это техника нанесения слоя металла на какой-либо предмет путем гальваностергии. Анодирование — процесс создания оксидной плёнки на поверхности некоторых металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде. Поэтому была разработана технология анодирования – это процесс, в результате которого образуется оксидная пленка Al2O3.
Технология анодирования алюминия
| Анодирование в "домашних" условиях V2.0 | Анодирование в компании Галарс-СПб, технология процесса, преимущества анодирования. |
| Процесс анодирования алюминия | Анодированный алюминий: черный, матовый, листовой Сферы применения материала, методики и технологии анодирования в промышленности и в домашних условиях. |
Рассказываем вам об одном из самых перспективных направлений обработки алюминия и его сплавов!
Что такое анодирование алюминия. Анодирование представляет собой метод повышения коррозионной стойкости металлических деталей за счет образования на их поверхности оксидного слоя. Анодирование – это метод повышения коррозионной стойкости металлического изделия путем формирования слоя оксида на его поверхности. Анодированный алюминий: черный, матовый, листовой Сферы применения материала, методики и технологии анодирования в промышленности и в домашних условиях. Важным преимуществом импульсного наноструктурного анодирования является тот факт, что чередование режимов способствует лучшему рассеиванию тепла с поверхности заготовок.
Содержание:
- 1. Общие сведения об анодном оксидировании (анодировании) алюминия.
- Плюсы и минусы
- Анодирование алюминия: основы
- Что такое анодирование?
Что такое анодированный алюминий
Качественно анодированные детали считаются хорошими изоляторами для напряжений до 100 В, при условии целостности оксидной плёнки, которая относительно нестойкая по отношению к грубым механическим воздействиям, к примеру, она может быть легко поцарапана острым металлическим предметом. Анодирование магния[ править править код ] Магний и его сплавы обладают низкой коррозионной стойкостью, поэтому их защищают анодными пленками оксида магния. Используются растворы, состоящие из бихромата или перманганата, хромового ангидрида или фторида и гидроксида натрия. Толщина плёнки составляет 5-25 мкм.
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. Цвет может быть нанесен 2 способами: Интегральное нанесение цвета. Этот процесс окрашивания алюминия дает желаемый цвет, когда анодирование проводится в ванне.
Твердый материал, покрытый пленкой, используется в судо- и авиастроении, при монтаже строительных конструкций, которые должны выдерживать значительные нагрузки. Анодированный слой выступает как электрический изолятор, поэтому материал используется при производстве некоторых видов трансформаторов, электролитических конденсаторов. Покрытие значительно улучшает внешний вид изделий, поэтому из материала производятся системы, требующие высокой эстетики — например, элитные оконные профили. Нанесение краски позволяет получить различные оттенки, благодаря этому изделия популярны среди дизайнеров, особенно при оформлении помещений в современных стилях — лофт, хай-тек, минимализм. Для поддержания чистоты и гигиены. Неанодированный алюминий может пачкать руки, поэтому материал с защитным слоем используют для производства вязальных спиц, рукояток инструментов, лестничных перил. Для всех перечисленных и других отраслей в ассортименте нашего магазина найдутся подходящие профили. Подобрать их, ориентируясь на назначение изделий, требования к толщине защитного покрытия и конфигурации деталей, помогут наши специалисты.
При анодировании изделие, погруженное в электролит, соединяют с положительно заряженным электродом источника тока анодом. Оксидная пленка… … Энциклопедический словарь по металлургии анодирование — нанесение защитного покрытия на поверхность металлических изделий. Осуществляется в процессе электролиза, когда эти изделия являются анодом. Анодируют, как правило, алюминий и его сплавы, при этом образуются оксидные плёнки толщиной 5 25 мкм,… … Энциклопедия техники анодирование — электрохимическое оксидирование , электролитическое нанесение оксидной плёнки на поверхность металлов, сплавов и полупроводников.
Анодированное покрытие: что это, где применяется, как изготавливается
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. Разные концентрации кислот и плотность тока дают разные результаты конечной продукции.
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.
Алюминий обрабатывают до получения светло-молочной плёнки, а затем промывают струёй холодной воды и окрашивают составами на основе анилина. Таким способом можно получить привлекательную поверхность изделия. Но они не подходят для эксплуатации в тяжелых условиях, поскольку хуже защищены от коррозии, воздействия агрессивных сред и механических повреждений. Однако, высокая адгезивность поверхности отлично подходит для нанесения лакокрасочного покрытия. Их подвергают долгому принудительному охлаждению, формируя плотное покрытие, а затем закрепляют плёнку паром или горячей дистиллированной водой. Такой метод позволяет получить качественное, прочное покрытие большой толщины. Преимущества анодирования алюминия Анодированный алюминий отличается множеством преимуществ, за счёт которых он востребован в строительстве и разных сферах промышленности. Среди преимуществ: Увеличение долговечности Оксидный слой обеспечивает надёжную защиту от коррозии, ультрафиолета и механических повреждений, поэтому изделия могут выдерживать экстремальные условия эксплуатации: осадки, высокую влажность, жару. Защитная плёнка значительно продлевает срок службы изделий из алюминия.
Простота ухода и обслуживания Защитный слой прочно связан с поверхностью, поэтому он не может потрескаться или отслоиться. Поверхность устойчива к влаге и царапинам, её можно очищать различными моющими средствами без риска потери качества или внешнего вида.
Это очень важный этап, влияющий на конечный результат: любые частицы пыли или грязи могут повлиять на равномерность травления и внешний вид готового изделия. Травление заготовок Это процесс подготовки поверхности, подразумевающий удаление тонкого алюминиевого слоя с заготовки.
Для этого металл помещают в ванны с кислотным или каутическим раствором. Травление обеспечивает устранение всех мелких дефектов поверхности, делая её гладкой и ровной. После завершения этого этапа остатки раствора тщательно удаляют. Анодирование После тщательной подготовки заготовки из алюминия помещают в раствор с электролитами.
Затем через резервуар пропускают ток мощностью от 30 до 300 Ампер на м2. Выбор мощности зависит от размера обрабатываемой поверхности и концентрации раствора. В результате этого воздействия на поверхности изделий образуется анодный оксидный слой. Алюминий промывают в деионизованной воде, чтобы удалить остатки ионов, которые могут оставить пятна.
Добавление цвета к анодированной заготовке Анодированная поверхность пористая, поэтому хорошо поддаётся окрашиванию. 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.
Анодирование активно используется в автомобилестроении, судостроении, при производстве медицинского и прочего оборудования, где важно применять надежные детали, которые будут подвергаться регулярной очистке, высоким нагрузкам, должны иметь хорошие гигиенические характеристики, стойкость к изнашиванию поверхности. В промышленности большое распространение получило именно твердое анодирование, при проведении которого в основном применяется серная кислота, она гарантирует хорошую глубину проникновения, получение толстого и твердого оксидного слоя. Но помимо серной применяется уксусная и иная кислота. Это разные электролиты, есть возможность составлять и различные сочетания. Также могут использоваться источники прямого и переменного тока, а также их комбинации. Но всегда алюминиевая продукция выступает анодом, то есть подключается к положительному полюсу источника электротока, а другой элемент является катодом.
Основные этапы твердого анодирования: Подготовка алюминиевой поверхности. Затем заготовка помещается в ванну осветления с целью удаления образовавшихся темных продуктов после выполненного процесса травления. Это позволит идеально подготовить заготовку для последующей обработки. Промывка в воде с подходящими рабочими растворами. Непосредственно перед процессом анодирования заготовка промывается обязательно деминерализованной водой. Металлическая заготовка помещается в емкость с электролитом между катодами.
Тип, степень концентрации и температура электролита, а также параметры электротока — все это влияет на уровень качества и толщину получаемого слоя. Чем больше температура и меньше плотность тока, тем быстрее осуществляется процесс анодирования. Соответственно, чем ниже температурное значение и выше плотность электротока, тем более твердое получится покрытие.
Анодирование разных металлов, преимущества метода, оборудование
| Анодирование в домашних условиях - способы и технология | Этапы анодирования Принципы процесса анодирования разделены на 3 этапа: • Рабочий процесс анодирования алюминия начинается с подготовки. |
| Анодирование | Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления. |
3 способа анодирования металла
Мы знаем, что такое анодирование, а теперь следует узнать, какое оборудование для анодирования нужно. анодированный алюминий, нужно чуть подробнее остановиться на том, как образуется защитная пленка. Анодирование алюминия или анодное окисление – процесс создания на поверхности металла оксидной пленки. Анодирование — что это такое? Анодирование алюминия — это электролитический способ улучшения коррозионной устойчивости путем образования оксидного слоя. Анодирование – это метод обработки, который изменяет химию поверхности различных материалов, в частности, металлов.
Процесс анодирования алюминия
Анодирование алюминия — наиболее эффективный способ защиты поверхности профиля от коррозии, исключающий отслоение покрытия и подпленочную коррозию. Важным преимуществом импульсного наноструктурного анодирования является тот факт, что чередование режимов способствует лучшему рассеиванию тепла с поверхности заготовок. Что такое анодирование и зачем оно нужно? Анодирование в обобщенном смысле – это электрохимический процесс образования стабильных оксидных покрытий на поверхности металлов. Что такое анодирование металла? Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления. Home»НОВОСТИ»СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»Что такое анодирование и зачем его применяют.
Анодирование алюминия: что это за процесс?
В таких случаях именно эти свойства анодированного алюминия являются главными. Если главным свойством является высокая износостойкость, применяют особый вид анодирования — твердое анодирование. Оно производится при пониженных, часто отрицательных, температурах электролита Толщина промышленного и твердого анодного покрытия обычно составляет от 15 до 150 мкм. Резьбы и шлицы могут иметь покрытие до 25 мкм.
Для получения высокой электрической изоляции часто требуется толщина анодного покрытия от 15 до 80 мкм. Покрытия толщиной 150 мкм применяют для ремонта деталей. Технология Электрохимия Анодирование алюминия относится к электрохимическим процессам формирования стабильных оксидных покрытий пленок на поверхности металлов.
Анодирование алюминия и алюминиевых сплавов может происходить с участием разнообразных электролитов с применением источников прямого или переменного тока или их комбинаций. При этом алюминиевое изделие далее для определенности — профиль всегда является анодом, то есть его подключают к положительному полюсу источника тока, а другой подходящий металл или сплав — катодом и его подключают к отрицательному полюсу рисунок 1. Анодные покрытия различают по типам электролитов, которые применяют при их получении.
Покрытия бывают пористыми, например, в фосфорном и сернокислом электролитах, а также так называемыми «барьерными» — совсем без пор. Барьерные анодные покрытия обладают высоким электрическим сопротивлением и их применяют, например, при изготовлении электрических конденсаторов. Сернокислое анодирование Обычным, наиболее популярным и широко применяемым для алюминиевых профилей в строительных конструкциях является сернокислое анодирование алюминия.
Этот вид анодирования отличается высокой технологичностью и позволяет получать покрытия в широком интервале толщин.
Первый опыт окраски был в растворе красителей для картриджа, эффект нулевой, потом попробовал в анилиновых, деталь окрасилась хорошо. Первые эксперименты проводились на кругляшке из Д16Т и подставке под эл. Чем Чище поверхность детали, тем более яркий и насыщенный цвет получается в итоге. Второй опыт был над ручкой тормоза от велосипеда, предварительно с ручки была снята заводская анодировка и она отполирована до "зеркала". Полированная до зеркала деталь дала более насыщенный цвет. Следующим подопытным были дропы от велосипеда, предоставленные irazor Исходное изделие с заводской анодировкой. Они же со снятой анодировкой, снимал долгой выдержкой в NaOH Одной из проблем стало то, что в этих деталях нет резьбовых соединений, в которые можно было бы вкрутить токоподвод, проконсультировавшись со Старшими товарищами по анодировке, были сделаны токоподводы в виде согнутой проволоки вставленной в отверстия, получается своего рода Подпружиненный контакт, да, в местах контакта будет непрокрас, так что выбираем наиболее незаметные места, в данном случаи отверстия являются крепёжными и будут закрытыми. Так же не забываем, если в детали имеются полости, то необходимо располагать деталь так, чтобы в этих полостях не происходило скопление пузырьков и как следствие вытеснение раствора и отсутствие анодного покрытия. По 2 подвеса на деталь.
Готовая деталь после промывки Для сравнения не анодированная трубка и дроп, видна желтизна.
Несмотря на то что сам по себе краситель- водорастворим. Ну и что еще надо отметить- относительная «крупнотрубочность» слоя — это прекрасная основа для сцепления с краской или клеем. Такие детали можно красить нитро- или даже эпоксидными красками. Результат получается очень эстетичный и надежный в плане защиты от коррозии. Краска держится очень прочно.
Теперь об особенностях «холодного» процесса. Как я уже упоминал, размер диаметр «трубочек» получается значительно меньше, чем в «теплых» условиях. Опять же из этого следуют две вещи: во первых прочность и твердость такого слоя гораздо выше! Выше настолько, что ее смело можно пилить напильником- лишь при сильном нажиме, после растрескивания анодного слоя, напильник доберется до металла! Механическая износостойкость такого покрытия- бешеная! А что же вы хотели- это ведь корунд!
Ну и во вторых- есть все же и минус. Хотя это как посмотреть. Дело в том, что опять же из за крайне малого диаметра «трубочек», частицы красителя попросту не могут в них протиснуться! Потому окрасить такой анодный слой с помощью анилиновых красителей невозможно. С другой стороны, анодный слой сам в процессе роста способен приобретать окраску. Ее оттенок зависит от состава алюминиевого сплава, и бывает от коричнево-зеленого до темно серого.
Единственное что следует заметить, цвет у слоя появляется не при любой плотности тока процесса, а лишь начиная с некоторого значения примерно 1,5 ампера на кв дм. При низких плотностях тока, анодный слой хоть и прочен, но бесцветен. Лично меня весьма устраивает способность анодного слоя «самоокрашиваться»- это экономит мои усилия по окраске. Тем более, что получающиеся оттенки- имхо, вполне подходят для подводных ружей. Алгоритмы процесса анодирования. Если делать это долго- пункт д не нужен.
Обработка на пару в течении получаса. Холодный процесс: а обезжиривание детали, надежное закрепление ее в подвеске. Варка в дистиллированной воде или выдержка на пару. Пол часа. Немного об необходимости закрепления слоя. В случае «теплого» процесса необходимость закрепления уплотнения слоя очевидна.
Если этого не сделать- то при попадании детали в воду краска из незакупоренных «трубочек» попросту вымоется. И деталь станет обесцвеченной. Такой результат не устроит никого. Тут все просто. Но не только в эстетике дело. Дело в том, что разрез слоя с незакупоренными «трубочками» выглядит следующим образом: Механическую защиту он обеспечивает вполне достаточную- высота слоя ведь вполне приличная.
А вот химическую- не так чтобы очень… Ведь «трубочки» открыты, и в них свободно заходит вода. И реальная толщина защитного слоя получается очень малой- это лишь «донышко» каждой из «трубочек». А такой тонкий защитный слой все же не способен хорошо защитить металл от коррозии. Таким образом, уплотнение слоя необходимо для повышения защиты от коррозии при обоих процессах. Не ленитесь это делать! На практике это выглядит несложно: при наличии дистиллированной воды детали надо просто поварить в ней с пол часа.
А при отсутствии дистиллированной воды- подержать детали на паровой бане то же время. Кстати, кухонная пароварка- роскошная вещь для этого! Варить в недистиллированной воде не рекомендуется- качество все же страдает. При «теплом» процессе после окраски варить в воде нельзя- поры анодного слоя закрываются не сразу, краситель успеет вымыться. Лучше держать на пару. Другое дело в данном случае- варить в самом красителе, до закрытия пор.
Те же пол-часа. Кстати пару слов о химии этого явления. Учебник по химии я скурил еще в 6 классе, так что не ждите формул :. Суть в том, что оксид алюминия Al2O3 при обработке паром варке в воде частично превращается в гидрат, при этом значительно увеличиваясь в объеме. Ну а коль стенки наших «трубочек»распухают, становятся толще и толще, то в итоге они и перекрывают собой отверстие «входа». Вот так на микроуровне и обстоят дела с уплотнением анодного слоя.
Закон Ома, температура и некоторые особенности процесса. У «холодного» процесса есть целый ряд интересных особенностей и зависимостей, которые стоит знать. Знание их- залог грамотного понимания своих ошибок, а значит, и способов их исправления. Потому, вкратце- о них. Это- аксиома. Дело в том, что температура на поверхности детали и в углу ванны, где стоит ваш термометр,- это две большие разницы.
Ведь во время процесса выделяется весьма приличная энергия в виде тепла. Если у вас нет принудительного перемешивания електролита- не верьте термометру! Из любопытства- попробуйте измерить температуру електролита в конвективном потоке над вашей деталью- по ней и ориентируйтесь. Тем более, что и достичь ее не так уж и сложно. Ведь в бытовом морозильнике достижима и температура -24 градуса. А если на улице- крутая зима, то и -40 не предел… Но на практике такие температуры мало применимы.
Дело в том, что при температуре ниже -10 резко возрастает электрическое сопротивление електролита. Возрастает настолько, что для выхода на необходимую для процесса плотность тока, требуется гораздо более высокое напряжение на вашем блоке питания. Понадобятся и 60, и 80 и даже 100 вольт. Категорически не советую делать такой блок питания- эти напряжения опасны для жизни. К тому же, по мере прогрева электролита, столь высокие напряжения могут привести к чрезмерному току через деталь. Не уследите вовремя за ростом тока- и ваша деталь растравится.
Потому и советую начинать процесс при температуре не ниже -10. Чтобы их было меньше, вам следует знать следующее: а площадь свинцового катода должна быть в 2 раза больше площади анода детали. Это необходимо для выравнивания температуры по поверхности детали. Воздухом, насосом, ложкой не металлической … Иначе, будете иметь на детали участки местного перегрева, и как следствие- явление «пробоя» и растрава детали. По мере его роста, его электрическое сопротивление постоянно растет. Для того, чтобы поддерживать на протяжении всего процесса необходимую плотность тока, приходится несколько раз регулировать силу тока с помощью переменного резистора.
Но, в конце процесса, когда анодный слой достаточно толстый, этого может не хватить. Придется добавить напряжения. Это я к тому, что ваш блок питания должен обеспечивать не одно, а хотя бы два напряжения на выходе. У меня это- 25 и 50 вольт. Условия техпроцесса требуют лишь соблюдения плотности тока. В смысле- силы тока амперы.
Но, поскольку цепь наша имеет отнюдь не нулевое сопротивление омы , то и напряжение должно быть немалое. У меня, повторюсь, блок питания выдает два напряжения- 25 и 50 вольт. И еще по блоку питания: он должен быть достаточно мощным. Для примера: вы анодируете ресивер 36мм ружья длиной 70см. При напряжении 50 вольт и плотности тока 2,2 ампера на дм. Значит, вам нужна сила тока в 18 ампер.
То есть, мощность вашей установки- около киловатта. Это совсем не мало. Там все сказано. Два знака и три буквы- и в них вся электротехника!!! Режимы обработки, допуски. Итак, приступим.
Существует много електролитов и способов обработки. Рассуждать о них можно долго, каждый чем то интересен… Но меньше слов, больше дела! Мы с Вами будем заниматься «Сернокислотным твердым толстослойным анодированием». Просто потому что он вполне доступен, легко повторяем и дает очень качественные результаты. Хорош он и тем что электролит для него не имеет срока годности. Однажды сделанный, он не потеряет своих качеств и через годы.
Электролитом нам будет служить раствор серной кислоты в дистиллированной воде. Можно, впрочем, применить и обычную, из крана воду, но если есть вариант с дистиллированной- предпочтите его. Из моих скромных экспериментов могу сделать вывод о том, что вода из крана немного портит равномерность процесса. А именно- распределение плотности тока на поверхности детали. Хотя, повторюсь, лишь немного. Самый простой вариант добыть серную кислоту H2SO4 , как, впрочем, и дистиллированную воду- это прогуляться в местный автомагазин запчастей.
Ну или на аналогичный рынок. И кислота, и дистиллированая вода — применяются для обслуживания автомобильных аккумуляторов. Ваша задача проста: смешать этот «Электролит» с дистиллированной или не очень водой в соотношении 1:1. Вы уж сами решите, сколько вам нужно электролита для ваших опытов. Если вы купите пятилитровую стандартную канистру с электролитом, и такую же с водой- то у вас получится 10 литров полноценного раствора для анодирования. Для мелких деталей- выше крыши, для крупных- я бы количество удвоил.
В моем «арсенале» — 30 литров. Их мне хватает даже для крупных деталей, вроде 800мм ресиверных труб из дюралюминия, для длинных, морских ружей. Имейте в виду: при смешивании электролита , а тем более, кислоты с водой, выделяется много тепла. Если наливать воду в кислоту, вода моментально вскипает, и начинает разбрызгиваться в сторону вашего лица! Именно поэтому необходимо лить тонкую струйку кислоты автоэлектролита в емкость с водой при постоянном помешивании! А вообще , не помешает и очки защитные одеть!
Это общие правила обращения с кислотой. Зачем Вам ружье, если вы ослепнете? Не забывайте об этом. Ну и вот такая таблица Вам, полагаю, пригодится: Кстати, если серную кислоту сделать самому непросто и глупо! Снег на улице, дождь с неба, лед в морозильнике…- это все она, родимая! Ну а если у Вас, по совместительству, и самогонный аппарат имеется, то вообще проблем быть не может.
Хотя, и купить её сегодня- очень даже несложно. Я пробовал- большой разницы не заметил. Если Вы заметите- сообщите. Немного терминов… Просто немного терминов, без которых трудно говорить о токовых режимах обработки: 1- «электролит» — смесь 1:1 «автоэлектролита» и воды. К нему мы цепляем провод «-» от блока питания. Весьма рекомендую использовать именно свинец.
Без разницы, цифрового или стрелочного. Амперметр подключается в любом месте, в разрыв цепи тока. Заметьте, при разных площадях катода и анода, катодная плотность тока будет отличаться от анодной плотности тока. Несмотря на то что абсолютная величина тока в цепи- одна и та же. Запомните этот нюанс. Режимы обработки.
Запомните главное: никакого шаманства в технологии анодирования нет и быть не может! Если температурный и токовый режим находится в поле допуска, и контакт «деталь-зажим» хорош,- у Вас не может получиться плохого результата! По сути, вся возня по отработке качественного анодирования- лишь попытки грамотного соблюдения предписанных режимов, не более того.
Пример вилки от RockShox с черной анодировкой на Stinger Genesis За анодировкой вилок и амортизаторов необходим уход, как минимум нужно иметь в виду, что через стертое покрытие на ногах вилки внутрь вилки будет попадать грязь, а сильные царапины будут повреждать башинги и пыльники. Полируйте поверхность в случае неглубоких царапин и легких стертостей, а если повреждения глубокие и сильные - лучше отнести в веломастерскую, чтобы там царапины аккуратно залатали, либо восстановили анодировку. Фирменное покрытие Kashima Coat на вилках Fox Factory. При желании также всегда можно найти мастера, готового анодировать детали велосипеда в разные цвета, например, если вы хотите фиолетовый вынос или красный руль. Анодировке поддается большинство алюминиевых деталей, но обычно на анодирование приносят втулки, рули, звезды, выносы, рулевые и подседельные штыри. При желании можно анодировать и раму, например, можно встретить людей, которые анодируют коромысло своего двухподвеса. Кроме того, алюминиевую деталь можно анодировать титаном и получить цвет Oil Slick, он же Petrol - нефтяное пятно, если переводить на наш язык.
Технология анодирования металла, способы покрытия
В основном, для этих целей используют алюминий как обладающий хорошим соединением с кислородом. Добавление определенных солей в раствор электролита позволит поменять исходный цвет, придавая окрашенным изделиям ровные и глубокие оттенки. Оксидирование также позволяет скрыть незначительные дефекты поверхности, такие как царапины или потертости. В отличие от обычной нержавеющая сталь плохо поддается обработке как условно инертный металл. Для решения этой проблемы нержавейку покрывают никелем, а только затем проводят оксидирование. Ученые активно занимаются разработкой специальных паст, которые будут уменьшать инертные свойства наружного слоя нержавеющей стали. Для прочих соединений эти условия могут быть неприемлемыми. Рассмотрим особенности обработки отдельных металлов и сплавов на их основе. Анодирование меди и ее сплавов Этот металл очень плохо поддается оксидированию. Оптимальным считается электрохимический способ, в результате которого происходит изменение цвета.
В качестве рабочей смеси используют фосфатные или оксалатные растворы. Процесс отличается высокими технологическими требованиями, поэтому на практике встречается крайне редко. Анодирование титана Процедура считается обязательной, поскольку оксидная пленка не только увеличивает прочность заготовки, защищая от механических повреждений, но и меняет цвет в широком спектре в зависимости от уровня напряжения на протяжении рабочего цикла. Для обработки титана подходит практически любая кислота. Анодирование серебра Для анодного оксидирования серебра специалисты рекомендуют применять серную печень — она способна придать синий или фиолетовый оттенки без изменения свойств серебряной поверхности.
Низкотемпературная плазма, образующаяся в непосредственной близости от металла под оксидом, является источником анионов кислорода, необходимых для образования оксида. При анодировании в газовой плазме оксид образуется в результате диффузии анионов кислорода из плазмы. Слайд 6 Описание слайда: Комбинация уникальной пористой структуры с высокой температурной, механической и химической стабильностью делает пленки анодированного оксида алюминия привлекательным материалом для различных применений в области фильтрации и разделения смесей, хранения информации, в сенсорике и для синтеза одномерных наноструктур. Комбинация уникальной пористой структуры с высокой температурной, механической и химической стабильностью делает пленки анодированного оксида алюминия привлекательным материалом для различных применений в области фильтрации и разделения смесей, хранения информации, в сенсорике и для синтеза одномерных наноструктур.
Слайд 7 Описание слайда: Мембраны анодированного оксида алюминия АОА обладают однородной пористой структурой с гексагональной упаковкой цилиндрических каналов и узким распределением пор по размерам.
Однако со временем он может подвергаться коррозии под воздействием влаги и других факторов окружающей среды. 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.
А что же вы хотели- это ведь корунд! Ну и во вторых- есть все же и минус. Хотя это как посмотреть. Дело в том, что опять же из за крайне малого диаметра «трубочек», частицы красителя попросту не могут в них протиснуться! Потому окрасить такой анодный слой с помощью анилиновых красителей невозможно.
С другой стороны, анодный слой сам в процессе роста способен приобретать окраску. Ее оттенок зависит от состава алюминиевого сплава, и бывает от коричнево-зеленого до темно серого. Единственное что следует заметить, цвет у слоя появляется не при любой плотности тока процесса, а лишь начиная с некоторого значения примерно 1,5 ампера на кв дм. При низких плотностях тока, анодный слой хоть и прочен, но бесцветен. Лично меня весьма устраивает способность анодного слоя «самоокрашиваться»- это экономит мои усилия по окраске. Тем более, что получающиеся оттенки- имхо, вполне подходят для подводных ружей.
Алгоритмы процесса анодирования. Если делать это долго- пункт д не нужен. Обработка на пару в течении получаса. Холодный процесс: а обезжиривание детали, надежное закрепление ее в подвеске. Варка в дистиллированной воде или выдержка на пару. Пол часа.
Немного об необходимости закрепления слоя. В случае «теплого» процесса необходимость закрепления уплотнения слоя очевидна. Если этого не сделать- то при попадании детали в воду краска из незакупоренных «трубочек» попросту вымоется. И деталь станет обесцвеченной. Такой результат не устроит никого. Тут все просто.
Но не только в эстетике дело. Дело в том, что разрез слоя с незакупоренными «трубочками» выглядит следующим образом: Механическую защиту он обеспечивает вполне достаточную- высота слоя ведь вполне приличная. А вот химическую- не так чтобы очень… Ведь «трубочки» открыты, и в них свободно заходит вода. И реальная толщина защитного слоя получается очень малой- это лишь «донышко» каждой из «трубочек». А такой тонкий защитный слой все же не способен хорошо защитить металл от коррозии. Таким образом, уплотнение слоя необходимо для повышения защиты от коррозии при обоих процессах.
Не ленитесь это делать! На практике это выглядит несложно: при наличии дистиллированной воды детали надо просто поварить в ней с пол часа. А при отсутствии дистиллированной воды- подержать детали на паровой бане то же время. Кстати, кухонная пароварка- роскошная вещь для этого! Варить в недистиллированной воде не рекомендуется- качество все же страдает. При «теплом» процессе после окраски варить в воде нельзя- поры анодного слоя закрываются не сразу, краситель успеет вымыться.
Лучше держать на пару. Другое дело в данном случае- варить в самом красителе, до закрытия пор. Те же пол-часа. Кстати пару слов о химии этого явления. Учебник по химии я скурил еще в 6 классе, так что не ждите формул :. Суть в том, что оксид алюминия Al2O3 при обработке паром варке в воде частично превращается в гидрат, при этом значительно увеличиваясь в объеме.
Ну а коль стенки наших «трубочек»распухают, становятся толще и толще, то в итоге они и перекрывают собой отверстие «входа». Вот так на микроуровне и обстоят дела с уплотнением анодного слоя. Закон Ома, температура и некоторые особенности процесса. У «холодного» процесса есть целый ряд интересных особенностей и зависимостей, которые стоит знать. Знание их- залог грамотного понимания своих ошибок, а значит, и способов их исправления. Потому, вкратце- о них.
Это- аксиома. Дело в том, что температура на поверхности детали и в углу ванны, где стоит ваш термометр,- это две большие разницы. Ведь во время процесса выделяется весьма приличная энергия в виде тепла. Если у вас нет принудительного перемешивания електролита- не верьте термометру! Из любопытства- попробуйте измерить температуру електролита в конвективном потоке над вашей деталью- по ней и ориентируйтесь. Тем более, что и достичь ее не так уж и сложно.
Ведь в бытовом морозильнике достижима и температура -24 градуса. А если на улице- крутая зима, то и -40 не предел… Но на практике такие температуры мало применимы. Дело в том, что при температуре ниже -10 резко возрастает электрическое сопротивление електролита. Возрастает настолько, что для выхода на необходимую для процесса плотность тока, требуется гораздо более высокое напряжение на вашем блоке питания. Понадобятся и 60, и 80 и даже 100 вольт. Категорически не советую делать такой блок питания- эти напряжения опасны для жизни.
К тому же, по мере прогрева электролита, столь высокие напряжения могут привести к чрезмерному току через деталь. Не уследите вовремя за ростом тока- и ваша деталь растравится. Потому и советую начинать процесс при температуре не ниже -10. Чтобы их было меньше, вам следует знать следующее: а площадь свинцового катода должна быть в 2 раза больше площади анода детали. Это необходимо для выравнивания температуры по поверхности детали. Воздухом, насосом, ложкой не металлической … Иначе, будете иметь на детали участки местного перегрева, и как следствие- явление «пробоя» и растрава детали.
По мере его роста, его электрическое сопротивление постоянно растет. Для того, чтобы поддерживать на протяжении всего процесса необходимую плотность тока, приходится несколько раз регулировать силу тока с помощью переменного резистора. Но, в конце процесса, когда анодный слой достаточно толстый, этого может не хватить. Придется добавить напряжения. Это я к тому, что ваш блок питания должен обеспечивать не одно, а хотя бы два напряжения на выходе. У меня это- 25 и 50 вольт.
Условия техпроцесса требуют лишь соблюдения плотности тока. В смысле- силы тока амперы. Но, поскольку цепь наша имеет отнюдь не нулевое сопротивление омы , то и напряжение должно быть немалое. У меня, повторюсь, блок питания выдает два напряжения- 25 и 50 вольт. И еще по блоку питания: он должен быть достаточно мощным. Для примера: вы анодируете ресивер 36мм ружья длиной 70см.
При напряжении 50 вольт и плотности тока 2,2 ампера на дм. Значит, вам нужна сила тока в 18 ампер. То есть, мощность вашей установки- около киловатта. Это совсем не мало. Там все сказано. Два знака и три буквы- и в них вся электротехника!!!
Режимы обработки, допуски. Итак, приступим. Существует много електролитов и способов обработки. Рассуждать о них можно долго, каждый чем то интересен… Но меньше слов, больше дела! Мы с Вами будем заниматься «Сернокислотным твердым толстослойным анодированием». Просто потому что он вполне доступен, легко повторяем и дает очень качественные результаты.
Хорош он и тем что электролит для него не имеет срока годности. Однажды сделанный, он не потеряет своих качеств и через годы. Электролитом нам будет служить раствор серной кислоты в дистиллированной воде. Можно, впрочем, применить и обычную, из крана воду, но если есть вариант с дистиллированной- предпочтите его. Из моих скромных экспериментов могу сделать вывод о том, что вода из крана немного портит равномерность процесса. А именно- распределение плотности тока на поверхности детали.
Хотя, повторюсь, лишь немного. Самый простой вариант добыть серную кислоту H2SO4 , как, впрочем, и дистиллированную воду- это прогуляться в местный автомагазин запчастей. Ну или на аналогичный рынок. И кислота, и дистиллированая вода — применяются для обслуживания автомобильных аккумуляторов. Ваша задача проста: смешать этот «Электролит» с дистиллированной или не очень водой в соотношении 1:1. Вы уж сами решите, сколько вам нужно электролита для ваших опытов.
Если вы купите пятилитровую стандартную канистру с электролитом, и такую же с водой- то у вас получится 10 литров полноценного раствора для анодирования. Для мелких деталей- выше крыши, для крупных- я бы количество удвоил. В моем «арсенале» — 30 литров. Их мне хватает даже для крупных деталей, вроде 800мм ресиверных труб из дюралюминия, для длинных, морских ружей. Имейте в виду: при смешивании электролита , а тем более, кислоты с водой, выделяется много тепла. Если наливать воду в кислоту, вода моментально вскипает, и начинает разбрызгиваться в сторону вашего лица!
Именно поэтому необходимо лить тонкую струйку кислоты автоэлектролита в емкость с водой при постоянном помешивании! А вообще , не помешает и очки защитные одеть! Это общие правила обращения с кислотой. Зачем Вам ружье, если вы ослепнете? Не забывайте об этом. Ну и вот такая таблица Вам, полагаю, пригодится: Кстати, если серную кислоту сделать самому непросто и глупо!
Снег на улице, дождь с неба, лед в морозильнике…- это все она, родимая! Ну а если у Вас, по совместительству, и самогонный аппарат имеется, то вообще проблем быть не может. Хотя, и купить её сегодня- очень даже несложно. Я пробовал- большой разницы не заметил. Если Вы заметите- сообщите. Немного терминов… Просто немного терминов, без которых трудно говорить о токовых режимах обработки: 1- «электролит» — смесь 1:1 «автоэлектролита» и воды.
К нему мы цепляем провод «-» от блока питания. Весьма рекомендую использовать именно свинец. Без разницы, цифрового или стрелочного. Амперметр подключается в любом месте, в разрыв цепи тока. Заметьте, при разных площадях катода и анода, катодная плотность тока будет отличаться от анодной плотности тока. Несмотря на то что абсолютная величина тока в цепи- одна и та же.
Запомните этот нюанс. Режимы обработки. Запомните главное: никакого шаманства в технологии анодирования нет и быть не может! Если температурный и токовый режим находится в поле допуска, и контакт «деталь-зажим» хорош,- у Вас не может получиться плохого результата! По сути, вся возня по отработке качественного анодирования- лишь попытки грамотного соблюдения предписанных режимов, не более того. Ниже -10 растущий анодный слой вполне хорош, но есть одно НО.
Для поддержания нужной силы тока может не хватить напряжения, выдаваемого вашим блоком питания с понижением температуры електрическое сопротивление электролита сильно возрастает. А советовать Вам делать блок питания с высоким 80-100 вольт выходным напряжением, я не буду- такое напряжение уже опасно для жизни. Потому вот я и не советую работать с электролитом ниже -10 градусов. В этих пределах нарастает плотный, окрашенный, красивый анодный слой. Я бы весьма рекомендовал плотность тока 2.. Просто это- мой любимый режим.
Мне он кажется наиболее надежным. По многим соображениям, о которых тут не буду распространяться. Ведь, напомню, пленка не только нарастает изнутри, но и растворяется снаружи.
Рассылка новостей
- Технология анодирования алюминиевого профиля: описание, технические особенности процесса
- Анодированное покрытие: что это, где применяется, как изготавливается
- Atvantage анодирования алюминиевого корпуса?
- Анодирование, что это такое?
- Краткая история анодирования
Что такое анодирование металла?
- Основные методики создания защитного покрытия
- Для чего проводят анодирование алюминиевого профиля?
- Анодирование алюминия что это такое: анодированный алюминий по выгодной цене
- Процесс анодирования
- Понятие анодирования
Анодирование – это эффективная обработка металла
В сегодняшней статье мы рассмотрим, что такое анодированный алюминиевый профиль, в чём его преимущества и где он используется. 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. Мы знаем, что такое анодирование, а теперь следует узнать, какое оборудование для анодирования нужно. Анодирование – это электрохимический процесс, при котором поверхность алюминия превращается в оксидный слой., который тверже и долговечнее, чем исходный металл. Анодирование — процесс создания оксидной плёнки на поверхности некоторых металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде. Глубоким, или твёрдым анодированием называют технологический процесс, в результате которого на поверхности алюминиевых сплавов образуется защитный слой толщиной свыше 50 мкм.