Анодирование металла выполняется с целью улучшения его прочностных и эстетических качеств, повышения коррозийной устойчивости и срока службы. Анодированный алюминий: черный, матовый, листовой Сферы применения материала, методики и технологии анодирования в промышленности и в домашних условиях. Мы знаем, что такое анодирование, а теперь следует узнать, какое оборудование для анодирования нужно. Анодирование в компании Галарс-СПб, технология процесса, преимущества анодирования. Что такое анодирование и в чем заключаются преимущества анодированных металлоконструкций от не прошедших такую обработку?
анодирование
Ответив на вопрос: анодирование – что это такое, необходимо разобраться с оборудованием, которое предназначено для проведения данного процесса. Наиболее частой технологией анодирования алюминия является так называемое сернокислое анодирование – по химическому составу анодного раствора (электролита). В этой статье вы узнаете, что такое анодирование и как происходит нанесения защиты на изделия. Его характеристики можно улучшить благодаря анодированию, в результате которого на поверхности образуется прочный и устойчивый защитный слой. Что такое анодирование. Что такое анодирование металла? Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления. Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления.
Анодирование алюминия что это такое: анодированный алюминий по выгодной цене
При этом вся анодная обработка металла осуществляется в кислой среде при температуре от 40 до 50 градусов Цельсия. Анодирование стали Анодирование стали является сложным процессом. Для этого используется либо щелочная среда, либо кислая. В результате образуется оксидная пленка, которая придает высокий уровень прочности. Анодирование меди Чаще всего анодирование меди и ее сплавов осуществляется химическим или электрохимическим способами.
В результате поверхность материала в большинстве случаев приобретает цветное покрытия. Для получения пленки из меди применяется кислая или цианистая жидкость. Медные сплавы, в состав которых входят легирующие металлы повергаются анодному окислению намного сложней. Анодирование серебра Анодное окисление серебра позволяет придать изначально белому металлу черный, фиолетовый либо синий оттенок без изменения структуры и качественных характеристик обрабатываемого материала.
Обработку серебряных изделий специалисты рекомендуют производить при помощи серной печени. При проведении анодирования серебро начинает менять цвет примерно через полчаса. После того, как изделие обретет необходимый цвет, его необходимо достать из жидкости и тщательно промыть сначала горячей, потом теплой и, наконец, холодной водой. Виды анодирования: В зависимости от вида кислородсодержащей среды, заполняющей межэлектродное пространство, различают анодирование: в водных растворах электролитов, в расплавах солей, в газовой плазме, плазменно-электролитическое.
Анодирование в водных растворах электролитов это наиболее распространенный и универсальный способ, легко поддающийся автоматизации.
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". Рисунок 9 — Ячейка Келлера. Рост анодно-оксидного слоя происходит на дне образовавшихся пор за счет превращения все более глубоких слоев металла в оксид. В дальнейшем под действием электролита оксид, образующий стенки ячеек, гидратируется.
При этом происходит адсорбция воды, анионов электролита и продуктов анодной реакции. Наличие в составе оксидного слоя анионов электролита заставило ученых связать рост и особенности его строения с коллоидной структурой. С позиции теории Богоявленского рисунок 10 образование анодно-оксидных пленок начинается с возникновения мононов - мельчайших частиц оксида с адсорбированными анионами электролита. Зарождение мононов происходит в результате встречи потоков ионов. Мононы - зародыши будущих мицелл.
С увеличением числа мононов они превращаются в полиионы - волокнистые палочкообразные мицеллы коллоидной степени дисперсности, которые образуют скелет ориентированного геля оксида алюминия. В него внедряются анионы электролита, теряя частично при этом свою гидратную оболочку. Адсорбция анионов и воды, осуществляемая по межмицеллярным порам, обуславливает отрицательный заряд монон и мицелл, заставляя их плотно прижиматься к аноду и сращиваться с металлом, препятствуя слиянию мицелл в беспористый слой. Поры при таком рассмотрении представляют собой естественное межмицеллярное пространство. Наряду с процессами образования мицеллярных слоев с участием анионов протекают сопряженные процессы растворения образующегося оксида.
Рисунок 10 — Иллюстрация теории Богоявленского. Интересно отметить, что размеры ячеек Келлера близки размерам мицелл геля Al OH 3. Толкование механизма роста анодной пленки с позиций коллоидной химии позволяет объяснить внедрение в ее структуру анионов и катионов электролита и отдельных составляющих оксидируемого сплава. При этом сопряжение процессов образования оксида и его растворения в электролите также учитывается коллоидной теорией. Теперь следует заметить, что структура анодированного алюминия, на самом деле, может быть весьма далека от идеальной, описанной в теории.
В частности теория говорит о правильных гексагональных ячейках, в центре которых находится одна пора. На самом деле, получить такую структуру можно только специальными методами, например, многостадийным анодированием в определенных режимах. Примеры таких "правильных" покрытий приведены на рисунке 11. Более глубокое описание наноструктурированного аноднооксидного будет приведено ниже.
На поверхности образуется защитный слой, но он непрочный и требует закрепления. Для этого деталь погружают в кипящую воду либо в емкость со специальным составом. Закрепления не требуется, если изделие будет окрашиваться.
Закрепителем в этом случае выступит краска, которая держится намного лучше на пористой поверхности. Применение анодированного металла Процесс анодирования увеличивает стоимость изделия, поэтому в некоторых случаях можно сэкономить, купив алюминиевый профиль без защитного слоя. Однако в некоторых случаях лучше выбирать материал с защитным покрытием, например: Если материал будет использован для монтажа уличных сооружений, которым требуется защита от коррозии. Для обеспечения надежной защиты толщина слоя на поверхности деталей должна быть не меньше 15-25 мкм. Если необходимо обеспечить отражающие свойства, поскольку в результате анодирования поверхность алюминия становится блестящей.
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. Анодирование алюминия Оксидирование этого металл даёт самые широкие возможности с широчайшей сферой применения. Есть много способов образования на поверхности этого металла оксидов, более половины из них связаны с получением цветных ярко окрашенных, поверхностей. Чем отличается анодированный алюминий от обычного — Металлы, оборудование, инструкции 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. Анодирование — что это Под анодированием подразумевается анодное оксидирование. То есть это процесс, в результате которого на поверхности алюминия образуется или появляется оксидное покрытие. Вследствие этого процесса происходит окисление металла. В результате алюминий становится неуязвимым для негативного воздействия извне.
То есть окисленное место становится намного прочнее. 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.
Если он будет без анодного покрытия, то на руках могут оставаться следы. Чтобы это исключить все эти детали анодируют, что позволяет держать руки в чистоте. Для достижения таких результатов поры анодного покрытия наполняются. Отражение в проекторах. Технология сернокислого анодирования используется для защиты отражателей прожекторов. Это отражение будет сохраняться годами. А если необходимо почистить его поверхность, то для этого нет никаких проблем.
В тепловых отражателях. Используется анодированный алюминий в нагревательных рефлекторах. Поверхность легка к любому очищения. Может использовать в помещениях с повышенной влажностью. Толщина покрытия составляет 1 микрон. Эффективная борьба с износом и трением. За счет более твердого покрытия значительно снижается износ.
В этом случае анодное покрытие может достигать до 60 микрон. Электрический изолятор. В некоторых типах трансформаторов сегодня принято использовать алюминиевую ленту, в обязательном порядке анодированную. Такое покрытие прекрасно сопротивляется воздействию тепловой энергии. Теплое анодирование Выполняется эта работа при комнатной температуре от 15 до 20 градусов по Цельсию. Процедура известна как легкоповторяемая. При простых манипуляциях можно получить красивый результат.
Однако, данный способ не позволяет достигать прекрасной антикоррозийной защиты. При контакте материала с агрессивной средой, коррозия может проявиться. Также заготовка не будет отличаться хорошей механической защитой. Например, покрытый материал легко поцарапать даже иголкой, а иногда можно стереть и рукой. Но с другой стороны, это покрытие служит прекрасным основанием для дальнейшей обработки материала. Процесс анодирования проходит в такой последовательности: Заготовка обезжиривается. В ванне необходимо анодировать заготовку до молочно-мутного оттенка.
После в холодной воде осуществляется процесс промывки. Далее происходит процесс окраски заготовки. Для этого используется горячий раствор анилинового красителя. На протяжении 30 минут происходит заключительный этап — закрепление всех слоев. Благодаря этому можно достичь намного лучшего качества, твердости и прочности анодного покрытия. Холодный процесс прекрасно демонстрирует небольшую скорость растворения внешней пленки. Как следствие, образуется толстый слой.
Совсем обратная ситуация при теплом процессе. Итак, для достижения таких результатов необходимо создать условия принудительного охлаждения. Без этого создать красивое и износоустойчивое покрытие создать будет невозможно. Если говорить о минусе этой технологии, то она заключается в следующем: поверхность нельзя окрасить органическими красителями. Технологический процесс того, как происходит холодное анодирование алюминия выглядит так: Поверхность тщательно обезжиривается. В ванне происходит процесс анодирования до образования плотного оттенка. Осуществляется промывка в холодной и горячей воде.
Далее происходит процесс варки заготовки в дистиллированной воде.
Технология анодирования алюминия
Речь идет, в том числе, о радиаторах охлаждения, светодиодных светильниках, корпусах приборов, крепежных элементах и других деталях. В результате многолетних экспериментов специалисты нашей компании подобрали особую технологию анодирования: за счет достижения поверхностью коэффициента черноты 0,8 — 0,85 удается обеспечить максимальную излучательную способность. Это значительно продлевает срок службы всего изделия. Анодно-окисная пленка обеспечивает коррозионную стойкость до 25 лет даже в агрессивной среде и повышает механическую износостойкость изделия. Она представляет собой беспорядочно распространённые «нити».
На начальном этапе такая коррозия повреждает покрытие, создавая червовидный точечный след. А затем в зоне поражения покрытие отслаивается полностью, что позволяет коррозионной среде вступить в реакцию с алюминиевой подложкой, находящейся под покрытием. Анодирование — единственный способ защиты поверхности алюминия, который позволяет защитить металл от нитевидной коррозии. Поэтому особый вид анодирования — преданодирование — используется в качестве подготовки перед полимерно-порошковым покрытием поверхности изделий из алюминия, которые впоследствии эксплуатируются в агрессивных для алюминия среде.
Линия анодирования и линия порошкового окрашивания, функционирующие в рамках одного предприятия, позволяют использовать технологию SEASIDE с предварительным анодированием перед окрашиванием. Это дает возможность наносить покрытия на элементы конструкций, эксплуатирующихся в условиях повышенного агрессивного воздействия окружающей среды, таких как: высокая температура, соляная атмосфера, загрязненный воздух, ветровая эрозия, ультрафиолетовое излучение и другие неблагоприятные факторы. Такие конструкции эксплуатируются, в том числе, на морском побережье, в промышленной атмосфере, в цехах химических предприятий.
Для алюминия основными цветами оксидной пленки являются оттенки желто-коричневой гаммы. Цвета титановых сплавов получаются более разнообразными. В зависимости от плотности тока, состава сплава и электролита это может быть бронзовый и желтый, голубой и пурпурный, ярко-зеленый и ярко-синий электрик.
Если же этих цветов недостаточно, то поверхность анодированного металла в отличие от необработанного хорошо удерживает неорганические пигменты и синтетические красители и может быть окрашена в любой цвет. Достоинства анодирования не исчерпываются широкой цветовой гаммой гальванического покрытия. Оксидные пленки в зависимости от условий процесса придают различные технологические свойства поверхностям металлов. Что дают оксидные покрытия, получаемые при анодировании?
Главные цели процесса: Однако преимущества анодирования алюминия не ограничиваются только защитными свойствами. Этот процесс также открывает возможности для создания различных оттенков и отделок, что позволяет адаптировать алюминиевые изделия под различные эстетические требования и дизайнерские концепции. Благодаря своей универсальности, анодированный алюминий нашел применение во многих отраслях, включая автомобильную, аэрокосмическую, электронную и строительную. Типы покрытия алюминиевых конструкций Когда дело доходит до алюминиевых конструкций, одним из ключевых аспектов, требующих особого внимания, является их покрытие. Правильно подобранное покрытие может обеспечить не только долговечность и защиту от коррозии, но и придать алюминиевым изделиям эстетическую привлекательность. Наиболее популярны сейчас такие типы покрытия алюминиевых конструкций: Порошковое покрытие - процесс, в ходе которого алюминиевая поверхность покрывается полимерным порошком, обеспечивая высокую стойкость к царапинам, химическим веществам и ультрафиолетовому излучению. Различные типы покрытия алюминиевых конструкций предлагают широкий выбор свойств и эстетических возможностей, позволяя адаптировать алюминиевые изделия под различные требования и условия эксплуатации.
Щелочи а также соли ртути, меди и ионы хлора содержащиеся в воздухе особенно опасны для алюминия: они растворяют тонкий защитный слой и вступают с ним в реакцию: металл растворяется с выделением водорода. Кислоты особенно с высокими окислительными свойствами типа серной, соляной, азотной, уксусной разрушают алюминий, образуя его соли. Металлы железо, медь образуют с алюминием гальванические пары. Кроме того, они увеличивают электропроводность электролита на поверхности металла влаги и продуктов коррозии, впитывающих ее. Возникающая электрохимическая коррозия разрушает поверхность алюминия. Идея технологии кратко Защитное покрытие создается за счет окисления поверхности алюминия кислородом, возникающим из воды при протекании тока получаемый оксид алюминия слабо реагирует с прочими химическими элементами и соединениями. Образующийся слой оксида алюминия частично разъедается кислотой: образуются многочисленные поры, через которые раствор воды и кислоты проникает еще глубже в материал. Создается толстый защитный пористый слой. История технологии Анодирование было впервые использовано в промышленном масштабе в 1923 для защиты дюралюминиевых деталей гидросамолета от коррозии с хромовой кислотой. Этот процесс был тогда назван «процессом Бенгоу-Стюарта» «Bengough-Stuart process». Его модификация, с применением серной кислоты была запатентована в 1927г. Она быстро стала наиболее часто применяющейся и остается таковой в наши дни. Анодированный алюминиевый профиль достиг пика популярности в 1960-1970х годах, с тех пор постепенно вытесняется более дешевыми способами защитных покрытий: пластмассами и порошковыми покрытиями.
Анодирование
это электролитическая пассивация, применяемая для увеличения толщины естественного оксидного слоя на поверхности металлических деталей. Мы знаем, что такое анодирование, а теперь следует узнать, какое оборудование для анодирования нужно. Анодирование алюминиевых профилей широко использовалось в архитектуре в 1960-х и 70-х годах. это электрохимический процесс, который превращает металлическую поверхность в декоративную., прочный, сопротивление ржавчине, анодно-оксидная отделка.
Анодированный алюминий, полученный в домашних условиях
это техника нанесения слоя металла на какой-либо предмет путем гальваностергии. Анодирование металла выполняется с целью улучшения его прочностных и эстетических качеств, повышения коррозийной устойчивости и срока службы. 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.
Технология анодирования металла, способы покрытия
Результат — образование на поверхности металла оксидной пленки. 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.
Оксидная пленка практически не проводит ток. Обработанная посуда приобретает устойчивость к интенсивным перепадам температур. В процессе приготовления пища не подгорает. Декоративные свойства. Некоторые металлы подвергают обработке для изменения визуальных качеств. В основном, для этих целей используют алюминий как обладающий хорошим соединением с кислородом.
Добавление определенных солей в раствор электролита позволит поменять исходный цвет, придавая окрашенным изделиям ровные и глубокие оттенки. Оксидирование также позволяет скрыть незначительные дефекты поверхности, такие как царапины или потертости. В отличие от обычной нержавеющая сталь плохо поддается обработке как условно инертный металл. Для решения этой проблемы нержавейку покрывают никелем, а только затем проводят оксидирование. Ученые активно занимаются разработкой специальных паст, которые будут уменьшать инертные свойства наружного слоя нержавеющей стали. Для прочих соединений эти условия могут быть неприемлемыми. Рассмотрим особенности обработки отдельных металлов и сплавов на их основе. Анодирование меди и ее сплавов Этот металл очень плохо поддается оксидированию. Оптимальным считается электрохимический способ, в результате которого происходит изменение цвета.
Защита легких, но прочных металлоконструкций, это важный этап. Защитная оксидная пленка сникает материальные затраты на дополнительные покрытия в виде красок. Толщина пленки всего 25 мкм, что никак не влияет на точность сооружений. Оптические свойства. Алюминий отлично подходит в качестве теплового аккумулятора и распределителя тепла, но для усиления этих качеств на поверхность дополнительно наносят отражающий защитный слой из оксидной пленки. Поэтому их активно применяют в световых приборах и нагревателях с направленным действием. Металлические каркасы мебели с анодированием будут сохранять приданный им цвет неограниченно долго. Оксидная пленка на молекулярном уровне скреплена с металлом, что исключит вероятность его повреждения даже при принудительном воздействии.
Принудительное формирование оксидной пленки способствует увеличению прочности покрытия и повышению стойкости к физическим воздействиям. Электрические установки и бытовая техника. Использование оксидного слоя в качестве декоративного покрытия также обеспечивает неплохие электроизоляционные свойства поверхностей, которые могут оказаться под напряжением. Ручные приспособления и инструменты.
Само покрытие может иметь толщину от 0,00393701 до 0,03937012.
В отличие от других покрытий анодирование алюминия сохраняет естественный блеск металлов, его текстуру и эстетику самого металла. 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. Процесс анодирования Перед конкретно анодированием алюминий должен проследовать по следующему технологическому процессу: Очистка.