это процесс электролитической пассивации, используемый для увеличения толщины слоя естественного оксида на поверхности металлических деталей.
Анодированное покрытие: что это, где применяется, как изготавливается
Это очень важный этап, влияющий на конечный результат: любые частицы пыли или грязи могут повлиять на равномерность травления и внешний вид готового изделия. Травление заготовок Это процесс подготовки поверхности, подразумевающий удаление тонкого алюминиевого слоя с заготовки. Для этого металл помещают в ванны с кислотным или каутическим раствором. Травление обеспечивает устранение всех мелких дефектов поверхности, делая её гладкой и ровной. После завершения этого этапа остатки раствора тщательно удаляют. Анодирование После тщательной подготовки заготовки из алюминия помещают в раствор с электролитами. Затем через резервуар пропускают ток мощностью от 30 до 300 Ампер на м2. Выбор мощности зависит от размера обрабатываемой поверхности и концентрации раствора. В результате этого воздействия на поверхности изделий образуется анодный оксидный слой.
Алюминий промывают в деионизованной воде, чтобы удалить остатки ионов, которые могут оставить пятна. Добавление цвета к анодированной заготовке Анодированная поверхность пористая, поэтому хорошо поддаётся окрашиванию. Этот этап не является обязательным, однако часто осуществляется, чтобы получить более привлекательное изделие. Герметизация После основных этапов заготовку погружают в раствор ацетата никеля, чтобы заполнить образовавшиеся поры и герметизировать полости на её поверхности. В результате получается изделие с гладкой, однородной структурой. Технологии Анодирование алюминия проводится разными способами. У каждой технологии есть особенности, плюсы и минусы. На свойства поверхности влияет плотность тока и температура электролита.
Чем выше плотность тока и ниже температура, тем твёрже получается оксидная плёнка.
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.
Впрочем, такой метод нанесения оксидных плёнок применяют и для бронзы, где получаемая плёнка называется искусственной патиной. На серебре обработка таким реактивом способна дать синий и фиолетовый цвета. Но без изменения свойств серебра как металла. Анодирование алюминия Оксидирование этого металл даёт самые широкие возможности с широчайшей сферой применения. Есть много способов образования на поверхности этого металла оксидов, более половины из них связаны с получением цветных ярко окрашенных, поверхностей. Чем отличается анодированный алюминий от обычного — Металлы, оборудование, инструкции На сегодняшний день алюминий остается очень важным и востребованным материалом для изготовления всевозможных деталей, подделок и прочее. Можно перечислить массу его преимуществ, например, небольшой вес, достаточная прочность, не подвергается коррозии, его легко обрабатывать для дальнейшего использования. Но при всем этом, многих не привлекает его внешний вид.
Если вы хоть раз пробовали красить алюминий, то ваши попытки могли заканчиваться безуспешно, ведь краска держится на алюминии очень плохо. Если его использовать без краски, то очень скоро он покроется темными пятнами. Чтобы все это не допустить, была разработана технология анодирования алюминия. Предлагаем вам рассмотреть вопрос о том, что такое анодированный алюминий, какие существуют его разновидности, в каких сферах используется анодированный алюминий и можно ли анодировать этот материал своими руками. Анодирование — что это Под анодированием подразумевается анодное оксидирование. То есть это процесс, в результате которого на поверхности алюминия образуется или появляется оксидное покрытие. Вследствие этого процесса происходит окисление металла. В результате алюминий становится неуязвимым для негативного воздействия извне.
То есть окисленное место становится намного прочнее. Применение анодированного алюминия Существует множество сфер использования для достижения абсолютно разных целей. Сейчас рассмотрим их: Основа для окраски. Защищенное покрытие способно удерживать слой краски продолжительное время. Для этого осуществляется соединение органического покрытия с хромовым анодным. Даже если слой краски повредится, его легко восстановить, а самому изделию не грозит коррозия и прочее. Данная технология эффективна при нанесении органических красок. Защита от коррозии.
Эта защита способна справляться с воздействием даже соленой воды. В дизайне. Использование специальных красителей можно придавать алюминию абсолютно разные цвета. Благодаря этому изделиям можно придавать красивый внешний вид. Чистые руки. Нередко алюминий используется для создания перил, рукояток, поручней и прочее. Если он будет без анодного покрытия, то на руках могут оставаться следы. Чтобы это исключить все эти детали анодируют, что позволяет держать руки в чистоте.
Для достижения таких результатов поры анодного покрытия наполняются. Отражение в проекторах. Технология сернокислого анодирования используется для защиты отражателей прожекторов. Это отражение будет сохраняться годами. А если необходимо почистить его поверхность, то для этого нет никаких проблем. В тепловых отражателях. Используется анодированный алюминий в нагревательных рефлекторах. Поверхность легка к любому очищения.
Может использовать в помещениях с повышенной влажностью. Толщина покрытия составляет 1 микрон. Эффективная борьба с износом и трением. За счет более твердого покрытия значительно снижается износ. В этом случае анодное покрытие может достигать до 60 микрон. Электрический изолятор. В некоторых типах трансформаторов сегодня принято использовать алюминиевую ленту, в обязательном порядке анодированную. Такое покрытие прекрасно сопротивляется воздействию тепловой энергии.
Теплое анодирование Выполняется эта работа при комнатной температуре от 15 до 20 градусов по Цельсию. Процедура известна как легкоповторяемая. При простых манипуляциях можно получить красивый результат. Однако, данный способ не позволяет достигать прекрасной антикоррозийной защиты. При контакте материала с агрессивной средой, коррозия может проявиться. Также заготовка не будет отличаться хорошей механической защитой. Например, покрытый материал легко поцарапать даже иголкой, а иногда можно стереть и рукой. Но с другой стороны, это покрытие служит прекрасным основанием для дальнейшей обработки материала.
Процесс анодирования проходит в такой последовательности: Заготовка обезжиривается. В ванне необходимо анодировать заготовку до молочно-мутного оттенка. После в холодной воде осуществляется процесс промывки. Далее происходит процесс окраски заготовки. Для этого используется горячий раствор анилинового красителя. На протяжении 30 минут происходит заключительный этап — закрепление всех слоев. Благодаря этому можно достичь намного лучшего качества, твердости и прочности анодного покрытия. Холодный процесс прекрасно демонстрирует небольшую скорость растворения внешней пленки.
Как следствие, образуется толстый слой. Совсем обратная ситуация при теплом процессе. Итак, для достижения таких результатов необходимо создать условия принудительного охлаждения. Без этого создать красивое и износоустойчивое покрытие создать будет невозможно. Если говорить о минусе этой технологии, то она заключается в следующем: поверхность нельзя окрасить органическими красителями. Технологический процесс того, как происходит холодное анодирование алюминия выглядит так: Поверхность тщательно обезжиривается. В ванне происходит процесс анодирования до образования плотного оттенка. Осуществляется промывка в холодной и горячей воде.
Далее происходит процесс варки заготовки в дистиллированной воде.
Однако, в условиях города воздух и осадки далеки от чистых: они содержат многочисленные газовые примеси особенно вблизи больших промышленных предприятий или автомагистралей , жидкие и твердые частицы особенно медь, железо , соли и щелочи. Щелочи а также соли ртути, меди и ионы хлора содержащиеся в воздухе особенно опасны для алюминия: они растворяют тонкий защитный слой и вступают с ним в реакцию: металл растворяется с выделением водорода. Кислоты особенно с высокими окислительными свойствами типа серной, соляной, азотной, уксусной разрушают алюминий, образуя его соли.
Металлы железо, медь образуют с алюминием гальванические пары. Кроме того, они увеличивают электропроводность электролита на поверхности металла влаги и продуктов коррозии, впитывающих ее. Возникающая электрохимическая коррозия разрушает поверхность алюминия. Идея технологии кратко Защитное покрытие создается за счет окисления поверхности алюминия кислородом, возникающим из воды при протекании тока получаемый оксид алюминия слабо реагирует с прочими химическими элементами и соединениями.
Образующийся слой оксида алюминия частично разъедается кислотой: образуются многочисленные поры, через которые раствор воды и кислоты проникает еще глубже в материал. Создается толстый защитный пористый слой. История технологии Анодирование было впервые использовано в промышленном масштабе в 1923 для защиты дюралюминиевых деталей гидросамолета от коррозии с хромовой кислотой. Этот процесс был тогда назван «процессом Бенгоу-Стюарта» «Bengough-Stuart process».
Его модификация, с применением серной кислоты была запатентована в 1927г. Она быстро стала наиболее часто применяющейся и остается таковой в наши дни.
Если вы хоть раз пробовали красить алюминий, то ваши попытки могли заканчиваться безуспешно, ведь краска держится на алюминии очень плохо. Если его использовать без краски, то очень скоро он покроется темными пятнами. Чтобы все это не допустить, была разработана технология анодирования алюминия. Предлагаем вам рассмотреть вопрос о том, что такое анодированный алюминий, какие существуют его разновидности, в каких сферах используется анодированный алюминий и можно ли анодировать этот материал своими руками. Анодирование — что это Под анодированием подразумевается анодное оксидирование. То есть это процесс, в результате которого на поверхности алюминия образуется или появляется оксидное покрытие. Вследствие этого процесса происходит окисление металла. В результате алюминий становится неуязвимым для негативного воздействия извне.
То есть окисленное место становится намного прочнее. Применение анодированного алюминия Существует множество сфер использования для достижения абсолютно разных целей. Сейчас рассмотрим их: Основа для окраски. Защищенное покрытие способно удерживать слой краски продолжительное время. Для этого осуществляется соединение органического покрытия с хромовым анодным. Даже если слой краски повредится, его легко восстановить, а самому изделию не грозит коррозия и прочее. Данная технология эффективна при нанесении органических красок. Защита от коррозии. Эта защита способна справляться с воздействием даже соленой воды. В дизайне.
Использование специальных красителей можно придавать алюминию абсолютно разные цвета. Благодаря этому изделиям можно придавать красивый внешний вид. Чистые руки. Нередко алюминий используется для создания перил, рукояток, поручней и прочее. Если он будет без анодного покрытия, то на руках могут оставаться следы. Чтобы это исключить все эти детали анодируют, что позволяет держать руки в чистоте. Для достижения таких результатов поры анодного покрытия наполняются. Отражение в проекторах. Технология сернокислого анодирования используется для защиты отражателей прожекторов. Это отражение будет сохраняться годами.
А если необходимо почистить его поверхность, то для этого нет никаких проблем. В тепловых отражателях. Используется анодированный алюминий в нагревательных рефлекторах. Поверхность легка к любому очищения. Может использовать в помещениях с повышенной влажностью. Толщина покрытия составляет 1 микрон. Эффективная борьба с износом и трением. За счет более твердого покрытия значительно снижается износ. В этом случае анодное покрытие может достигать до 60 микрон. Электрический изолятор.
В некоторых типах трансформаторов сегодня принято использовать алюминиевую ленту, в обязательном порядке анодированную. Такое покрытие прекрасно сопротивляется воздействию тепловой энергии. Теплое анодирование Выполняется эта работа при комнатной температуре от 15 до 20 градусов по Цельсию. Процедура известна как легкоповторяемая. При простых манипуляциях можно получить красивый результат. Однако, данный способ не позволяет достигать прекрасной антикоррозийной защиты. При контакте материала с агрессивной средой, коррозия может проявиться. Также заготовка не будет отличаться хорошей механической защитой. Например, покрытый материал легко поцарапать даже иголкой, а иногда можно стереть и рукой. Но с другой стороны, это покрытие служит прекрасным основанием для дальнейшей обработки материала.
Процесс анодирования проходит в такой последовательности: Заготовка обезжиривается. В ванне необходимо анодировать заготовку до молочно-мутного оттенка. После в холодной воде осуществляется процесс промывки. Далее происходит процесс окраски заготовки. Для этого используется горячий раствор анилинового красителя. На протяжении 30 минут происходит заключительный этап — закрепление всех слоев. Благодаря этому можно достичь намного лучшего качества, твердости и прочности анодного покрытия. Холодный процесс прекрасно демонстрирует небольшую скорость растворения внешней пленки. Как следствие, образуется толстый слой. Совсем обратная ситуация при теплом процессе.
Итак, для достижения таких результатов необходимо создать условия принудительного охлаждения. Без этого создать красивое и износоустойчивое покрытие создать будет невозможно. Если говорить о минусе этой технологии, то она заключается в следующем: поверхность нельзя окрасить органическими красителями. Технологический процесс того, как происходит холодное анодирование алюминия выглядит так: Поверхность тщательно обезжиривается. В ванне происходит процесс анодирования до образования плотного оттенка. Осуществляется промывка в холодной и горячей воде. Далее происходит процесс варки заготовки в дистиллированной воде. Также изделие выдерживается на пару. Эти действия позволяют закрепить все образовавшиеся слоя. Характеристики анодирования Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления.
Наращивание оксидной пленки осуществляется в проводящей среде. На поверхности металла такая пленка держится достаточно хорошо. Наращивание оксидной пленки может осуществлять и благодаря методу повышения температурного режима. Однако при этом она получается низкой по прочности и не держится длительное время. Благодаря электрохимическому способу образования оксидной пленки она получается оптимальной толщины и отлично держится на поверхности материала. Анодированию можно подвергать разные виды металлов. Основным требованием является то, что они должны иметь возможность образовывать только один оксид. Он должен обладать максимальным уровнем устойчивости. Если металл обладает способностью образовывать сразу несколько оксидов, это может привести к тому, что пленка просто начнет трескаться и не появится защитного эффекта. Именно по этой причине только на редких промышленных объектах встречаются случаи анодирования железа или меди.
Кроме того оксидная пленка на поверхности металлов должна обладать пористой структурой. Это необходимо для того, чтобы электролиты лучше в нее проникали.
Какие преимущества дает анодирование алюминия?
Область применения Применимость анодирования очень разнообразна. Алюминиевые детали с таким покрытием используют в любом оборудовании и технике: Строительство. Защита легких, но прочных металлоконструкций, это важный этап. Защитная оксидная пленка сникает материальные затраты на дополнительные покрытия в виде красок. Толщина пленки всего 25 мкм, что никак не влияет на точность сооружений. Оптические свойства. Алюминий отлично подходит в качестве теплового аккумулятора и распределителя тепла, но для усиления этих качеств на поверхность дополнительно наносят отражающий защитный слой из оксидной пленки. Поэтому их активно применяют в световых приборах и нагревателях с направленным действием. Металлические каркасы мебели с анодированием будут сохранять приданный им цвет неограниченно долго. Оксидная пленка на молекулярном уровне скреплена с металлом, что исключит вероятность его повреждения даже при принудительном воздействии.
Принудительное формирование оксидной пленки способствует увеличению прочности покрытия и повышению стойкости к физическим воздействиям. Электрические установки и бытовая техника.
Трещины анодированного покрытия при штамповке — отнюдь не редкое явление, и разработанные рекомендации тут не всегда помогают. Изобретение Первое документально зафиксированное использование анодирования произошло в 1923 году в Англии для защиты от коррозии деталей гидросамолета. Изначально применялась хромовая кислота. Позднее в Японии была использована щавелевая кислота, однако сегодня в большинстве случаев для создания анодированного покрытия в составе электролита применяется классическая серная кислота, что значительно удешевляет процесс. Технология постоянно совершенствуется и развивается. Алюминий Анодированное покрытие выполняется для повышения коррозионной устойчивости и подготовки к покраске.
А также, в зависимости от применяемой технологии - либо для увеличения шероховатости, либо для создания гладкой поверхности. При этом анодирование само по себе не способно существенно увеличить прочность изделий, изготовленных из этого металла. При контакте алюминия с воздухом или любым другим газом, содержащим кислород, металл естественным путем формирует на своей поверхности слой оксида толщиной 2-3 нм, а на сплавах его величина достигает 5-15 нм. Толщина анодированного покрытия алюминия составляет 15-20 микрон, то есть разница в два порядка 1 микрон равен 1000 нм. Хотя при помощи анодирования возникает плотное и равномерное покрытие, имеющиеся в нем микроскопические трещины могут привести к коррозии. Кроме этого, сам поверхностный защитный слой подвержен химическому распаду вследствие воздействия среды с высокими показателями кислотности. Для борьбы с этим явлением применяются технологии, сокращающие количество микротрещин и внедряющие в состав оксида более стабильные химические элементы. Применение Применяются обработанные материалы весьма широко.
Например, в авиации многие элементы конструкции содержат изучаемые сплавы алюминия, такая же ситуация в судостроении. Диэлектрические свойства анодированного покрытия предопределили его использование в электротехнической продукции. Изделия из обработанного материала можно обнаружить в различной бытовой технике, включая плееры, фонари, камеры, смартфоны. В быту используют анодированное покрытие утюга, точнее — его подошвы, что значительно улучшает его потребительские свойства. При приготовлении пищи можно использовать специальные тефлоновые покрытия, чтобы избежать пригорания блюд. Обычно такая кухонная утварь стоит достаточно дорого.
В промышленности большое распространение получило именно твердое анодирование, при проведении которого в основном применяется серная кислота, она гарантирует хорошую глубину проникновения, получение толстого и твердого оксидного слоя. Но помимо серной применяется уксусная и иная кислота.
Это разные электролиты, есть возможность составлять и различные сочетания. Также могут использоваться источники прямого и переменного тока, а также их комбинации. Но всегда алюминиевая продукция выступает анодом, то есть подключается к положительному полюсу источника электротока, а другой элемент является катодом. Основные этапы твердого анодирования: Подготовка алюминиевой поверхности. Затем заготовка помещается в ванну осветления с целью удаления образовавшихся темных продуктов после выполненного процесса травления. Это позволит идеально подготовить заготовку для последующей обработки. Промывка в воде с подходящими рабочими растворами. Непосредственно перед процессом анодирования заготовка промывается обязательно деминерализованной водой.
Металлическая заготовка помещается в емкость с электролитом между катодами. Тип, степень концентрации и температура электролита, а также параметры электротока — все это влияет на уровень качества и толщину получаемого слоя. Чем больше температура и меньше плотность тока, тем быстрее осуществляется процесс анодирования. Соответственно, чем ниже температурное значение и выше плотность электротока, тем более твердое получится покрытие. Закрепление защитного слоя.
The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category "Performance". It does not store any personal data. Functional functional Functional cookies help to perform certain functionalities like sharing the content of the website on social media platforms, collect feedbacks, and other third-party features. Performance performance Performance cookies are used to understand and analyze the key performance indexes of the website which helps in delivering a better user experience for the visitors.
Анодирование
Что такое анодирование и в чем заключаются преимущества анодированных металлоконструкций от не прошедших такую обработку? Анодирование образует защитную пленку за счет воздействия на металл электролиза. Что такое анодированная металлическая поверхность. Название анодирования носит процесс, протекающий при использовании электролита и электрического тока различной величины и позволяющий получить на изделии прочную оксидную пенку. это процесс электрохимического наращивания оксидной пленки путем анодного окисления.
Анодированный алюминий
Твердое анодирование по такой технологии получить не удастся, оксидная пенка получается непрочная, дает слабую защиту от коррозии, легко повреждается. Но, если сделать окрашивание поверхности после такой методики, то сцепление адгезия покрытия с основой будет очень высокой, нитроэмали или другие краски будут держаться прочно, не облезут, обеспечат высокую степень защиты от коррозии. Именно при таком температурном режиме анодная и катодная обработка поверхности протекает наиболее полно, медленно создавая прочную защитную оксидную пленку. Это позволяет домашнему умельцу своими руками провести твердое анодирование, обеспечив стали максимальную защиту от коррозии. По этой методике можно сделать гальваническое напыление, нанеся на изделие медь, хром или золото, рассчитав силу тока по специальным уравнениям. После такой обработки повредить деталь или диски из стали очень сложно.
Защита от коррозии эффективно действует на протяжении многих лет даже при контакте с морской водой, может использоваться для продления срока службы подводного снаряжения. Маленьким минусом служит то, что краска на такой поверхности не держится. Для придания металлу цвета используется метод напыления медь, золото или электрохимическое изменение цвета под воздействием электрического тока сила тока и плотность электролита высчитываются по специальному уравнению.
Помимо этого, анодирование алюминия придает изделиям дополнительные эстетические свойства и респектабельный внешний вид. Прекрасный внешний вид этого материала делает возможным его использование для производства декоративных изделий, а высочайшие показатели функциональности делают его незаменимым при изготовлении высокопрочной фурнитуры, а также антипригарной посуды и отделки в стиле хай-тек дорогих автомобилей. Фирма SeVen осуществляет продажу фурнитуры для стекла премиум класса vk.
Анодирование магния несколько отличается от анодирования алюминия, так как вместо оксидного слоя образуется гидроксидное или оксидно-гидроксидное покрытие. Анодирование магнием часто используется в аэрокосмической промышленности из-за низкой плотности магния и высокого отношения прочности к весу. Однако стоит отметить, что анодированный магний не так устойчив к коррозии, как анодированный алюминий. Титан Анодирование титана отличается от анодирования алюминия и магния как по процессу, так и по назначению. Вместо того, чтобы стремиться к более толстому оксидному слою для защиты, анодирование титана часто направлено на получение ярких цветов без красителей или пигментов. Эта окраска достигается за счет преломления света через оксидный слой различной толщины. Точное напряжение контролирует толщину и, следовательно, получаемый цвет. Помимо эстетики, анодирование также можно использовать для повышения износостойкости титановых компонентов, особенно в биомедицинской области, где титан широко используется для изготовления имплантатов. Цинк Хотя цинк не так часто анодируется, как алюминий или титан, он может подвергаться процессу, подобному анодированию, называемому «пассивацией» или «хромированием». Этот процесс повышает коррозионную стойкость оцинкованных или оцинкованных деталей. Однако, когда речь идет о традиционном анодировании, цинк не так распространен. Вместо этого его основные защитные обработки включают гальванизацию и вышеупомянутую пассивацию. Оборудование, используемое в анодировании Электролитический бак Центральное место в процессе анодирования занимает электролитический бак, часто изготовленный из материала, стойкого к выбранной кислоте, в котором содержится раствор электролита, в котором происходит процесс анодирования. Детали, подлежащие анодированию, погружаются в этот резервуар. Крайне важно, чтобы конструкция этого резервуара выдерживала кислую среду и поддерживала постоянный состав электролита для равномерного анодирования. Напряжение питания Источник питания является важным компонентом, обеспечивающим необходимый постоянный ток DC для облегчения электрохимической реакции во время анодирования. Тип и технические характеристики источника питания будут различаться в зависимости от процесса анодирования, с различными требованиями для процессов, таких как твердое анодирование, по сравнению со стандартным сернокислотным анодированием. Очень важно, чтобы источник питания обеспечивал стабильную и регулируемую мощность, гарантируя, что процесс анодирования можно точно настроить для достижения желаемых результатов. Система охлаждения В процессе анодирования выделяется тепло из-за электрического сопротивления электролита. Это тепло должно регулироваться для поддержания постоянной температуры ванны, что имеет решающее значение для достижения стабильных результатов анодирования. Система охлаждения обычно состоит из теплообменников и охладителей, которые циркулируют и охлаждают электролит. Поддержание правильной температуры особенно важно в таких процессах, как твердое анодирование, когда ванна работает при более низких температурах. Механизмы управления Чтобы процесс анодирования был успешным и последовательным, необходимо точно контролировать несколько параметров, таких как плотность тока, температура ванны и продолжительность обработки. Механизмы управления включают в себя различные датчики, таймеры и контроллеры, которые отслеживают и регулируют эти параметры в режиме реального времени. Современные установки для анодирования часто используют компьютеризированные системы для автоматизации и оптимизации этих элементов управления, обеспечивая высокое качество и воспроизводимость результатов. Процесс анодирования Убедитесь, что на поверхности заготовки нет загрязнений, включая масла, смазки и другие остатки. Обычно включает погружение заготовки в растворитель или щелочной раствор. Для удаления стойких частиц можно использовать ультразвуковую очистку. Кислотное травление: Использует слабый раствор кислоты, чтобы слегка растворить поверхность металла для получения матового покрытия. Удаляет неровности поверхности, легкие царапины или мелкие дефекты. Продолжительность травления кислотой может определить окончательный вид. Стадия анодирования: Заготовка действует как анод в электролитической ячейке с раствором кислоты в качестве электролита. При подаче постоянного тока на поверхности металла происходит электрохимическая реакция с образованием стабильного оксидного слоя. На характеристики слоя влияют такие факторы, как плотность тока, концентрация кислоты, температура и продолжительность.
Теперь следует заметить, что структура анодированного алюминия, на самом деле, может быть весьма далека от идеальной, описанной в теории. В частности теория говорит о правильных гексагональных ячейках, в центре которых находится одна пора. 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.
Анодирование, что это такое? (стр. 1 )
Наиболее частой технологией анодирования алюминия является так называемое сернокислое анодирование – по химическому составу анодного раствора (электролита). По своей сути анодирование является востребованным процессом для металлов из-за его впечатляющей способности повышать коррозионную стойкость. Смотрите видео онлайн «Подробно об анодировании-нужно ли анодирование на деталях из алюминия? #2 Что такое процесс черного анодирования? Черное анодирование относится к процессу электролитического окрашивания, который превращает поверхность алюминия в прочный черный оксид отделка. В данной статье мы расскажем вам о том, что такое анодирование, объясним основные понятия и способы анодирования, расскажем о плюсах и минусах метода, а также о том, когда используют анодирование | Статьи ГК Интерстилс в Находке. Анодирование – это метод обработки, который изменяет химию поверхности различных материалов, в частности, металлов.
Как анодировать металл в домашних условиях?
Анодирование алюминия: что это за процесс? Невозможно представить современную промышленность и сферу строительства без металлопродукции. Алюминий — один из наиболее востребованных металлов: лёгкий, прочный, хорошо поддающийся обработке, он широко используется для создания металлических конструкций, материалов для обшивки, деталей, элементов мебели и пр. Однако, чтобы алюминиевые сплавы отвечали определённым техническим требованиям, их подвергают различным видам обработки. Один из которых — анодирование алюминия. Именно о нём подробно расскажем в этой статье. Анодирование — это электрохимический процесс, цель которого — создание на поверхности алюминиевой заготовки защитного слоя, устойчивого к коррозии, УФ-излучению и износу. Слой создаётся путём погружения металла в раствор кислого электролита и проведения через систему постоянного тока.
За счёт такого воздействия на поверхности образуется оксидная плёнка, которая маскирует дефекты заготовки, обеспечивает сопротивление коррозии и защиту от механических повреждений. Срок службы покрытия — около 20 лет. Краткая история анодирования Анодирование алюминия начало широко использоваться в 1923 году. Изначально оно применялось для защиты дюралюминиевых деталей кораблей от коррозии. Обработка позволяла защитить суда от воздействия солёной воды. Процесс основывался на использовании хромовой кислоты в качестве электролита, и получил название процесс Бенгуа-Стюарта. Он вошёл в стандарт обработки для сил британской армии.
Несмотря на устаревшую технологию, этот процесс до сих пор используется. К 1927 году анодирование развилось: начала использоваться серная кислота, которая до сих пор остаётся основным электролитом. Этапы анодирования алюминия Анодирование алюминия можно разделить на пять основных этапов: подготовка поверхности, травление, анодирование, покраска, герметизация.
К ним относятся алюминий, тантал, титан.
Чаще всего в промышленности применяется анодная обработка алюминия и алюминиевых сплавов. 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.
Алюминий быстро окисляется, в процессе чего на нем образуется защитная пленка, делающая его более инертным. Но такой естественной защиты недостаточно для предотвращения коррозии. Чтобы материал был более устойчивым к коррозии, стал тверже и прослужил дольше, его покрывают слоем специальной краски или проделывают оксидирование искусственное образование защитной пленки на поверхности. В свою очередь, процесс оксидирования делится на 2 подвида: химическое воздействие раствором хрома и непосредственно само анодирование методом поляризации в электролите. Разновидности анодирования В независимости от того факта, что данный металл самый распространенный и его широкого применяется в промышленности, он имеет один существенный недостаток, это неустойчивость к механическим воздействиям.
Японцы использовали анодирование щавелевой кислотой с 1923 года, и оно было широко применено немцами, особенно в архитектурных решениях. Анодирование алюминиевых профилей широко использовалось в архитектуре в 1960-х и 70-х годах. Цветное анодирование Когда вы думаете об анодировании алюминия, в первую очередь, это поверхность яркого цвета. Цвет может быть нанесен 2 способами: Интегральное нанесение цвета.
Этот процесс окрашивания алюминия дает желаемый цвет, когда анодирование проводится в ванне. 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.
Анодирование алюминия что это такое: анодированный алюминий по выгодной цене
Что такое анодирование. Анодирование – это метод повышения коррозионной стойкости металлического изделия путем формирования слоя оксида на его поверхности. Что такое анодирование. Что такое анодирование?
Анодирование (техническая информация)
Профили длиной до 7 м, иногда до 10 м, анодируют на специальных навесках. Эти навески обычно представляют собой несколько токопроводящих стержней, рамок или каркасов, к которым прочно и достаточно жестко крепятся профили см. Подготовка поверхности алюминия Типичная линия анодирования алюминиевых профилей показана на рисунке 3. На линию анодирования алюминиевые профили подают или прямо после прессования, или после предварительной механической подготовки поверхности обработки стальными щетками, обработки дробью, полирования, шлифования и т. Первой операцией процесса анодирования является навешивание профилей на навески. Навеска с алюминиевыми профилями обычно сначала проходит щелочное обезжиривание, а затем щелочное травление для удаления с поверхности профилей различных загрязнений: масел, твердых частиц и оксидной пленки. Обработка в ваннах с рабочими растворами сопровождается тщательной промывкой изделий в воде, последняя промывка перед анодированием — в деминерализованной. После этого изделие, в принципе, готово к анодированию. Рисунок 3 — Типичная линия ванн для анодирования алюминиевых профилей [1] Матовое анодирование При особых требованиях к анодированной поверхности проводят дополнительную обработку поверхности профилей: матовое травление, а также химическое или электрохимическое осветление. Матовое травление обычно проводят в щелочных ваннах специального химического состава.
При этом поверхностный слой алюминия заданной толщины удаляется вместе с различными поверхностными дефектами, а поверхность становится матовой рисунок 4. Рисунок 4- Матовая и блестящая поверхность анодированного алюминия [3] Матовая поверхность максимально рассеивает свет и делает «невидимыми» оставшиеся дефекты поверхности. Если готовая продукция должна иметь блестящую или зеркальную поверхность, то перед анодированием изделия подвергают химическому или электрохимическому осветлению. При этой процедуре с поверхности изделия удаляется алюминий и образуется очень гладкая поверхность с очень большой отражательной способностью.
Однако, в условиях города воздух и осадки далеки от чистых: они содержат многочисленные газовые примеси особенно вблизи больших промышленных предприятий или автомагистралей , жидкие и твердые частицы особенно медь, железо , соли и щелочи. Щелочи а также соли ртути, меди и ионы хлора содержащиеся в воздухе особенно опасны для алюминия: они растворяют тонкий защитный слой и вступают с ним в реакцию: металл растворяется с выделением водорода. Кислоты особенно с высокими окислительными свойствами типа серной, соляной, азотной, уксусной разрушают алюминий, образуя его соли. Металлы железо, медь образуют с алюминием гальванические пары. Кроме того, они увеличивают электропроводность электролита на поверхности металла влаги и продуктов коррозии, впитывающих ее. Возникающая электрохимическая коррозия разрушает поверхность алюминия. Идея технологии кратко Защитное покрытие создается за счет окисления поверхности алюминия кислородом, возникающим из воды при протекании тока получаемый оксид алюминия слабо реагирует с прочими химическими элементами и соединениями. Образующийся слой оксида алюминия частично разъедается кислотой: образуются многочисленные поры, через которые раствор воды и кислоты проникает еще глубже в материал. Создается толстый защитный пористый слой. История технологии Анодирование было впервые использовано в промышленном масштабе в 1923 для защиты дюралюминиевых деталей гидросамолета от коррозии с хромовой кислотой. Этот процесс был тогда назван «процессом Бенгоу-Стюарта» «Bengough-Stuart process». Его модификация, с применением серной кислоты была запатентована в 1927г. Она быстро стала наиболее часто применяющейся и остается таковой в наши дни.
Оксидная плёнка при повышенных температурах бесцветная, тонкая и рыхлая, что позволяет окрашивать её практически любыми красителями. Пониженные температуры позволяют получить толстые плотные оксидные плёнки с естественной окраской как правило золотистых оттенков. При получении описанным способом анодный оксид алюминия получается пористым, поэтому после анодирования часто применяют дополнительные методы обработки с целью закупорить поры. 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.
В основном, для этих целей используют алюминий как обладающий хорошим соединением с кислородом. Добавление определенных солей в раствор электролита позволит поменять исходный цвет, придавая окрашенным изделиям ровные и глубокие оттенки. Оксидирование также позволяет скрыть незначительные дефекты поверхности, такие как царапины или потертости. В отличие от обычной нержавеющая сталь плохо поддается обработке как условно инертный металл. Для решения этой проблемы нержавейку покрывают никелем, а только затем проводят оксидирование. Ученые активно занимаются разработкой специальных паст, которые будут уменьшать инертные свойства наружного слоя нержавеющей стали. Для прочих соединений эти условия могут быть неприемлемыми. Рассмотрим особенности обработки отдельных металлов и сплавов на их основе. Анодирование меди и ее сплавов Этот металл очень плохо поддается оксидированию. Оптимальным считается электрохимический способ, в результате которого происходит изменение цвета. В качестве рабочей смеси используют фосфатные или оксалатные растворы. Процесс отличается высокими технологическими требованиями, поэтому на практике встречается крайне редко. Анодирование титана Процедура считается обязательной, поскольку оксидная пленка не только увеличивает прочность заготовки, защищая от механических повреждений, но и меняет цвет в широком спектре в зависимости от уровня напряжения на протяжении рабочего цикла. Для обработки титана подходит практически любая кислота. Анодирование серебра Для анодного оксидирования серебра специалисты рекомендуют применять серную печень — она способна придать синий или фиолетовый оттенки без изменения свойств серебряной поверхности.