В данной статье мы расскажем вам о том, что такое анодирование, объясним основные понятия и способы анодирования, расскажем о плюсах и минусах метода, а также о том, когда используют анодирование | Статьи ГК Интерстилс в Ташкенте. Ответив на вопрос: анодирование – что это такое, необходимо разобраться с оборудованием, которое предназначено для проведения данного процесса.
Анодирование разных металлов, преимущества метода, оборудование
Анодирование – это электрохимический процесс, при котором поверхность алюминия превращается в оксидный слой., который тверже и долговечнее, чем исходный металл. это электролитическая пассивация, применяемая для увеличения толщины естественного оксидного слоя на поверхности металлических деталей. Что такое анодирование металла? Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления. 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.
Технология анодирования алюминия
Анодирование — это электрохимический процесс, при котором металлическая поверхность превращается в устойчивую к коррозии. Что такое анодированный алюминий? Анодирование металла выполняется с целью улучшения его прочностных и эстетических качеств, повышения коррозийной устойчивости и срока службы. анодированный алюминий, нужно чуть подробнее остановиться на том, как образуется защитная пленка. О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам.
Чем отличается анодированный алюминий от обычного
Подбирают пластиковую ванну необходимого объема, чтобы детали были полностью покрыты раствором. Конструкция должна быть твердая и долговечная. Приобретают краску для одежды в любом магазине, например, в Москве в отделах химтоваров. Во время процесса анодирования можно покрасить металл практически в любой цвет с помощью стандартного тканевого красителя от желтого до черного. Это процесс, который Apple использует для окраски iPod. Так же можно купить специальный краситель для анодирования, который дает лучшие результаты. Приобретают предметы, необходимые для анодирования: обезжириватель, два свинцовых катода достаточно длинных, рулон алюминиевой проволоки, дистиллированная вода, пищевая сода, резиновые перчатки. Для анодирования понадобится 5л серной кислоты аккумуляторной кислоты , щелочи и постоянный источник питания не менее 20 вольт, который должен работать, как постоянный источник питания.
Проводят очистку детали с мылом и водой, а затем обезжиривание. Разводят щелочь в воде, чтобы создать чистящий раствор. В небольшой пластиковой ванне смешивают 44 мл щелочи в 3,8 л дистиллированной воды. Надев резиновые перчатки, помещают предмет в раствор и оставляют на 3 минуты, затем снимают и тщательно промывают теплой водой. Устанавливают на куске фанеры анодирующую ванну в хорошо проветриваемом помещении. Гараж с открытой дверью или сарай с открытыми дверями и окнами обычно подходит для этого процесса. Температура в помещении должна быть 16 до 22 С.
Включают источник питания на невоспламеняющемся материале, например, бетон. Подключают положительный провод от зарядного устройства к алюминию, а отрицательный к алюминиевому проводу, подключенному к 2 свинцовым катодам. Устанавливают свинцовый катод на каждой стороне резервуара. Проводят алюминиевую проволоку между катодами и соединяют их вместе на маленькой деревянной доске. Убеждаются, что провод, соединяющий анод, не касается свинцовых катодов. Делают 1: 1 смесь дистиллированной воды и аккумуляторной кислоты в пластиковой ванне, предварительно надев маску или респиратор. Во время работы должна функционировать приточно—вытяжная вентиляция.
Сначала наливают воду, затем очень тонкой струйкой кислоту. Если случайна пролита кислота, место нужно обработать пищевой содой. Подключают алюминиевые провода к источнику питания ИП. Провод, который ведет от анода, должен подключаться к положительной клемме на ИП. Провод, идущий от выводных катодов, должен подключаться к отрицательной клемме ИП Включают источник питания.
Если же покрытие будет подвергаться дальнейшему окрашиванию, то именно красящий состав надежно запечатывает поры. Как правило, анодирование используется для того, чтобы придать не привлекательный внешний вид, а получить прочные, твердые и износоустойчивые изделия, необходимые для многих промышленных сфер.
Это прекрасный метод изготовления сверхпрочных алюминиевых деталей, поэтому он получил такое большое распространение. Существует несколько способов нанесения краски: Адсорбционный. Краска наносится сразу же после подъема алюминиевой заготовки из ванной с электролитом, то есть для заполнения образовавшихся пор. Деталь полностью погружается в красящий раствор, который предварительно разогревается до определенного температурного режима. После чего еще полученное красящее покрытие уплотняется с целью повышения его толщины. Сначала образуется бесцветная защитная пленка, после чего продолжается технологический процесс в кислом растворе солей определенных металлов. Цвет напрямую зависит от того, какой используется компонент.
Это распространенный вариант для окрашивания строительных профилей и стеновых панелей. В данном случае уже можно дополнительно получить светоотражающий слой, а также выбрать большое количество оттенков. В электролитический раствор сразу же добавляются органические соли, которые и отвечают за окрашивание детали. Существует ряд определенных требований, предъявляемых к процессу твердого анодирования: Удаление острых углов. Запрещено, чтобы на обрабатываемых заготовках были какие-либо острые углы, заусенцы и прочее остроугольные места, поскольку в них будет сконцентрирован электроток, что может привести к перегреву. Поэтому должна присутствовать фаска.
Различные типы покрытия алюминиевых конструкций предлагают широкий выбор свойств и эстетических возможностей, позволяя адаптировать алюминиевые изделия под различные требования и условия эксплуатации. Преимущества анодирования алюминия в сравнении с алюминием без покрытия Процесс анодирования алюминия представляет собой процедуру, которая придает этому металлу ряд непреходящих преимуществ. По сравнению с алюминием без покрытия, анодированный алюминий обладает уникальными свойствами, делая его идеальным выбором для различных промышленных и частных приложений. Плюсы анодирования алюминия в сравнении с алюминием без покрытия: Анодирование алюминия значительно расширяет его функциональные и эстетические возможности, делая его неотъемлемой частью современных инженерных и дизайнерских решений. Труба алюминиевая круглая анодированная - это прочный и долговечный материал, который используется в строительстве, машиностроении и других отраслях. Она имеет красивый цвет и обладает повышенной прочностью. Пруток алюминиевый прямоугольный анодированный также имеет привлекательный внешний вид и высокую прочность.
Эти навески обычно представляют собой несколько токопроводящих стержней, рамок или каркасов, к которым прочно и достаточно жестко крепятся профили см. Подготовка поверхности алюминия Типичная линия анодирования алюминиевых профилей показана на рисунке 3. 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.
Анодирование в "домашних" условиях V2.0
По описанию анодирование проводится в двух видах электролитов, в Сернокислом и Щавелекислом, т.к. хотел уйти от серняги, как более вредной, перешел на Щавелекислый электролит. Анодирование в компании Галарс-СПб, технология процесса, преимущества анодирования. Анодирование алюминия разными методами: описание технологии оксидирования и цветного анодного окисления. Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен? 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.
Технология анодирования металла, способы покрытия
Обрабатываемая деталь является «анодом» источником положительного заряда , откуда и произошло название процесса. Минус источника отрицательный катод из свинца или легированной стали опускается в раствор. Из-за протекающего тока вблизи поверхности детали вода разделяется на водород и кислород. Отрицательно заряженный кислород притягивается к положительному заряду на алюминии и окисляет поверхность алюминия, образовывая на ней оксидную пленку Al2O3. Кислота из раствора разъедает эту жесткую корку, создавая глубокие в ней микропоры диаметром 10-100нм. Через эти поры ток продолжает попадать на поверхность металла и процесс продолжается. Чем дольше длится процесс, тем толще получающаяся оксидная пористая пленка. Толщина пленки может составлять от 0,5мкм и менее для декоративных целей и до 150мкм для архитектурных зданий , чаще всего 15-20 мкм. Концентрация электролита, степень кислотности, температура раствора, сила тока тщательно контролируются для равномерного создания качественного защитного слоя. Жесткие толстые пленки, как правило, получают с использованием более разбавленных растворов при более низких температурах с высокими напряжениями и током. После завершения процесса поры заполняются цветными красителями, создавая глубокий слой ровного окраса детали, или бесцветными нейтральными подавителями коррозии.
Если нет необходимости в высоком сцеплении поверхности, поры после окрашивания закрываются запечатываются, уплотняются , чтобы не допустить коррозии через них и удержать красители. Холодная обработка, когда поры закрываются пропиткой герметиком тефлоном, ацетатом никеля, ацетатом кобальта, бихроматами натрия или калия в ванной при комнатной температуре, более распространена из-за экономии электроэнергии но такие покрытия не подходят для склеивания.
Анодированный защитный слой представляет собой обычный окисленный алюминий Al2O3, но не в виде мягкой аморфной микропленки, которая всегда присутствует на его поверхности, а как кристаллическая структура, по свойствам напоминающая корунд или шпинель. Анодированная пленка отличается следующими характеристиками: Микрокристаллическая структура; Наличие огромного количества пор в поверхностном слое анодированной пленки и сверхплотная и прочная структура в основании; Невероятно прочное сцепление окисленного слоя с металлом. К сведению! При точном соблюдении технологического процесса четкой границы между металлом и анодированной пленкой не существует. Сложная сетка из микрокристалликов плавно переходит в металл без четко очерченной границы. Что это означает? Это значит, что пленка из анодированного алюминия не отслоится от основы при любых нагрузках и через 40 лет, тогда как никелевое или лакокрасочное покрытие со временем медленно отслаивается от алюминиевой матрицы. В зависимости от выбранных условий получения анодированной поверхности технология позволяет получить несколько вариантов защитного слоя.
Сверхтонкая окисленная пленка упорядоченной структуры при толщине в 10-25 мкм на поверхности алюминиевого зеркала даже не просматривается невооруженным глазом. Применение других электролитов для получения анодированного алюминия Есть и другие электролиты для получения оксидной пленки на алюминии, основы процесса анодирования остаются те же, меняются лишь режимы тока, время процесса и свойства покрытия. Щавелевокислый электролит. В результате анодирования пленка выходит желтоватого цвета, имеет достаточную прочность и отличную пластичность. При изгибании покрытой поверхности слышен характерный треск пленки, но свойства она от этого не теряет. Недостатком является слабая пористость и ухудшенная адгезия по сравнению с сернокислым электролитом. Ортофосфорный электролит. Получаемая пленка очень плохо окрашивается, зато отлично растворяется в никелевом и кислом медном электролите при осаждении этих металлов, то есть применяется в основном как промежуточный этап перед омеднением или никелированием. Хромовый электролит. Полученная пленка имеет красивый серо-голубой цвет и похожа на эмалированную поверхность, процесс получил отсюда название эматалирования.
В настоящее время эматалирование очень широко применяется и имеет ряд других вариантов состава электролита, на основе других кислот. Смешанный органический электролит. Раствор содержит щавелевую, серную и сульфосалициловую кислоты. Цвет пленки отличается в зависимости от марки сплава анода, характеристики покрытия по прочности и износостойкости очень хорошие. Анодировать в данном электролите можно не менее успешно алюминиевые детали любого назначения. Перфорирование Этот метод обработки приобретает все большее значение по причине возрастающих требований в светотехнике при производстве как светильников с прямым и отраженным светом, так и вторичных, и эвольвентных отражателей. Здесь важно перфорировать отверстия с диаметром менее 1,2 мм. Решающим для равномерного распределения света являются высокоточные перфораторы с правильно подобранным габаритом резки от вырубного штампа до матрицы и маркой стали, подходящей для алюминия, что позволит избежать образования отложений по краям отверстий. Смазка поверхности во время процесса перфорирования здесь также важна. Для этого используются летучие смазочные материалы в сочетании с подходящей защитной пленкой, что позволяет избежать проникновение смазки под защитную пленку на зеркальную поверхность формуемого материала.
Мы готовы предоставить Вам информацию о компаниях с хорошей репутацией, занимающихся перфорацией. У нас Вы можете получить также матрицу стандартов перфорирования. Преимущества применения алюминиевого анодированного профиля Анодированный алюминиевый профиль применяется для изготовления навесных вентилируемых фасадов, монтажных лестниц, поручней. Защитная пленка не только защищает сам металл, но и ваши руки от серой алюминиевой пыли. Женщинам интересно будет узнать, что алюминиевые вязальные спицы тоже анодируют, чтобы не пачкались ручки мастерицы. Но и в строительстве анодированный алюминий получил свое применение. Анодирование алюминиевого профиля используют при монтаже навесных вентилируемых фасадов в высоко- агрессивных средах. Высоко- агрессивные среды- это приморские районы из-за высокого содержания солей в воздухе или территории вблизи заводов. Города миллионники редко имеют высоко- агрессивную среду, чаще средне- агрессивную. Присвоение класса агрессивности происходит на уровне специальных служб сан-эпидемического надзора по согласованию с администрацией города — нужно искать в их постановлениях.
Еще одно важное преимущество — окраска анодированной поверхности. Наверное, это основной плюс описанного процесса. Появилась возможность декоративной обработки изготовленных алюминиевых изделий, что сразу принесло к большому распространению его применения. Высокая износостойкость анодной пленки способствовала увеличению содержания анодированных алюминиевых деталей в общем объеме судостроительных и авиастроительных предприятий. Фасады многих Олимпийских объектов в Сочи выполнены с помощью технологии Навесной Вентилируемый Фасад на алюминиевых анодированных системах. Гравировка Лазерные надписи и гравировки отлично подходят для работы с нашими анодированными поверхностями и поверхностями с PVD покрытием благодаря высокому качеству, хорошей репродуктивности, высокой скорости письма, бесконтактной обработке, а также износостойкости лазерных инструментов и гарантированности от фальсификации самих надписей. Правильная настройка позволяет достигать различных видов надписей. При выполнении надписей лазером следует оптимизировать параметры письма, учитывая особенности нашего материала, облагороженного при помощи анодирования, так же как и в случае глубокой и широкой гравировки для предотвращения образования заусенцев у наклонных кромок и бороздок. Мы готовы помочь Вам в поиске производителей станков или компаний, занимающихся гравировкой. Что такое анодированный алюминий На сегодняшний день алюминий остается очень важным и востребованным материалом для изготовления всевозможных деталей, подделок и прочее.
Можно перечислить массу его преимуществ, например, небольшой вес, достаточная прочность, не подвергается коррозии, его легко обрабатывать для дальнейшего использования. Но при всем этом, многих не привлекает его внешний вид. Если вы хоть раз пробовали красить алюминий, то ваши попытки могли заканчиваться безуспешно, ведь краска держится на алюминии очень плохо. Если его использовать без краски, то очень скоро он покроется темными пятнами. Чтобы все это не допустить, была разработана технология анодирования алюминия. 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. Применение анодированного алюминия Существует множество сфер использования для достижения абсолютно разных целей. Сейчас рассмотрим их: Основа для окраски.
Он вошёл в стандарт обработки для сил британской армии. Несмотря на устаревшую технологию, этот процесс до сих пор используется. К 1927 году анодирование развилось: начала использоваться серная кислота, которая до сих пор остаётся основным электролитом. Этапы анодирования алюминия Анодирование алюминия можно разделить на пять основных этапов: подготовка поверхности, травление, анодирование, покраска, герметизация. Рассмотрим их подробнее. Подготовка поверхности Прежде всего заготовку необходимо очистить от жира и масел. Это осуществляется путём погружения алюминия в ванну с раствором на основе кислоты или щелочи. Это очень важный этап, влияющий на конечный результат: любые частицы пыли или грязи могут повлиять на равномерность травления и внешний вид готового изделия. Травление заготовок Это процесс подготовки поверхности, подразумевающий удаление тонкого алюминиевого слоя с заготовки. Для этого металл помещают в ванны с кислотным или каутическим раствором. Травление обеспечивает устранение всех мелких дефектов поверхности, делая её гладкой и ровной. После завершения этого этапа остатки раствора тщательно удаляют. Анодирование После тщательной подготовки заготовки из алюминия помещают в раствор с электролитами. Затем через резервуар пропускают ток мощностью от 30 до 300 Ампер на м2. Выбор мощности зависит от размера обрабатываемой поверхности и концентрации раствора. В результате этого воздействия на поверхности изделий образуется анодный оксидный слой. Алюминий промывают в деионизованной воде, чтобы удалить остатки ионов, которые могут оставить пятна. Добавление цвета к анодированной заготовке Анодированная поверхность пористая, поэтому хорошо поддаётся окрашиванию.
Основным требованием является то, что они должны иметь возможность образовывать только один оксид. Он должен обладать максимальным уровнем устойчивости. Если металл обладает способностью образовывать сразу несколько оксидов, это может привести к тому, что пленка просто начнет трескаться и не появится защитного эффекта. Кроме того оксидная пленка на поверхности металлов должна обладать пористой структурой. 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.
Анодирование алюминия: что это за процесс?
Для поддержания нужной силы тока может не хватить напряжения, выдаваемого вашим блоком питания с понижением температуры електрическое сопротивление электролита сильно возрастает. А советовать Вам делать блок питания с высоким 80-100 вольт выходным напряжением, я не буду- такое напряжение уже опасно для жизни. Потому вот я и не советую работать с электролитом ниже -10 градусов. В этих пределах нарастает плотный, окрашенный, красивый анодный слой. Я бы весьма рекомендовал плотность тока 2.. Просто это- мой любимый режим. Мне он кажется наиболее надежным.
По многим соображениям, о которых тут не буду распространяться. Ведь, напомню, пленка не только нарастает изнутри, но и растворяется снаружи. И, если скорость роста мала- большой толщины слоя вы не дождетесь, процесс анодирования превратится в процесс банального травления металла. В том смысле, что чем больше размер площадь катода пластина из свинца - тем лучше. Лучше потому что это обеспечит весьма «мягкий», равномерный режим распределения плотностей тока по поверхности обрабатываемых деталей, особенно больших. Эта самая «равномерность» весьма важна для уменьшения проблем с возможными «прогарами»и растравами деталей.
Чисто практически, площадь катода рекомендуется хотя бы в 2 раза больше, чем площадь анода-детали. При этом, если лист свинца положен на дно ванны, его нижняя поверхность- не считается, поскольку почти не работает. Таким образом, рекомендую катодную плотность тока вдвое меньшую, чем анодную. Важна лишь плотность тока. Но чисто практически, исходя из того что цепь наша имеет ненулевое электрическое сопротивление, нам потребуется довольно приличный вольтаж нашего блока питания. Причем, очень желательно- чтобы блок питания имел несколько выходных напряжений, ну хотя бы два.
Физически это- лишь отвод от середины вторичной обмотки трансформатора. У меня хорошо зарекомендовал себя вариант с 25 и 50 вольтами на выходе. Кстати, вы в курсе, что напряжение без нагрузки, и напряжение под нагрузкой у блока питания- это две большие разницы? Под нагрузкой напряжение всегда падает «проседает». И большая разница этих напряжений говорит о слабости трансформатора. Как правило, при этом, он трансформатор еще и сильно греется.
А значит- его надо менять на более мощный. А вот если напряжение вашего трансформатора при отдаче ампер так 10-15 «просело» лишь на пару вольт- это нормально. И греться сильно он не будет… Почему я хочу купить кондиционер? Соблюдение токового режима при анодировании- дело не особо хитрое. Крути себе реостат, да поглядывай на амперметр… А вот с температурным режимом- все намного сложнее. Пока что я просто перед анодированием охлаждаю 4-5 канистр с электролитом в бытовом морозильнике, и провожу анодирование при постоянном росте температуры.
В смысле, залил я раствор с -10 градусной температурой, включил ток… и поползла температура вверх! А что же вы хотите- там весьма солидное тепло выделяется по ходу дела…. А потом- электролит сливаю в канистры обратно, и по второму кругу в морозильник! Нудно, спросите? Не то слово! Вот потому то моей голубой мечтой является изготовление некой холодильной установки, способной охлаждать електролит прямо в ванне, по ходу процесса!
Как это и принято в заводской практике! И, наверное, самым простым путем тут будет переделка оконного небольшого! Сделать в ванне двойную стенку, залить туда ТОСОЛ, и в него поместить трубку охладителя… Ну или еще проще- гонять холодный воздух по тому «двойному дну». Думаю, что таки сооружу подобную «установку», тем более, что оконный кондиционер и невелик, и не особо дорог… Типичные ошибки процесса. В рамках этого сайта я описываю «холодную» технологию анодирования, в результате которой, покрытие получается очень твердое, достаточно толстое, самоокрашивающееся, с высокой коррозионной защитой. И выглядит примерно так: Поэтому, в случае отклонения процесса в какую либо сторону от именно этого варианта, я буду называть результат браком.
Хотя даже и такое бракованное покрытие- вполне честный вариант анодирования, дающий тоже неплохую защиту и приличный внешний вид. Итак, речь пойдет о типичных ошибках и «как с ними бороться». На самом деле их не так уж и много. Попробую перечислить их по порядку: 1 — Температура процесса слишком низкая. Вы не можете добиться правильной плотности тока на детали анодной плотности тока. Несмотря на то, что реостат выкручен по максимуму и напряжение, идущее с блока питания- максимально.
В результате малой плотности тока покрытие растет очень медленно, и оно- бесцветно. Проблема в том, что при очень низкой температуре элекрическое сопротивление электролита сильно возрастает, вследствии чего вашего напряжения 25-50 вольт недостаточно для получения «правильной» плотности тока. У вас есть 2 пути решения: или поднять напряжение вольт так до 60-100 опасно!!! Я бы советовал второй вариант. Плотность тока правильная, а вот твердость анодного слоя слабовата, да и окраски у него по сути нет. Так себе, легкий мутновато-молочный оттенок… Дело в том, что температура- важнейший показатель процесса.
И при превышении порога допуска, процесс изменяется качественно. Из «холодного» он становится «теплым». Со всеми вытекающими: бесцветная и не слишком толстая и твердая пленка. Даже уже полученный «холодный слой», при этом разрыхляется и постепенно растворяется. Окраска исчезла не полностью, но пленка потеряла всякую прочность. Царапины от ногтя: 3 — Анодная плотность тока мала.
Анодный слой растет медленно, он бесцветен. Хотя и прочен вполне. Дело в том, что окрашенность у анодного слоя появляется скачкообразно, примерно с анодной плотности тока в 1,5.. При меньшей- слой получается бесцветным, а вернее- слегка мутно-белым. И хоть прочность такого слоя не так уж и плоха, мы ведь хотим еще и эстетики? В качестве небольшого запаса надежности.
Вдруг вы ошиблись при подсчете площади поверхности детали? Хочется чтобы процесс шел быстро- потому вы подняли ток выше нормы. Но вас преследуют частые «пробои» и растравы то детали, то зажима подвески. Это явление называется «прогар». Вот почему это происходит: Прогар — отчего он происходит? В принципе, при очень интенсивном перемешивании электролита, и как следствии — хорошем отводе тепла от детали, допустимы большие плотности тока.
Это сокращает время процесса, и позволяет нарастить особо толстый анодный слой. 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.
Особенности роста оксида алюминия при анодировании. Формирование оксидного слоя протекает на дне пор, где препятствием для прохождения электрического тока служит только тонкий барьерный слой, толщина которого практически не меняется в процессе обработки.
С этой точки зрения можно наращивать толщину оксидного слоя без существенного увеличения напряжения на ванне. Образующиеся поры имеют форму конуса, расширяющегося к внешней стороне покрытия, поскольку эта часть дольше подвергается агрессивному воздействию электролита. Необходимо отметить, что формирование пористой структуры является необходимым условием роста оксидного слоя.
Оксид алюминия является плохим проводником электричества, а поры, хотя и заполнены электролитом, имеют весьма малый диаметр, поэтому сопротивление анода во много раз выше сопротивления на катоде и сопротивления электролита. Изменение потенциалов самих электродов вследствие поляризации незначительно по сравнению с прикладываемым напряжением, поэтому изменение напряжения во времени при постоянной плотности тока определяется изменением омического сопротивления анода. Если проводить процесс при постоянной плотности тока, то есть при постоянной скорости формирования оксида, то рост пленки будет тормозиться возрастающим сопротивлением электролита в порах.
Для дальнейшего роста требуется либо увеличение прилагаемого напряжения, либо растравливание пор. На практике преобладает второй фактор. Этому способствует значительное выделение теплоты в процессе анодного окисления, причем основная часть тепла выделяется в барьерном слое на дне пор.
Поэтому рост оксидной пленки при постоянной плотности тока сопровождается непрерывным увеличением скорости растворения оксида. Предельная толщина пленки достигается тогда, когда скорость ее образования под действием электрического тока станет равна скорости химического растворения электролитом. Чрезмерный перегрев электролита у основания пор и местное повышение его агрессивности может привести к растравливанию оксидного слоя и получению некачественных покрытий с повышенной пористостью и слабой адгезии к металлу.
Скорость химического растворения оксида алюминия сравнительно велика, особенно в агрессивных растворах серной кислоты. Растворение оксида выражается не только в стравливании поверхностного слоя формирующегося покрытия, но и в увеличении его пористости. Присутствие в алюминиевых сплавах меди и магния также несколько увеличивает скорость растворения оксида в серной кислоте.
Таким образом, соотношение скоростей формирования оксида и его химического растворения предопределяет и толщину и структуру получаемых анодно-окисных покрытий на алюминии. Ввиду того, что образующийся оксидный слой имеет высокое сопротивление, электрический ток в процессе оксидирования автоматически перераспределяется на те участки, где сопротивление меньше. Тем самым создаются условия для получения равномерного по толщине оксидного слоя на деталях сложной конфигурации.
Поэтому рассеивающая способность электролитов для анодного оксидирования алюминия и его сплавов весьма высока. Однако следует учитывать, что при недостаточном отводе тепла от формирующегося покрытия возникает возможность локального растравливания отдельных участков покрытия, которая не будет компенсирована увеличением на этих участках плотности тока. Это приведет к локальным дефектам покрытия, вплоть до полного его отсутствия.
Постепенно неудовлетворительные условия для формирования покрытия могут охватить и всю деталь. Он уменьшается с ростом температуры и продолжительности электролиза. Свойства оксидных покрытий на анодированном алюминии.
Аноднооксидное покрытие на поверхности алюминия и его сплавов благотворно сказывается на его коррозионной стойкости во многих средах, где оксид более стоек, чем основной металл. Оно успешно защищают алюминий от атмосферной коррозии, в нейтральных и слабокислых растворах неорганических солей: стойкость анодно-окисных покрытий в морской атмосфере и морской воде подтверждена многолетней эксплуатацией оксидированных алюминиевых деталей. На рисунке 13 показаны коррозионные кривые для чистого алюминия и алюминия с аноднооксидными покрытиями.
Рисунок 13 — Коррозионные кривые для чистого и анодированного алюминия: SAA - покрытие с уплотнением в воде, IC - покрытие с наполнением в неорганическом красителе, BD - покрытие с наполнением в органическом красителе, EC - электрохимическое окрашивание, Bare Al - чистый алюминий. Для чистого алюминия коррозионное сопротивление составляет 0,5953 кОм, ток коррозии 130,86 мА. После анодирования коррозионное сопротивление возрастает до 24,216 кОм, а ток коррозии падает до 7,494 мА.
В этом же ряду снижается и коррозионная стойкость алюминия.
В основном анодируют алюминиевые детали, такие как педали, выносы, звезды и прочие. На данный момент количество разнообразных красителей позволяет получать на выходе огромное число цветовых вариаций. Отдельная тема с анодирование - это ноги амортизационных вилок, а также задние амортизаторы.
Гладкость покрытия помогает значительно снизить трение ног вилки о башинги, за счет чего вилка более плавно и ровно страгивается. Именно поэтому многие производители стараются совершенствовать методы анодирования и химические составы. Анодировка придает ногам вилок характерный золотистый цвет, а в современных реалиях почти все производители переходят на черную анодировку. Более того, компания Fox предоставляет покупателям возможность приобрести вилки и амортизаторы с покрытием Kashima, которое является запантетованной технологией анодировки японской компании Miyaki.
Конкурентное преимущество имеет тот, кто предложет наиболее интересный дизайн или цветовое решение. Один из способов — анодирование анодное оксидирование , гальванический процесс формирования оксидной пленки на поверхности металла. Электрохимически сформированная оксидная пленка на поверхности алюминия или титана теоретически бесцветная. При желании ее можно и создать прозрачной или белой. Но на практике микропримеси тяжелых металлов, и дефекты кристаллической решетки приводят к окрашиванию защитного слоя. Такие отклонения от теории стали инструментом дизайнеров алюминиевых окон и фасадных конструкций, сувенирной продукции и альпинистского снаряжения. При помощи анодирования можно добиться индивидуальности и эстетичности продукции.
Анодированный алюминий, полученный в домашних условиях
Важным преимуществом импульсного наноструктурного анодирования является тот факт, что чередование режимов способствует лучшему рассеиванию тепла с поверхности заготовок. Роль анодирования алюминия в защите от коррозии, повышении прочности и эстетической привлекательности алюминиевых изделий. 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.