Роль анодирования алюминия в защите от коррозии, повышении прочности и эстетической привлекательности алюминиевых изделий.
Анодное оксидирование (отделка конструкций)
Наиболее распространено применение анодирования для защиты алюминия и его сплавов. Как известно, этот металл, обладая такими уникальными свойствами как сочетание легкости и прочности, имеет повышенную восприимчивость к коррозии. Данная технология разработана и для целого ряда других цветных металлов: титана, магния, цинка, циркония и тантала. Некоторые особенности Изучаемый процесс, помимо изменения микроскопической текстуры на поверхности, также изменяет и кристаллическую структуру металла на границе с защитной пленкой. Однако при большой толщине анодированного покрытия сам защитный слой, как правило, обладает значительной пористостью. Поэтому для достижения коррозионной устойчивости материала требуется его дополнительная герметизация. Вместе с тем толстый слой обеспечивает повышенную износостойкость, гораздо большую по сравнению с красками или другими покрытиями, например, напылением.
Вместе с повышением прочности поверхности она становится более хрупкой, то есть более восприимчивой к растрескиванию от теплового и химического воздействия, а также от ударов. 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.
Чаще всего это раствор кислоты. Электролиты электропроводны что ясно из самого названия.
Когда через раствор пропускают постоянный ток это важно, чтобы ток постоянно шёл в одном направлении! А так как эта деталь в системе «катод-электролит-деталь» является анодом, то и создание защитной плёнки назвали «анодированием». Или «оксидированием».
Варьируя силу тока и использование специальных добавок-присадок, можно добиться практически любой окраски анодированного покрытия. Технология анодирования На первом этапе необходимо приготовить алюминиевые ванные. Они могут быть пластиковые, но тогда изнутри ее нужно покрыть алюминиевой фольгой.
Должна быть теплоизоляция во избежание нагрева реакционной смеси. Затем необходимо изготовить катод из свинцовых листов Важно помнить, что площадь полученного катода должна быть в два раза больше, чем площадь поверхности обрабатываемой детали. На фото изображена алюминиевая ванная Подготовительный процесс Прежде чем приступать к анодировке алюминия, необходимо тщательно очистить образец.
На нем не должно быть никаких загрязнений. Поверхность обезжиривают и удаляют предыдущий слой металлического оксида, так как его наличие способно помешать равномерному образованию нового покрытия. После удаления всех загрязнений и шлифовки образец окунают в щелочной раствор для того, чтоб на поверхности образовались микропоры, которые увеличили бы плотность поверхности.
Эта процедура похожа на травление. Химическая обработка В ванную помещают электролит, в качестве которого могут быть растворы как неорганических кислот, например, серной и хромовой, так и органических — щавелевой и сульфосалициловой. Чаще всего используют хромовую кислоту или щавелевую, особенно если необходимо получить окрашенное покрытие.
Данные электролиты используются в производственных, хорошо оборудованных помещениях. В домашних условиях для обеспечения безопасности в качестве электролитов используют содовые растворы. От состояния электролита напрямую зависит качество анодирования, из-за чего следует внимательно отнестись к его выбору и подготовке.
Закрепление После процедуры анодного окисления на образце появляются поры различного диаметра, которые необходимо закрыть, чтобы добиться прочности. Для этого необходимо или опустить деталь в горячую пресную воду, обработать паром или поместить его в «холодный раствор». Но если же изделие после анодировки было покрыто краской, то закреплять не нужно, так как краска закроет образовавшиеся поры.
Что дает анодирование Чем-то анодирование похоже на гальванические процессы, возникающие во время хромирования или оцинковки стали. Но есть существенная разница: исключено использование посторонних веществ, пусть даже похожих по свойствам и химическому составу. Оксидирование ведётся на основе самого металла, подвергаемого электрохимическому воздействию.
При анодировании процесс поддаётся регуляции, оксидному слою придаются заранее заданные свойства, а результатом служит прочность оксидируемого участка. Лучше всего защитный слой в результате анодирования образуется на таких металлах, как алюминий, титан, сталь, тантал. Главное же требование к технологии, чтобы металл имел только один оксид с высокими адгезивными свойствами.
Но для обеспечения адгезии нужна пористая структура, которая обеспечит соприкосновение рабочей смеси с чистым металлом поверхности, что значительно ускоряет процесс оксидирования. Получается, что при электрохимическом процессе могут образовываться два типа оксидных защитных покрытий, отличающиеся как назначением, так и строением. Первый тип — пористая поверхность оксидной плёнки.
Получается при воздействии на металл кислых электролитов. Структурированная порами поверхность служит отличной основой для того, чтобы на неё легли лакокрасочные материалы, которые своей структурой, образующейся в процессе полимеризации основы, закрепляется во фракталах пор. То есть анодированная поверхность способствует повышенной адгезии.
Относится ко второму типу. 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. 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. Это можно сделать путем помещения обработанной поверхности в воду либо в специальный раствор. Перед этой стадией возможна эффективная покраска детали, поскольку наличие пор позволят обеспечить хорошее впитывания красителя.
Возможности применения анодированного алюминия Анодированные детали используются в самых разнообразных сферах. Этим способом обрабатываются предметы интерьера, посуда, поручни и другие изделия, которые используются каждый день. Также этот процесс используют для навесных алюминиевых фасадов — они приобретают повышенную стойкость к внешним атмосферным воздействиям.
Анодирование применяют для защиты от коррозии деталей различной техники. Это комплектующие автомобилей, самолетов, судов, всевозможных летательных аппаратов. Обработка увеличивает прочность и обеспечивает повышенную стойкость к нагрузкам.
Для чего анодируют алюминий и как его применяют Главная цель анодирования деталей, изготовленных из алюминия — повышение срока эксплуатации в условиях воздействия различных агрессивных сред. Учитывая, что чистый алюминий обладает высоким сродством к кислороду, его коррозионная стойкость выше, чем у многих других лёгких металлов конструкционного назначения. Естественное окисление алюминия происходит при первом контакте с воздухом.
Процесс же анодной обработки ещё больше увеличивает стремление обеих химических элементов создавать окислы, вступая в реакцию между собой. Способность анодной плёнки отлично впитывать красители различного химического состава делают обработанный таким способом алюминий отличным декоративным материалом. Он широко применяется для внешней отделки интерьеров зданий и сооружений.
Незаменимы алюминиевые конструкции при создании: рекламных конструкций для культурно-спортивных мероприятий, выставок и шоу. Прекрасная светоотражающая способность анодированного алюминия сделала его незаменимым материалом при изготовлении дорожных знаков. Благодаря интерференции информация, нанесённая на знак при анодировании прекрасно видна автомобилистам в ночное время суток.
Рамы любительских велосипедов также изготавливаются из анодированных сплавов алюминия. На специальную одежду, которой пользуются велосипедисты в тёмное время суток, наносится тончайшая плёнка оксида алюминия. Благодаря этому силуэт легко разглядеть в темноте на почтительном расстоянии.
Поверхность с защитным покрытием устойчива к износу, поэтому материал применяют для производства элементов, работающих на трение. Слой защиты при этом должен быть не меньше 60 мкм. Твердый материал, покрытый пленкой, используется в судо- и авиастроении, при монтаже строительных конструкций, которые должны выдерживать значительные нагрузки. Анодированный слой выступает как электрический изолятор, поэтому материал используется при производстве некоторых видов трансформаторов, электролитических конденсаторов. Покрытие значительно улучшает внешний вид изделий, поэтому из материала производятся системы, требующие высокой эстетики — например, элитные оконные профили. Нанесение краски позволяет получить различные оттенки, благодаря этому изделия популярны среди дизайнеров, особенно при оформлении помещений в современных стилях — лофт, хай-тек, минимализм. Для поддержания чистоты и гигиены.
Неанодированный алюминий может пачкать руки, поэтому материал с защитным слоем используют для производства вязальных спиц, рукояток инструментов, лестничных перил.
Она уменьшает прочность металлических конструкций, может привести к поломкам отдельных деталей и, конечно, ухудшает внешний вид. На воздухе поверхность чистого алюминия как и любого металла довольно быстро окисляется кислородом из воздуха, покрывается тонкой пленкой оксида алюминия. Эта пленка частично защищает поверхность от дальнейшего воздействия внешней среды, но она тонкая и не слишком непрочная.
В то же время эта пленка — темно-серая и мутная, она лишает алюминий его естественного блеска, создает ощущение «грязи». Алюминий слабо реагирует с чистой пресной водой или чистым воздухом, особенно с учетом оксидной пленки на его поверхности. 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.
Что такое анодированный алюминий
При а. При см. При анодировании изделие, погруженное в электролит, соединяют с положительно заряженным электродом источника тока анодом. Оксидная пленка… … Энциклопедический словарь по металлургии анодирование — нанесение защитного покрытия на поверхность металлических изделий.
Покрытия бывают пористыми, например, в фосфорном и сернокислом электролитах, а также так называемыми «барьерными» — совсем без пор. Барьерные анодные покрытия обладают высоким электрическим сопротивлением и их применяют, например, при изготовлении электрических конденсаторов. Сернокислое анодирование Обычным, наиболее популярным и широко применяемым для алюминиевых профилей в строительных конструкциях является сернокислое анодирование алюминия.
Этот вид анодирования отличается высокой технологичностью и позволяет получать покрытия в широком интервале толщин. Сернокислое анодное покрытие применяют как без дополнительного окрашивания — его называют бесцветным, так и с последующим окрашиванием по одному из нескольких известных способов — его называют цветным анодированием. Заключительной операцией обычно всегда является операция наполнения или уплотнения пор. Анодирование или окраска алюминия Сернокислое анодное покрытие образуется в результате «реакции» алюминия с ионами раствора серной кислоты. Оно занимает больший объем, чем исходный алюминий и поэтому в результате анодирования происходит увеличение толщины изделия. При сернокислом анодировании это увеличение составляет приблизительно одну треть от общей толщины покрытия.
В этом заключается коренное отличие анодного покрытия от, например, порошкового рисунок 2 : анодное покрытие формируется из поверхностного слоя алюминия, порошковое покрытие — на поверхности алюминия. Рисунок 2 — Изменение толщины изделия при анодировании и порошковом окрашивании Способы анодирования алюминия Конкретный способ анодирования зависит от вида изделия. Например, небольшие изделия или детали, могут анодировать «насыпью» в барабанах или корзинах. 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.
В качестве источника тока был использован ЛАТР, выпрямительный мост и 2 показометра цифровых, главным минусом в отличии от специальных источников, приходится вручную регулировать тока и постоянно следить, чтобы он был в заданных границах, крутя ручку ЛАТРа туда-сюда. При температуре порядка 15-20град напряжение было 80-90в на фото выше видно плёнка получается плотной, голубоватого цвета в частности на Д16Т и практически не окрашиваемой… В тех же патентах упоминалось, что при повышении температуры до 35-40град слой растёт значительно быстрее, но при этом становится и более пористым, при 20 градусах слой растёт порядка часа, при 50град на ту же толщину достаточно будет 25мин По описанию в патенте но слой будет пористым, а для окраски оно и надо! В итоге сперва попробовал на 35град, деталь стала окрашиваться, но не насыщено, поднял температуру до 40град, окраска прошла успешно. Первый опыт окраски был в растворе красителей для картриджа, эффект нулевой, потом попробовал в анилиновых, деталь окрасилась хорошо.
Первые эксперименты проводились на кругляшке из Д16Т и подставке под эл. Чем Чище поверхность детали, тем более яркий и насыщенный цвет получается в итоге. Второй опыт был над ручкой тормоза от велосипеда, предварительно с ручки была снята заводская анодировка и она отполирована до "зеркала". Полированная до зеркала деталь дала более насыщенный цвет. Следующим подопытным были дропы от велосипеда, предоставленные irazor Исходное изделие с заводской анодировкой. Они же со снятой анодировкой, снимал долгой выдержкой в NaOH Одной из проблем стало то, что в этих деталях нет резьбовых соединений, в которые можно было бы вкрутить токоподвод, проконсультировавшись со Старшими товарищами по анодировке, были сделаны токоподводы в виде согнутой проволоки вставленной в отверстия, получается своего рода Подпружиненный контакт, да, в местах контакта будет непрокрас, так что выбираем наиболее незаметные места, в данном случаи отверстия являются крепёжными и будут закрытыми.
Делают их в течение не менее получаса, иногда помешивая получившийся раствор. После этого растворы отстаиваются в течение пятнадцати минут и фильтруют. Затем нужно приготовить электролит, смешав девять объемных частей питьевой соды с одной объемной частью раствора соли. Перед тем как проводить анодирование деталей, нужно тщательно зачистить наждачной бумагой или напильником, а потом обезжирить.
После этого нужно провести химическое полирование. Для этого алюминиевая деталь помещается на десять минут в состав из 75 объемных долей ортофосфорной кислоты и 25 серной кислоты. Затем ее можно погружать в раствор электролита. Положительный заряд источника тока присоединяется к детали, а отрицательный — к токопроводящей емкости с электролитом. Анодировка длится обычно примерно 90 минут.
Анодированное покрытие: что это, где применяется, как изготавливается
Но увы, почему-то не удалось получить результат как описывалось в патенте, деталь отказывалась окрашиваться в какой-либо цвет вообще… Зато был собрана установка для анодирования с возможностью перемешивания раствора, его нагрева и охлаждения. Вот такой бурбулятор получился : Бак из титана, холодильник из титана, подогрев осуществляется установкой бака на плитку, охлаждение проточной водой через холодильник. Циркуляция осуществляется Бошевским насосом для системы охлаждения, крыльчатка насоса имеет магнитную муфту, тем самым исключаем протечки по валу или "сжирание" вала крыльчатки. Для более равномерного перемешивания из полипропилена изготовил рассеиватель, насверлив отверстий в трубке.
Поток получается более-менее равномерным, струи бьют в стенку и создают волну. В качестве источника тока был использован ЛАТР, выпрямительный мост и 2 показометра цифровых, главным минусом в отличии от специальных источников, приходится вручную регулировать тока и постоянно следить, чтобы он был в заданных границах, крутя ручку ЛАТРа туда-сюда. При температуре порядка 15-20град напряжение было 80-90в на фото выше видно плёнка получается плотной, голубоватого цвета в частности на Д16Т и практически не окрашиваемой… В тех же патентах упоминалось, что при повышении температуры до 35-40град слой растёт значительно быстрее, но при этом становится и более пористым, при 20 градусах слой растёт порядка часа, при 50град на ту же толщину достаточно будет 25мин По описанию в патенте но слой будет пористым, а для окраски оно и надо!
В итоге сперва попробовал на 35град, деталь стала окрашиваться, но не насыщено, поднял температуру до 40град, окраска прошла успешно. Первый опыт окраски был в растворе красителей для картриджа, эффект нулевой, потом попробовал в анилиновых, деталь окрасилась хорошо. Первые эксперименты проводились на кругляшке из Д16Т и подставке под эл.
Полезное Смотреть что такое "анодирование" в других словарях: Анодирование — сплавов электрохимический процесс получения защитного или декоративного покрытия на поверхности различных сплавов алюминиевых, магниевых, титановых. Например, при анодировании алюминиевых сплавов деталь погружают в кислый электролит… … Википедия анодирование — анодизация Словарь русских синонимов. Защитное покрытие нерастворимо и служит хорошей изоляцией … Научно-технический энциклопедический словарь анодирование — Процесс образования оксидной пленки на поверхности металлич. При а.
Предварительная обработка. Этот этап в основном для эстетических целей, он улучшает внешний вид поверхности перед этапом анодирования. Самая распространенная предварительная обработка это травление, при котором поверхность приобретает атласный или яркий оттенок, что дает яркий блестящий оттенок. Анодирование алюминия — это электрохимический процесс. Проще говоря, он включает извлечение алюминиевого сплава и погружение его в большой резервуар, заполненный раствором электролита. Чаще всего это раствор на основе серной кислоты и дистиллированной воды. Хотя точный тип используемой кислоты зависит от области применения. Электрический ток проходит через алюминиевую часть, в этом случае алюминий действует как анод. Катод производят из алюминия или свинца и также помещают в гальваническую ванну. Вода расщепляется, высвобождая кислород на поверхности алюминия, а затем объединяется, образуя покрытие, тонкий прозрачный слой оксида алюминия. Толщина этого покрытия определяется уровнем электрического тока, а также количеством времени, в течение которого он подается.
Органические красители дают широкий спектр цветов, в то время как неорганические соли металлов обеспечивают большую стойкость, но ограниченный выбор цветов. Еще один метод окрашивания, особенно титана, — это регулировка напряжения во время анодирования. Уплотнительная обработка: Повышает долговечность и коррозионную стойкость анодированного слоя. Закрывает поры на оксидном слое, предотвращая проникновение загрязняющих веществ или коррозионных агентов. Методы включают запечатывание паром, запечатывание горячей водой и запечатывание холодным ацетатом никеля. Выбор зависит от конкретных требований применения и анодируемого металла. Применение анодирования Aerospace: Анодирование ценится в аэрокосмической промышленности за его способность повышать устойчивость к износу и коррозии в экстремальных условиях. Он предлагает легкое решение, которое не ставит под угрозу долговечность или эстетику. Учитывая строгие отраслевые стандарты, анодированные компоненты обеспечивают как функциональность, так и внешний вид. Автомобили: В автомобильной промышленности анодирование играет роль в увеличении срока службы деталей, подверженных износу и коррозии. От улучшения рассеивания тепла в таких компонентах, как радиаторы, до эстетической отделки колесных дисков и отделки, анодирование предлагает сочетание практических и визуальных преимуществ. Строительство: Для строительной отрасли анодирование обеспечивает необходимый защитный слой для архитектурных компонентов, подвергающихся воздействию погодных условий и факторов окружающей среды. Он особенно популярен для оконных рам и фасадов благодаря своей долговечности, устойчивости к атмосферным воздействиям и разнообразию отделки, отвечающей эстетике дизайна. Домашнего декора: В домашнем декоре анодирование вдыхает новую жизнь в предметы домашнего обихода, придавая им современный вид и обеспечивая долговечность. Будь то кухонная утварь, мебель или сантехника, анодированная отделка — это не только внешний вид; они также хорошо выдерживают регулярное использование, благодаря чему предметы дольше остаются функциональными и привлекательными. Применение анодирования в ювелирных изделиях и аксессуарах Придание ювелирным изделиям разнообразных цветов Анодирование, особенно применительно к таким металлам, как титан и алюминий, позволяет ювелирам получать широкий спектр ярких цветов без использования красителей или пигментов. Этот процесс манипулирует толщиной и преломляющими свойствами оксидного слоя, создавая различные оттенки в зависимости от напряжения анодирования. Это означает, что ювелирные изделия могут быть изготовлены в широком диапазоне цветов в соответствии с индивидуальными предпочтениями. Кроме того, эти цвета не являются поверхностными покрытиями; они интегрированы в материал, обеспечивая долговечность и устойчивость к выцветанию. Повышение износостойкости украшений украшения и аксессуары часто подвергаются постоянному износу, что делает их восприимчивыми к царапинам, вмятинам и общему износу. Анодирование предлагает решение путем создания закаленного поверхностного слоя на этих предметах. Этот защитный оксидный слой существенно повышает износостойкость ювелирных изделий, гарантируя, что они сохранят свой блеск и структурную целостность даже после длительного использования. Он также предотвращает потускнение и снижает вероятность аллергических реакций, особенно на такие металлы, как титан, что делает украшения более безопасными для чувствительной кожи. Сравнение между анодированием, гальванопокрытием и PVD анодирование Процесс: Использует процесс электролитической пассивации для образования толстого оксидного слоя на поверхности металлов, особенно алюминия. Выгоды: Повышает коррозионную стойкость, износостойкость и позволяет настраивать цвет. Ограничения: В основном применяется к определенным металлам; процесс может быть чувствителен к рабочим параметрам. Процесс: Включает покрытие металлической поверхности другим металлом посредством электрохимического процесса. Выгоды: Можно добавить к основному материалу желаемые свойства, такие как коррозионная стойкость, твердость или внешний вид. Ограничения: Покрытый слой может стираться со временем; некоторые металлы, используемые для покрытия, могут вызывать экологические проблемы. Процесс: Использует методы вакуумного напыления для нанесения тонкопленочных покрытий, часто состоящих из металлов, нитридов или керамики. Выгоды: Обеспечивает отличную износостойкость и коррозионную стойкость; применимы к различным материалам. Ограничения: Более сложный и затратный процесс; может потребоваться специальное оборудование. Обзор анодирование это специализированная обработка для определенных металлов, предлагающая прочную и индивидуальную отделку поверхности. PVD предлагает широкий спектр приложений с высокими свойствами сопротивления, но может повлечь за собой более высокие затраты.
3 способа анодирования металла
Анодирование алюминия разными методами: описание технологии оксидирования и цветного анодного окисления. Холодное анодирование характеризуется скоростью образования окисной пленки: она гораздо выше, чем скорость растворения металла с внешней стороны. В сегодняшней статье мы рассмотрим, что такое анодированный алюминиевый профиль, в чём его преимущества и где он используется.
Что такое анодирование металлов и зачем его использовать?
| Что такое "анодирование"? | Его характеристики можно улучшить благодаря анодированию, в результате которого на поверхности образуется прочный и устойчивый защитный слой. Что такое анодирование. |
| Анодирование алюминия | Поэтому была разработана технология анодирования – это процесс, в результате которого образуется оксидная пленка Al2O3. |
| Что называют анодированием и зачем его применяют | Алюминиевые системы DOKSAL™️ | Дзен | 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. |
Что называют анодированием и зачем его применяют
Анодированный алюминий: черный, матовый, листовой Сферы применения материала, методики и технологии анодирования в промышленности и в домашних условиях. анодированный алюминий, нужно чуть подробнее остановиться на том, как образуется защитная пленка. Глубоким, или твёрдым анодированием называют технологический процесс, в результате которого на поверхности алюминиевых сплавов образуется защитный слой толщиной свыше 50 мкм.
Анодирование алюминия что это такое: анодированный алюминий по выгодной цене
А светоотражающий эффект оксидных пленок делает велосипедистов заметными в темное время суток. Особого внимания и ухода требуют вилки и амортизаторы. Если поцарапанное или потертое покрытие на руле — проблема исключительно эстетическая, то его повреждение на подвижных частях конструкции, таких как ноги вилки, ведет к более серьезным неприятностям. Малейшие дефекты на этой детали могут стать причиной огромных проблем. По большому счету необходимо следить, чтобы на ногах вообще не было никаких изъянов. Если же повреждений все-таки избежать не удалось, следует постараться с помощью мелкой наждачной шкурки полностью удалить задиры. В противном случае царапины начнут появляться на башинге и пыльниках, которые в свою очередь будут еще больше царапать покрытие ног вилки.
В результате достаточно скоро образуется щель, через которую будет протекать масло. Обнаружив серьезные повреждения на поверхности ног вилки, нужно обращаться в ремонтную мастерскую. Если повезет, дефект устранят, пустив в ход лак для ногтей или восстановив оксидную пленку. К сожалению, часто проблему устранить не удается. Может оказаться, что отремонтировать вилку уже невозможно, а значит — деталь необходимо заменить. Важно отслеживать, в каком состоянии пыльники и башинги.
Если в них набивается песок, это приводит к повреждению покрытия на ногах. Также необходимо следить, чтобы вилка не оставалась без смазки, иначе придется столкнуться с аналогичными неприятностями. Анодирование — не очень сложный процесс. При необходимости можно нанести оксидную пленку на алюминиевые детали в условиях домашней мастерской, не потратив на это много денег. Эту универсальную технологию используют как для подготовки металлических изделий к покраске, так и для того, чтобы создать на поверхности металла прочное и долговечное защитное покрытие. Кроме того, анодное оксидирование широко применяют для того, чтобы придать металлическим деталям внешнюю привлекательность.
Правильно подобранное покрытие может обеспечить не только долговечность и защиту от коррозии, но и придать алюминиевым изделиям эстетическую привлекательность. Наиболее популярны сейчас такие типы покрытия алюминиевых конструкций: Порошковое покрытие - процесс, в ходе которого алюминиевая поверхность покрывается полимерным порошком, обеспечивая высокую стойкость к царапинам, химическим веществам и ультрафиолетовому излучению. Различные типы покрытия алюминиевых конструкций предлагают широкий выбор свойств и эстетических возможностей, позволяя адаптировать алюминиевые изделия под различные требования и условия эксплуатации.
Преимущества анодирования алюминия в сравнении с алюминием без покрытия Процесс анодирования алюминия представляет собой процедуру, которая придает этому металлу ряд непреходящих преимуществ. По сравнению с алюминием без покрытия, анодированный алюминий обладает уникальными свойствами, делая его идеальным выбором для различных промышленных и частных приложений. Плюсы анодирования алюминия в сравнении с алюминием без покрытия: Анодирование алюминия значительно расширяет его функциональные и эстетические возможности, делая его неотъемлемой частью современных инженерных и дизайнерских решений.
Труба алюминиевая круглая анодированная - это прочный и долговечный материал, который используется в строительстве, машиностроении и других отраслях.
Таким способом можно получить привлекательную поверхность изделия. Но они не подходят для эксплуатации в тяжелых условиях, поскольку хуже защищены от коррозии, воздействия агрессивных сред и механических повреждений. Однако, высокая адгезивность поверхности отлично подходит для нанесения лакокрасочного покрытия.
Их подвергают долгому принудительному охлаждению, формируя плотное покрытие, а затем закрепляют плёнку паром или горячей дистиллированной водой. Такой метод позволяет получить качественное, прочное покрытие большой толщины. Преимущества анодирования алюминия Анодированный алюминий отличается множеством преимуществ, за счёт которых он востребован в строительстве и разных сферах промышленности. Среди преимуществ: Увеличение долговечности Оксидный слой обеспечивает надёжную защиту от коррозии, ультрафиолета и механических повреждений, поэтому изделия могут выдерживать экстремальные условия эксплуатации: осадки, высокую влажность, жару.
Защитная плёнка значительно продлевает срок службы изделий из алюминия. Простота ухода и обслуживания Защитный слой прочно связан с поверхностью, поэтому он не может потрескаться или отслоиться. Поверхность устойчива к влаге и царапинам, её можно очищать различными моющими средствами без риска потери качества или внешнего вида. Доступность нескольких цветов Анодированные полуфабрикаты выпускают в разных оттенках, что значительно расширяет возможности их декоративного применения.
Встречаются такие оттенки как медь, бронза, золото, шампань, коньяк и пр. На обработанную поверхность также можно наносить краски разных цветов. Экономичность Анодирование заготовок — низкозатратный процесс, что влияет на конечную их стоимость. Безопасность Анодированный алюминий является экологически безопасным материалом, он не выделяет вредных веществ даже под длительным воздействием ультрафиолета.
Применение анодированного алюминия Сочетание лёгкости с прочностью сделало алюминий прекрасной альтернативой более тяжёлым металлам, что особенно актуально в строительстве и при производстве транспорта. Устойчивость анодированных изделий к влаге и повреждениям служит дополнительным преимуществом, за счёт которых они получили применение в разных сферах. Например, профили для иллюминаторов водного транспорта делают преимущественно из этого металла.
Защитное покрытие нерастворимо и служит хорошей изоляцией … Научно-технический энциклопедический словарь анодирование — Процесс образования оксидной пленки на поверхности металлич. При а. При см. При анодировании изделие, погруженное в электролит, соединяют с положительно заряженным электродом источника тока анодом.
Анодированный алюминий, полученный в домашних условиях
Главная» Новости» Анодированный болт что это. Смотрите видео онлайн «Подробно об анодировании-нужно ли анодирование на деталях из алюминия? Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен? О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам. В сегодняшней статье мы рассмотрим, что такое анодированный алюминиевый профиль, в чём его преимущества и где он используется. Смотрите видео онлайн «Подробно об анодировании-нужно ли анодирование на деталях из алюминия?
Анодирование алюминия: каким бывает и какие результаты дает
Окс высокой толщиной и особенностями процесса нанесения. В ряде случаев у твердого покрытия толщина достигает сотен микрометров, тогда как в обычном покрытии она измеряется десятками. Высокая толщина и твердоть Ан. В качестве электролитов применяются: Малоагрессивные фосфорная, лимонная, борная кислота; Агрессивные серная, сульфосалициловая кислота, хромовый ангидрид. Анодирование металла всегда идет при повышенном напряжении, чаще всего от 12 до 120 В.
Иногда напряжение может достигать огромных для гальваники значений - до 600 В. Выделяющиеся на аноде продукты реакции могут: Полностью растворяться покрытие не образуется ; Создавать на поверхности металла прочно сцепленное тончайшее десятки нанометров компактное электроизоляционное оксидное покрытие; Частично растворяться в электролите и образовывать пористое оксидное покрытие толщиной в десятки и сотни микрометров. После нанесения пористое покрытие может оставаться "как есть", уплотняться в воде, либо наполняться. В первом случае покрытие прекрасно подходит под нанесение лакокрасочных материалов и оклеивание.
Во втором покрытие сохраняет серебристый цвет и становится более коррозионно-стойким. В третьем случае покрытию можно придать цвет без нанесения лакокрасочных материалов. Подробнее об этом написано в разделе 6. Состав и структура оксида алюминия после покрытия.
Аноднооксдные покрытия на алюминии могут быть тонкими беспористыми и толстыми пористыми. Рисунок 2 — Схема образования тонкой оксидной плёнки в малоагрессивных электролитах. И все-же напряжение на ванне остается весьма значительным - 150-600 В. 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.
Это невероятно прочное, плотное и гладкое покрытие, которое наносится на модели премиальной серии Factory. Пример вилки от RockShox с черной анодировкой на Stinger Genesis За анодировкой вилок и амортизаторов необходим уход, как минимум нужно иметь в виду, что через стертое покрытие на ногах вилки внутрь вилки будет попадать грязь, а сильные царапины будут повреждать башинги и пыльники. Полируйте поверхность в случае неглубоких царапин и легких стертостей, а если повреждения глубокие и сильные - лучше отнести в веломастерскую, чтобы там царапины аккуратно залатали, либо восстановили анодировку. Фирменное покрытие Kashima Coat на вилках Fox Factory. При желании также всегда можно найти мастера, готового анодировать детали велосипеда в разные цвета, например, если вы хотите фиолетовый вынос или красный руль. Анодировке поддается большинство алюминиевых деталей, но обычно на анодирование приносят втулки, рули, звезды, выносы, рулевые и подседельные штыри. При желании можно анодировать и раму, например, можно встретить людей, которые анодируют коромысло своего двухподвеса.
К 1927 году этот процесс получил развитие, и был запатентован новый процесс анодирования в серной кислоте. Серная кислота остается наиболее распространенным анодирующим электролитом и по сей день. Японцы использовали анодирование щавелевой кислотой с 1923 года, и оно было широко применено немцами, особенно в архитектурных решениях. Анодирование алюминиевых профилей широко использовалось в архитектуре в 1960-х и 70-х годах. Цветное анодирование Когда вы думаете об анодировании алюминия, в первую очередь, это поверхность яркого цвета. Цвет может быть нанесен 2 способами: Интегральное нанесение цвета. Этот процесс окрашивания алюминия дает желаемый цвет, когда анодирование проводится в ванне. 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.
Чем толще оксидная пленка, тем она желтее. Чем толще оксидная пленка, тем хуже проводимость, и чем меньше ток, оксидная пленка не будет образовываться, поэтому напряжение необходимо постоянно повышать. Чем выше температура, тем быстрее растворяется оксидная пленка, поэтому температуру следует контролировать ниже 5 градусов Цельсия. Чем выше концентрация, тем быстрее растворяется оксидная пленка, поэтому концентрацию следует контролировать. Для увеличения твердости оксидной пленки вместо серной кислоты можно использовать щавелевую кислоту. Atvantage анодирования алюминиевого корпуса? Анодирование — это обработка поверхности алюминия, которая повышает его устойчивость к коррозии и износу. Это электрохимический процесс, при котором алюминиевый корпус погружают в ванну с кислым электролитом и пропускают через него электрический ток. Это приводит к образованию твердого, прочного и защитного оксидного слоя на поверхности корпуса. Анодирование алюминиевых корпусов распространено в отраслях, где используются алюминиевые изделия, таких как строительство, автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность.
Это потому, что алюминий легкий, прочный и универсальный. Однако со временем он может подвергаться коррозии под воздействием влаги и других факторов окружающей среды. Анодирование помогает предотвратить это, создавая барьер между алюминием и окружающей средой. Этот барьерный слой является неотъемлемой частью металла и не может отслаиваться или отслаиваться. Принцип анодирования алюминиевых корпусов прост. Алюминиевый корпус служит положительно заряженным анодом, а ванна с кислым электролитом — отрицательно заряженным катодом. Через электролит пропускают постоянный ток, что вызывает окисление поверхности корпуса. Образующийся оксид алюминия является твердым, прочным и липким.