вполне честный вариант анодирования, дающий тоже неплохую защиту и приличный внешний вид. анодированный алюминий, нужно чуть подробнее остановиться на том, как образуется защитная пленка.
Анодирование (техническая информация)
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. Анодирование можно определить как экологически чистый электрохимический процесс, который заключается в создании оксидного слоя на поверхности обрабатываемого металла. Процесс анодирования Процесс, в результате которого, происходит образование на поверхности металла высокопористых оксидных слоев алюминия, этот процесс является электрохимическим. Анодирование – это метод обработки, который изменяет химию поверхности различных материалов, в частности, металлов. Анодирование – это метод повышения коррозионной стойкости металлического изделия путем формирования слоя оксида на его поверхности.
Что такое анодирование?
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. Смотрите видео онлайн «Подробно об анодировании-нужно ли анодирование на деталях из алюминия? Глубоким, или твёрдым анодированием называют технологический процесс, в результате которого на поверхности алюминиевых сплавов образуется защитный слой толщиной свыше 50 мкм.
Что называют анодированием и зачем его применяют
В результате их изысканий и удалось создать такой продукт, как анодированный алюминиевый профиль. Поверхностное покрытие тверже чистого металла и даже большинства его применяемых в быту сплавов. Уровень износостойкости у него также выше. Еще в числе важных преимуществ оказывается легкость использования красителей на органической основе, потому что пленка содержит много пор. Это обстоятельство важно для тех встраиваемых и отдельных продуктов, которые призваны иметь повышенный декоративный эффект. Сам процесс нанесения пленки подразумевает использование электрохимических процессов но об этом немного позже. Во многих случаях конструктивный анодированный профиль имеет окрас под натуральное серебро или оформлен в изысканном черном цвете — что и позволяет почти всегда определить факт анодирования. После такой обработки материал становится намного долговечнее и химически стабильнее.
Специалисты отмечают также, что его использование безопаснее, чем применение традиционных сплавов без дополнительного покрытия. Установлено, что анодированный профиль легче поддерживать в чистоте и порядке. Он отлично сопротивляется даже воздействию высокой влажности и другим неблагоприятным факторам.
При анодировании защитная пленка из окислов образуется из самого защищаемого металла. Анодированию поддается алюминий, магний, и титан.
Но в рамках этой статьи мы будем рассматривать лишь обработку алюминия и алюминиевых сплавов - прежде всего, дюралюминия. Вкратце процесс выглядит так: в пластиковую ванну залит электролит. Чаще всего-раствор серной кислоты, хотя есть и другие рецепты. В ванне находятся свинцовая или нержавеющая пластина катод и обрабатываемая деталь анод. При подаче тока на них на поверхности анода выделяется кислород и начинает формироваться защитный слой.
Существует несколько вариантов анодирования. Они отличаются составом электролита и разными условиями рабочего процесса. Но основное отличие в температуре электролита. Именно температура является основополагающим, влияющим на качество фактором в анодировании. Существует легкоповторяемый процесс обработки при комнатной 15-20 градусов температуре.
Он несложен, позволяет получать довольно красивое после окраски в органических красителях покрытие любого цвета. Вот несколько результатов такого процесса: Деталь до анодирования Она же после анодирования и окраски Деталь до анодирования, после него и после окраски в черный цвет Деталь после анодирования. Краситель - обычная аптечная зеленка. Увы, тёплое анодирование не лишено недостатков. Обработанные по этому процессу детали, несмотря на всю свою красоту, не имеют высокой антикоррозионной защиты.
Механическая защита покрытия также не слишком велика - обычная стальная игла легко процарапывает такое покрытие. В особо неудачных случаях защитный слой удается даже стереть рукой - настолько он может быть рыхл и непрочен. Но с другой стороны, подобное «низкопрочное» покрытие является прекрасной основой для покраски. Покрытие имеет очень высокую адгезию к органическим красителям и эпоксидным клеям. Хорошо ложатся также матовые нитро - и прочие эмали.
Несмотря на более высокую сложность, «холодный» температура обработки -10... Да, есть и такое явление — растворение слоя. На самом деле, слой одновременно нарастает со стороны металла и растворяется с внешней стороны. Скорость роста слоя более менее одинакова для обоих процессов. А вот скорость растворения внешней стороны защитной пленки - у «холодного» процесса намного ниже.
Потому и возникает возможность получить действительно толстый слой.
Основные понятия и принципы Суть технологии заключается в создании защитного оксидного слоя через погружение детали или предмета в электролит и прохождение через него постоянного тока. В качестве анода используется само алюминиевое изделие , погруженное в электролитическую ванну. Под воздействием постоянного тока на поверхности металла происходит окисление. В результате формируется твердый антикоррозийный слой. При подключении к электродам анод отдает электроны, приобретает положительный заряд и ионизируется.
Эти свободные электроны перемещаются к катоду, вызывая редукцию. Процесс сокращает количество ионов в растворе, что ускоряет окисление обрабатываемого предмета. Как это происходит Подготовка: очистка предмета от загрязнений с помощью растворителей или щелочей.
После этого нужно провести химическое полирование. Для этого алюминиевая деталь помещается на десять минут в состав из 75 объемных долей ортофосфорной кислоты и 25 серной кислоты. Затем ее можно погружать в раствор электролита. Положительный заряд источника тока присоединяется к детали, а отрицательный — к токопроводящей емкости с электролитом. Анодировка длится обычно примерно 90 минут. Окончательным этапом является уплотнение пор пленки, которые уплотняются после кипячения детали в воде примерно в течение двадцати минут. Анодированные детали имеют серый, золотистый, оливковый, черный или коричневый оттенок и незначительную приятную шероховатость.
Качество анодировки можно проверить следующим образом: по анодированной поверхности нужно провести черту химическим карандашом. Если черта не смоется проточной водой, то процедура выполнена хорошо.
Технология анодирования металла, способы покрытия
При изготовлении детали, подлежащей анодированию, необходимо оставить на ней небольшую площадку. Это - так называемый технологический контактный лепесток, который после анодирования удаляется. В нем сверлится отверстие диаметром 3,3 мм под винт МЗ. Деталь тщательно зачищается мелкой шкуркой, обезжиривается в любом стиральном порошке и промывается в проточной водопроводной воде, после чего к ее поверхности не следует прикасаться руками. Винтом с гайкой к лепестку детали присоединяется провод, предназначенный для ее подключения к положительному полюсу источника тока. Лепесток, винт с гайкой и конец провода покрывают слоем пластилина, чтобы исключить их взаимодействие с электролитом.
После этого вся деталь протирается ватой, смоченной ацетоном, и подвешивается в ванночку. Для подвески можно использовать изоляционный стержень из текстолита или оргстекла, положенный на борта ванночки. Ванночка должна быть выполнена из алюминия и соединяется с минусом источника тока через последовательно включенный амперметр можно использовать авометр в режиме амперметра и переменный резистор для регулирования тока. Подвешенная деталь не должна касаться ванночки, а минимальное расстояние между ними должно быть порядка 10 мм. В ванночку заливается электролит до такого уровня, чтобы им была покрыта вся деталь, и деталь соединяется с плюсом источника тока.
В процессе анодирования видно, что вся поверхность детали начинает покрываться пузырьками газа и легким серым налетом, что указывает на начало процесса.
Данный метод позволяет добиться более толстого и прочного защитного слоя. Процесс анодирования в сернокислом электролите подразумевает снижение температуры до — 10С. В зависимости от состава сплава металл приобретает тот или иной цвет. Покрытие металла после анодирования становится невероятно прочным и износостойким. От качества данного этапа зависит протекание химических процессов и окончательное качество материала.
При этом металл наносимый, как покрытие выделяется из раствора на аноде, то есть отрицательно заряженом электроде. Путем анодирования можно получать покрытия очень разной толщины, от 10 микрон позолота , 25 микрон плакировка до миллиметра и больше. Толстое анодное покрытие сложно отличить от сплошного металла, если внутри изделия есть пустоты. Для этого нужно специальное оборудование.
Слайд 3 Описание слайда: Широко распространена технология анодирования алюминия, титана, тантала, ниобия, кремния, германия, арсенида галлия. Обычно анодирование проводят при постоянном токе в гальваностатическом или потенциостатическом режиме. Слайд 4 в водных растворах электролитов; в расплавах солей; в газовой плазме; плазменно-электролитическое оксидирование. Слайд 5 Описание слайда: При анодировании в газовой плазме оксид образуется в результате диффузии анионов кислорода из плазмы. При анодировании в водных растворах продукт представляет собой ориентированный электрическим полем полимеризованный гель оксида металла.
Анодирование алюминия: каким бывает и какие результаты дает
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. Качественная предварительная подготовка поверхности, ведь от этого напрямую зависит качество анодированных изделий, глубина цвета и прочие важные свойства. Поэтому в промышленных условиях к этому этапу предъявляются повышенные требования.
Размер детали. Анодированный слой отличается большой толщиной. Поэтому если алюминиевые детали требуют дальнейшей обработки или сборки, то должен быть заранее оставлен определенный припуск. Твердое анодирование может изменить размер элементов, за счет чего они уже не подойдут для применения в тех или иных механизмах.
Осветленная промывочная вода нейтрализуется и отправляется в канализацию. Все сточные воды, покидающие предприятие, контролируются с помощью устройства для непрерывного отбора проб, которое работает 24 часа в сутки, 365 дней в году. Аттестованная EPA химическая лаборатория на месте, в которой используется оборудование для влажного химического анализа и испытания металлов, укомплектована обученными специалистами в рабочее время. Результаты испытаний на чистоту сточных вод ежедневно передаются в местное предприятие по очистке сточных вод.
Никель — это один из регулируемых тяжелых металлов, используемых в процессе анодирования Anomatic. Никель образуется из разбавленного раствора ацетата никеля, используемого в процессе герметизации, в котором анодная пора закрывается герметизируется путем гидролиза. Промывочная вода со стадии герметизации отделяется и проходит через отдельную систему обработки никелем. Металлический никель удаляют из сточных вод путем осаждения гидроксида металла с последующим осветлением и фильтрацией. Полученный кек гидроксида никеля отправляется на никелевый завод для переработки. Этот процесс анодирования не приводит к остаточным опасным отходам. Наконец, все кислотные выбросы в атмосферу улавливаются и тщательно очищаются системами очистки, которые разрешены и регулярно проверяются Агентством по охране окружающей среды Огайо. Газы оксидов азота NOx , образующиеся в ваннах для химического осветления, химически преобразуются в газообразный азот и водяной пар.
Кислые газы нейтрализуются, а запахи устраняются с помощью многоступенчатых башенных скрубберов с насадкой и абсорбцией щелочи с высоким pH. Вторичная переработка Помимо усилий по переработке алюминия, штамповочного масла и металлического никеля, компания также имеет сложные процессы и программы по переработке фосфорной кислоты и титанового лома. Его система рециркуляции фосфорной кислоты использует оборудование ионного обмена и вакуумного разделения для очистки и повторного использования воды с фосфорной кислотой, выделенной на линиях анодирования. Более 85 процентов всей фосфорной кислоты перерабатывается, тем самым предотвращая крупномасштабное загрязнение фосфатами последующих систем водоснабжения. Титан используется в запатентованной системе конвейерных лент Anomatic и в ее стойках для анодирования. Поскольку ремни и стойки со временем изнашиваются, титановый лом улавливается и продается обратно на титановые заводы для повторного использования. Вопросы безопасности Процесс анодирования Anomatic не содержит никаких регулируемых тяжелых металлов хром VI, свинец, ртуть, кадмий, барий, мышьяк и селен , как указано в Z66. Единственными тяжелыми металлами, которые использует компания, являются никель II используется в процессе герметизации и хром III красители.
Гидроксид никеля в анодном покрытии находится в микроскопической концентрации и либо химически связан с анодной порой, либо осаждается внутри пор. Он стабилен как химически, так и физически, не растворяется в воде, поэтому не может быть растворен. Трехвалентный хром — это встречающаяся в природе форма хрома, которая является важным элементом нашего рациона и присутствует в витаминных добавках. Красители хрома III обычно считаются безопасными и полностью герметизированы внутри анодированного алюминиевого покрытия, предотвращая контакт или разрушение. Уильям Раш — президент Anomatic Corp. Что такое анодирование? При анодировании используется основной металл — алюминиевый сплав — для создания тонкого, чрезвычайно прочного и устойчивого к коррозии покрытия. Анодированная поверхность очень твердая и, таким образом, сохраняет и продлевает срок службы алюминиевого изделия.
В отличие от анодирования, покрытия — например, краска — могут значительно снизить возможность вторичной переработки алюминия и могут увеличить затраты. В производстве красок, пластмасс и гальванических покрытий используются проблемные материалы, которые могут поставить под угрозу экологические цели. С другой стороны, анодирование является «нейтральным для вторичного использования» с минимальным использованием таких материалов, как летучие органические соединения ЛОС и тяжелые металлы. Коррозионная стойкость анодированного алюминия хорошо зарекомендовала себя для промышленного применения. В транспортных компонентах, строительных элементах, контейнерах для хранения и технологическом оборудовании используется анодирование, чтобы продлить срок службы и расширить возможности алюминиевых конструкций. Анодированный алюминий безопасен для кухонной посуды и обеспечивает прочные рабочие поверхности для применений, требующих превосходной стойкости к истиранию. Анодирование также снижает трение и увеличивает смазывающую способность, что является преимуществом для установленных компонентов и для движущихся частей. Повышенная износостойкость означает более длительный срок службы.
Анодирование с твердым покрытием дополнительно улучшает износостойкость и общую стойкость покрытия к физическим нагрузкам. Алюминий экономит энергию и материалы Металлический алюминий является хорошим проводником электричества; анодное покрытие — изолятор. Комбинации двух свойств могут быть включены в системы, которые экономят энергию и материалы. Металл может служить как структурной, так и проводящей цели, в то время как анодное покрытие изолирует цепь и сохраняет структуру. Это упрощает физическую конструкцию электрических цепей и экономит место и проводку. Все вышеупомянутые свойства анодирования вносят существенный вклад в жизненный цикл продукта и снижают потребность в энергии. Экологические аспекты процесса анодирования Анодирование — это процесс на водной основе без использования летучих органических соединений. В нем нет растворителей-носителей, смол-носителей, а любая пигментация, используемая при анодировании, создается чрезвычайно небольшими количествами металлов или красителя, надежно закрепленных на твердой поверхности.
При анодировании не используются галогенированные углеводороды или аналогичные токсичные органические вещества. Подобная нейтрализация восстанавливает большинство анодирующих химикатов до обычных растворенных минералов. Большая часть анодирования выполняется без образования опасных отходов, и во многих случаях отходы анодирования с высоким содержанием алюминия являются экологически ценными для удаления загрязняющих веществ и осаждения твердых частиц в процессах очистки бытовых сточных вод. Анодирование — это не металлическое покрытие. Иногда их путают, но на самом деле это совершенно разные процессы. Анодное покрытие создается из основного металла и, таким образом, имеет по существу те же компоненты, что и алюминий. Поверхность состоит из металлов в виде ультратонкого нетоксичного оксида алюминия. Добавленные материалы составляют незначительное количество массы продукта; Паспорта безопасности материалов для анодированного алюминия идентичны паспортам для металла.
Согласно правилам EPA, обычное анодирование не приводит к образованию опасных отходов; в нем не используются летучие органические соединения или токсичные органические вещества, внесенные в список EPA. Вовлечение тяжелых металлов значительно ниже, чем при использовании пигментов для наружных красок или гальванических покрытий. Возможность повторного использования не изменяется анодированием, и не требуется промежуточная обработка для повторного ввода анодированного металла в цепь рециркуляции, в отличие от более толстых органических или гальванических металлических покрытий. Анодированный алюминий — экологически чистый выбор для различных областей применения. Анодирование — это процесс чистовой обработки алюминиевых сплавов, при котором используется электролитическое окисление поверхности алюминия для получения защитного оксидного покрытия. Анодное покрытие состоит из гидратированного оксида алюминия и считается устойчивым к коррозии и истиранию. Покрытия имеют толщину от 0,1 до 1,0 мил и практически прозрачны, хотя могут быть окрашены. В отличие от большинства других видов отделки, анодирование сохраняет естественный блеск, текстуру и красоту самого металла.
Анодированное покрытие твердое, прочное, никогда не отслаивается и в нормальных условиях никогда не изнашивается. Цель анодирования — сформировать слой оксида алюминия, который защитит алюминий под ним. Слой оксида алюминия имеет гораздо более высокую стойкость к коррозии и истиранию, чем алюминий. Существует несколько типов анодирования, при которых образуется пористый оксидный слой, который можно окрашивать органическими красителями или металлическими пигментами, что придает алюминию декоративный и защитный вид. Когда дело доходит до покрытий, анодирование — это безопасная и экологически чистая технология, столь же чистый процесс, какой доступен сегодня. Анодирование — это ускорение естественного процесса окисления. Он не производит вредных или опасных побочных продуктов и не наносит вреда здоровью человека или окружающей среде. Это определяется конечным использованием детали и необходимыми физическими характеристиками и характеристиками, такими как цвет, твердость, использование в помещении или на открытом воздухе, устойчивость к высоким уровням УФ-излучения и выцветанию, а также устойчивость к коррозии.
Большинство алюминиевых сплавов образуют оксид алюминия в резервуаре для анодирования, поэтому ответ на этот вопрос зависит от процесса анодирования и желаемого результата. Медь, содержащая серию 2000, как правило, наиболее трудно анодировать, а серии 5000 или 6000 — самые легкие.
Каков механизм анодирования алюминия? Какими свойствами обладает анодированный профиль? Понятно и подробно.
Итак, анодирование - это процесс создания на поверхности алюминия защитной оксидной пленки путем погружения в раствор электролита и воздействия на металл током анодного заряда. Электролитом чаще всего выступает водный раствор серной кислоты, источником заряда - свинцовый электрод. Под воздействием тока, на поверхности алюминия образуется тонкая оксидная пленка. Она, в дальнейшем, и обеспечивает защиту алюминия от окисления и разрушения. Для чего проводят анодирование алюминиевого профиля?
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.
Алюминиевые изделия, покрытые оксидным защитным слоем, не пачкают руки. Пользоваться такими предметами максимально комфортно, а изделие при этом сохраняет первостепенный внешний вид.
Механизм и технология анодирования Ан.окс. Структура и свойства оксида алюминия в покрытии.
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? Низкую электропроводность оксидов. На поверхности алюминия образуется диэлектрический слой, который может быть усилен эмалью или лаком.
Что касается украшений для пирсинга, среди них широко представлены анодированные модели.
Особенных советов по выбору не существует. Нужно руководствоваться лишь своими предпочтениями и желаниями. Размер подскажет мастер по пирсингу. Особенности ухода Пленка, покрывающая изделие, разрушается под воздействием хлора, лака для волос, некоторых чистящих средств. Если вы собрались заняться уборкой, то лучше это делать в перчатках или снять украшение. Особого ухода изделия не требуют. По мере загрязнения их моют в мыльной воде и полируют мягкой тряпочкой.
Ультразвуковая же чистка анодированных изделий строго запрещена.
Обычно такая кухонная утварь стоит достаточно дорого. Однако сковорода из алюминия без покрытия анодированная в состоянии обеспечить решение той же проблемы. При этом с меньшими затратами денежных средств. В строительстве применяется анодированное покрытие профилей для монтажа окон и прочих нужд. Кроме этого, разноцветные детали привлекают внимание дизайнеров и художников, они используются в различных культурных и арт-объектах во всем мире, а также в изготовлении ювелирных изделий.
Технология Для проведения работ в промышленных масштабах создаются специальные гальванические цеха и производства, которые считаются «грязными» и вредными для здоровья человека. Поэтому рекомендации по проведению процесса в домашних условиях, рекламируемые в некоторых источниках, следует воспринимать крайне осторожно, несмотря на кажущуюся простоту описываемых технологий. Анодированное покрытие можно создать несколькими способами, но общий принцип и последовательность проведения работ остаются классическими. При этом прочностные и механические свойства полученного материала зависят от, собственно, самого исходного металла, от характеристик катода, силы тока и состава применяемого электролита. Необходимо подчеркнуть, что в результате выполнения процедуры на поверхность не наносится никаких дополнительных веществ, а защитный слой образуется путем преобразования самого исходного материала. Суть гальваники — воздействие электрического тока на химические реакции.
Весь процесс делится на три основные стадии. Первая стадия - подготовка На этой стадии изделие подвергается тщательной очистке. Поверхность обезжиривается и шлифуется. После чего происходит так называемое травление. Оно осуществляется путем размещения изделия в щелочном растворе с последующим перемещением в кислотный раствор. Завершает эти процедуры промывка, в ходе которой крайне важно удалить все остатки химических веществ, включая труднодоступные участки.
От качества проведения первой стадии во многом зависит конечный результат. Вторя стадия — электрохимия На этой стадии собственно и создается анодированное алюминиевое покрытие. Тщательно подготовленную заготовку вывешивают на кронштейны и опускают в ванну с электролитом, располагая между двумя катодами.
У ювелиров, работающих с титаном, есть свои секреты по созданию металла разных цветов. Стойкость покрытия зависит от сплава и места ношения. Если оно предназначено для ношения в полости рта, то срок службы составит не более трех лет. В ушах прослужит немного дольше.
Сплав, который содержит слишком много примесей, после анодирования не блестит, непригоден для использования Плюсы и минусы Титан является самым популярным из металлов, поддающихся анодированию. Он применяется в ювелирной промышленности около двадцати лет. Главное достоинство анодированных украшений — их богатая цветовая палитра. Изготовленные из титана и ниобия, они еще и гипоаллергенны, подходят для того, чтобы использовать для свежих проколов. В их пользу говорит и небольшой вес изделий.
Анодирование, что это такое? (стр. 1 )
Мы знаем, что такое анодирование, а теперь следует узнать, какое оборудование для анодирования нужно. Наиболее частой технологией анодирования алюминия является так называемое сернокислое анодирование – по химическому составу анодного раствора (электролита). По своей сути анодирование является востребованным процессом для металлов из-за его впечатляющей способности повышать коррозионную стойкость.