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.
Что называют анодированием и зачем его применяют
| Анодирование разных металлов, преимущества метода, оборудование | Что такое анодирование и для чего оно нужно - разберем в данной статье. |
| Анодирование в "домашних" условиях V2.0 — Сообщество «Сделай Сам» на DRIVE2 | это электролитическая пассивация, применяемая для увеличения толщины естественного оксидного слоя на поверхности металлических деталей. |
| Анодирование алюминия: основы | Гальваническое анодирование представляет собой процесс образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления в проводящей среде. |
| Что такое анодирование алюминия | Анодирование — это электрохимический процесс, цель которого — создание на поверхности алюминиевой заготовки защитного слоя, устойчивого к коррозии, УФ-излучению и износу. |
| Анодированное покрытие: что это, где применяется, как изготавливается | Что такое анодирование. Процессом анодирования называется электролитическая химическая реакция металла с окислителем. |
Анодирование
Наиболее частой технологией анодирования алюминия является так называемое сернокислое анодирование – по химическому составу анодного раствора (электролита). Что такое анодирование. Анодирование – это метод повышения коррозионной стойкости металлического изделия путем формирования слоя оксида на его поверхности. Что такое анодирование? (классический процесс / ClassicELOX™). В отличии от всех остальных гальванических процессов, анодирование – процесс преобразования поверхности алюминия, при котором происходит конверсия поверхностных слоев алюминия в оксид. Анодирование металла выполняется с целью улучшения его прочностных и эстетических качеств, повышения коррозийной устойчивости и срока службы. Анодирование (синонимы: анодное оксидирование, анодное окисление) — процесс создания оксидной плёнки на поверхности некоторых металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде. Для чего необходимо анодирование Если вас интересует Узнайте, что такое анодирование и анодированное покрытие.
Основа анодирования
- Анодирование алюминия
- Процесс анодирования алюминия
- Из Википедии — свободной энциклопедии
- Что такое анодированная металлическая поверхность
- Анодное оксидирование (отделка конструкций)
- Что такое анодирование металлов и зачем его использовать? | САП Проекты
Чем отличается анодированный алюминий от обычного
Чистый алюминий высшего качества анодируется лучше, чем сплавы с другими металлами. Внешний вид анодного покрытия и его свойства износостойкость, коррозионная стойкость и т. Размер, форма и распределение интерметаллидных состоящих из двух и более металлов , частиц также влияют на качество анодирования. Химический состав алюминиевого сплава является особенно важным в изделиях, которые требуют блестящего анодирования, в этом случае необходимо, чтобы уровень нерастворимых частиц был как можно ниже. Процесс анодирования состоит из трех этапов: 1.
Подготовительный этап, в ходе которого алюминиевое изделие механически и электрохимически обрабатывается. Поверхность очищается, шлифуется и обезжиривается. Затем изделие помещается в щелочной раствор, для его протравливания. Последней стадией подготовки становиться погружение в кислотный раствор, где оно осветляется, после чего изделие тщательно промывается от кислоты.
Непосредственно этап химического анодирования алюминия. Для этого изделие подвешивают на специальные кронштейны и помещают в ванну с электролитом между двумя катодами. В качестве электролитов могут выступать растворы серной, щавелевой, хромовой и сульфосалициловой кислот, иногда с добавлением органической кислоты или соли. Серная кислота является самым распространенным электролитом, однако с его помощью не удается качественно обработать изделия с мелкими отверстиями или зазорами.
Для этих целей лучше подходят хромовые кислоты. Щавелевая кислота в свою очередь создает наилучшие изоляционные покрытия разных цветов.
Лучше всего защитный слой в результате анодирования образуется на таких металлах, как алюминий, титан, сталь, тантал. Главное же требование к технологии, чтобы металл имел только один оксид с высокими адгезивными свойствами. Но для обеспечения адгезии нужна пористая структура, которая обеспечит соприкосновение рабочей смеси с чистым металлом поверхности, что значительно ускоряет процесс оксидирования.
Получается, что при электрохимическом процессе могут образовываться два типа оксидных защитных покрытий, отличающиеся как назначением, так и строением. Первый тип — пористая поверхность оксидной плёнки. Получается при воздействии на металл кислых электролитов. Структурированная порами поверхность служит отличной основой для того, чтобы на неё легли лакокрасочные материалы, которые своей структурой, образующейся в процессе полимеризации основы, закрепляется во фракталах пор. То есть анодированная поверхность способствует повышенной адгезии.
Относится ко второму типу. Это самостоятельное защитное покрытие, которое защищает металл от контактов с внешней агрессивной средой. Впрочем, созданием защитных слоёв процесс анодирования не ограничивается. Применяя разные материалы и меняя уровень напряжения, можно получить разные оттенки анодированной плёнки. Чем активно пользуются дизайнеры при оформлении интерьеров, когда облицовочным материалом служит алюминий.
Показания к анодированию алюминия Хотя большинство марок Al имеют хороший внешний вид и коррозионную стойкость во многих случаях, иногда требуется дальнейшее повышение этих свойств. Это может быть достигнуто с помощью вышеназванного процесса. Покрытие из оксида алюминия может не иметь требуемой степени защиты на некоторых сплавах. Кроме того, они могут иметь слой оксида алюминия после процесса анодирования, который оставляет нежелательный цвет, такой как непривлекательный желтый, коричневый или темно-серый. Несмотря на то, что существуют некоторые вариации от каждого сплава к сплаву, вот краткий анализ анодирования по типу серии: 1XXX — эта серия покрывает чистый Al.
Он в этой серии может быть анодирован. Образующийся слой оксида алюминия, который образуется, является прозрачным и несколько блестящим. Поскольку нижележащий чистый Al является относительно мягким, обработанные предметы могут быть легко повреждены и не иметь механических свойств по сравнению с другими сериями Al-сплавов. Медь в этих сплавах создает очень прочный и твердый Al -сплав. Хотя медь полезна для улучшения механических свойств Al, она, к сожалению, делает эти сплавы плохими кандидатами на анодирование, матовый цвет не дает привлекательности таким изделиям.
В то время как анодированный слой обеспечивает достойную защиту Al подложки из марганца, он создает нежелательный коричневый цвет. Анодированный материал 4XXX хорошо защищен слоем оксида алюминия, созданным в процессе анодирования. Тем не менее, важно отметить, что серия 4XXX имеет темно-серый, почти черный цвет, которому не хватает эстетической привлекательности. При анодировании сплавы 5XXX имеют в результате оксидный слой, который является прочным. Они превосходные кандидаты на анодирование, тем не менее, некоторые легирующие элементы, такие как марганец и кремний, должны находиться в пределах установленного диапазона для нормального протекания процесса анодирования.
Эти сплавы являются отличными кандидатами для процесса, полученный оксидный слой прозрачен и обеспечивает превосходную защиту. Поскольку сплавы 6XXX обладают отличными механическими свойствами и легко анодируются — алюминий анодированный данной серии часто применяется для конструкционных проектов. Очень хорошо подходит для процесса анодирования. Последующий оксидный слой прозрачен и обеспечивает отличную защиту. Если уровень цинка становится чрезмерным, оксидный слой, может стать коричневым.
Это можно сделать путем помещения обработанной поверхности в воду либо в специальный раствор. Перед этой стадией возможна эффективная покраска детали, поскольку наличие пор позволят обеспечить хорошее впитывания красителя. Возможности применения анодированного алюминия Анодированные детали используются в самых разнообразных сферах. Этим способом обрабатываются предметы интерьера, посуда, поручни и другие изделия, которые используются каждый день. Также этот процесс используют для навесных алюминиевых фасадов — они приобретают повышенную стойкость к внешним атмосферным воздействиям.
Анодирование применяют для защиты от коррозии деталей различной техники. Это комплектующие автомобилей, самолетов, судов, всевозможных летательных аппаратов. Обработка увеличивает прочность и обеспечивает повышенную стойкость к нагрузкам. Для чего анодируют алюминий и как его применяют Главная цель анодирования деталей, изготовленных из алюминия — повышение срока эксплуатации в условиях воздействия различных агрессивных сред. Учитывая, что чистый алюминий обладает высоким сродством к кислороду, его коррозионная стойкость выше, чем у многих других лёгких металлов конструкционного назначения.
Естественное окисление алюминия происходит при первом контакте с воздухом. Процесс же анодной обработки ещё больше увеличивает стремление обеих химических элементов создавать окислы, вступая в реакцию между собой. Способность анодной плёнки отлично впитывать красители различного химического состава делают обработанный таким способом алюминий отличным декоративным материалом. Он широко применяется для внешней отделки интерьеров зданий и сооружений. Незаменимы алюминиевые конструкции при создании: рекламных конструкций для культурно-спортивных мероприятий, выставок и шоу.
Прекрасная светоотражающая способность анодированного алюминия сделала его незаменимым материалом при изготовлении дорожных знаков. Благодаря интерференции информация, нанесённая на знак при анодировании прекрасно видна автомобилистам в ночное время суток. Рамы любительских велосипедов также изготавливаются из анодированных сплавов алюминия. На специальную одежду, которой пользуются велосипедисты в тёмное время суток, наносится тончайшая плёнка оксида алюминия. Благодаря этому силуэт легко разглядеть в темноте на почтительном расстоянии.
С той же целью анодированный металл применяется при изготовлении отражающего слоя в прожекторных установках. Отличные свойства анодированного алюминия позволяют использовать его для изготовления самого широкого круга номенклатуры деталей и узлов, применяемых в самых разных областях. Можно смело сказать: если принято решение изготовить что-то из обработанного таким способом металла, прочность и лёгкость конструкции не будет вызывать никаких сомнений! Устройства, оборудование, реактивы В промышленных масштабах анодирование делается в растворах серной кислоты разной концентрации. Они обеспечивают как большую скорость процесса, так и заданную глубину оксидной плёнки.
Применение автоматики позволило полностью автоматизировать этот достаточно вредный для здоровья процесс. Оборудование для анодирования бывает трех типов: Базовое, или основное. Тут всё просто: ванна с электролитом из инертного, не вступающего в реакцию, материала, притом обладающего свойствами теплоизолятора для предотвращения перегрева электролита. И катод, материал которого находится в прямой зависимости от того материала, который нужно анодировать. Обслуживающее оборудование.
К нему относятся агрегаты, обеспечивающие работоспособность установки для оксидирования. Это узлы подачи напряжения, предохранительные и приводные механизмы. Это оборудование для работ по обработке и подготовке изделий к анодированию. В него входят и средства доставки деталей к ваннам. И средства упаковки и перемещения к местам, где готовые изделия складируются.
Самыми трудными, экологически опасными операциями при обработке металлов анодированием являются процессы загрузки и выгрузки деталей в ванны. Поэтому на качество работы приводных механизмов для этого всегда обращается особое внимание. Исторически сложилось так, что все производственные процессы связаны с потреблением переменного тока — который совершенно не годится для процессов анодирования. Для того, чтобы ток был постоянным то есть текущий в проводниках только в одном направлении, применяют выпрямители с достаточным запасом мощности. Оптимальная мощность для промышленных выпрямителей, связанных с процессами оксидирования — 2,5 киловатта.
А для обеспечения получения анодированной плёнки разных цветов и оттенков для таких выпрямителей монтируют бесступенчатую систему подачи мощности. Зачем анодировать Как уже говорилось выше, при взаимодействии алюминия с кислородом, на его поверхности образуется пленка. Она предотвращает окисление. Но здесь есть важный нюанс, эта пленка из природного оксида очень тонкая. Как следствие она может прорываться.
И чтобы исключить это, было решено анодировать алюминий. Как следствие, металл приобретает намного лучшие технические характеристики.
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. 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.
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. Рисунок 11 — Примеры идеальных и близких к идеалу ячеек пористого слоя в аноднооксидном покрытии на алюминии. Чаще же можно наблюдать более "грязные" варианты. Примеры их были показаны в начале статьи. Кроме этого, теории не предполагают возможности ветвления пор, что наблюдается в действительности. Рисунок 12 — Пример ветвления пор 4.
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 и применение анодированных покрытий
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. Все остальное будет уничтожено в процессе.
Отливки сложно анодировать, потому что они часто бывают пористыми. Для анодирования отливок предпочтительным является сплав 518. C443 также хорош, но он не устойчив к коррозии. Эти сплавы также предпочтительны для окраски, поскольку предварительная обработка краской повредит плохое литье, подобно химическим веществам для анодирования.
Как работает анодирование алюминия? Процесс, который может показаться сложным из-за протекающих различных электрохимических реакций, на самом деле довольно прост и рентабелен, что делает анодирование популярным во многих отраслях промышленности. Вот как анодировать алюминий: Во-первых, перед анодированием необходимо очистить алюминиевую деталь. Затем его помещают в ванну с электролитическим раствором и прикладывают постоянный электрический ток. Это создает положительный электрический заряд в алюминии и отрицательный заряд в пластинах электролита раствора. Результирующая электрохимическая реакция создает поры на поверхности алюминиевого компонента, которые позволяют алюминиевой подложке связываться с отрицательно заряженными ионами O2 в растворе с образованием оксида алюминия.
В конечном итоге это приводит к созданию барьерного слоя из анодного оксида на поверхности детали, который более устойчив и долговечен, чем нижележащий алюминий. Доступные материалы для анодирования Анодирование в зависимости от принципа доступно только для токопроводящих материалов, таких как металлы, но это не означает, что алюминий является единственным вариантом. Фактически, анодированные металлы также включают магний и титан. Однако, поскольку многие люди задаются вопросом, можно ли анодировать сталь или нержавеющую сталь, это недоступно, потому что оксид железа ржавчина не образует плотного, стойкого, устойчивого к коррозии покрытия на стали, поэтому его нельзя анодировать с пользой. Различные типы анодирования алюминия Существует три обычно используемых типа анодирования, каждый из которых приводит к разному набору функциональных и эстетических свойств. Тип I — анодирование хромовой кислотой При анодировании типа I хромовая кислота используется для создания тонкого покрытия на поверхности металлических деталей до 0,0001 дюйма. Хотя тип I является самым тонким анодирующим покрытием, он все же приводит к получению деталей с повышенной коррозионной стойкостью. Однако тип I также дает наименьшее поглощение цвета при окрашивании. Тип II — анодирование серной кислотой При анодировании типа II вместо хромовой кислоты используется серная кислота, что приводит к немного более толстому поверхностному слою на алюминиевой детали. Анодированная серная кислота имеет толщину от 0,0002 до 0,001 дюйма и лучше подходит для окрашивания деталей.
Детали из анодированного твердого покрытия имеют лучшую стойкость к истиранию и способность к окрашиванию; однако тип III не может быть идеальным для деталей с очень жесткими допусками. Какой тип анодирования выбрать? Какая разница? Учитывая различный сценарий применения, в котором будут использоваться ваши детали, выбор типа процесса анодирования является весьма важным шагом. Вот краткое сравнение для вашей справки. Тип I использует хромовую кислоту для создания тонкого покрытия на поверхности металлических деталей. Он обычно используется там, где требуется устойчивость к коррозии, в том числе для деталей самолетов. При анодировании типа II используется серная кислота для создания немного более толстого поверхностного слоя на алюминиевой детали. Он обычно используется для отделки товаров народного потребления, компонентов самолетов, архитектурных деталей и кухонной посуды. Тип III аналогичен типу II, но дает более толстый коррозионно-стойкий слой, что делает его хорошо подходящим для деталей, которые должны выдерживать экстремальные температуры и химическое воздействие.
Например, анодирование типа III используется военными для изготовления прочных металлических деталей. Если вы не можете решить, какой тип анодирования больше подходит для вашего проекта, RapidDirect может помочь. Мы даем профессиональные предложения на основе вашего проекта. Загрузите свои файлы дизайна и свяжитесь с нами. Каковы варианты цвета анодированного алюминия? Одно из самых значительных преимуществ анодирования — это наличие различных цветов. Стандартные цвета анодирования включают прозрачный, бронзовый, шампанский и черный. RapidDirect также предоставляет цветные карточки с номером Pantone, чтобы вы могли выбрать нужный цвет. Некоторые из дополнительных цветов анодированного алюминия можно найти на изображении ниже: Преимущества анодированного алюминия Алюминий — широко используемый материал из-за его полезных свойств, хотя металл не ржавеет, он все же подвержен воздействию элементов и он может изнашиваться, особенно из-за воздействия кислорода. В этом разделе мы расскажем о преимуществах анодирования алюминиевых деталей.
Улучшение свойств материала Во-первых, процесс чистовой обработки значительно улучшает свойства материала на поверхности детали, включая повышение устойчивости к коррозии, царапинам и погодным условиям. Кроме того, поскольку процесс является электрохимическим, барьерный слой, созданный с помощью анодирования, становится частью компонента, а это означает, что он не может отслаиваться или отслаиваться, как лакокрасочные покрытия. Что касается свойств, следует отметить, что внешний анодированный слой детали обладает изоляционными свойствами, то есть детали могут иметь более низкую электропроводность, чем раньше. Лучшее качество поверхности Вторая ключевая причина, по которой многие клиенты предпочитают анодировать свои алюминиевые изделия, — это декоративное анодированное покрытие. Анодирование также позволяет нанести цветную отделку на металлические детали. Существует практически бесконечное количество цветов на выбор, включая прозрачный анодированный алюминий, черный анодированный алюминий, синий, золотой, серый, красный и т. Советы по дизайну анодирования алюминия 1. Следите за допусками Если вы знаете, что хотите применить В процессе анодирования вашего алюминиевого компонента имейте в виду, что этот процесс действительно увеличивает толщину детали, что может хотя и незначительно повлиять на допуски детали. Если жесткие допуски имеют решающее значение, рассмотрите вариант анодирования типа I или типа II или примите во внимание дополнительный слой на этапе проектирования. Кромки и углы При анодировании важным советом при проектировании является обеспечение того, чтобы все кромки и углы заготовки имели радиус не менее 0,5 мм.
Конструкции деталей также не должны иметь заусенцев. Причина таких конструктивных соображений заключается в том, что они помогают предотвратить перегрев и даже возгорание заготовки из-за высокой концентрации электрического тока. Рассмотрите возможность использования других этапов чистовой обработки. Поскольку анодирование — это электрохимический процесс, он не имеет такого же эффекта, как дробеструйная очистка или полировка. То есть, если обработанная деталь сразу подвергается анодированию, вполне вероятно, что на поверхности готовой детали останутся следы станка или царапины. По этой причине, если требуется полностью однородная обработка поверхности, может быть полезно заранее использовать полировку, дробеструйную очистку или другой процесс механической отделки. При этом анодирование сделает поверхность детали более гладкой, чем раньше. Работа с партиями Если вы окрашиваете алюминиевые детали или изделия, рекомендуется анодировать их небольшими партиями. Это обеспечивает большую однородность цвета, поскольку может быть трудно точно сопоставить цвет от одной партии к другой. Идеальный сценарий для обеспечения однородности цвета — это сразу анодировать небольшую партию мелких деталей.
Применения для анодирования алюминия Анодирование — это высококачественный и доступный процесс окончательной обработки, который сделал его популярным для множества применений в самых разных отраслях промышленности. Его использование настолько широко, что вполне вероятно, что вы столкнетесь с анодированной металлической деталью в течение дня. Некоторые отрасли промышленности, которые регулярно используют анодирование, — это аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, архитектура, производство потребительских товаров и товаров для дома. И хотя невозможно перечислить все конкретные области применения анодированного алюминия, вот некоторые из них: кухонное оборудование, кожухи воздуховодов, осветительные приборы, продукты для приготовления пищи, фотооборудование, радиооборудование, электронные корпуса и многое другое. Как определить успешность анодирования? Есть способы узнать, подверглась ли деталь анодированию. Во-первых, обычно по матовому покрытию можно сказать, что создает анодирование. Кроме того, вы можете использовать простой скретч-тест. Поцарапайте монету по поверхности алюминиевой детали: если видна царапина, скорее всего, деталь только что отполирована, а не анодирована. Анодированная деталь будет полностью устойчивой к царапинам.
Хорошее анодирование приведет к однородной поверхности с равномерным распределением цвета. Дефекты анодирования, на которые следует обратить внимание на готовом продукте, включают ожоги от анодирования, которые вызваны высокой плотностью тока и недостаточным перемешиванием в процессе анодирования. Заключение В RapidDirect анодирование является одним из наших неотъемлемых решений отделки металлических деталей, наряду с дробеструйной очисткой, щеткой, полировкой, гальваникой, порошковой окраской и покраской. Наша команда экспертов хорошо разбирается в процессе анодирования и гарантирует нашим клиентам высококачественные алюминиевые детали.
В процессе поверхность металла может быть окрашена. Данный метод позволяет добиться более толстого и прочного защитного слоя. Процесс анодирования в сернокислом электролите подразумевает снижение температуры до — 10С. В зависимости от состава сплава металл приобретает тот или иной цвет. Покрытие металла после анодирования становится невероятно прочным и износостойким.
Это легко объясняется его защитными свойствами и привлекательным внешним видом, и благодаря этому анодированный алюминиевый профиль сегодня широко применяется не только в строительно-архитектурных конструкциях, но и в интерьерных решениях. Иными словами — на поверхности металлического субстрата выращиваются поры. Анодные оксидные пленки, полученные в результате этого процесса, могут использоваться в защитных и декоративных целях, и даже служить диэлектриком в электролитических конденсаторах. Анодирование алюминия — это необходимый процесс. При отсутствии специальных покрытий поверхность алюминия вступает в реакцию с кислородом и покрывается тонкой оксидной пленкой толщиной 2-3 нм при нормальных условиях. Эта пленка выполняет защитные функции, не давая произойти дальнейшему окислению металла. Но такое покрытие нестабильно: оно не имеет кристаллической структуры, сильно зависит от внешних факторов и не гарантирует защиты изделия от коррозии. Анодная пленка не является отдельным слоем на поверхности алюминия, а растёт из его структуры как наружу, так и внутрь , поэтому риск образования коррозии и отслоения покрытия в процессе эксплуатации полностью исключен. Стандартный технологический процесс включает в себя следующие основные этапы: Обезжиривание Во время этого процесса с поверхности металла устраняются все загрязнения и масляные пятна. Травление Этот этап предусматривает стравливание с поверхности металла естественной оксидной пленки и поверхностного слоя алюминия. Осветление или нейтрализация Данный этап предусматривает удаление с поверхности присутствующих в сплаве тяжелых металлов. Анодирование Это процесс выращивания искусственной оксидной пленки с учетом заданных параметров.
Анодированный алюминий, полученный в домашних условиях
Стандартная рабочая температура достигает 20-22 градусов. Отклонение от нее должно быть мотивировано особыми соображениями. В особой гальванической ванне аноды да, их обычно обрабатывают сразу в большом числе, чтобы ускорить и упростить процесс , могут фиксироваться или подвешиваться. Приспособления с противоположным электрическим зарядом обычно представлены свинцовыми пластинами, хотя в некоторых случаях используют пластины из химически чистого алюминия. Важно: площадь поверхности обрабатываемой детали и площадь поверхности рабочего приспособления должны совпадать, в противном случае на хороший эффект рассчитывать не приходится. Уменьшать слой электролита, разделяющий основные инструменты и заготовки, можно лишь до определенного предела, иначе качество работы падает. Необходимо понимать, что точки фиксации обрабатываемых деталей покрываться защитным слоем не могут. Этот момент должен оговариваться заранее. Подвески или фиксаторы снимать нельзя, они так и будут оставаться вплоть до завершения процесса. Срок анодирования прямо связан с габаритами деталей.
Иногда их получается покрыть защитной пленкой за 15 минут.
Анодирование помогает предотвратить это, создавая барьер между алюминием и окружающей средой. Этот барьерный слой является неотъемлемой частью металла и не может отслаиваться или отслаиваться.
Принцип анодирования алюминиевых корпусов прост. Алюминиевый корпус служит положительно заряженным анодом, а ванна с кислым электролитом — отрицательно заряженным катодом. Через электролит пропускают постоянный ток, что вызывает окисление поверхности корпуса.
Образующийся оксид алюминия является твердым, прочным и липким. Одним из основных преимуществ анодирования алюминиевых корпусов является его повышенная коррозионная стойкость. Поскольку оксидный слой составляет неотъемлемую часть металла, он предотвращает точечную и другие формы коррозии, которые могут ослабить металл и нарушить его целостность.
Анодирование также улучшает твердость поверхности и сопротивление истиранию алюминиевых корпусов. Таким образом, анодирование алюминиевых корпусов является эффективным способом защиты алюминиевых изделий от коррозии и износа. Это улучшает прочность металла, твердость и чистоту поверхности.
Создавая барьер между алюминием и окружающей средой, анодирование помогает продлить срок службы изделия и снизить затраты на техническое обслуживание. Анодирование алюминия — это процесс обработки поверхности, который включает использование анодного окисления для увеличения толщины слоя естественного оксида на поверхности металла. Этот процесс проводится для улучшения поверхностных свойств алюминия, таких как долговечность, коррозионная стойкость и эстетическая привлекательность.
Процесс анодирования алюминия включает погружение алюминиевого изделия в раствор электролита и подачу электрического тока. Благодаря этому процессу алюминиевая поверхность интегрируется с раствором. В результате получается более толстый и прочный оксидный слой, который обеспечивает превосходный барьер против внешних элементов.
Анодирование алюминиевого корпуса — это процесс обработки поверхности, который включает создание защитного слоя на поверхности алюминиевого корпуса.
Несмотря на то, что существуют некоторые вариации от каждого сплава к сплаву, вот краткий анализ анодирования по типу серии: 1XXX — эта серия покрывает чистый Al. Он в этой серии может быть анодирован. Образующийся слой оксида алюминия, который образуется, является прозрачным и несколько блестящим. Поскольку нижележащий чистый Al является относительно мягким, обработанные предметы могут быть легко повреждены и не иметь механических свойств по сравнению с другими сериями Al-сплавов. Медь в этих сплавах создает очень прочный и твердый Al -сплав.
Хотя медь полезна для улучшения механических свойств Al, она, к сожалению, делает эти сплавы плохими кандидатами на анодирование, матовый цвет не дает привлекательности таким изделиям. В то время как анодированный слой обеспечивает достойную защиту Al подложки из марганца, он создает нежелательный коричневый цвет. Анодированный материал 4XXX хорошо защищен слоем оксида алюминия, созданным в процессе анодирования. Тем не менее, важно отметить, что серия 4XXX имеет темно-серый, почти черный цвет, которому не хватает эстетической привлекательности. При анодировании сплавы 5XXX имеют в результате оксидный слой, который является прочным. Они превосходные кандидаты на анодирование, тем не менее, некоторые легирующие элементы, такие как марганец и кремний, должны находиться в пределах установленного диапазона для нормального протекания процесса анодирования.
Эти сплавы являются отличными кандидатами для процесса, полученный оксидный слой прозрачен и обеспечивает превосходную защиту. Поскольку сплавы 6XXX обладают отличными механическими свойствами и легко анодируются — алюминий анодированный данной серии часто применяется для конструкционных проектов. Очень хорошо подходит для процесса анодирования. Последующий оксидный слой прозрачен и обеспечивает отличную защиту. Если уровень цинка становится чрезмерным, оксидный слой, может стать коричневым. Это можно сделать путем помещения обработанной поверхности в воду либо в специальный раствор.
Перед этой стадией возможна эффективная покраска детали, поскольку наличие пор позволят обеспечить хорошее впитывания красителя. Возможности применения анодированного алюминия Анодированные детали используются в самых разнообразных сферах. Этим способом обрабатываются предметы интерьера, посуда, поручни и другие изделия, которые используются каждый день. Также этот процесс используют для навесных алюминиевых фасадов — они приобретают повышенную стойкость к внешним атмосферным воздействиям. Анодирование применяют для защиты от коррозии деталей различной техники. Это комплектующие автомобилей, самолетов, судов, всевозможных летательных аппаратов.
Обработка увеличивает прочность и обеспечивает повышенную стойкость к нагрузкам. Для чего анодируют алюминий и как его применяют Главная цель анодирования деталей, изготовленных из алюминия — повышение срока эксплуатации в условиях воздействия различных агрессивных сред. Учитывая, что чистый алюминий обладает высоким сродством к кислороду, его коррозионная стойкость выше, чем у многих других лёгких металлов конструкционного назначения. Естественное окисление алюминия происходит при первом контакте с воздухом. Процесс же анодной обработки ещё больше увеличивает стремление обеих химических элементов создавать окислы, вступая в реакцию между собой. Способность анодной плёнки отлично впитывать красители различного химического состава делают обработанный таким способом алюминий отличным декоративным материалом.
Он широко применяется для внешней отделки интерьеров зданий и сооружений. Незаменимы алюминиевые конструкции при создании: рекламных конструкций для культурно-спортивных мероприятий, выставок и шоу. Прекрасная светоотражающая способность анодированного алюминия сделала его незаменимым материалом при изготовлении дорожных знаков. Благодаря интерференции информация, нанесённая на знак при анодировании прекрасно видна автомобилистам в ночное время суток. Рамы любительских велосипедов также изготавливаются из анодированных сплавов алюминия. На специальную одежду, которой пользуются велосипедисты в тёмное время суток, наносится тончайшая плёнка оксида алюминия.
Благодаря этому силуэт легко разглядеть в темноте на почтительном расстоянии. С той же целью анодированный металл применяется при изготовлении отражающего слоя в прожекторных установках. Отличные свойства анодированного алюминия позволяют использовать его для изготовления самого широкого круга номенклатуры деталей и узлов, применяемых в самых разных областях. Можно смело сказать: если принято решение изготовить что-то из обработанного таким способом металла, прочность и лёгкость конструкции не будет вызывать никаких сомнений! Устройства, оборудование, реактивы В промышленных масштабах анодирование делается в растворах серной кислоты разной концентрации. Они обеспечивают как большую скорость процесса, так и заданную глубину оксидной плёнки.
Применение автоматики позволило полностью автоматизировать этот достаточно вредный для здоровья процесс. Оборудование для анодирования бывает трех типов: Базовое, или основное. Тут всё просто: ванна с электролитом из инертного, не вступающего в реакцию, материала, притом обладающего свойствами теплоизолятора для предотвращения перегрева электролита. И катод, материал которого находится в прямой зависимости от того материала, который нужно анодировать. Обслуживающее оборудование. К нему относятся агрегаты, обеспечивающие работоспособность установки для оксидирования.
Это узлы подачи напряжения, предохранительные и приводные механизмы. Это оборудование для работ по обработке и подготовке изделий к анодированию. В него входят и средства доставки деталей к ваннам. И средства упаковки и перемещения к местам, где готовые изделия складируются. Самыми трудными, экологически опасными операциями при обработке металлов анодированием являются процессы загрузки и выгрузки деталей в ванны. Поэтому на качество работы приводных механизмов для этого всегда обращается особое внимание.
Исторически сложилось так, что все производственные процессы связаны с потреблением переменного тока — который совершенно не годится для процессов анодирования. Для того, чтобы ток был постоянным то есть текущий в проводниках только в одном направлении, применяют выпрямители с достаточным запасом мощности. Оптимальная мощность для промышленных выпрямителей, связанных с процессами оксидирования — 2,5 киловатта. А для обеспечения получения анодированной плёнки разных цветов и оттенков для таких выпрямителей монтируют бесступенчатую систему подачи мощности. Зачем анодировать Как уже говорилось выше, при взаимодействии алюминия с кислородом, на его поверхности образуется пленка. Она предотвращает окисление.
Но здесь есть важный нюанс, эта пленка из природного оксида очень тонкая. Как следствие она может прорываться. И чтобы исключить это, было решено анодировать алюминий. Как следствие, металл приобретает намного лучшие технические характеристики. Так, анодированный алюминий не подвергается коррозии. Образующаяся пленка устойчива к износу.
Спустя время, это покрытие не будет даже отслаиваться. Здесь важно понимать еще один нюанс, почему это стало возможным. Некоторые металлы покрывают хромом или цинком. В случае алюминия его ничем не покрывают. Эта пленка образуется непосредственно на самом металле сама по себе. Так, к этой процедуре прибегают с целью, придать металлу более декоративный внешний вид, например, тот или иной оттенок.
Примечательно то, что цвет анодирования можно изменять. Для этого следует применять анилиновые красители, которые используются при покраске одежды. Если говорить за промышленные технологии, то там анодируют алюминий в растворе серной кислоты 20 процентов. Что касается домашних условий, то данная технология небезопасна, поэтому необходимо использовать другую методику. Способы анодирования Образование на металлах оксидной плёнки зависит от выбранной технологии со всеми её факторами вроде типа электролита, мощности подаваемого тока, поверхности детали-анода. Универсальность раз и навсегда отработанных методов позволяет проделывать процесс анодирования даже в домашних условиях — нужно только владеть технологиями, от которых будет зависеть цвет получаемой оксидной плёнки.
Минимизировать вред для здоровья от испарений кислот вряд ли получится, вряд ли в условиях домашней мастерской можно обеспечить герметичность ванны, эффективную систему вытяжки и фильтрации воздуха.. Среди разных видов анодирования популярен процесс нанесения цветной оксидной плёнки. Популярность его связывается не только с декоративностью получаемого покрытия, но и с разной степенью его прочности, которая зависит от цвета.
При этом анодирование само по себе не способно существенно увеличить прочность изделий, изготовленных из этого металла.
При контакте алюминия с воздухом или любым другим газом, содержащим кислород, металл естественным путем формирует на своей поверхности слой оксида толщиной 2-3 нм, а на сплавах его величина достигает 5-15 нм. Толщина анодированного покрытия алюминия составляет 15-20 микрон, то есть разница в два порядка 1 микрон равен 1000 нм. Хотя при помощи анодирования возникает плотное и равномерное покрытие, имеющиеся в нем микроскопические трещины могут привести к коррозии. Кроме этого, сам поверхностный защитный слой подвержен химическому распаду вследствие воздействия среды с высокими показателями кислотности.
Для борьбы с этим явлением применяются технологии, сокращающие количество микротрещин и внедряющие в состав оксида более стабильные химические элементы. Применение Применяются обработанные материалы весьма широко. Например, в авиации многие элементы конструкции содержат изучаемые сплавы алюминия, такая же ситуация в судостроении. Диэлектрические свойства анодированного покрытия предопределили его использование в электротехнической продукции.
Изделия из обработанного материала можно обнаружить в различной бытовой технике, включая плееры, фонари, камеры, смартфоны. В быту используют анодированное покрытие утюга, точнее — его подошвы, что значительно улучшает его потребительские свойства. При приготовлении пищи можно использовать специальные тефлоновые покрытия, чтобы избежать пригорания блюд. Обычно такая кухонная утварь стоит достаточно дорого.
Однако сковорода из алюминия без покрытия анодированная в состоянии обеспечить решение той же проблемы. При этом с меньшими затратами денежных средств. В строительстве применяется анодированное покрытие профилей для монтажа окон и прочих нужд. Кроме этого, разноцветные детали привлекают внимание дизайнеров и художников, они используются в различных культурных и арт-объектах во всем мире, а также в изготовлении ювелирных изделий.
Технология Для проведения работ в промышленных масштабах создаются специальные гальванические цеха и производства, которые считаются «грязными» и вредными для здоровья человека. Поэтому рекомендации по проведению процесса в домашних условиях, рекламируемые в некоторых источниках, следует воспринимать крайне осторожно, несмотря на кажущуюся простоту описываемых технологий. Анодированное покрытие можно создать несколькими способами, но общий принцип и последовательность проведения работ остаются классическими.
Анодирование алюминия что это такое: анодированный алюминий по выгодной цене
Анодирование — Термин анодирование Термин на английском anodizing Синонимы anodising, электрохимическое оксидирование Аббревиатуры Связанные термины адгезия, нановискер, пористый материал. Анодирование алюминия и зачем оно нужно, где применяют анодированный металл, технологии твердого, теплого и холодного анодирования, различия методов и характеристик получаемых покрытий. В сегодняшней статье мы рассмотрим, что такое анодированный алюминиевый профиль, в чём его преимущества и где он используется. Что такое анодирование и зачем оно нужно? Что такое анодирование. Процессом анодирования называется электролитическая химическая реакция металла с окислителем.
Анодирование алюминия: что это за процесс?
Анодирование — это процесс, который используется с 1920-х годов для защиты и придания цвета металлическим поверхностям. 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. При анодировании защитная пленка из окислов образуется из самого защищаемого металла. Анодирование алюминия или анодное окисление – процесс создания на поверхности металла оксидной пленки. О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам.
Анодирование алюминия: основы
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. Более подробно об этой технологии можно узнать, перейдя по ссылке или позвонив нашим сотрудникам.
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. Технический процесс Основные операции по обработке: Предварительная механическая обработка Шлифование щетками из нержавеющей стали эффект «начеса» или равномерных длинных царапин-бороздок или обработка дробью более ровное покрытие для устранения дефектов прессования или проката профилей полос, царапин, рисок, выбоин. Если покрытие выполняет только защитную функцию деталь не будет видна , то предварительная обработка может отсутствовать. Обезжиривание и очистка Устраняются масла, жиры и загрязнения, иногда стравливаются в кислотной ванне потертости и очаги начальной коррозии металл «осветляется» Анодирование Электрохимическая обработка током в кислотном растворе Окрашивание Заполнение образовавшихся пор поверхностной корки красителями Герметизация уплотнение Запечатывание пор поверхности после окрашивания Электрохимическая обработка Для создания анодированного покрытия деталь опускают в кислотный электролит — раствор воды и кислоты чаще всего в серную кислоту H2SO4, хромовую кислоту Н2СrO4, иногда — в щавелевую кислоту и подключают к плюсу источника постоянного тока. Обрабатываемая деталь является «анодом» источником положительного заряда , откуда и произошло название процесса. Минус источника отрицательный катод из свинца или легированной стали опускается в раствор.
После этого растворы отстаиваются в течение пятнадцати минут и фильтруют. Затем нужно приготовить электролит, смешав девять объемных частей питьевой соды с одной объемной частью раствора соли. Перед тем как проводить анодирование деталей, нужно тщательно зачистить наждачной бумагой или напильником, а потом обезжирить. 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.
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. Цветное анодирование Когда вы думаете об анодировании алюминия, в первую очередь, это поверхность яркого цвета.
Процесс анодирования алюминия
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. Этот этап не является обязательным, однако часто осуществляется, чтобы получить более привлекательное изделие. Герметизация После основных этапов заготовку погружают в раствор ацетата никеля, чтобы заполнить образовавшиеся поры и герметизировать полости на её поверхности.
В результате получается изделие с гладкой, однородной структурой. Технологии Анодирование алюминия проводится разными способами. У каждой технологии есть особенности, плюсы и минусы.
На свойства поверхности влияет плотность тока и температура электролита. Чем выше плотность тока и ниже температура, тем твёрже получается оксидная плёнка. При высокой температуре получается мягкое и пористое покрытие, которое хорошо поддаётся окрашиванию.
Рассмотрим технологии подробнее. Твердое анодирование Твердое анодирование — это способ обработки, при котором в роли электролита выступает не только раствор серной кислоты H2SO4, а сразу несколько кислот. Возможно применение щавелевой, уксусной, борной или ортофосфорной кислоты, триоксида хрома, различных органических соединений.
Эта технология используется в современной промышленности чаще всего. Она позволяет получить на поверхности заготовки очень тонкий, но при этом прочный оксидный слой.
Можно сделать цветное анодное оксидирование. Такой результат можно получить, изменяя уравнения силы подаваемого тока и плотности электролита это возможно, когда проводится анодирование титана и других твердых материалов или с использованием краски чаще для алюминия и других мягких металлов, но этот процесс применяется и на твердых основах. Окрашенные таким образом предметы имеют более ровный и глубокий цвет. Промышленный метод дает более высокую прочность покрытия, возможность провести глубокое анодирование с одновременным нанесением катодной электрохимической пенки, дающей дополнительную защиту от коррозии. Но, даже проведенная в домашних условиях анодно-катодная обработка поможет сделать диски или другие детали движущихся механизмов более прочными, износостойкими. Каждый из них имеет свои недостатки и преимущества.
Теплый метод Наиболее легкий процесс для проведения своими руками. Успешно протекает при комнатной температуре, при использовании органической краски, позволяет создавать удивительно красивые вещи. Для этой цели можно использовать как готовые краски, так и аптечные красители зеленку, йод, марганец. Твердое анодирование по такой технологии получить не удастся, оксидная пенка получается непрочная, дает слабую защиту от коррозии, легко повреждается.
Чем активно пользуются дизайнеры при оформлении интерьеров, когда облицовочным материалом служит алюминий. Устройства, оборудование, реактивы В промышленных масштабах анодирование делается в растворах серной кислоты разной концентрации.
Они обеспечивают как большую скорость процесса, так и заданную глубину оксидной плёнки. Применение автоматики позволило полностью автоматизировать этот достаточно вредный для здоровья процесс. Оборудование для анодирования бывает трех типов: Базовое, или основное. Тут всё просто: ванна с электролитом из инертного, не вступающего в реакцию, материала, притом обладающего свойствами теплоизолятора для предотвращения перегрева электролита. И катод, материал которого находится в прямой зависимости от того материала, который нужно анодировать. Обслуживающее оборудование.
К нему относятся агрегаты, обеспечивающие работоспособность установки для оксидирования. Это узлы подачи напряжения, предохранительные и приводные механизмы. Это оборудование для работ по обработке и подготовке изделий к анодированию. В него входят и средства доставки деталей к ваннам. И средства упаковки и перемещения к местам, где готовые изделия складируются. Самыми трудными, экологически опасными операциями при обработке металлов анодированием являются процессы загрузки и выгрузки деталей в ванны.
Поэтому на качество работы приводных механизмов для этого всегда обращается особое внимание. Исторически сложилось так, что все производственные процессы связаны с потреблением переменного тока — который совершенно не годится для процессов анодирования. Для того, чтобы ток был постоянным то есть текущий в проводниках только в одном направлении, применяют выпрямители с достаточным запасом мощности. Оптимальная мощность для промышленных выпрямителей, связанных с процессами оксидирования — 2,5 киловатта. А для обеспечения получения анодированной плёнки разных цветов и оттенков для таких выпрямителей монтируют бесступенчатую систему подачи мощности. Способы анодирования Образование на металлах оксидной плёнки зависит от выбранной технологии со всеми её факторами вроде типа электролита, мощности подаваемого тока, поверхности детали-анода.
Универсальность раз и навсегда отработанных методов позволяет проделывать процесс анодирования даже в домашних условиях — нужно только владеть технологиями, от которых будет зависеть цвет получаемой оксидной плёнки.
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.
Анодирование
| Подробно об анодировании-нужно ли анодирование на деталях из алюминия? Важно знать про анодирование | Анодирование (синонимы: анодное оксидирование, анодное окисление) — процесс создания оксидной плёнки на поверхности некоторых металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде. |
| Анодирование алюминия: что это за процесс? | Анодирование — это процесс, который используется с 1920-х годов для защиты и придания цвета металлическим поверхностям. |
| Анодирование разных металлов, преимущества метода, оборудование | Что такое анодирование. Процессом анодирования называется электролитическая химическая реакция металла с окислителем. |
| Что такое анодирование алюминия – процесс и технология цветной анодировки | Анодирование — процесс создания оксидной плёнки на поверхности некоторых металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде. |
Анодированные украшения: особенности технологии, советы по выбору и уходу
| Анодирование – это эффективная обработка металла | Анодирование — это процесс, который используется с 1920-х годов для защиты и придания цвета металлическим поверхностям. |
| Анодирование в "домашних" условиях V2.0 — Сообщество «Сделай Сам» на DRIVE2 | Анодирование в обобщенном смысле – это электрохимический процесс образования стабильных оксидных покрытий на поверхности металлов. |
Анодирование: что это такое, применение, процесс
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. Что такое анодирование. Процессом анодирования называется электролитическая химическая реакция металла с окислителем. Цель этой статьи — глубоко изучить принцип процесса анодирования алюминия и его рабочий механизм, чтобы обеспечить четкое понимание и руководство для исследователей в инженерных и производственных областях. Анодирование в обобщенном смысле – это электрохимический процесс образования стабильных оксидных покрытий на поверхности металлов.