В данной статье мы расскажем вам о том, что такое анодирование, объясним основные понятия и способы анодирования, расскажем о плюсах и минусах метода, а также о том, когда используют анодирование | Статьи ГК Интерстилс в Ташкенте. это процесс электролитической пассивации, используемый для увеличения толщины слоя естественного оксида на поверхности металлических деталей. Мы знаем, что такое анодирование, а теперь следует узнать, какое оборудование для анодирования нужно. О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам.
Анодирование
По своей сути анодирование является востребованным процессом для металлов из-за его впечатляющей способности повышать коррозионную стойкость. это процесс создания на поверхности алюминия защитной оксидной пленки путем погружения в раствор электролита и воздействия на металл током анодного заряда. это процесс электрохимического наращивания оксидной пленки путем анодного окисления. Анодирование – это метод повышения коррозионной стойкости металлического изделия путем формирования слоя оксида на его поверхности.
Что называют анодированием и зачем его применяют
Продолжительность анодирования составляет от одного до полутора часов, ее можно определять и визуально. Когда вся деталь покроется ровным голубовато-серым налетом, процесс анодирования можно считать законченным. Если будет использоваться регулируемый источник тока, необходимость в переменном резисторе отпадает. После окончания анодирования деталь промывается в проточной воде, а затем при помощи ватного тампона, смоченного теплым раствором марганцовокислого калия, очищается от продуктов электрохимической реакции. Поверхность детали после этого становится гладкой и приобретает светло-серый оттенок.
Раствор марганцовки должен быть густо темным, но в нем не должно быть нерастворившихся крупинок. Затем деталь вновь промывается в проточной воде и высушивается. Высушенную деталь можно покрыть тонким слоем бесцветного лака. После анодирования и промывки деталь может быть также окрашена в самые различные цвета.
Насыщенность окраски зависит от времени пребывания детали в красителе, но не должно превышать 20 минут. Анилиновые красители порошки для окраски шерстяных тканей продаются в магазинах хозтоваров или бытовой химии. После окраски деталь промывают в проточной воде, высушивают и покрывают бесцветным лаком.
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"?
Детский, казалось бы вопрос.
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.
Микрокристаллические анодно-алюминиевые покрытия также обеспечивают более высокую термодинамическую стабильность, чем другие, а также более низкую степень растворимости при воздействии агрессивных химикатов. Растворы анодирования хорошо известны благодаря образованию пор в покрытии Al. Эти поры поглощают красители, а также сохраняют смазки, если таковые имеются. Кроме того, они обеспечивают участки, через которые металл может легко подвергаться коррозии. Для повышения коррозионной стойкости и удержания красителя обычно применяется уплотнение. Несколько методов уплотнения, которые используются, включают использование теплого и холодного анодирования. Теплое анодирование Метод теплого анодирования, включает длительное погружение Al в кипящую горячую воду, которая была деионизирована или находится в форме пара. Этот метод не очень дорогой, так как он снижает износостойкость только на 20 процентов. Оксид превращается в гидратированную форму, и в результате набухание снижает поверхностную пористость.
Альтернативой первому методу является никель фторидный метод, который, хотя и предотвращают коррозию, но делает анодированный Al более мягким.
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. Anodic film sealing После анодирования профили или отправляют дальше по линии на окрашивание, или сразу направляют на наполнение пор, если это бесцветное анодирование. Операцию наполнения или уплотнения после бесцветного анодирования или цветного анодирования проводят затем, чтобы «закрыть», «закупорить» поры анодного покрытия.
Эта операция является очень важной для обеспечения длительного сохранения внешнего вида анодированного изделия. После операции наполнения изделия при необходимости подвергают сушке, снимают с навесок и отправляют на приемку и упаковку. Рисунок 5 — Гидротермическое наполнение анодного покрытия [2] Контроль качества Контроль толщины анодного покрытия Обычно для приемо-сдаточного контроля качества анодированных алюминиевых профилей достаточно контроля внешнего вида, толщины анодного покрытия и качества наполнения.
Толщина покрытия является одним из самых важных параметров и есть много методов ее измерения. Обычно толщину покрытия измеряют прибором, работающим на принципе вихревых токов. В спорных случаях применяют металлографические исследования поперечного сечения изделия.
Контроль наполнения анодного покрытия Метод капли Для быстрого контроля качества наполнения часто применяют один из вариантов так называемого «метода капли». В качестве контрольного или арбитражного испытания применяют методы потери массы образцов изделий. Сущность неразрушающего «метода капли» заключается в оценке степени поглощения красителей анодированной поверхностью после того, как она была обработана соответствующим химическим реагентом.
Процесс анодирования алюминия
Приблизительно же процедура анодирования заключается в следующем — подвергаемый обработке элемент конструкции помещается в кислый электролит к примеру, в раствор серной кислоты , после чего подключается к источнику тока. Результат — образование на поверхности металла оксидной пленки. Изделия из анодированных алюминиевых сплавов ценятся выше, чем обычный алюминий — благодаря своим преимуществам: они не подвергаются коррозии, обладают высокой прочностью и долговечностью, простотой в уходе. Анодирование алюминия — наиболее эффективный способ защиты поверхности профиля от коррозии, исключающий отслоение покрытия и подпленочную коррозию.
В электролитический раствор сразу же добавляются органические соли, которые и отвечают за окрашивание детали. Существует ряд определенных требований, предъявляемых к процессу твердого анодирования: Удаление острых углов. Запрещено, чтобы на обрабатываемых заготовках были какие-либо острые углы, заусенцы и прочее остроугольные места, поскольку в них будет сконцентрирован электроток, что может привести к перегреву. Поэтому должна присутствовать фаска. Качественная предварительная подготовка поверхности, ведь от этого напрямую зависит качество анодированных изделий, глубина цвета и прочие важные свойства.
Поэтому в промышленных условиях к этому этапу предъявляются повышенные требования. Размер детали. Анодированный слой отличается большой толщиной. Поэтому если алюминиевые детали требуют дальнейшей обработки или сборки, то должен быть заранее оставлен определенный припуск. Твердое анодирование может изменить размер элементов, за счет чего они уже не подойдут для применения в тех или иных механизмах.
Специальные инструменты и оборудование. В процессе твердого анодирования детали выдерживают высокое напряжение и большое значение электротока. Поэтому все приспособления, инструменты должны справляться с такими нагрузками. Ванна обязательно производится из инертного материала, который отличается хорошими теплоизоляционными свойствами, чтобы не нагреваться и справляться с технологическим процессом. Особое внимание уделяется надежности узлов, которые отвечают за погружение и подъем заготовки.
Для этого деталь погружается в электролитический раствор. Внешне анодировка выглядит как цветной прозрачный лак. Изначально анодировка призвана защитить поверхность детали от условий окружающей среды, чтобы она прослужила дольше. Защищать от внешних воздействий оксидная пленка будет до тех пор, пока она цела. В основном анодируют алюминиевые детали, такие как педали, выносы, звезды и прочие. На данный момент количество разнообразных красителей позволяет получать на выходе огромное число цветовых вариаций.
Отдельная тема с анодирование - это ноги амортизационных вилок, а также задние амортизаторы.
Они же со снятой анодировкой, снимал долгой выдержкой в NaOH Одной из проблем стало то, что в этих деталях нет резьбовых соединений, в которые можно было бы вкрутить токоподвод, проконсультировавшись со Старшими товарищами по анодировке, были сделаны токоподводы в виде согнутой проволоки вставленной в отверстия, получается своего рода Подпружиненный контакт, да, в местах контакта будет непрокрас, так что выбираем наиболее незаметные места, в данном случаи отверстия являются крепёжными и будут закрытыми. Так же не забываем, если в детали имеются полости, то необходимо располагать деталь так, чтобы в этих полостях не происходило скопление пузырьков и как следствие вытеснение раствора и отсутствие анодного покрытия. По 2 подвеса на деталь. Готовая деталь после промывки Для сравнения не анодированная трубка и дроп, видна желтизна. Далее окрашиваем, так как дропы имели шероховатую поверхность, то цвет получился весьма не однозначный, по сравнению с полированной ручкой. Дропы более бледный цвет получили, причем, пока они были мокрыми, цвет был схож и весьма насыщенен. В связи с тем, что окрашиваемы слой боле пористый, а значит менее прочный, а дропы стоят в таком месте вела, что там и пыль и грязь с дороги, был оговорено, что для надёжности их лучше покрыть лаком сверху. Попробовав покрыть небольшой участок, получил следующий результат.
Участок покрытый лаком получился более насыщенным и ярким цветом. Далее детали были отданы обратно irazor для покраски лаком.
Принцип анодирования алюминиевого корпуса-обработка алюминиевой поверхности
| Анодирование гальваническое свойства и применение покрытий | Что такое анодирование? |
| Что такое анодирование алюминия | Что такое анодирование? (классический процесс / ClassicELOX™). В отличии от всех остальных гальванических процессов, анодирование – процесс преобразования поверхности алюминия, при котором происходит конверсия поверхностных слоев алюминия в оксид. |
| Процесс анодирования алюминия | О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам. |
| Анодированные украшения: особенности технологии, советы по выбору и уходу | Поэтому была разработана технология анодирования – это процесс, в результате которого образуется оксидная пленка Al2O3. |
Зачем анодируют алюминий
- Механизм и технология анодирования Ан.окс. Структура и свойства оксида алюминия в покрытии.
- Что это такое?
- Что такое анодирование алюминия
- Анодирование
- 3 способа анодирования металла
- Проекты по теме:
Процесс анодирования алюминия
Мы знаем, что такое анодирование, а теперь следует узнать, какое оборудование для анодирования нужно. Поэтому была разработана технология анодирования – это процесс, в результате которого образуется оксидная пленка Al2O3. Что такое анодирование алюминия. Для чего необходимо анодирование Если вас интересует Узнайте, что такое анодирование и анодированное покрытие.
Анодирование – это эффективная обработка металла
Исторически сложилось так, что все производственные процессы связаны с потреблением переменного тока — который совершенно не годится для процессов анодирования. Для того, чтобы ток был постоянным то есть текущий в проводниках только в одном направлении, применяют выпрямители с достаточным запасом мощности. Оптимальная мощность для промышленных выпрямителей, связанных с процессами оксидирования — 2,5 киловатта. А для обеспечения получения анодированной плёнки разных цветов и оттенков для таких выпрямителей монтируют бесступенчатую систему подачи мощности.
Способы анодирования Образование на металлах оксидной плёнки зависит от выбранной технологии со всеми её факторами вроде типа электролита, мощности подаваемого тока, поверхности детали-анода. Универсальность раз и навсегда отработанных методов позволяет проделывать процесс анодирования даже в домашних условиях — нужно только владеть технологиями, от которых будет зависеть цвет получаемой оксидной плёнки. Минимизировать вред для здоровья от испарений кислот вряд ли получится, вряд ли в условиях домашней мастерской можно обеспечить герметичность ванны, эффективную систему вытяжки и фильтрации воздуха..
Среди разных видов анодирования популярен процесс нанесения цветной оксидной плёнки. Популярность его связывается не только с декоративностью получаемого покрытия, но и с разной степенью его прочности, которая зависит от цвета. Теперь о методах, вынесенных в заголовок материала, а именно: Тёплый метод Твёрдое анодирование.
Тёплый метод В большинстве случаев используется как промежуточный, ибо получаемые на его основе оксидные плёнки не стойки к воздействиям. Холодный метод При холодном методе скорость образования анодированной плёнки выше скорости растворения металла на катоде, что обеспечивает высокую прочность получаемого защитного слоя. 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.
Это самостоятельное защитное покрытие, которое защищает металл от контактов с внешней агрессивной средой. Впрочем, созданием защитных слоёв процесс анодирования не ограничивается. Применяя разные материалы и меняя уровень напряжения, можно получить разные оттенки анодированной плёнки. Чем активно пользуются дизайнеры при оформлении интерьеров, когда облицовочным материалом служит алюминий.
Устройства, оборудование, реактивы В промышленных масштабах анодирование делается в растворах серной кислоты разной концентрации. Они обеспечивают как большую скорость процесса, так и заданную глубину оксидной плёнки. Применение автоматики позволило полностью автоматизировать этот достаточно вредный для здоровья процесс. Оборудование для анодирования бывает трех типов: Базовое, или основное. Тут всё просто: ванна с электролитом из инертного, не вступающего в реакцию, материала, притом обладающего свойствами теплоизолятора для предотвращения перегрева электролита. И катод, материал которого находится в прямой зависимости от того материала, который нужно анодировать.
Обслуживающее оборудование. К нему относятся агрегаты, обеспечивающие работоспособность установки для оксидирования. Это узлы подачи напряжения, предохранительные и приводные механизмы. Это оборудование для работ по обработке и подготовке изделий к анодированию. В него входят и средства доставки деталей к ваннам. И средства упаковки и перемещения к местам, где готовые изделия складируются.
Самыми трудными, экологически опасными операциями при обработке металлов анодированием являются процессы загрузки и выгрузки деталей в ванны. Поэтому на качество работы приводных механизмов для этого всегда обращается особое внимание. Исторически сложилось так, что все производственные процессы связаны с потреблением переменного тока — который совершенно не годится для процессов анодирования. Для того, чтобы ток был постоянным то есть текущий в проводниках только в одном направлении, применяют выпрямители с достаточным запасом мощности. Оптимальная мощность для промышленных выпрямителей, связанных с процессами оксидирования — 2,5 киловатта.
Анодирование: погружение в электролит, например, серную кислоту, и подача постоянного тока, при котором металл становится анодом. Колерование: факультативный этап для придания цвета покрытию. Закрепление: гидротермальная обработка для упрочнения оксидной пленки. Оно широко используется в авиастроении для каркасов и элементов обшивки самолетов от коррозии.
В электронике - придает алюминиевым деталям повышенные изоляционные свойства. В архитектуре обработанные таким способом фасадные панели выделяются долговечностью и привлекательностью. В производстве спортивного инвентаря анодированные компоненты обеспечивают устойчивость к агрессивным условиям внешней среды. Преимущества и недостатки Несмотря на широкое применение, данный метод имеет как достоинства, так и отрицательные моменты.
Покрытие металла после анодирования становится невероятно прочным и износостойким. От качества данного этапа зависит протекание химических процессов и окончательное качество материала.
Гильотинные ножницы WARCOM 60-10 позволяют производить продукцию любых размеров по индивидуальным эскизам и чертежам наших заказчиков. В работу принимаются заготовки разной конфигурации и толщины. Принимаем заказы на рубку листа без остатка.
Atvantage анодирования алюминиевого корпуса?
- Анодное оксидирование (отделка конструкций)
- Анодированное покрытие: что это, где применяется, как изготавливается
- Анодное оксидирование (отделка конструкций)
- Статья по анодированию алюминия переменным током
- Процесс анодирования алюминия
- Что называют анодированием и зачем его применяют
Процесс анодирования алюминия
| Анодирование алюминия: что это за процесс? | «СЦ Метопттрейдинг» | В данной статье мы расскажем вам о том, что такое анодирование, объясним основные понятия и способы анодирования, расскажем о плюсах и минусах метода, а также о том, когда используют анодирование | Статьи ГК Интерстилс в Ташкенте. |
| Анодированные украшения: что это такое, особенности, уход за изделиями | Ювелирное дело | Смотрите видео онлайн «Подробно об анодировании-нужно ли анодирование на деталях из алюминия? |
| Анодированный алюминий | Анодирование является универсальным методом защиты металлов от коррозии, а также технологией, позволяющей подготовить их к окраске. |
| Что называют анодированием и зачем его применяют | Алюминиевые системы DOKSAL™️ | Дзен | Мы знаем, что такое анодирование, а теперь следует узнать, какое оборудование для анодирования нужно. |
Процесс анодирования алюминия
Что такое анодирование. 20 сентября 2020 Павел Грата ответил: Анодирование — это создание тонкого оксидного слоя на поверхности металлов или сплавов путем их погружения в проводящую среду с последующей анодной поляризацие. Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления. Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления. 20 сентября 2020 Павел Грата ответил: Анодирование — это создание тонкого оксидного слоя на поверхности металлов или сплавов путем их погружения в проводящую среду с последующей анодной поляризацие.
Анодированное покрытие: что это, где применяется, как изготавливается
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. Продолжительность рабочего цикла составляет 30 минут.
После получения заданного цвета изделие достают из емкости и промывают сначала теплой, а затем холодной водой. Анодирование алюминия Анодирование алюминия получило наибольшее распространение. Разработано множество способов нанесения оксидной пленки, включая цветное покрытие. Особой популярностью пользуется декоративное назначение оксидирования. Технология покрытия не отличается высокой сложностью. При большом желании оксидирование алюминия можно проводить в домашних условиях — это не потребует больших затрат.
Анодирование — универсальная технология, которая может использоваться в качестве как подготовительных работ перед покраской, так и самостоятельной защиты металлической поверхности. Кроме того, обработанным элементам можно придать дополнительные визуальные эффекты.
Что такое анодирование и в чем заключаются преимущества анодированных металлоконструкций от не прошедших такую обработку? На эти вопросы мы постараемся ответить в рамках этой статьи. Анодирование металлических сплавов применяется в разных отраслях промышленности уже достаточно давно.
Это — сложный электрохимический процесс, детальное описание которого мы не будем здесь приводить — на это потребуется слишком много времени.
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. Таким образом, под влиянием локальных воздействий ионов электролита в барьерном слое зарождаются поры, число которых обратно пропорционально напряжению. Диаметр пор и их число зависят от природы электролита и режима процесса. В поре толщина барьерного слоя уменьшается, и, как следствие, увеличивается напряженность электрического поля, при этом возрастает плотность ионного тока вместе со скоростью оксидирования. Но, поскольку растет и температура в поровом канале, способствующая вытравливанию поры, наступает динамическое равновесие, и толщина барьерного слоя остается практически неизменной. Размер ячеек увеличивается с ростом формирующего напряжения.
Пример ячейки Келлера приведен на рисунке 9. Форма поры у разных авторов разнится - от круглой до "звездочки". Рисунок 9 — Ячейка Келлера. Рост анодно-оксидного слоя происходит на дне образовавшихся пор за счет превращения все более глубоких слоев металла в оксид. В дальнейшем под действием электролита оксид, образующий стенки ячеек, гидратируется. При этом происходит адсорбция воды, анионов электролита и продуктов анодной реакции.
Наличие в составе оксидного слоя анионов электролита заставило ученых связать рост и особенности его строения с коллоидной структурой. С позиции теории Богоявленского рисунок 10 образование анодно-оксидных пленок начинается с возникновения мононов - мельчайших частиц оксида с адсорбированными анионами электролита. Зарождение мононов происходит в результате встречи потоков ионов. Мононы - зародыши будущих мицелл. С увеличением числа мононов они превращаются в полиионы - волокнистые палочкообразные мицеллы коллоидной степени дисперсности, которые образуют скелет ориентированного геля оксида алюминия. В него внедряются анионы электролита, теряя частично при этом свою гидратную оболочку.
Адсорбция анионов и воды, осуществляемая по межмицеллярным порам, обуславливает отрицательный заряд монон и мицелл, заставляя их плотно прижиматься к аноду и сращиваться с металлом, препятствуя слиянию мицелл в беспористый слой. Поры при таком рассмотрении представляют собой естественное межмицеллярное пространство. Наряду с процессами образования мицеллярных слоев с участием анионов протекают сопряженные процессы растворения образующегося оксида. Рисунок 10 — Иллюстрация теории Богоявленского. Интересно отметить, что размеры ячеек Келлера близки размерам мицелл геля Al OH 3. Толкование механизма роста анодной пленки с позиций коллоидной химии позволяет объяснить внедрение в ее структуру анионов и катионов электролита и отдельных составляющих оксидируемого сплава.
При этом сопряжение процессов образования оксида и его растворения в электролите также учитывается коллоидной теорией. 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.
Анодирование алюминия — наиболее эффективный способ защиты поверхности профиля от коррозии, исключающий отслоение покрытия и подпленочную коррозию. 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. Использование анодированного алюминия для производства лестниц и стремянок весьма распространено в мире. Изготовленные из этого материала конструкции прочнее и гораздо удобнее и безопаснее в эксплуатации, чем лестницы из простого алюминия. Однако на территории нашей страны функционирует всего одна компания, занимающаяся производством стремянок из анодированных сплавов — московская. Эта организация функционирует в течение более чем семи лет, и все эти годы основным материалом производства являлся анодированный алюминий. На сайте компании, находящемся по адресу www. Что такое анодированный алюминий и как анодируют алюминиевый профиль Алюминий сам по себе в обычных атмосферных условиях покрывается оксидной пленкой. Это естественный процесс под влиянием кислорода. Практически использовать его невозможно, так как пленка слишком тонка, почти виртуальна. Но было замечено, что она обладает кое-какими замечательными свойствами, которые заинтересовали инженеров и ученых. Позже они смогли получать анодированный алюминий химическим способом. Оксидная пленка тверже самого алюминия, а значит, защищает его от внешних воздействий. Износостойкость у деталей из алюминия с оксидной пленкой значительно выше. Кроме того, на покрытую поверхность гораздо лучше ложатся органические красители, следовательно, она имеет более пористую структуру, что повышает адгезию. А это очень важно для изделий с последующей декоративной обработкой. Так, инженерные исследования и опыты привели к изобретению способа электрохимического образования оксидной пленки на поверхности алюминия и его сплавов, который получил название анодное оксидирование алюминия, — это ответ на вопрос «что такое анодирование». Анодированный алюминий очень широко применяется в различных областях. Галантерейные изделия с декоративными покрытиями, металлические оконные и дверные рамы, детали морских кораблей и подводных аппаратов, авиационная промышленность, кухонная посуда, автомобильный тюнинг, строительные изделия из алюминиевого профиля — далеко не полный перечень. Как происходит процесс анодирования? Вся процедура состоит из трех этапов работы: подготовки металла, его химической обработки и закреплении покрытия на поверхности. Предлагаем подробнее рассмотреть каждую из указанных фаз на примере обработки такого материала как алюминий: Подготовительный этап. Профиль из металла очищается механическим путем, после чего шлифуется и обезжиривается. Сделать это необходимо для того, чтоб покрытие крепко зафиксировалось на основе. Далее в действие вступает применение щелочей. Деталь помещают в раствор на некоторое время для травления, после чего перекладывают в кислотную жидкость, где алюминий осветляется. Завершающей стадией анодной подготовки является полная промывка деталей от остатков щелочи и кислоты. Химическая реакция. Заготовленное изделие кладут в электролит. Он представляет собой раствор из кислоты, к которому подключено воздействие тока. Анодируемый материал чаще всего обрабатывают с помощью серной кислоты, а для достижения расцветки применяют щавелевый ее аналог. Успешный результат достигается при правильных показателях температуры и плотности тока. Твердое анодирование предполагает использование низких температур, если же цель — получить мягкую и пористую пленку — показатели повышают. Этап фиксирования покрытия. Полученные алюминиевые детали с образовавшейся на них пленкой имеют пористый вид, поэтому их необходимо упрочнить. Для этого применяется несколько методов: окунание изделия в горячую воду, обработка паром или холодным раствором. Статья по теме: Патинирование или как состарить металл Читайте также: Преимущества и недостатки технологии гидроабразивной резки При дальнейшей цветной окраске изделия нет необходимости производить закрепление анодирования. Существующие лакокрасочные материалы отлично ложатся на пористую поверхность, образуя прекрасное сцепление с ней. Стоит отметить, что таким анодированием покрывают металлы на промышленных предприятиях. Особо прочный тип покрытия реально получить при твердом типе процедуры. Данный материал применяется в автопроизводстве, строении самолетов и строительстве. Что такое анодирование Как анодировать алюминий? Анодирование- это такой процесс, при котором получают слой оксидной пленки на поверхности алюминиевой детали. В электрохимическом процессе покрываемая деталь играет роль анода, поэтому процесс и называется анодированием. Самый распространенный и простой способ — в разбавленной серной кислоте под воздействием электрического тока. Как работает анодирование Чтобы понять, что это — анодированный алюминий, нужно чуть подробнее остановиться на том, как образуется защитная пленка. Большинство металлов защищают либо протекторами, либо изоляторами из сплавов и соединений, более стойких к кислороду и влаге. Анодированный защитный слой представляет собой обычный окисленный алюминий Al2O3, но не в виде мягкой аморфной микропленки, которая всегда присутствует на его поверхности, а как кристаллическая структура, по свойствам напоминающая корунд или шпинель. Анодированная пленка отличается следующими характеристиками: Микрокристаллическая структура; Наличие огромного количества пор в поверхностном слое анодированной пленки и сверхплотная и прочная структура в основании; Невероятно прочное сцепление окисленного слоя с металлом. К сведению! При точном соблюдении технологического процесса четкой границы между металлом и анодированной пленкой не существует. Сложная сетка из микрокристалликов плавно переходит в металл без четко очерченной границы. Что это означает? Это значит, что пленка из анодированного алюминия не отслоится от основы при любых нагрузках и через 40 лет, тогда как никелевое или лакокрасочное покрытие со временем медленно отслаивается от алюминиевой матрицы. В зависимости от выбранных условий получения анодированной поверхности технология позволяет получить несколько вариантов защитного слоя.
Анодирование алюминия что это такое: анодированный алюминий по выгодной цене
Это не только обеспечивает более длительный срок службы покрытия, но и снижает потенциальные проблемы, такие как отслаивание или сколы. Ключевые технические параметры анодирования Плотность тока: Плотность тока, измеряемая в амперах на квадратный фут ASF или амперах на квадратный метр ASM , представляет собой количество электрического тока, подаваемого на ванну анодирования. Выбранная плотность напрямую влияет на скорость роста и толщину анодного оксидного слоя. При более высоких плотностях тока обычно быстрее образуются более толстые оксидные слои. Однако чрезмерно высокая плотность тока может привести к выгоранию или неравномерному покрытию. Наоборот, низкая плотность тока может привести к более тонкому и менее прочному оксидному слою. Концентрация кислоты: Концентрация кислоты в ванне для анодирования играет ключевую роль в определении структуры и пористости оксидного слоя. Различные концентрации могут привести к различным размерам пор в сформированном слое. Например, при сернокислотном анодировании поддержание постоянной концентрации кислоты необходимо для получения однородного плотного оксидного слоя. Неточные концентрации могут привести к некачественному анодному покрытию, что повлияет на внешний вид слоя и его защитные свойства.
Температура: Контроль температуры ванны анодирования имеет решающее значение для получения стабильных результатов. Он влияет на скорость реакции анодирования и структуру оксидного слоя. Более высокие температуры, как правило, ускоряют процесс анодирования, но могут поставить под угрозу качество и долговечность оксидного слоя, что может привести к более мягкому и пористому покрытию. С другой стороны, более низкие температуры могут замедлить реакцию, создавая более плотный и твердый анодный слой. Продолжительность лечения: Время, в течение которого металл подвергается процессу анодирования, оказывает непосредственное влияние на толщину анодного слоя. Продление обработки обычно приводит к более толстому оксидному слою, повышающему его защитные свойства. Однако для каждой установки существует оптимальная продолжительность; чрезмерное анодирование может привести к хрупкому или менее липкому оксидному слою. И наоборот, недостаточное анодирование приведет к более тонкому слою, который может не обеспечить адекватной защиты или желаемой эстетики. Виды анодирования Органическое кислотное анодирование тип I Этот метод использует органические кислоты, такие как хромовая кислота, вместо более распространенной серной кислоты.
Анодирование хромовой кислотой, подмножество этой категории, дает более тонкий оксидный слой, обычно до 12 микрометров. Несмотря на то, что он обладает коррозионной стойкостью, его основное преимущество заключается в ситуациях, когда критически важны минимальные изменения размеров детали. Исторически он использовался в аэрокосмической промышленности, особенно там, где требуются жесткие допуски. Однако из-за экологических проблем, связанных с хромом, его использование сокращается в пользу альтернатив. Сернокислотное анодирование тип II Одна из наиболее распространенных форм анодирования, сернокислотное анодирование, использует ванну с разбавленной серной кислотой для создания защитного оксидного слоя. Этот метод предлагает хороший баланс между толщиной, защитой и эстетикой. В результате получается прозрачная или слегка тонированная поверхность, хотя после анодирования можно использовать дополнительные красители для получения множества цветов. Оксидный слой, полученный с использованием этого метода, обычно имеет толщину от 0. Благодаря своей универсальности сернокислотное анодирование находит применение во многих отраслях промышленности, от аэрокосмической до товаров народного потребления.
Твердое анодирование тип III Как следует из названия, твердое анодирование направлено на создание особенно толстого и твердого оксидного слоя, что делает его идеальным для компонентов, подверженных сильному износу или агрессивным средам. Обычно при использовании ванны с серной кислотой при более низких температурах и более высоких плотностях тока образующийся оксидный слой является более плотным и может иметь толщину от 25 до 150 микрометров. Этот слой менее пористый и более износостойкий, чем при стандартном сернокислотном анодировании. Внешний вид часто имеет цвет от темно-серого до угольно-черного, хотя возможны вариации в зависимости от анодируемого сплава. Общие области применения включают военную технику, промышленное оборудование и кухонную посуду. Материалы, подходящие для анодирования Алюминий Возможно, наиболее часто анодируемый материал, алюминий известен своей совместимостью с процессом анодирования.
Это — сложный электрохимический процесс, детальное описание которого мы не будем здесь приводить — на это потребуется слишком много времени. Приблизительно же процедура анодирования заключается в следующем — подвергаемый обработке элемент конструкции помещается в кислый электролит к примеру, в раствор серной кислоты , после чего подключается к источнику тока. Результат — образование на поверхности металла оксидной пленки. Изделия из анодированных алюминиевых сплавов ценятся выше, чем обычный алюминий — благодаря своим преимуществам: они не подвергаются коррозии, обладают высокой прочностью и долговечностью, простотой в уходе.
При изготовлении детали, подлежащей анодированию, необходимо оставить на ней небольшую площадку. Это - так называемый технологический контактный лепесток, который после анодирования удаляется. В нем сверлится отверстие диаметром 3,3 мм под винт МЗ. Деталь тщательно зачищается мелкой шкуркой, обезжиривается в любом стиральном порошке и промывается в проточной водопроводной воде, после чего к ее поверхности не следует прикасаться руками. Винтом с гайкой к лепестку детали присоединяется провод, предназначенный для ее подключения к положительному полюсу источника тока. Лепесток, винт с гайкой и конец провода покрывают слоем пластилина, чтобы исключить их взаимодействие с электролитом. После этого вся деталь протирается ватой, смоченной ацетоном, и подвешивается в ванночку. Для подвески можно использовать изоляционный стержень из текстолита или оргстекла, положенный на борта ванночки. Ванночка должна быть выполнена из алюминия и соединяется с минусом источника тока через последовательно включенный амперметр можно использовать авометр в режиме амперметра и переменный резистор для регулирования тока. Подвешенная деталь не должна касаться ванночки, а минимальное расстояние между ними должно быть порядка 10 мм. В ванночку заливается электролит до такого уровня, чтобы им была покрыта вся деталь, и деталь соединяется с плюсом источника тока. В процессе анодирования видно, что вся поверхность детали начинает покрываться пузырьками газа и легким серым налетом, что указывает на начало процесса.
Еще в числе важных преимуществ оказывается легкость использования красителей на органической основе, потому что пленка содержит много пор. Это обстоятельство важно для тех встраиваемых и отдельных продуктов, которые призваны иметь повышенный декоративный эффект. Сам процесс нанесения пленки подразумевает использование электрохимических процессов но об этом немного позже. Во многих случаях конструктивный анодированный профиль имеет окрас под натуральное серебро или оформлен в изысканном черном цвете — что и позволяет почти всегда определить факт анодирования. После такой обработки материал становится намного долговечнее и химически стабильнее. Специалисты отмечают также, что его использование безопаснее, чем применение традиционных сплавов без дополнительного покрытия. Установлено, что анодированный профиль легче поддерживать в чистоте и порядке. Он отлично сопротивляется даже воздействию высокой влажности и другим неблагоприятным факторам. Технология производства Само название «анодирование» связано с тем, что в рабочем процессе покрываемая специальной пленкой деталь как раз и оказывается анодом. Подавляющее большинство технологов выбирает использование в качестве основной среды разбавленной серной кислоты. Также обычно подразумевается применение постоянного тока.