анодированный алюминий, нужно чуть подробнее остановиться на том, как образуется защитная пленка. Анодирование алюминия или анодное окисление – процесс создания на поверхности металла оксидной пленки.
Для чего необходимо анодирование
- Анодированные украшения: особенности технологии, советы по выбору и уходу
- Что такое анодирование алюминия
- Анодирование алюминия: каким бывает и какие результаты дает
- Технология анодирования алюминиевого профиля: описание, технические особенности процесса
- Анодирование алюминия: что это за процесс? | «СЦ Метопттрейдинг»
- Что называют анодированием и зачем его применяют | Алюминиевые системы DOKSAL™️ | Дзен
Анодирование – это эффективная обработка металла
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. Коротко о главном Анодирование представляет собой процесс создания оксидной пленки на поверхности металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде. Иными словами — на поверхности металлического субстрата выращиваются поры.
Анодная пленка является продолжением структуры самого металла, так как начинает формироваться внутри его кристаллической решётки. Поэтому, анодирование, в отличие от любого другого покрытия, не может отслоиться, отлететь, оторваться.
Продолжительность обработки составляет 15-30 минут, а толщина покрытий не превышает долей микрона. Ввиду малой пористости тонкие анодно-окисные покрытия окрашиваются плохо. Толстые пористые аноднооксидные покрытия получают из агрессивных растворов например, из раствора серной кислоты. В покрытиях, полученных из агрессивных электролитов, обычно выделяют два слоя рисунок 3 : Тонкий беспористый барьерный слой, прилегающий к металлу 1 , формирующийся из условия 0,008 - 0,012 мкм на 1 В приложенного напряжения, и обычно составляющий 0,01 - 0,03 мкм. Толстый пористый слой 2 , представляющий собой систему конусообразных пор, пронизывающих оксидную пленку, и имеющий толщину от нескольких микрометров до миллиметров. Рисунок 3 — Структура слоев оксида алюминия, полученного из агрессивных электролитов.
Структура толстого пористого аноднооксидного покрытия подтверждается результатами электрохимической импедансной спектроскопии рисунок 4. Слева - модуль Боде, справа - фаза Боде. Квази-горизонтальная область в графике модуля Боде и соответствующая область минимума в графике фазы Боде характеризуют поведение сопротивления пористого слоя. Крутая часть при более высоких частотах на графике модуля Боде характеризует емкостное поведение пористого слоя. Эквивалентная электрическая схема пористого аноднооксидного покрытия с уплотнением в воде приведена на рисунке 5. Рисунок 5 — Эквивалентная электрическая схема пористого аноднооксидного покрытия с уплотнением в воде: Rsol - сопротивление электролита, Ro и Co - сопротивление и емкость внешнего кристаллического слоя, Rpw и Cpw - сопротивление и емкость стенки поры, Rp и Cp - сопротивление и емкость тела поры, Rb и Cb - сопротивление и емкость барьерного слоя. Что касается состава анодно-оксидных покрытий, то тонкие беспористые пленки представляют собой в основном безводный оксид алюминия, который в чистом виде располагается у границы с металлом. Гидратация стенок усиливается от дна к устью.
Большинство исследователей склоняется к мнению, что вода в покрытии химически не связана, за исключением поверхностных слоев, где она входит в состав бемита. Последние называют структурными анионами. Примеси металлов, содержащиеся в сплавах алюминия, в большинстве своем остаются в оксидной пленке железо, медь, кремний, магний, кальций. В цветных оксидных пленках обнаруживаются включения углерода, серы и их оксидные соединения, которые и придают окраску. Большая часть ионов не удаляется из покрытия ни длительной промывкой водой при высокой температуре, ни использованием других растворителей. Такая высокая прочность связи ионов с веществом анодной пленки при отсутствии простых стехиометрических соотношений между внедрившимся ионом и оксидом алюминия свидетельствует о внедрении ионов в элементарные образования пленки. По-видимому, часть анионов удерживается капиллярными силами в порах покрытия, другая часть химически связана со стенками пористого слоя. С увеличением количества примесей в металле, повышением температуры электролита и плотности анодного тока увеличивается нерегулярность микроструктуры оксидных покрытий - нарушается перпендикулярность роста ячеек и пор, их параметры становятся более неравномерными.
Наиболее хаотичная структура наблюдается в пленках, сформированных на алюминиевых сплавах в растворах хромовой и ортофосфорной кислот. Рисунок 6 — Исходная поверхность алюминия до анодирования. Рисунок 7 — Поверхность алюминия с оксидом, после анодирования в сернокислом электролите. Как видно из рисунков 4 и 5 после анодирования на поверхности алюминия исчезают микронеровности, вызванные механической обработкой. При этом формируется плотная пористая оксидная пленка. Если разделить пористый и барьерные слои, то можно увидеть седующую картину рисунок 8 : Рисунок 8 — Пример поверхности алюминия, анодированного промышленным способом: а - реплика пористого слоя, b - реплика барьерного слоя, с - схематичное изображение. Теории образования пленок оксида алюминия при анодировании. Существуют две теории образования и роста анодно-оксидных покрытий: структурно-геометрическая и коллоидно-электрохимическая.
С позиции этой теории при наложении на алюминиевый электрод анодного напряжения т. Наружная часть ячеек в агрессивных электролитах, растворяющих оксид, начинает разрушаться в дефектных местах и превращаться в пористое покрытие. Разрушение барьерного слоя, приводящее к образованию поры, протекает, по мнению одних исследователей, в центре ячейки, по мнению других — в местах стыка ячеек.
Как только этот уровень достигнут, и если цвет не требуется, процесс останавливается, и поверхность может быть запечатана простым промыванием в воде. В результате будет получена деталь с твердым, натуральным покрытием из Al2O3, способным противостоять химическому воздействию и очень устойчивая к царапинам. Al2O3 оценивается 9 из 10 по шкале твердости по Моосу, что означает второе место после алмаза и делает детали, например, посуду из анодированного алюминия, очень крепкой и долговечной. Анодированный алюминий зеркальный и фактурный 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. Анодированный алюминий «под золото» и «под серебро» Методики и технология анодирования Существует несколько видов анодирования Al, каждый из которых имеет уникальное анодное покрытие: Стандартное анодирование, более известное как тип II, основано на военной спецификации MIL-A-8625. Жесткое анодирование в твердом покрытии, также известное как тип III, использует процесс, аналогичный типу II, но приводит к получению гораздо более толстого и плотного покрытия, что значительно повышает стойкость к истиранию и коррозии. Твердое анодирование создает очень толстое твердое покрытие, которое проникает в обработанный алюминий — половина защитного оксидного слоя проникает в поверхность, а другая половина накапливается на ней. Микрокристаллическое анодирование улучшает другие процессы, создавая покрытие с молекулами, упакованными в регулярно упорядоченный повторяющийся узор, поскольку молекулы располагаются случайным образом.
Анодированные детали имеют серый, золотистый, оливковый, черный или коричневый оттенок и незначительную приятную шероховатость. Качество анодировки можно проверить следующим образом: по анодированной поверхности нужно провести черту химическим карандашом. Если черта не смоется проточной водой, то процедура выполнена хорошо. Анодирование переменным током Если анодировать деталь не постоянным током, как описано выше, а переменным, то все подготовительные и заключительные операции нужно проводить так, как уже было описано. Различие состоит в том, что анодироваться должны сразу две детали. Если есть всего одна деталь, то в качестве второго электрода нужно использовать болванку или лист из алюминия. При переменном напряжении 10-12 В можно добиться такой же плотности тока, как и при постоянном токе. Время анодирования при этом составляет 25-30 минут. При анодировании деталь можно окрасить.
Анодирование – это эффективная обработка металла
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. Персонажи тропических широт, яркие и разноцветные, создаются при помощи анодирования. Что касается украшений для пирсинга, среди них широко представлены анодированные модели. Особенных советов по выбору не существует.
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.
Так как температура раствора в ванне в её середине всегда выше, чем у бортов, необходимо обеспечить циркуляцию раствора. Твёрдое анодирование Самая лучшая для высокого качества покрытия на стали. Такой способ анодирования применяют в аэрокосмической промышленности, где часто требуются запредельные нагрузки на узлы и агрегаты. Особенность метода — применение сложных по составу электролитов, а рецептура таких составов защищена патентами с международной регистрацией. Преимущества анодированных поверхностей Выдающиеся антикоррозийные свойства. Оксидная плёнка надёжно защищает от обычной влаги и от большинства агрессивных сред.
Прочность оксидной плёнки. Оксиды по своим прочностным физическим характеристикам в большинстве случаев прочнее металла, на котором они образованы. Непроводимость тока. Парадоксальным образом образованная на металле и из металла оксидная плёнка практически является диэлектриком — что находит своё применение в создании электролитических оксидных конденсаторов. Экологический аспект: при производстве посуды нанесённая на неё оксидная плёнка не даёт ионам металла переходить в пищу, не даёт ей подгорать, стенки и дно посуды приобретают устойчивость к большим перепадам температуры. Широкое использование анодированных поверхностей металла в дизайне. Применение в растворах электролита некоторых солей позволяет получать глубокие и насыщенные оттенки. Анодирование разных металлов Нержавеющая сталь Самый трудный для анодирования объект из-за своей химической инертности. Чтобы получить на ней оксидированную поверхность, нержавейку предварительно подвергают процедуре никелирования.
Хотя сейчас ведется активная разработка специальных диффузионных паст, на которых оксид будет образовываться без никелевой «подушки». Медь Оксидированию поддаётся плохо, а там, где это требуется, применяют дорогие соли в качестве присадок к электролитам или используют не экологичные фосфатные или оксалатные растворы. На практике этот процесс применяют крайне редко. А также дополнительно придаёт изделиям декоративность, кардинально меняя цвет. Титан очень нетребователен к составу кислот для электролитических реакций — подойдёт практически любая. Серебро Для создания оксидной плёнки на серебре, применяют серную печень — сплав порошкообразной серы с поташом при сильном нагревании без присутствия воды.
Варианты анодирования Есть несколько вариантов анодирования которые отличаются составом электролита и разными условиями рабочего процесса. Прежде всего температурой электролита. Именно температура является основополагающим , влияющим на качество покрытия фактором. Существует процесс обработки при комнатной 15-20 градусов температуре теплый процесс. Он несложен, позволяет получать довольно красивое после окраски в органических красителях покрытие. Покрытие можно получить практически любого цвета.
Рассказываем вам об одном из самых перспективных направлений обработки алюминия и его сплавов!
| Технология анодирования алюминиевого профиля: описание, технические особенности процесса | Анодирование алюминия разными методами: описание технологии оксидирования и цветного анодного окисления. |
| Что такое анодированный алюминий | Всё о цветных металлах и сплавах (бронза, медь, латунь и др) | Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления. |
| Анодирование в "домашних" условиях V2.0 — Сообщество «Сделай Сам» на DRIVE2 | По своей сути анодирование является востребованным процессом для металлов из-за его впечатляющей способности повышать коррозионную стойкость. |
| Что такое "анодирование"? | это процесс создания на поверхности алюминия защитной оксидной пленки путем погружения в раствор электролита и воздействия на металл током анодного заряда. |
Что такое анодирование алюминия
Анодирование — Термин анодирование Термин на английском anodizing Синонимы anodising, электрохимическое оксидирование Аббревиатуры Связанные термины адгезия, нановискер, пористый материал. Холодное анодирование характеризуется скоростью образования окисной пленки: она гораздо выше, чем скорость растворения металла с внешней стороны. Анодирование алюминия разными методами: описание технологии оксидирования и цветного анодного окисления. Что такое анодирование и в чем заключаются преимущества анодированных металлоконструкций от не прошедших такую обработку? Главная» Новости» Анодированный болт что это.
Анодирование: что это такое, применение, процесс
В этой статье вы узнаете, что такое анодирование и как происходит нанесения защиты на изделия. Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен? По своей сути анодирование является востребованным процессом для металлов из-за его впечатляющей способности повышать коррозионную стойкость. Анодирование — это электрохимический процесс, цель которого — создание на поверхности алюминиевой заготовки защитного слоя, устойчивого к коррозии, УФ-излучению и износу. 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.
3 способа анодирования металла
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. При этом прочностные и механические свойства полученного материала зависят от, собственно, самого исходного металла, от характеристик катода, силы тока и состава применяемого электролита.
Необходимо подчеркнуть, что в результате выполнения процедуры на поверхность не наносится никаких дополнительных веществ, а защитный слой образуется путем преобразования самого исходного материала. Суть гальваники — воздействие электрического тока на химические реакции. Весь процесс делится на три основные стадии. Первая стадия - подготовка На этой стадии изделие подвергается тщательной очистке. Поверхность обезжиривается и шлифуется. После чего происходит так называемое травление. Оно осуществляется путем размещения изделия в щелочном растворе с последующим перемещением в кислотный раствор. Завершает эти процедуры промывка, в ходе которой крайне важно удалить все остатки химических веществ, включая труднодоступные участки. От качества проведения первой стадии во многом зависит конечный результат.
Вторя стадия — электрохимия На этой стадии собственно и создается анодированное алюминиевое покрытие.
Покрытие выравнивает царапины, вмятины и другие незначительные дефекты металлической поверхности История анодирования Анодирование металлов впервые было использовано в промышленном масштабе в 1923 году. Первоначально оно было создано для защиты от коррозии деталей из дюралюминия в кораблестроительной промышленности. Очевидно, эта обработка использовалась, поскольку части морских транспортных судов требовали жесткого защитного покрытия, невосприимчивого к соленому, бурному морю.
Этот процесс все еще используется сегодня, несмотря на устаревшие требования сложного цикла напряжения, которые теперь считаются ненужными. К 1927 году этот процесс получил развитие, и был запатентован новый процесс анодирования в серной кислоте. Серная кислота остается наиболее распространенным анодирующим электролитом и по сей день. Японцы использовали анодирование щавелевой кислотой с 1923 года, и оно было широко применено немцами, особенно в архитектурных решениях.
Анодирование алюминиевых профилей широко использовалось в архитектуре в 1960-х и 70-х годах.
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. Детали можно сваривать перед анодированием. Настоятельно рекомендуется использовать сварной пруток 5356, хотя некоторое обесцвечивание все равно будет. Шлифование сварного шва перед анодированием приведет к снижению механической целостности и не решит проблему изменения внешнего вида. Сваривать после анодирования — не лучшая идея, потому что для большинства сварочных процессов требуется электрическая проводимость, а анодное покрытие необходимо отшлифовать в том месте, где будет наложен сварной шов. Это также приводит к неприглядному беспорядку в зоне сварки. Подготовки: Пошаговая инструкция: подготовка к анодированию алюминиевых деталей Каждое анодное покрытие обладает уникальными свойствами, поэтому выбор наилучшего варианта для ваших конкретных нужд является вашим первым решением. После того, как покрытие выбрано, вам необходимо знать о ряде шагов, прежде чем начнется фактический процесс анодирования. Если цветной, предоставьте образец желаемого цвета.
Подготовьтесь к работе. Правильное обращение и уход важны, если вы хотите получить стабильные результаты. Заказывая материалы и выполняя работу, имейте в виду следующее: Храните весь алюминий таким образом, чтобы предотвратить контакт металла с металлом в присутствии влаги, независимо от того, анодируется он или нет. Контакт может привести к «травлению водой». Хотя незначительное водное травление иногда можно удалить, сильное водное травление испортит ваш металл. Выберите правильный сплав. Некоторые сплавы и закалки лучше других поддаются предварительной обработке и анодированию. Вы всегда должны использовать один и тот же сплав для любой работы. Изменения могут привести к различиям в цвете после анодирования. Наши консультанты могут посоветовать вам подходящий сплав для вашего конкретного применения.
Завершите все производственные работы резка, сварка, гибка, шлифовка, полировка и т.
Барьерная пленка препятствует контакту металла с влагой, а также химически активными соединениями. Высокая прочность. Защитный слой обладает высокой устойчивостью к механическим повреждениям. Диэлектрические свойства. Оксидная пленка практически не проводит ток.
Обработанная посуда приобретает устойчивость к интенсивным перепадам температур. В процессе приготовления пища не подгорает. Декоративные свойства. Некоторые металлы подвергают обработке для изменения визуальных качеств. В основном, для этих целей используют алюминий как обладающий хорошим соединением с кислородом. Добавление определенных солей в раствор электролита позволит поменять исходный цвет, придавая окрашенным изделиям ровные и глубокие оттенки.
Оксидирование также позволяет скрыть незначительные дефекты поверхности, такие как царапины или потертости. В отличие от обычной нержавеющая сталь плохо поддается обработке как условно инертный металл. Для решения этой проблемы нержавейку покрывают никелем, а только затем проводят оксидирование. Ученые активно занимаются разработкой специальных паст, которые будут уменьшать инертные свойства наружного слоя нержавеющей стали.
Анодирование (техническая информация)
| Анодирование. Что такое анодирование металла и для чего применяется | Анодирование в обобщенном смысле – это электрохимический процесс образования стабильных оксидных покрытий на поверхности металлов. |
| Анодированный алюминий, какими особенностями обладает данный сплав, читайте в статье | #2 Что такое процесс черного анодирования? Черное анодирование относится к процессу электролитического окрашивания, который превращает поверхность алюминия в прочный черный оксид отделка. |
| Анодированный алюминий, какими особенностями обладает данный сплав, читайте в статье | Анодирование — процесс создания оксидной плёнки на поверхности некоторых металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде. |
| Анодирование алюминия: что это за процесс? | это техника нанесения слоя металла на какой-либо предмет путем гальваностергии. |
Что называют анодированием и зачем его применяют
Декоративная обработка: окраска профиля " Дизайн Алюминий " предлагает алюминиевый профиль четырех цветов: черный, бронза, серебро, золото. Окончательное уплотнение алюминия. На этом этапе поры закрываются и оксидная пленка отвердевает. Свойства и преимущества анодированного профиля Анодированный алюминиевый профиль обладает рядом преимуществ, а именно: высокие декоративные и износоустойчивые качества; ровная однородная поверхность без сколов и царапин; возможность устойчивого окрашивания профиля в различные цвета; получения защитной пленки различной толщины профиль для помещений имеет толщину оксидной пленки 15 микрон, для улицы - 20 микрон. Мы ответственно подходим ко всем этапам анодирования нашего профиля. Поэтому готовы поручится за качество нашей продукции.
Покупая алюминиевый профиль в компании "Дизайн Алюминий" Вы приобретаете качественную продукцию по хорошей цене! Звоните и заказывайте сегодня!
Покрытие имеет очень высокую адгезию к органическим красителям и эпоксидным клеям. Хорошо ложатся также матовые нитро - и прочие эмали. Несмотря на более высокую сложность, «холодный» температура обработки -10...
Да, есть и такое явление — растворение слоя. На самом деле, слой одновременно нарастает со стороны металла и растворяется с внешней стороны. Скорость роста слоя более менее одинакова для обоих процессов. А вот скорость растворения внешней стороны защитной пленки - у «холодного» процесса намного ниже. Потому и возникает возможность получить действительно толстый слой.
Для справки: при «тёплом» 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. Вот несколько деталей, обработанных по этому процессу: Деталь до анодирования. Деталь после анодирования. Как видите, деталь приобрела приятный коричнево-золотистый цвет и высокую прочность защитной пленки - твердость слоя намного выше чем твердость закаленной стали.
Механическая защита и коррозионная защита такого анодного слоя великолепны, поэтому такой тип анодирования наиболее привлекателен и распостранен. Единственным недостатком является невозможность окраски слоя органическими анилиновыми красителями. Цветовая окраска "холодного" слоя-естественный процесс, зависящий лишь от тока и состава обрабатываемого сплава. Оттенки получаются в диапазоне от зеленовато-оливкового до темно серого, почти черного. Открыть мини-сайт на портале Pandia для ведения проекта.
PR, контент-маркетинг, блог компании, образовательный, персональный мини-сайт. Качественное анодирование возможно даже в домашних условиях. Но процесс имеет определенные технические сложности, связанные в первую очередь с необходимостью охлаждения электролита. Наберитесь терпения, не ленитесь экспериментировать, и все у Вас получится. Пусть и не с первой попытки.
Потенциальная опасность процесса! Необходима сильная вентиляция. Химия и физика процесса. Как вы думаете, для чего железо ржавеет? Именно, не "почему" а "для чего"?
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. И, если скорость роста мала- большой толщины слоя вы не дождетесь, процесс анодирования превратится в процесс банального травления металла. В том смысле, что чем больше размер площадь катода пластина из свинца - тем лучше. Лучше потому что это обеспечит весьма «мягкий», равномерный режим распределения плотностей тока по поверхности обрабатываемых деталей, особенно больших. Эта самая «равномерность» весьма важна для уменьшения проблем с возможными «прогарами»и растравами деталей. Чисто практически, площадь катода рекомендуется хотя бы в 2 раза больше, чем площадь анода-детали. При этом, если лист свинца положен на дно ванны, его нижняя поверхность- не считается, поскольку почти не работает.
Таким образом, рекомендую катодную плотность тока вдвое меньшую, чем анодную. Важна лишь плотность тока. Но чисто практически, исходя из того что цепь наша имеет ненулевое электрическое сопротивление, нам потребуется довольно приличный вольтаж нашего блока питания. Причем, очень желательно- чтобы блок питания имел несколько выходных напряжений, ну хотя бы два. Физически это- лишь отвод от середины вторичной обмотки трансформатора. У меня хорошо зарекомендовал себя вариант с 25 и 50 вольтами на выходе. Кстати, вы в курсе, что напряжение без нагрузки, и напряжение под нагрузкой у блока питания- это две большие разницы? Под нагрузкой напряжение всегда падает «проседает».
И большая разница этих напряжений говорит о слабости трансформатора. Как правило, при этом, он трансформатор еще и сильно греется. А значит- его надо менять на более мощный. А вот если напряжение вашего трансформатора при отдаче ампер так 10-15 «просело» лишь на пару вольт- это нормально. И греться сильно он не будет… Почему я хочу купить кондиционер? Соблюдение токового режима при анодировании- дело не особо хитрое. Крути себе реостат, да поглядывай на амперметр… А вот с температурным режимом- все намного сложнее. Пока что я просто перед анодированием охлаждаю 4-5 канистр с электролитом в бытовом морозильнике, и провожу анодирование при постоянном росте температуры.
В смысле, залил я раствор с -10 градусной температурой, включил ток… и поползла температура вверх! А что же вы хотите- там весьма солидное тепло выделяется по ходу дела…. А потом- электролит сливаю в канистры обратно, и по второму кругу в морозильник! Нудно, спросите? Не то слово! Вот потому то моей голубой мечтой является изготовление некой холодильной установки, способной охлаждать електролит прямо в ванне, по ходу процесса! Как это и принято в заводской практике! И, наверное, самым простым путем тут будет переделка оконного небольшого!
Сделать в ванне двойную стенку, залить туда ТОСОЛ, и в него поместить трубку охладителя… Ну или еще проще- гонять холодный воздух по тому «двойному дну». Думаю, что таки сооружу подобную «установку», тем более, что оконный кондиционер и невелик, и не особо дорог… Типичные ошибки процесса. В рамках этого сайта я описываю «холодную» технологию анодирования, в результате которой, покрытие получается очень твердое, достаточно толстое, самоокрашивающееся, с высокой коррозионной защитой. И выглядит примерно так: Поэтому, в случае отклонения процесса в какую либо сторону от именно этого варианта, я буду называть результат браком. Хотя даже и такое бракованное покрытие- вполне честный вариант анодирования, дающий тоже неплохую защиту и приличный внешний вид. Итак, речь пойдет о типичных ошибках и «как с ними бороться». На самом деле их не так уж и много. Попробую перечислить их по порядку: 1 — Температура процесса слишком низкая.
Вы не можете добиться правильной плотности тока на детали анодной плотности тока. Несмотря на то, что реостат выкручен по максимуму и напряжение, идущее с блока питания- максимально. В результате малой плотности тока покрытие растет очень медленно, и оно- бесцветно. Проблема в том, что при очень низкой температуре элекрическое сопротивление электролита сильно возрастает, вследствии чего вашего напряжения 25-50 вольт недостаточно для получения «правильной» плотности тока. У вас есть 2 пути решения: или поднять напряжение вольт так до 60-100 опасно!!! Я бы советовал второй вариант. Плотность тока правильная, а вот твердость анодного слоя слабовата, да и окраски у него по сути нет. Так себе, легкий мутновато-молочный оттенок… Дело в том, что температура- важнейший показатель процесса.
И при превышении порога допуска, процесс изменяется качественно. Из «холодного» он становится «теплым». Со всеми вытекающими: бесцветная и не слишком толстая и твердая пленка. Даже уже полученный «холодный слой», при этом разрыхляется и постепенно растворяется. Окраска исчезла не полностью, но пленка потеряла всякую прочность. Царапины от ногтя: 3 — Анодная плотность тока мала. Анодный слой растет медленно, он бесцветен. Хотя и прочен вполне.
Дело в том, что окрашенность у анодного слоя появляется скачкообразно, примерно с анодной плотности тока в 1,5.. При меньшей- слой получается бесцветным, а вернее- слегка мутно-белым. И хоть прочность такого слоя не так уж и плоха, мы ведь хотим еще и эстетики? В качестве небольшого запаса надежности. 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.
Конечной целью анодирования является создание на поверхности листа алюминия так называемой АОП — анодной оксидной плёнки. Она выполняет две основные функции: Защита от внешних воздействий; Украшение. Во втором случае в проводящую среду добавляются красители различных цветов со строго определённым химическим составом. Первыми внедрили в производство промышленное анодирование алюминия инженеры из Великобритании. Созданный таким способом лёгкий и прочный металл начали применять в авиационной промышленности. Позже появился стандарт анодирования металла, который успешно применяется в современном авиастроении. В состав покрытия входят два компонента: органический; Краска, нанесённая в соответствии со стандартом, очень устойчива к истиранию и другим механическимповреждениям. Технология анодирования На сегодняшний день наибольшее распространение получил процесс сернокислого анодирования алюминия. Его суть в следующем: Деталь и катод, изготовленный из свинца, помещаются для очистки от примесей и масел в ванну с электролитом — серной кислотой H2 SO4. Производится окончательная промывка в растворе каустика. На поверхности детали из алюминия создаётся тончайший оксидный слой. Скорость роста анодного слоя на поверхности металла неравномерна и очень невысока.
Анодирование (техническая информация)
| Анодированный алюминий, какими особенностями обладает данный сплав, читайте в статье | 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. |
| Анодированный алюминий: применение, методики анодирования | Анодирование производится посредством процесса электролитической диссоциации, когда покрываемую деталь присоединяют к электроду и погружают ее в электролит. |
| Анодированные украшения: особенности технологии, советы по выбору и уходу | Узнайте о принципе и преимуществах анодирования алюминиевого корпуса. |
| Анодирование алюминия: что это за процесс? | «СЦ Метопттрейдинг» | Важным преимуществом импульсного наноструктурного анодирования является тот факт, что чередование режимов способствует лучшему рассеиванию тепла с поверхности заготовок. |
| Что такое анодирование? | BaiQue Аксессуары, Inc. | Анодирование алюминия кроме прочности, долговечности и простоты в уходе, придаёт изделиям эстетику и декоративный внешний вид. |
Анодирование в "домашних" условиях V2.0
Анодирование — Термин анодирование Термин на английском anodizing Синонимы anodising, электрохимическое оксидирование Аббревиатуры Связанные термины адгезия, нановискер, пористый материал. Глубоким, или твёрдым анодированием называют технологический процесс, в результате которого на поверхности алюминиевых сплавов образуется защитный слой толщиной свыше 50 мкм. По своей сути анодирование является востребованным процессом для металлов из-за его впечатляющей способности повышать коррозионную стойкость. Анодирование алюминия: создание прочного оксидного слоя, стойкого к коррозии и механическому воздействию Содержание статьи: 1. Что такое анодирование алюминия? Анодирование в компании Галарс-СПб, технология процесса, преимущества анодирования. Анодирование можно определить как экологически чистый электрохимический процесс, который заключается в создании оксидного слоя на поверхности обрабатываемого металла.