет настолько сильно, что в итоге получаются очень разные результаты. В случае «теплого» процесса размеры «трубочек»велики, что ведет к двум следствиям: во первых анодный слой получается не очень прочным и твердым- это минус. Но во вторых- в «трубочки» большого диаметра легко ввести краситель , мельчайшие частицы которого еще проходят в эти «ворота». И таким образом- окрасить слой в любой цвет. Причем, что интересно: в качестве красителя применяются самые обычные анилиновые красители. Те, которыми красят джинсы и пасхальные яйца!
К тому же существует очень простой способ обеспечить водостойкость подобного окрашивания. Достаточно лишь просто поварить окрашенную деталь в том же красителе, или после окраски обработать паром. При этом верхушки «трубочек» закупориваются, оставляя краситель запертым внутри. После этого- вода уже не в силах вымыть краситель из анодного слоя. Несмотря на то что сам по себе краситель- водорастворим. Ну и что еще надо отметить- относительная «крупнотрубочность» слоя — это прекрасная основа для сцепления с краской или клеем. Такие детали можно красить нитро- или даже эпоксидными красками.
Результат получается очень эстетичный и надежный в плане защиты от коррозии. Краска держится очень прочно. Теперь об особенностях «холодного» процесса. Как я уже упоминал, размер диаметр «трубочек» получается значительно меньше, чем в «теплых» условиях. Опять же из этого следуют две вещи: во первых прочность и твердость такого слоя гораздо выше! Выше настолько, что ее смело можно пилить напильником- лишь при сильном нажиме, после растрескивания анодного слоя, напильник доберется до металла! Механическая износостойкость такого покрытия- бешеная!
А что же вы хотели- это ведь корунд! Ну и во вторых- есть все же и минус. Хотя это как посмотреть. Дело в том, что опять же из за крайне малого диаметра «трубочек», частицы красителя попросту не могут в них протиснуться! Потому окрасить такой анодный слой с помощью анилиновых красителей невозможно. С другой стороны, анодный слой сам в процессе роста способен приобретать окраску. Ее оттенок зависит от состава алюминиевого сплава, и бывает от коричнево-зеленого до темно серого.
Единственное что следует заметить, цвет у слоя появляется не при любой плотности тока процесса, а лишь начиная с некоторого значения примерно 1,5 ампера на кв дм. При низких плотностях тока, анодный слой хоть и прочен, но бесцветен. Лично меня весьма устраивает способность анодного слоя «самоокрашиваться»- это экономит мои усилия по окраске. Тем более, что получающиеся оттенки- имхо, вполне подходят для подводных ружей. Алгоритмы процесса анодирования. Если делать это долго- пункт д не нужен. Обработка на пару в течении получаса.
Холодный процесс: а обезжиривание детали, надежное закрепление ее в подвеске. Варка в дистиллированной воде или выдержка на пару. Пол часа. Немного об необходимости закрепления слоя. В случае «теплого» процесса необходимость закрепления уплотнения слоя очевидна. Если этого не сделать- то при попадании детали в воду краска из незакупоренных «трубочек» попросту вымоется. И деталь станет обесцвеченной.
Такой результат не устроит никого. Тут все просто. Но не только в эстетике дело. Дело в том, что разрез слоя с незакупоренными «трубочками» выглядит следующим образом: Механическую защиту он обеспечивает вполне достаточную- высота слоя ведь вполне приличная. А вот химическую- не так чтобы очень… Ведь «трубочки» открыты, и в них свободно заходит вода. И реальная толщина защитного слоя получается очень малой- это лишь «донышко» каждой из «трубочек». А такой тонкий защитный слой все же не способен хорошо защитить металл от коррозии.
Анодирование: что это такое, применение, процесс
Анодирование можно определить как экологически чистый электрохимический процесс, который заключается в создании оксидного слоя на поверхности обрабатываемого металла. Гальваническое анодирование представляет собой процесс образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления в проводящей среде. Что такое анодирование?