При анодировании защитная пленка из окислов образуется из самого защищаемого металла. Обычно анодирование проводят при постоянном токе в гальваностатическом или потенциостатическом режиме. Анодирование (синонимы: анодное оксидирование, анодное окисление) — процесс создания оксидной плёнки на поверхности некоторых металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде. это процесс создания на поверхности алюминия защитной оксидной пленки путем погружения в раствор электролита и воздействия на металл током анодного заряда.
Механизм и технология анодирования Ан.окс. Структура и свойства оксида алюминия в покрытии.
Процесс анодирования Процесс, в результате которого, происходит образование на поверхности металла высокопористых оксидных слоев алюминия, этот процесс является электрохимическим. Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления. Анодирование — это процесс, который используется с 1920-х годов для защиты и придания цвета металлическим поверхностям.
Чем отличается анодированный алюминий от обычного
Роль анодирования алюминия в защите от коррозии, повышении прочности и эстетической привлекательности алюминиевых изделий. Роль анодирования алюминия в защите от коррозии, повышении прочности и эстетической привлекательности алюминиевых изделий. Анодирование (анодирование, анодирование) представляет собой процесс электролитической пассивации, при котором тонкий слой оксида алюминия формируется на внешней стороне алюминиевых деталей, обработанных на станках с ЧПУ. Анодирование алюминия или его анодное окислениерассматривается многими предпринимателями, как одно из самых перспективных направлений обработки алюминия и его сплавов. Важным преимуществом импульсного наноструктурного анодирования является тот факт, что чередование режимов способствует лучшему рассеиванию тепла с поверхности заготовок.
Рассказываем вам об одном из самых перспективных направлений обработки алюминия и его сплавов!
| Принцип анодирования алюминиевого корпуса-обработка алюминиевой поверхности | Что такое анодированный алюминий и как анодируют алюминиевый профиль Ссылка на основную публикацию. |
| Процесс анодирования алюминия | Анодирование — процесс создания оксидной плёнки на поверхности некоторых металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде. |
| Анодированный алюминий, полученный в домашних условиях | Анодированием называется электролитический процесс, который используется для увеличения толщины слоя природных окислов на поверхности изделий. |
| Анодированный алюминий, полученный в домашних условиях | Анодирование — что это такое? Анодирование алюминия — это электролитический способ улучшения коррозионной устойчивости путем образования оксидного слоя. |
| Технология анодирования алюминия | Алюмпарк | Home»НОВОСТИ»СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»Что такое анодирование и зачем его применяют. |
3 способа анодирования металла
Некоторые предприятия, использующие передовые технологии, также обеспечивают подбор цвета и индивидуальное анодирование цвета. Герметизация: Металл герметизируется в процессе анодирования, чтобы предотвратить коррозию и утечку воды. Существует три метода герметизации анодированных алюминиевых профилей: холодная герметизация, горячая герметизация или их комбинация. Герметизация металла предотвращает появление царапин или пятен на поверхности. Какие бывают виды и типы анодирования? Наиболее распространенные типы анодирования включают анодирование хромовой кислотой типа I, анодирование серной кислотой типа II и твердое анодирование типа III. Другие менее распространенные методы анодирования включают анодирование фосфорной кислотой и титаном. Наиболее распространенные процессы анодирования перечислены и описаны ниже: Тип I — анодирование хромовой кислотой Из трех основных типов анодирования анодирование хромовой кислотой тип I дает самый тонкий оксидный слой от 0,00002 до 0,0001 дюйма.
При правильном уплотнении оксидный слой, полученный анодированием хромовой кислотой, обеспечивает алюминию уровень коррозионной стойкости, аналогичный более толстым слоям, полученным другими методами анодирования, такими как серная кислота или твердое покрытие. Из-за того, что слой покрытия тоньше, оксидные покрытия типа I поглощают меньше цвета при окрашивании, и покрытие имеет сероватый оттенок. Этот сероватый оттенок ограничивает использование анодирования хромовой кислотой в качестве декоративной отделки. Тем не менее, покрытие Типа I можно окрасить в черный цвет и применить его для защиты корпусов оптических компонентов. Некоторые из ключевых особенностей анодирования хромовой кислотой включают в себя: хорошее сцепление клеев с другими объектами и непроводящие электричество свойства. Анодирование хромовой кислотой часто используется для аэрокосмических компонентов, сварных компонентов или в качестве основы для дополнительной окраски. Тип II — анодирование серной кислотой Тип II серная кислота является наиболее популярным методом анодирования.
Пленки, полученные сернокислотным анодированием, имеют толщину от 0,0001 до 0,001 дюйма. Накопление оксида изменяет поверхность детали, делая ее подходящей для ситуаций, когда необходимы стойкость к истиранию и твердость. Красочная отделка поверхности алюминия и родственных сплавов достигается за счет использования пористости сернокислотных покрытий перед герметизацией. Пористый оксид алюминия легко впитывает красители. Герметизация анодно-оксидной пленки после нанесения красителя помогает избежать выцветания детали во время использования. Несмотря на то, что в целом цветостойкие, цветные анодированные пленки имеют склонность к выцветанию при постоянном воздействии УФ-излучения. Некоторые из вариантов цвета, доступных с этой техникой анодирования, включают: черный, серый, коричневый, красный, синий, зеленый и золотой.
По сравнению с другими методами анодирования, при сернокислотном анодировании используются менее дорогие химические вещества, меньше энергии и меньше времени для достижения желаемой толщины. Также возможна отделка большего количества типов сплавов.
Обычно деталь длительно обрабатывают паром или кипятят в воде. 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.
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. 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.
В ходе этой процедуры удаляется тонкий слой металла, что делает поверхность более однородной. В ходе травления с поверхности также убирают все микродефекты, что делает ее более гладкой. Далее заготовки извлекают из ванны с травильным раствором и тщательно очищают от остатков кислоты и других загрязнений с помощью специальных составов — гидроксида натрия, нейтрализующих добавок, содержащих аммиак или аммиачные соединения, деминерализованной воды и т. Осаждающиеся на поверхность металла частички формируют прочную оксидную пленку.
Такие электрохимические реакции сопровождаются выделением большого количества тепла, в связи с этим электролитный раствор в ванне необходимо постоянно охлаждать. По завершении анодного оксидирования заготовки промывают в деионизированной воде, что позволяет удалить заряженные частицы, из-за которых на анодированной поверхности могут появиться пятна. Добавление цвета Пористая структура полученного при анодировании покрытия позволяет использовать его для последующей окраски, которая придает изделиям дополнительную эстетичность и защищает их от воздействия влаги и агрессивных химических веществ. Герметизация На завершающем этапе обработки заготовки погружают в емкость с раствором ацетата никеля, который заполняет микропустоты и герметизирует поры, что позволяет придать анодированной поверхности деталей дополнительную гладкость и однородность. Процесс обработки различных типов металла При анодировании заготовок из стали учитываются свойства и характеристики конкретного металла.
Рассмотрим особенности технологического процесса для других металлов и их сплавов: Анодирование меди и медных сплавов Медь тяжело поддается анодированию. Чаще всего медные детали обрабатывают электрохимическим способом, который позволяет изменить цвет поверхности. Электролитный раствор готовят на основе фосфатов или оксалатов. Оксидирование меди и ее сплавов — очень сложный технологический процесс, поэтому применяется очень редко. Анодирование титана Для изделий из этого металла оксидирование — практически обязательная процедура.
Нанесение оксидной пленки позволяет не только повысить прочность и износостойкость деталей, но и придать поверхности требуемый цвет. Покрытие может окрашиваться в любой оттенок из весьма широкого спектра. Электролитные растворы для анодирования титановых заготовок изготавливаются на основе практически любой кислоты. Анодирование серебра При анодном оксидировании поверхности изделий из серебра чаще всего применяется смесь полисульфидов натрия серная печень , с помощью которой поверхность окрашивается в различные оттенки синего или фиолетового цветов. Анодирование алюминия Для улучшения характеристик поверхности алюминиевых заготовок широко применяется анодное оксидирование.
Анодирование: что это такое, применение, процесс
Причем, если постараться, можно добиться даже нескольких цветов на одной детали. Такой себе анод-арт! Вот несколько результатов такого процесса: деталь до анодирования : она же после анодирования и окраски в синий цвет: до анодирования, после него, и после окраски в черный цвет: Кстати, вспомните старые советские «зеленые» ружья. Красителем там была обычная аптечная зеленка. Не удивляйтесь, это действительно так: Спору нет, красиво, эстетично… Но, увы, не лишено недостатков.
Обработанные по этому процессу детали , несмотря на всю свою красоту, не имеют по настоящему высокой антикоррозионной защиты. В морской воде, особенно в зоне контакта с агрессивными металлами титан, нержавейка коррозия все же начнет появляться. Хотя, замечу, вовсе не сразу. Да и механическая защита такого покрытия не слишком велика- обычная стальная игла легко процарапывает такое покрытие.
При особенно неудачных, запущенных случаях защитный? Почти полностью! Настолько рыхл и непрочен он может быть иногда. Примечание: с другой стороны, подобное «низкопрочное» покрытие является прекрасной основой для покраски.
Адгезия любой краски к такому слою- бешеная! Если пользоваться эпоксидной краской- получается весьма неплохая и эстетичная защита. Краска держится очень надежно и не облазит. Хорошо смотрятся также матовые нитро- и прочие эмали.
Особенно- черные матовые. В основном из за двух, очень серьезных причин: а высокое качество твердость, прочность растущего анодного слоя в условиях «холода». Да, есть и такое явление. На самом деле одновременно слой и нарастает со стороны металла, и растворяется с внешней стороны.
А что же вы хотели? Все таки- кислота вокруг! Скорость роста слоя более менее одинакова для обоих процессов. А вот скорость растворения внешней стороны защитной пленки — у «холодного» варианта- намного ниже.
Потому и возникает возможность получить действительно толстый слой. Для справки: при «теплом» процессе скорость внешнего растворения слоя вскоре достигает скорости внутреннего роста, потому получить толстый слой невозможно в принципе. Повторюсь, самое надежное и прочное покрытие образуется при «холодном» процессе. Увы, этот процесс непрост и требует, прежде всего, принудительного глубокого охлаждения.
Но, поверьте, игра стоит свеч! Потому как лишь он способен создать не только красивое, но и чрезвычайно твердое, коррозионно- и износоустойчивое покрытие. Подводному ружью с таким покрытием не страшна морская вода. Ружье способно служить много лет без каких либо заметных следов коррозии.
И лишь при контакте с титановыми деталями может не скоро! Вот несколько моих деталей, обработанных по этому процессу: Вот такой была деталь до обработки. Как видите она приобрела приятный коричнево-золотистый цвет, и высокую прочность защитной пленки- даже если пытаться ее обработать напильником, то получится это лишь с 3-4 раза. Поначалу напильник будет просто скользить- т к твердость слоя намного выше чем твердость закаленной стали напильника.
И лишь, при сильном нажиме, после того как слой растрескается он хрупок! Механическая защита такого анодного слоя- великолепна, коррозионная защита- выше всяких похвал! Безусловно, такой тип анодирования- наиболее привлекателен для покрытия подводных ружей. Единственным незначительным недостатком является невозможность окраски слоя органическими анилиновыми красителями.
О причинах такой невозможности- позже. Замечу, что цветовая окраска «холодного» слоя- естественный процесс, зависящий лишь от состава медь? Оттенки получаются в диапазоне от зеленовато-оливкового до темно серого, почти черного. Возможно ли дома?
Правда, значительно удобнее и безопаснее! Несмотря на определенные сложности, связанные в первую очередь с необходимостью охлаждения електролита, это вполне реально. Я довольно долго экспериментировал, имел много неудач, но в итоге процесс вполне отработал. А поскольку я не намерен делать ноу-хау из полученного опыта, это значительно упростит ваш путь к устойчивым результатам.
Наберитесь терпения, не ленитесь экспериментировать, и все у Вас получится. Пусть и не с первой попытки. Потенциальная опасность процесса! У процесса есть несколько опасных для здоровья и жизни моментов!
Перечислю их по порядку: Кислота- очень едкая штука. Пусть она и присутствует у нас в сильно разбавленном виде, но все таки… При попадании на кожу она лишь вызовет слабый зуд, но вот при попадании в глаза- может привести к серьезнейшим травмам! Потому очень рекомендуется работать в защитных очках и иметь под рукой ведро с водой, а лучше- слабым содовым раствором. Ну и- быть очень осторожным!
Во время процесса анодирования происходит выделение кислорода на аноде, и водорода на катоде. Когда эти газы смешиваются, они образуют так называемый гремучий газ. В принципе, это- тот же динамит. Таким образом, при анодировании в закрытом и невентилируемом помещении вы наверняка погибнете от первой искры.
А без искр дело тут не обходится… В общем, я вас предупредил. Почему я это делаю дома а не на заводе? Потому что в огромном, 4-х миллионном городе так и не смог найти нормального, непьющего гальваника- анодировщика. Несмотря на то что в Киеве — не меньше десятка производств, где он должен был бы быть.
Прям по Салтыкову-Шедрину излагаю… «мужик везде должен быть! Анодирование- процесс тонкий, требующий постоянного надзора за деталью. А людям выпить надо, побазарить… Вот и жгут они каждую вторую- третью деталь. И воевать с ними абсолютно бесполезно.
В ответ всегда одно мычание… Соответственно, взял да и научился сам. И не жалею. С этого места подробнее, пожалуйста! Химия и физика процесса.
Как вы думаете, для чего железо ржавеет? Именно, не «почему» а «для чего»? Детский, казалось бы вопрос. Ответ вам покажется не менее странным: для того чтобы не ржаветь дальше!
Дело в том, что скорость коррозии железа или стали, находящейся в агрессивной среде, очень сильно зависит от толщины слоя окисла. В начале процесса скорость очень высока, но по мере роста слоя ржавчины скорость «разъедания» металла падает в десятки и сотни раз. Потому то и стоят всевозможные морские сооружения десятилетиями, ржавые сверху донизу. Металл, ржавея, сам пытается заботиться о себе:-.
Причем это правило справедливо не только для железа, но и для других металлов. Чем толще окисной слой на поверхности металла, тем медленнее развивается коррозия. Правда не всем металлам повезло так же, как и железу: некоторые из них не умеют наращивать по настоящему толстый слой. По разным причинам, которые мы сейчас не будем обсуждать.
Такими недостатками обладает и алюминий. С одной стороны, окисная пленка вырастает на его поверхности просто моментально, гораздо быстрее чем на железе. Именно поэтому алюминий так трудно паять! Но с другой стороны- эта пленка никогда не бывает толстой.
Из за малой своей толщины она непрочна и неустойчива. По сути, она постоянно разрушается снаружи, и постоянно же нарастает внутри в процессе коррозии. Увы, за счет потери массы основной детали. Надо также заметить, что не только толщина окисной пленки влияет на коррозионностойкость металла.
Но также и ее структура, плотность. Плотная, твердая пленка лучше защищает металл чем мягкая и рыхлая. Таким образом, если научиться создавать на поверхности металла толстую и плотную окисную пленку, этого может оказаться вполне достаточно для полного торможения дальнейшей коррозии окисления. Именно это и получается в процессе анодирования алюминия.
Причем, самые толстые и механически прочные пленки получаются именно при низкотемпературном тонкослойном анодировании. Которое мы и будем пытаться воспроизвести. Как это выглядит? В процессе анодирования на поверхности металла выделяется кислород и нарастает слой оксида алюминия Al2O3.
Между прочим, это- корунд! Тот самый, который приклеивают на наждачную бумагу. Это к вопросу о твердости… Когда его толщина становится достаточной, деталь заметно меняет окраску, приобретая выраженный темный оттенок. Это и служит сигналом к окончанию процесса.
Вблизи качественный «холодный» анодный слой выглядит вот так: А если подобраться еще ближе с помощью микроскопа то можно рассмотреть слой и совсем близко. Вид на излом анодного слоя сбоку: Фото качественного слоя сверху: Как видите, все это подозрительно напоминает пчелиные соты. Так оно и есть. Хороший, твердый и качественный слой на микроуровне напоминает множество вертикальных трубочек, сросшихся друг с другом стенками.
При этом сверху трубочки открыты- это важная их особенность. Диаметр трубочек крайне мал- 100-300 ангстрем. Толщина стенки- тоже около 100-200 ангстрем. Кстати диаметр «трубочек»сильно зависит от температуры анодирования: чем холоднее, тем он меньше.
А чем тоньше «трубочки», тем прочнее пленка, из них состоящая!. Но не всегда пленка имеет такой вид. Если анодный слой у нас получился рыхлый, непрочный, в основном, из за завышенной температуры процесса то и смотрится он совсем по другому. Вот так простым трезвым глазом.
Царапины сделаны ногтем- настолько мала прочность анодного слоя: а так сверху под микроскопом: Как вы видите, именно в упорядоченности микроструктуры «пчелиных сот» кроется залог прочности анодного слоя! Точность выдерживания техпроцесса анодирования прежде всего- температуры! А значит- и высокой прочности анодного слоя! Два процесса, две большие разницы.
Есть два основных, отличающихся друг от друга процесса анодирования. Коренным образом их отличает лишь температура процесса. Хотя она, эта температура, влияет настолько сильно, что в итоге получаются очень разные результаты. В случае «теплого» процесса размеры «трубочек»велики, что ведет к двум следствиям: во первых анодный слой получается не очень прочным и твердым- это минус.
Но во вторых- в «трубочки» большого диаметра легко ввести краситель , мельчайшие частицы которого еще проходят в эти «ворота». И таким образом- окрасить слой в любой цвет. Причем, что интересно: в качестве красителя применяются самые обычные анилиновые красители. Те, которыми красят джинсы и пасхальные яйца!
К тому же существует очень простой способ обеспечить водостойкость подобного окрашивания. Достаточно лишь просто поварить окрашенную деталь в том же красителе, или после окраски обработать паром. При этом верхушки «трубочек» закупориваются, оставляя краситель запертым внутри. После этого- вода уже не в силах вымыть краситель из анодного слоя.
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.
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.
Этот процесс дает алюминию более стойкое к истиранию покрытие, но недостатком является стоимость: просто требуется гораздо больше электроэнергии, что делает его более дорогим вариантом. Электролитическая окраска. Этот вид обработки придает цвет алюминиевой детали, потому что процесс анодирования создает стабильные и устойчивые поры на поверхности алюминия, а краситель просто заполняет эти поры. Металл погружается в ванну, которая содержит неорганическую соль металла. Ток подается и откладывает соль металла в основании пор.
Оксид превращается в гидратированную форму, и в результате набухание снижает поверхностную пористость.
Альтернативой первому методу является никель фторидный метод, который, хотя и предотвращают коррозию, но делает анодированный Al более мягким. Этот процесс холодной сварки, включающий добавление фторидного никеля к анодированному Al. Ионы фтора попадают в поры, которые служат местом для механизма обмена. Попадая в поры, ионы вызывают сдвиг рН и осаждение ионов никеля. Образующийся гидроксид никеля затем блокирует устье пор, эффективно герметизируя пленку. Далее происходит медленный этап, при котором вода из атмосферы диффундирует в пленку, вызывая блокирование пор, и в конечном итоге получается эффективная герметизирующая пленка.
Читайте также: Металл тантал: открытие, применение, будущее Для лучшей устойчивости к коррозии и засолению анодные, покрытия обычно герметизируют 5-процентным раствором дихромата калия. Растворы работают при температуре кипения, и погружение происходит примерно на 15 минут. При рН около 5-6 происходит поглощение хромат-ионов, что обеспечивает гидратацию покрытия. Герметики с дихроматным покрытием не так устойчивы к окрашиванию по сравнению с другими методами герметиков. Анодированные алюминиевые болты разных цветов Холодное анодирование Комнатная температура или холодное уплотнение дает преимущество перед предыдущими уплотнениями, потому что оно работает при 18-20 С. Хотя это снижает стоимость энергии для уплотнения, оно отличается от высокотемпературных и среднетемпературных уплотнений.
Типичные составы химического состава для холодного запечатывания основаны на никель-фторидной основе, которая служит для закупоривания пор при одновременном травлении поверхности анодного покрытия. Это действует как метод очистки для улучшения сцепления и адгезии, уменьшая при этом тенденцию к образованию пыльной структуры. Контроль холодного уплотнения является более сложной задачей, чем уплотнения горячей воды, и иногда требуется промывка горячей водой после уплотнения, чтобы помочь вылечить уплотнение и обеспечить немедленное тестирование качества. Процессы холодной герметизации совершенствуются, чтобы соответствовать стандарту автомобильной промышленности для герметизации с высокой щелочной стойкостью при pH 13,5, что всегда было проблемой анодированных поверхностей, подверженных воздействию химических жидкостей во время мойки автомобилей. Применение анодированного алюминия Анодирование не только увеличивает долговечность Al -листа, но и повышает визуальную привлекательность. Слои оксида, добавленные путем анодирования, улучшают поверхность Al для красителей, клеев и красок.
Эта способность обеспечивает превосходный внешний вид изображения с постоянным качеством. Использование для анодированного алюминия: наружный металлический каркас на зданиях; посуда из анодированного алюминия премиум-класса; материал каркаса для уличной мебели и декоративных элементов; защитный корпус для современных компьютерных систем; защитный корпус для современной бытовой техники; шильдики из анодированного алюминия. Технология анодирования алюминия в домашних условиях Анодирование алюминия в домашних условиях Анодирование в домашних условиях может быть полезным для таких проектов, как защита металлических семейных реликвий, старых украшений или если нужно получить посуду из анодированного алюминия. Во время этого процесса требуется выполнять все меры предосторожности при работе с опасными химическими веществами, такими как щелочь и серная кислота, поскольку они могут вызвать химические ожоги при неправильном обращении. Алгоритм изготовления посуды из анодированного алюминия в домашних условиях: Для начала выбирают небольшие алюминиевые предметы, например, ложки или чашки, которые будут погружаться в небольшое количество кислоты, во время процесса они выполняют роль анода. Подбирают пластиковую ванну необходимого объема, чтобы детали были полностью покрыты раствором.
Конструкция должна быть твердая и долговечная. Приобретают краску для одежды в любом магазине, например, в Москве в отделах химтоваров.
Поэтому их активно применяют в световых приборах и нагревателях с направленным действием. Металлические каркасы мебели с анодированием будут сохранять приданный им цвет неограниченно долго. Оксидная пленка на молекулярном уровне скреплена с металлом, что исключит вероятность его повреждения даже при принудительном воздействии. Принудительное формирование оксидной пленки способствует увеличению прочности покрытия и повышению стойкости к физическим воздействиям. Электрические установки и бытовая техника. Использование оксидного слоя в качестве декоративного покрытия также обеспечивает неплохие электроизоляционные свойства поверхностей, которые могут оказаться под напряжением. Ручные приспособления и инструменты.
Алюминиевые изделия, покрытые оксидным защитным слоем, не пачкают руки. Пользоваться такими предметами максимально комфортно, а изделие при этом сохраняет первостепенный внешний вид. Виды анодирования В промышленности применяют 3 способа нанесения защитной оксидной пленки. Каждый из них обладает своими определенными качествами: хромовой кислотой; серной кислотой; воздействием твердыми частицами. Самым распространенным методом является кислотный.
Как анодировать металл в домашних условиях?
Сплав, который содержит слишком много примесей, после анодирования не блестит, непригоден для использования Плюсы и минусы Титан является самым популярным из металлов, поддающихся анодированию. Он применяется в ювелирной промышленности около двадцати лет. Главное достоинство анодированных украшений — их богатая цветовая палитра. Изготовленные из титана и ниобия, они еще и гипоаллергенны, подходят для того, чтобы использовать для свежих проколов. В их пользу говорит и небольшой вес изделий.
Некоторые анодированные металлы вызывают раздражение и аллергию, поэтому перед покупкой украшения нужно обязательно уточнить состав сплава. Анодированные украшения Из анодированных металлов изготавливают пуссеты, кольца, подвески, броши, украшения для пирсинга. Сочетание с драгоценными и полудрагоценными камнями, эмалью рождает необыкновенные ювелирные композиции, выполненные в оригинальном цвете. Иногда анодированный металл используется только в качестве вставки Это особенно ценно при создании украшений в анималистическом и флористическом стилях.
Эта процедура обеспечивает неоценимую пользу, защищая алюминиевые изделия от коррозии, повышая их прочность и долговечность в ситуациях, когда без этого никак не обойтись. Без анодирования, многие сферы применения алюминия претерпела бы серьезные изменения, ограничиваясь лишь базовыми функциями. В большинстве случаев, анодирование алюминия дает возможность раскрыть полный потенциал этого металла, сделав его неотъемлемой частью современного мира, его достижений и технологий. Что такое анодирование? Анодирование алюминия — это уникальный процесс, который позволяет создавать защитное оксидное покрытие на поверхности алюминиевых изделий. Этот метод широко применяется в различных отраслях промышленности и имеет огромное значение в нашей повседневной жизни. Давайте более подробно рассмотрим этот процесс и его преимущества для таких элементов, как алюминиевые конструкции.
Вдруг вы ошиблись при подсчете площади поверхности детали? Хочется чтобы процесс шел быстро- потому вы подняли ток выше нормы. Но вас преследуют частые «пробои» и растравы то детали, то зажима подвески. Это явление называется «прогар». Вот почему это происходит: Прогар — отчего он происходит? В принципе, при очень интенсивном перемешивании электролита, и как следствии — хорошем отводе тепла от детали, допустимы большие плотности тока. Это сокращает время процесса, и позволяет нарастить особо толстый анодный слой. В промышленности возможен даже вариант с 2мм слоем анода. Так обрабатывают рабочую поверхность цилиндров судовых двигателей. Для этого там имеют место во первых, супер качественное охлаждение детали в процессе анодирования, во вторых- напряжение анод-катод в сотни вольт. Но ни то, ни другое мы позволить себе не сможем, к сожалению. И в итоге, из за естественной концентрации тока на углах и концах детали, деталь наша будет иметь зоны местного перегрева. А такие зоны нагревают окружающий электролит. А нагретый электролит имеет значительно более низкое электрическое сопротивление. Значит весь электрический ток устремляется именно в перегретую зону, перегревая ее этим еще больше! Кроме того, теплый электролит интенсивно растворяет анодный слой! В зоне перегрева начинается такой себе мини-процесс в «теплой» интерпретации. В течении нескольких секунд, такая микрозона перегрева полностью оголяется до белого метала, и через нее начинает течь ток, в разы больший нормального. За пару минут деталь может раствориться наполовину! И все вышеуказаные проблемы- из за недостаточного перемешивания электролита! Таким образом, я не слишком советую большую плотность тока. В том смысле, что площадь поверхности свинцового катода мала, в сравнении с площадью поверхности обрабатываемой детали. Это не самая большая проблема, если вы обрабатываете маленькие детали, расположенные далеко от катода в разных концах ванны. Но вот, если вы станете анодировать тот же рессивер, в ванне не слишком больших габаритов, то начнутся проблемы. Появится высокая склонность к прогару и растравливанию детали. Дело в том, что малые размеры катода способствуют неравномерному распределению силовых линий тока по поверхности детали. А это и приводит в итоге к повышенному риску прогара. Мой совет: площадь катода должна быть хотя бы в 2 раза больше чем площадь детали. В этом случае, получится достаточно равномерное распределение тока на поверхности детали. В идеале- лучше всего иметь свинцовую «облицовку» по всем стенкам и дну ванны. Не удается добиться правильной силы тока, а самое главное,- при подаче тока на деталь, пузырьки кислорода идут не с ее поверхности, а с поверхности зажима. Ну или- вообще не идут. Чисто електрическая проблема. Возникшая, скорее всего, от вашей лени сделать качественный зажим. Всяческие варианты с обматыванием детали алюминиевой проволокой, имхо, ненадежны. Зажим должен быть струбциноподобным, с резьбовой контактной шпилькой-электродом из алюминия. Только такая конструкция позволяет с достаточной силой прижать електрод к детали, обеспечив тем самым, надежный электрический контакт. Возможна и еще одна причина- точка контакта шпильки-электрода на зачищена наждачкой. Надо перед каждым анодированием обязательно зачищать точку контакта. Алгоритм правильного режима анодирования: 1- Вы аккуратно подсчитали площадь поверхности детали, и правильно вычислили необходимую силу тока. Диаметр пузырьков крайне мал, их общее течение напоминает скорее струйки дыма, чем собственно пузырьки. Для полного понимания вот вам фото «правильного» течения процесса: 4- Длительность процесса контролируется в общем то визуально по цвету детали, но в среднем равна 20-30 минутам для мелких деталей заглушки и т. Подготовка под анодирование. Есть несколько специфичных тонкостей, которые надо знать, чтобы подготовить детали к анодировке. Легко подсчитать, что при толщине слоя 0,05 мм, болту в гайке станет теснее на 0,2 мм. Шлифовать тем или иным способом деталь уже анодированную почти невозможно- твердость покрытия как у керамики. Да и крайне неэстетично обдирать часть покрытия, открывая, к тому же, дорогу коррозии… Значит единственный способ- обеспечить «запас» до обработки. Плоские участки можно подогнать напильником и шкуркой. Ну а у резьбы, как показывает практика, достаточно легко шлифовать лишь самую вершину резьбы- именно ей «становится тесно». Это можно сделать очень мелкой наждачкой. Во первых сильно выигрывает эстетика, во вторых снижается вероятность «прогара» при анодировании. Хотя, на самом деле, не так этот прогар и страшен.. Надо отметить что дефекты поверхности анодный слой не маскирует- они будут видны и на обработанной детали. Не советую держать ее в горячем едком калии или натрии, как рекомендуют заводские технологи- это заметно портит чистоту поверхности. Лучше пользоваться куском хозяйственного мыла и зубной щеткой- детали мелкие, работа нас не пугает… 4 — Очень эффективно обезжиривает стиральный порошок: достаточно растворить его в горячей воде, залить в пластиковую емкость, высыпать туда детали и хорошенько потрясти посудину. Но есть одно НО: после промывки детали надо тут же высушить горячим воздухом, иначе дюраль интенсивно окисляется! Видимо, стиральный порошок уж очень агрессивен! Тончайший слой жира с пальцев рук- не помеха. Он моментально окисляется кислородом при первых секундах анодирования и всплывает в виде черных хлопьев… Вот и все. Этого вполне достаточно. Самодельная установка для анодирования. Тут я постараюсь подробно описать устройство всего необходимого оборудования. С некоторыми рекомендациями по изготовлению. Ну и, по возможности, с фотографиями. Замечу, установка пригодна для анодирования деталей с площадью поверхности примерно до 7-8 дм2. На практике этого хватит для ресиверов ружей 70-90 см. Итак, приступим: Гальваническая ванна. Ванна, скорее всего, понадобится даже не одна. У меня их, например, три. Одна- для обработки всяких маленьких деталей, другая- для недлинных труб до 60 см , третья- для длинных труб 70-90 см. Замечу, для работы с последней, нужен весьма мощный блок питания, до 20-30 ампер при 50 вольтах. Материал для изготовления ванны может использоваться разный, можно даже использовать нержавейку или алюминий. Но эти ванны придется тщательно мыть после использования. И в них нельзя оставлять электролит надолго. Потому как коррозия будет иметь место. Более нетребовательны пластиковые ванны. И, пожалуй самый подходящий материал- полиэтилен. Так, для маленькой ванны я использую пищевой контейнер, купленный в супермаркете, на 6 литров. А для больших ванн я вполне приспособил длинные пластиковые цветочные горшки- очень подходящая «тара» получилась. И вполне кислотоупорная. Что очень важно- ванна должна иметь хорошую теплоизоляцию корпуса. Иначе электролит будет быстро в ней нагреваться, особенно летом, придется гораздо чаще его менять. Самое простое решение- обклеить ванну толстым 2-4 см слоем пенопласта. Можно также, закрепив ванну внутри подходящей коробки, залить промежуток строительной пеной. Но имейте в виду- пена, расширяясь, может сильно покоробить ванну. Тут важно- не переборщить с количеством пены. Лучше ее лить в несколько этапов. Вот примерно такие ванны должны у вас получиться: Затем, необходимо изготовить свинцовый катод для ванны. Делается он из листового свинца. Такой свинец лучше всего снять с толстых електрокабелей. Думаю, вы и так это знаете: аккумуляторы и кабеля- 2 основных источника Pb для подвоха, озабоченного изготовлением грузов для грузпояса… Задача состоит в том, что площадь катода должна быть не менее чем раза в 2 больше площади поверхности обрабатываемой детали. При этом, поверхность катода, прислоненная к стенке дну ванны в учет не берется. Весьма полезным является наличие множества отверстий в катодной пластине- через них удобно выходить газу и, кроме того, так катод работает чуть эффективнее. Катод можно собрать из нескольких кусков, если нет одного большого. При этом куски надо паять мощным паяльником, обязательно- вдоль всех стыков толстым швом. Не забывайте- у нас сильноточная цепь, она не любит тонких сечений! Паять лучше свинцом , а не припоями ПОС. Вывод контакта из ванны можно выполнить просто полоской того же свинца. Хотя можно и толстым медным проводом в изоляции. Место припайки медного провода надо изолировать силиконовым герметиком. Вот такие катоды для ванн получились у меня: Токоограничивающий резистор. Кусок толстого нихромового провода диаметром 2 мм- метров этак 5. Из него нужно свернуть спирать- это будет мощный сильноточный резистор для регулировки силы тока на детали. По тому же принципу, как и у сварщиков. Купить такой провод можно там, где торгуют разным оборудованием для электросварки. Спираль сделать путем навивки провода на подходящий штырь или трубу. Можно часть резистора сделать из тонкой 1.. Не советую экспериментировать со стандартными, вращающимися проволочными потенциометрами зеленые такие — их мощность все же маловата, будут сильно греться. Да и цена- немаленькая. Поверьте, простая самодельная спираль с «крокодилами» — и проще и надежнее. Блок питания. Электрическая схема БП выглядит примерно так: Попробуем разобрать ее по блочно. Самая важная и дорогая деталь БП. К нему предъявляются весьма высокие требования. Прежде всего- по мощности. Если вы намерены анодировать не только мелкие детали, а и относительно крупные ресиверы ружей , с площадью поверхности 5-8 дм2, то ищите трансфоматор с током вторичной обмотки 10-15 ампер. Такие трансформаторы весьма дороги, поэтому иногда выгодно купить 2 меньших, и подключить их параллельно. Очень важно, чтобы во вторичной обмотке был хотя бы один центральный отвод- это даст вам 2 рабочих напряжения. Если будет несколько отводов- еще лучше. Напряжения вторичных обмоток я советую 2х25 вольт. Это довольно распространенный вариант. У меня 2 спараллеленных: один самодельный, другой- силовой от советского усилителя мощности: 2- диодный мост. Можно, конечно собрать его и на отдельных диодах, но сегодня удобнее купить единым блоком- это уже давно не редкость. Удобство прежде всего в легкости крепления к теплоотводу- один винт и все! Совет прост- выбирайте самый мощный! Тогда он точно не перегорит при воможном коротком замыкании. Кстати, установка моста на большой! И не «всухую», а через слой теплопроводной пасты. У меня стоит 32 Амперный вариант в металлическом корпусе- теплотвод у него очень хороший! Вот мой: 3- амперметр. Весьма желателен не слишком мелкий: на крупной шкале легче отслеживать слабые изменения. По ним, например, легко «ловится» начало срыва нормального процесса в «прогар», собственно, еще до самого «прогара». Не ищите амперметр именно на 10 или 20 ампер. В этом нет нужды. Подбором шунта кусок медного провода можно отрегулировать прибор на любой предел измерений. Вот мой амперметр. У него сменные шунты- на 10 и на 20 ампер. На фотке- шунт на 10 Ампер. Размером побольше. Для коммутации.
Красный, синий, зеленый, черный, желтый, фиолетовый и оранжевый цвета являются одними из наиболее часто используемых цветов анодирования. Как анодировать алюминий Алюминий можно анодировать, выполнив следующие действия: 1. Предварительная обработка: очистите алюминиевый компонент или лист перед тем, как поместить его в ванну с кислотой. Желаемый внешний вид может быть достигнут путем применения либо яркой, либо сатиновой отделки. Легкое травление используется для получения сатинированной поверхности — ровной матовой поверхности. С другой стороны, блестящая отделка достигается с помощью светлого анодирования погружением, когда используется раствор фосфорной и азотной кислоты. Алюминиевые профили с глянцевой или матовой отделкой обеспечивают безупречную гладкую поверхность для анодирования. Анодирование: в зависимости от используемого метода анодирования алюминий помещают либо в ванну с хромовой кислотой, либо в ванну с серной кислотой. Материал должен быть погружен в ванну с кислым электролитом, пока через него протекает электрический ток, чтобы образовался анодный оксидный слой. После завершения процесса изделие можно вынуть из ванны, почистить и высушить. Окрашивание: после анодирования детали могут быть окрашены в любой желаемый цвет. Существует множество методов окрашивания анодированного алюминия. Электролитическое окрашивание заключается в замачивании анодированного алюминия в растворе неорганических солей металлов. Эта ванна получает электрический ток по мере того, как соли металлов окисляются в порах слоя оксида алюминия. Окончательный цвет окрашенного металла зависит от химического состава ванны и времени, проведенного под водой. Золото, черный, прозрачный, коричневый, бронза и никель являются распространенными анодированными цветами. Некоторые предприятия, использующие передовые технологии, также обеспечивают подбор цвета и индивидуальное анодирование цвета. Герметизация: Металл герметизируется в процессе анодирования, чтобы предотвратить коррозию и утечку воды. Существует три метода герметизации анодированных алюминиевых профилей: холодная герметизация, горячая герметизация или их комбинация. Герметизация металла предотвращает появление царапин или пятен на поверхности. Какие бывают виды и типы анодирования? Наиболее распространенные типы анодирования включают анодирование хромовой кислотой типа I, анодирование серной кислотой типа II и твердое анодирование типа III. Другие менее распространенные методы анодирования включают анодирование фосфорной кислотой и титаном. Наиболее распространенные процессы анодирования перечислены и описаны ниже: Тип I — анодирование хромовой кислотой Из трех основных типов анодирования анодирование хромовой кислотой тип I дает самый тонкий оксидный слой от 0,00002 до 0,0001 дюйма.
Что такое анодирование?
Анодирование алюминиевых профилей широко использовалось в архитектуре в 1960-х и 70-х годах. Анодирование — это электрохимический процесс, цель которого — создание на поверхности алюминиевой заготовки защитного слоя, устойчивого к коррозии, УФ-излучению и износу. Глубоким, или твёрдым анодированием называют технологический процесс, в результате которого на поверхности алюминиевых сплавов образуется защитный слой толщиной свыше 50 мкм. Анодирование алюминия кроме прочности, долговечности и простоты в уходе, придаёт изделиям эстетику и декоративный внешний вид. это процесс электрохимического наращивания оксидной пленки путем анодного окисления. Анодирование в обобщенном смысле – это электрохимический процесс образования стабильных оксидных покрытий на поверхности металлов.