Анодирование — Термин анодирование Термин на английском anodizing Синонимы anodising, электрохимическое оксидирование Аббревиатуры Связанные термины адгезия, нановискер, пористый материал. это процесс электролитической пассивации, используемый для увеличения толщины слоя естественного оксида на поверхности металлических деталей. Анодирование алюминия или его анодное окислениерассматривается многими предпринимателями, как одно из самых перспективных направлений обработки алюминия и его сплавов. Что такое анодирование. Анодирование – это метод повышения коррозионной стойкости металлического изделия путем формирования слоя оксида на его поверхности. Анодирование алюминия или анодное окисление – процесс создания на поверхности металла оксидной пленки.
Анодирование
Этот процесс дает алюминию более стойкое к истиранию покрытие, но недостатком является стоимость: просто требуется гораздо больше электроэнергии, что делает его более дорогим вариантом. Электролитическая окраска. Этот вид обработки придает цвет алюминиевой детали, потому что процесс анодирования создает стабильные и устойчивые поры на поверхности алюминия, а краситель просто заполняет эти поры. Металл погружается в ванну, которая содержит неорганическую соль металла. Ток подается и откладывает соль металла в основании пор.
Коротко о главном Анодирование представляет собой процесс создания оксидной пленки на поверхности металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде. Иными словами — на поверхности металлического субстрата выращиваются поры. Анодная пленка является продолжением структуры самого металла, так как начинает формироваться внутри его кристаллической решётки.
В цветных оксидных пленках обнаруживаются включения углерода, серы и их оксидные соединения, которые и придают окраску. Большая часть ионов не удаляется из покрытия ни длительной промывкой водой при высокой температуре, ни использованием других растворителей. Такая высокая прочность связи ионов с веществом анодной пленки при отсутствии простых стехиометрических соотношений между внедрившимся ионом и оксидом алюминия свидетельствует о внедрении ионов в элементарные образования пленки. По-видимому, часть анионов удерживается капиллярными силами в порах покрытия, другая часть химически связана со стенками пористого слоя.
С увеличением количества примесей в металле, повышением температуры электролита и плотности анодного тока увеличивается нерегулярность микроструктуры оксидных покрытий - нарушается перпендикулярность роста ячеек и пор, их параметры становятся более неравномерными. Наиболее хаотичная структура наблюдается в пленках, сформированных на алюминиевых сплавах в растворах хромовой и ортофосфорной кислот. Рисунок 6 — Исходная поверхность алюминия до анодирования. Рисунок 7 — Поверхность алюминия с оксидом, после анодирования в сернокислом электролите. Как видно из рисунков 4 и 5 после анодирования на поверхности алюминия исчезают микронеровности, вызванные механической обработкой. При этом формируется плотная пористая оксидная пленка. Если разделить пористый и барьерные слои, то можно увидеть седующую картину рисунок 8 : Рисунок 8 — Пример поверхности алюминия, анодированного промышленным способом: а - реплика пористого слоя, b - реплика барьерного слоя, с - схематичное изображение.
Теории образования пленок оксида алюминия при анодировании. Существуют две теории образования и роста анодно-оксидных покрытий: структурно-геометрическая и коллоидно-электрохимическая. С позиции этой теории при наложении на алюминиевый электрод анодного напряжения т. Наружная часть ячеек в агрессивных электролитах, растворяющих оксид, начинает разрушаться в дефектных местах и превращаться в пористое покрытие. Разрушение барьерного слоя, приводящее к образованию поры, протекает, по мнению одних исследователей, в центре ячейки, по мнению других — в местах стыка ячеек. 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.
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. Конечно же, во многом производительность зависит и от правильно подобранной мощности электроустановки. После анодирования происходит контролирование толщины покрытия, а также проверяется качество исполнения технологии, осуществляется детальный внешний осмотр. Толщина измеряется с помощью специального прибора, работающего на вихревых токах. Анодирование — распространенная технология, которая применяется для защиты от коррозии архитектурных конструкций, повышения отражающих свойств элементов разной техники, при создании пленки диэлектрика и повышение качества, долговечности многих изделий для промышленных отраслей. Большое распространение получили анодированные опоры, которые имеют огромный срок службы и привлекательный внешний вид.
Оборудование позволяет наносить покрытие на изделия высотой 1500 мм, длиной 6800 мм, шириной 500 мм. Речь идет, в том числе, о радиаторах охлаждения, светодиодных светильниках, корпусах приборов, крепежных элементах и других деталях. В результате многолетних экспериментов специалисты нашей компании подобрали особую технологию анодирования: за счет достижения поверхностью коэффициента черноты 0,8 — 0,85 удается обеспечить максимальную излучательную способность. Это значительно продлевает срок службы всего изделия. Анодно-окисная пленка обеспечивает коррозионную стойкость до 25 лет даже в агрессивной среде и повышает механическую износостойкость изделия. Она представляет собой беспорядочно распространённые «нити».
На начальном этапе такая коррозия повреждает покрытие, создавая червовидный точечный след. А затем в зоне поражения покрытие отслаивается полностью, что позволяет коррозионной среде вступить в реакцию с алюминиевой подложкой, находящейся под покрытием. Анодирование — единственный способ защиты поверхности алюминия, который позволяет защитить металл от нитевидной коррозии. Поэтому особый вид анодирования — преданодирование — используется в качестве подготовки перед полимерно-порошковым покрытием поверхности изделий из алюминия, которые впоследствии эксплуатируются в агрессивных для алюминия среде. Линия анодирования и линия порошкового окрашивания, функционирующие в рамках одного предприятия, позволяют использовать технологию SEASIDE с предварительным анодированием перед окрашиванием. Это дает возможность наносить покрытия на элементы конструкций, эксплуатирующихся в условиях повышенного агрессивного воздействия окружающей среды, таких как: высокая температура, соляная атмосфера, загрязненный воздух, ветровая эрозия, ультрафиолетовое излучение и другие неблагоприятные факторы.
Проекты по теме:
- Анодированные украшения: особенности технологии, советы по выбору и уходу
- 16 основных преимуществ анодированного алюминия
- Сущность анодирования алюминия
- Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен?
- Как происходит анодирование
- Технология производства
Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен?
Что такое анодирование металла? Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления. Анодирование – это метод повышения коррозионной стойкости металлического изделия путем формирования слоя оксида на его поверхности. Анодирование — что это такое? Анодирование алюминия — это электролитический способ улучшения коррозионной устойчивости путем образования оксидного слоя. Анодирование производится посредством процесса электролитической диссоциации, когда покрываемую деталь присоединяют к электроду и погружают ее в электролит. По своей сути анодирование является востребованным процессом для металлов из-за его впечатляющей способности повышать коррозионную стойкость. Home»НОВОСТИ»СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»Что такое анодирование и зачем его применяют.
Подробно об анодировании-нужно ли анодирование на деталях из алюминия? Важно знать про анодирование
На свойства поверхности влияет плотность тока и температура электролита. Чем выше плотность тока и ниже температура, тем твёрже получается оксидная плёнка. При высокой температуре получается мягкое и пористое покрытие, которое хорошо поддаётся окрашиванию. Рассмотрим технологии подробнее. Твердое анодирование Твердое анодирование — это способ обработки, при котором в роли электролита выступает не только раствор серной кислоты H2SO4, а сразу несколько кислот. Возможно применение щавелевой, уксусной, борной или ортофосфорной кислоты, триоксида хрома, различных органических соединений. Эта технология используется в современной промышленности чаще всего. Она позволяет получить на поверхности заготовки очень тонкий, но при этом прочный оксидный слой. Алюминий обрабатывают до получения светло-молочной плёнки, а затем промывают струёй холодной воды и окрашивают составами на основе анилина. Таким способом можно получить привлекательную поверхность изделия.
Но они не подходят для эксплуатации в тяжелых условиях, поскольку хуже защищены от коррозии, воздействия агрессивных сред и механических повреждений. 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.
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. Поверхность получается пористая и мягкая. Чтобы продукция получилась прочной, долговечной, износостойкой, нужно закрыть эти поры. Для этого изделие необходимо обработать паром или поместить в специальный холодный раствор, который способен закупорить поры. Если же покрытие будет подвергаться дальнейшему окрашиванию, то именно красящий состав надежно запечатывает поры. Как правило, анодирование используется для того, чтобы придать не привлекательный внешний вид, а получить прочные, твердые и износоустойчивые изделия, необходимые для многих промышленных сфер. Это прекрасный метод изготовления сверхпрочных алюминиевых деталей, поэтому он получил такое большое распространение. Существует несколько способов нанесения краски: Адсорбционный. Краска наносится сразу же после подъема алюминиевой заготовки из ванной с электролитом, то есть для заполнения образовавшихся пор.
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. Цветное анодирование Когда вы думаете об анодировании алюминия, в первую очередь, это поверхность яркого цвета. Цвет может быть нанесен 2 способами: Интегральное нанесение цвета. Этот процесс окрашивания алюминия дает желаемый цвет, когда анодирование проводится в ванне. Этот процесс дает алюминию более стойкое к истиранию покрытие, но недостатком является стоимость: просто требуется гораздо больше электроэнергии, что делает его более дорогим вариантом. Электролитическая окраска. Этот вид обработки придает цвет алюминиевой детали, потому что процесс анодирования создает стабильные и устойчивые поры на поверхности алюминия, а краситель просто заполняет эти поры. Металл погружается в ванну, которая содержит неорганическую соль металла. Ток подается и откладывает соль металла в основании пор. Уплотнение оксидной пленки Перед тем, как использовать анодированную деталь, необходимо закрыть поры окрашенного металла. Если оставить его "незапечатанным", поверхность деталей будет подвержена повреждениям.
После экспериментов с Сернокислым электролитом и окраской в анилиновых красителях, стал искать варианты менее вредного процесса и вариантов окраски без использования красителей для ткани. Первое что опробовал, это окраску в растворах неорганических солей, стандартно анодируем в сернокислом, после промывки окунаем сперва в раствор Железистосинеродистого калия, с выдержкой несколько минут, промываем и погружаем в Хлорное железо, в итоге деталь окрашивается в синий цвет, такой способ окраски получается более стойкий, в отличии от красителей, более полное наполнение пор, красящий пигмент образуется внутри пор в следствии хим реакции, но так как нужен был голубой цвет, этот вариант отпал сам собой, он проще чем в красителях "варить", НО количество цветов весьма ограничено, и для некоторых требуются дорогостоящие реактивы типа Азотнокислого серебра. Гуглим дальше, был найден патент по окраске анодных плёнок при помощи ступенчатого анодирования при постоянном токе и последующего анодирования переменным, судя по описанию в патенте, можно получить большое количество цветов, причем с очень точной их повторяемостью что весьма сложно при окраске в анилиновых красителях, сложно попасть в тон на нескольких деталях, с каждой окраской падает концентрация красителя в растворе, Ph и тд. По описанию анодирование проводится в двух видах электролитов, в Сернокислом и Щавелекислом, так как хотел уйти от серняги, как более вредной, перешел на Щавелекислый электролит. 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.
Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен?
| Анодирование алюминия: каким бывает и какие результаты дает | Ответив на вопрос: анодирование – что это такое, необходимо разобраться с оборудованием, которое предназначено для проведения данного процесса. |
| Анодирование металла: виды покрытия, способы домашней обработки | В этой статье вы узнаете, что такое анодирование и как происходит нанесения защиты на изделия. |
| Статья по анодированию алюминия переменным током | Важным преимуществом импульсного наноструктурного анодирования является тот факт, что чередование режимов способствует лучшему рассеиванию тепла с поверхности заготовок. |
| Что такое анодирование металлов и зачем его использовать? | Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления. |
| Какие преимущества дает анодирование алюминия? | Его характеристики можно улучшить благодаря анодированию, в результате которого на поверхности образуется прочный и устойчивый защитный слой. Что такое анодирование. |
Откуда появился сам термин
- Технология производства
- Цвета анодирования
- 16 основных преимуществ анодированного алюминия
- Анодирование. Что такое анодирование металла и для чего применяется
- Плюсы и минусы
Как анодировать металл в домашних условиях?
Анодирование является универсальным методом защиты металлов от коррозии, а также технологией, позволяющей подготовить их к окраске. Описание значения термина "анодирование" и ответ на вопрос, "Что такое анодирование?". Прежде чем разобраться в технологии, нужно разобраться, что такое анодированный алюминий. Во время процесса анодирования или же анодного оксидирования происходит появление оксидной пленки на поверхности образца за счет химического взаимодействия. Анодированный алюминий: черный, матовый, листовой Сферы применения материала, методики и технологии анодирования в промышленности и в домашних условиях. Анодирование — это электрохимический процесс, цель которого — создание на поверхности алюминиевой заготовки защитного слоя, устойчивого к коррозии, УФ-излучению и износу. Ответив на вопрос: анодирование – что это такое, необходимо разобраться с оборудованием, которое предназначено для проведения данного процесса.
Анодирование алюминия: основы
Прежде чем разобраться в технологии, нужно разобраться, что такое анодированный алюминий. Во время процесса анодирования или же анодного оксидирования происходит появление оксидной пленки на поверхности образца за счет химического взаимодействия. Анодирование алюминия или его анодное окислениерассматривается многими предпринимателями, как одно из самых перспективных направлений обработки алюминия и его сплавов. #2 Что такое процесс черного анодирования? Черное анодирование относится к процессу электролитического окрашивания, который превращает поверхность алюминия в прочный черный оксид отделка. 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.
Анодирование в "домашних" условиях V2.0
| Анодирование алюминия | Анодирование — это электрохимический процесс, цель которого — создание на поверхности алюминиевой заготовки защитного слоя, устойчивого к коррозии, УФ-излучению и износу. |
| Анодированный алюминий: применение, методики анодирования | Анодированием называется электролитический процесс, который используется для увеличения толщины слоя природных окислов на поверхности изделий. |
| Ответы : Анодированная металлическая поверхность - что это значит Это значит что из золота? | Гальваническое анодирование представляет собой процесс образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления в проводящей среде. |
| Анодирование алюминия | Сайт производителя | TSPROF | Что такое анодирование и в чем заключаются преимущества анодированных металлоконструкций от не прошедших такую обработку? |
Что такое анодирование металлов и зачем его использовать?
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. А вы пробовали выполнять анодное оксидирование в домашних условиях? Получилось добиться нужного качества?
Подготовка раствора На данном этапе осуществляется подготовка раствора с кислой или любой другой средой и подключают к положительному плюсу источника тока. Анодирование металла Процесс анодного окисления металла осуществляется в электролитном растворе под воздействием постоянного тока. Важно чтобы емкость, в которой производится анодирование, не пропускала ток. При подготовке электролитного раствора необходимо лить серную кислоту в воду, а не наоборот. При отсутствии серной кислоты может применяться раствор пищевой соли и соды. Сам процесс анодного окисления происходит следующим образом. К аноду при помощи специальной подвески производится крепление изделия из металла, а к катоду — свинцовой пластины для изделий сложной формы потребуется несколько свинцовых пластин. Расстояние до пластины при этом должно быть не более девяти сантиметров. Процедура проводится при температуре 20 градусов. Напряжение требуется от 12 до 15 В. Весь процесс занимает порядка одного часа. Сегодня для анодирования используются различные металлические материалы. В настоящее время выделяются такие виды анодирования в зависимости от используемых материалов, как: Анодирование алюминия Данный процесс сегодня встречается чаще всего. Он заключается в покрытии оксидной пленкой алюминиевого материала.
Использование для анодированного алюминия: наружный металлический каркас на зданиях; посуда из анодированного алюминия премиум-класса; материал каркаса для уличной мебели и декоративных элементов; защитный корпус для современных компьютерных систем; защитный корпус для современной бытовой техники; шильдики из анодированного алюминия. Технология анодирования алюминия в домашних условиях Анодирование алюминия в домашних условиях Анодирование в домашних условиях может быть полезным для таких проектов, как защита металлических семейных реликвий, старых украшений или если нужно получить посуду из анодированного алюминия. Во время этого процесса требуется выполнять все меры предосторожности при работе с опасными химическими веществами, такими как щелочь и серная кислота, поскольку они могут вызвать химические ожоги при неправильном обращении. Алгоритм изготовления посуды из анодированного алюминия в домашних условиях: Для начала выбирают небольшие алюминиевые предметы, например, ложки или чашки, которые будут погружаться в небольшое количество кислоты, во время процесса они выполняют роль анода. Подбирают пластиковую ванну необходимого объема, чтобы детали были полностью покрыты раствором. Конструкция должна быть твердая и долговечная. Приобретают краску для одежды в любом магазине, например, в Москве в отделах химтоваров. Во время процесса анодирования можно покрасить металл практически в любой цвет с помощью стандартного тканевого красителя от желтого до черного. Это процесс, который Apple использует для окраски iPod. Так же можно купить специальный краситель для анодирования, который дает лучшие результаты. Приобретают предметы, необходимые для анодирования: обезжириватель, два свинцовых катода достаточно длинных, рулон алюминиевой проволоки, дистиллированная вода, пищевая сода, резиновые перчатки. Для анодирования понадобится 5л серной кислоты аккумуляторной кислоты , щелочи и постоянный источник питания не менее 20 вольт, который должен работать, как постоянный источник питания. Проводят очистку детали с мылом и водой, а затем обезжиривание. Разводят щелочь в воде, чтобы создать чистящий раствор. В небольшой пластиковой ванне смешивают 44 мл щелочи в 3,8 л дистиллированной воды. Надев резиновые перчатки, помещают предмет в раствор и оставляют на 3 минуты, затем снимают и тщательно промывают теплой водой. Устанавливают на куске фанеры анодирующую ванну в хорошо проветриваемом помещении. Гараж с открытой дверью или сарай с открытыми дверями и окнами обычно подходит для этого процесса. Температура в помещении должна быть 16 до 22 С. Включают источник питания на невоспламеняющемся материале, например, бетон. Подключают положительный провод от зарядного устройства к алюминию, а отрицательный к алюминиевому проводу, подключенному к 2 свинцовым катодам. Устанавливают свинцовый катод на каждой стороне резервуара. Проводят алюминиевую проволоку между катодами и соединяют их вместе на маленькой деревянной доске. Убеждаются, что провод, соединяющий анод, не касается свинцовых катодов. Делают 1: 1 смесь дистиллированной воды и аккумуляторной кислоты в пластиковой ванне, предварительно надев маску или респиратор. Во время работы должна функционировать приточно—вытяжная вентиляция. Сначала наливают воду, затем очень тонкой струйкой кислоту.
На самом деле, получить такую структуру можно только специальными методами, например, многостадийным анодированием в определенных режимах. Примеры таких "правильных" покрытий приведены на рисунке 11. Более глубокое описание наноструктурированного аноднооксидного будет приведено ниже. Рисунок 11 — Примеры идеальных и близких к идеалу ячеек пористого слоя в аноднооксидном покрытии на алюминии. Чаще же можно наблюдать более "грязные" варианты. Примеры их были показаны в начале статьи. Кроме этого, теории не предполагают возможности ветвления пор, что наблюдается в действительности. Рисунок 12 — Пример ветвления пор 4. Особенности роста оксида алюминия при анодировании. Формирование оксидного слоя протекает на дне пор, где препятствием для прохождения электрического тока служит только тонкий барьерный слой, толщина которого практически не меняется в процессе обработки. С этой точки зрения можно наращивать толщину оксидного слоя без существенного увеличения напряжения на ванне. Образующиеся поры имеют форму конуса, расширяющегося к внешней стороне покрытия, поскольку эта часть дольше подвергается агрессивному воздействию электролита. Необходимо отметить, что формирование пористой структуры является необходимым условием роста оксидного слоя. Оксид алюминия является плохим проводником электричества, а поры, хотя и заполнены электролитом, имеют весьма малый диаметр, поэтому сопротивление анода во много раз выше сопротивления на катоде и сопротивления электролита. Изменение потенциалов самих электродов вследствие поляризации незначительно по сравнению с прикладываемым напряжением, поэтому изменение напряжения во времени при постоянной плотности тока определяется изменением омического сопротивления анода. Если проводить процесс при постоянной плотности тока, то есть при постоянной скорости формирования оксида, то рост пленки будет тормозиться возрастающим сопротивлением электролита в порах. Для дальнейшего роста требуется либо увеличение прилагаемого напряжения, либо растравливание пор. На практике преобладает второй фактор. Этому способствует значительное выделение теплоты в процессе анодного окисления, причем основная часть тепла выделяется в барьерном слое на дне пор. Поэтому рост оксидной пленки при постоянной плотности тока сопровождается непрерывным увеличением скорости растворения оксида. Предельная толщина пленки достигается тогда, когда скорость ее образования под действием электрического тока станет равна скорости химического растворения электролитом. Чрезмерный перегрев электролита у основания пор и местное повышение его агрессивности может привести к растравливанию оксидного слоя и получению некачественных покрытий с повышенной пористостью и слабой адгезии к металлу. Скорость химического растворения оксида алюминия сравнительно велика, особенно в агрессивных растворах серной кислоты. Растворение оксида выражается не только в стравливании поверхностного слоя формирующегося покрытия, но и в увеличении его пористости. Присутствие в алюминиевых сплавах меди и магния также несколько увеличивает скорость растворения оксида в серной кислоте. Таким образом, соотношение скоростей формирования оксида и его химического растворения предопределяет и толщину и структуру получаемых анодно-окисных покрытий на алюминии. Ввиду того, что образующийся оксидный слой имеет высокое сопротивление, электрический ток в процессе оксидирования автоматически перераспределяется на те участки, где сопротивление меньше. Тем самым создаются условия для получения равномерного по толщине оксидного слоя на деталях сложной конфигурации. Поэтому рассеивающая способность электролитов для анодного оксидирования алюминия и его сплавов весьма высока. Однако следует учитывать, что при недостаточном отводе тепла от формирующегося покрытия возникает возможность локального растравливания отдельных участков покрытия, которая не будет компенсирована увеличением на этих участках плотности тока. Это приведет к локальным дефектам покрытия, вплоть до полного его отсутствия. Постепенно неудовлетворительные условия для формирования покрытия могут охватить и всю деталь. Он уменьшается с ростом температуры и продолжительности электролиза.
Анодирование в "домашних" условиях V2.0
Вид, концентрация, температура электролита, а также плотность тока напрямую влияют на качество анодирования. Чем выше температура и ниже плотность тока, тем быстрее происходит анодирование, пленка получается мягкая и очень пористая. Соответственно чем ниже температура и выше плотность тока, тем тверже покрытие. Закрепление - непосредственно после анодирования поверхность изделия выглядит очень пористой. Чем больше пор - тем мягче поверхность. Поэтому, чтобы изделие получилось крепким и долговечным, поры нужно закрыть. Сделать это можно, окунув изделие в почти кипящую пресную воду, обработав под паром, либо поместив в специализированный "холодный" раствор. Если изделие предполагается окрасить в какой-нибудь цвет, его не "закрепляют", так как краска прекрасно заполнит пустое пространство в порах. Оборудование для анодирования алюминия делится на 3 вида: основное ванны для анодирования , обслуживающее обеспечивает непрерывную работу линии, подает ток в ванны и т.
Но и в строительстве анодированный алюминий получил свое применение. Анодирование алюминиевого профиля используют при монтаже навесных вентилируемых фасадов в высоко- агрессивных средах. Высоко- агрессивные среды- это приморские районы из-за высокого содержания солей в воздухе или территории вблизи заводов. Города миллионники редко имеют высоко- агрессивную среду, чаще средне- агрессивную. Присвоение класса агрессивности происходит на уровне специальных служб сан-эпидемического надзора по согласованию с администрацией города — нужно искать в их постановлениях. Еще одно важное преимущество — окраска анодированной поверхности. Наверное, это основной плюс описанного процесса. Появилась возможность декоративной обработки изготовленных алюминиевых изделий, что сразу принесло к большому распространению его применения. Высокая износостойкость анодной пленки способствовала увеличению содержания анодированных алюминиевых деталей в общем объеме судостроительных и авиастроительных предприятий. Фасады многих Олимпийских объектов в Сочи выполнены с помощью технологии Навесной Вентилируемый Фасад на алюминиевых анодированных системах. Гравировка Лазерные надписи и гравировки отлично подходят для работы с нашими анодированными поверхностями и поверхностями с PVD покрытием благодаря высокому качеству, хорошей репродуктивности, высокой скорости письма, бесконтактной обработке, а также износостойкости лазерных инструментов и гарантированности от фальсификации самих надписей. Правильная настройка позволяет достигать различных видов надписей. При выполнении надписей лазером следует оптимизировать параметры письма, учитывая особенности нашего материала, облагороженного при помощи анодирования, так же как и в случае глубокой и широкой гравировки для предотвращения образования заусенцев у наклонных кромок и бороздок. Мы готовы помочь Вам в поиске производителей станков или компаний, занимающихся гравировкой. Что такое анодированный алюминий 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. 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. Чистка Несмотря на очень осторожное обращение во время производства и особенно сборки готовых изделий на материалы может попасть смазка или на них остаются отпечатки пальцев. В этом случае для чистки без дополнительных жидкостей подходит нетканое волоконное полотно, специально разработанное для зеркальных поверхностей. Если вопреки ожиданиям сухая чистка не будет успешной, достаточно предварительно слегка протереть поверхность водой и вытереть насухо специальной тряпкой из нетканого волоконного полотна. Жидкое чистящее средство должно быть обязательно pH-нейтральным.
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. 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.
Анодирование, электрохимическое окисление алюминия, широко используется во всем мире для различных функциональных и декоративных применений. При анодировании тонкая пленка оксида алюминия образуется на поверхности алюминиевой детали и действует как барьер против дальнейшего естественного окисления или коррозии. Перед тем, как анодировать, алюминий обрабатывают в различных химических ваннах, чтобы получить яркую, полужирную или матовую поверхность. Затем подготовленная поверхность алюминия попадает в ванну для анодирования, где присутствует сернокислый электролит с зарядом постоянного тока низкого напряжения, что приводит к электролитической реакции и образованию оксидного слоя. Эта пленка впоследствии может быть окрашена водными красителями, а затем окончательно запечатана в кипящей деионизированной воде. В результате получается декоративная и прочная отделка. Анодирование устойчиво к царапинам, не отслаивается, не отслаивается и не выцветает, и подходит для высокоскоростной подачи чаши. В течение некоторого времени анодирование называли «зеленой» или экологически чистой обработкой металлов. В процессе этого процесса в окружающую среду выделяется мало токсинов, почти не используются тяжелые металлы, а также используются химические вещества и металлы, которые легко перерабатываются. Готовые изделия из анодированного алюминия нетоксичны и безопасны для использования во многих упаковках для потребительских товаров, включая косметику и напитки. За последние несколько десятилетий производители контейнеров для косметики значительно сократили использование полированной и лакированной отделки, которые производят выбросы растворителей в качестве побочного продукта, или покрытий, которые используют тяжелые металлы и имеют остаточные опасные отходы, и перешли на анодированные алюминиевые покрытия. Почти все основные производители упаковки для косметики обычно используют анодированную отделку для металлических упаковок. Anomatic Corp. Компоненты из анодированного алюминия, которые она разрабатывает и производит, предназначены для упаковки насосов для ароматизаторов и лосьонов, колпачков и укупорочных средств для ухода, туши для ресниц, губных помад и карандашей для подводки глаз, и это лишь некоторые из них. Основная философия компании заключается в том, что производство продукции за счет нанесения ущерба окружающей среде недопустимо. В соответствии с этой философией компания взяла на себя долгосрочное обязательство по защите окружающей среды с помощью современных процессов обработки и переработки отходов. Выбор алюминия Производство компонентов из анодированного алюминия в Anomatic начинается с выбора основного металла и сплава. Алюминий — самый коммерчески пригодный для вторичной переработки металл, используемый сегодня. Поскольку переработанный алюминий уже находится в металлическом состоянии, вся энергия, затрачиваемая на очистку руды и превращение ее в металл, сохраняется при ее переработке. Простое плавление алюминия снова делает его пригодным для использования. Все отходы на предприятии Anomatic бракованные из-за несоответствия визуальным или габаритным характеристикам отправляются на местные предприятия по переработке. Кроме того, алюминиевая отделка, которая снимается после штамповки, также отправляется на переработку. В то время как большая часть продукции, производимой компанией, производится из обычных базовых сплавов, таких как 5657 и 9020, некоторые производители косметической упаковки начали указывать переработанные алюминиевые сплавы, такие как 3004. Anomatic участвует в этой инициативе. Необходимо соблюдать осторожность, поскольку переработанный алюминий может содержать тяжелые металлы, особенно свинец и кадмий. Тяжелые металлы вызывают беспокойство, потому что этапы предварительной анодирования влекут за собой удаление металла, поэтому эти металлы могут попадать в сточные воды. Многие из переработанных сплавов имеют более высокие концентрации перечисленных металлов в результате плохой изоляции источников тяжелых металлов от алюминиевого лома. Однако при соблюдении надлежащих критериев выбора переработанный сплав может использоваться в соответствии с ограничениями CONEG. Штамповка и обезжиривание Этап изготовления включает в себя глубокую вытяжку алюминиевой рулонной заготовки различных форм и размеров с использованием высокоскоростных трансферных прессов. Масла для штамповки легко захватываются и используются повторно. Масляный лом пропускается через центробежный отжим для стружки, а затем чистый лом отправляется на переработку, а масло повторно используется в прессах. Штампованные изделия проходят обезжиривание на водной основе, где масла улавливаются через ультрафильтрацию и коалесцирующие фильтры, а затем отправляются на программу смешивания топлива. Поскольку при обезжиривании не используются какие-либо растворители, захваченные штамповочные масла не опасны и легко смешиваются с жидким топливом. Процессы штамповки и обезжиривания не производят выбросов или вредных отходов. Анодирование В процессе анодирования используется несколько неорганических кислот азотная, серная и фосфорная. Кислоты смывают алюминиевые детали между этапами процесса, чтобы предотвратить загрязнение ванны. В этих кислотных ваннах растворяется металлический алюминий. Твердые вещества удаляют с помощью обычного осаждения гидроксидом с последующим осветлением и фильтрацией. Фильтр-пресс производит твердый осадок гидроксида алюминия, который является неопасным отходом и отправляется на свалку. Осветленная промывочная вода нейтрализуется и отправляется в канализацию. Все сточные воды, покидающие предприятие, контролируются с помощью устройства для непрерывного отбора проб, которое работает 24 часа в сутки, 365 дней в году. Аттестованная EPA химическая лаборатория на месте, в которой используется оборудование для влажного химического анализа и испытания металлов, укомплектована обученными специалистами в рабочее время. Результаты испытаний на чистоту сточных вод ежедневно передаются в местное предприятие по очистке сточных вод. Никель — это один из регулируемых тяжелых металлов, используемых в процессе анодирования Anomatic. Никель образуется из разбавленного раствора ацетата никеля, используемого в процессе герметизации, в котором анодная пора закрывается герметизируется путем гидролиза. Промывочная вода со стадии герметизации отделяется и проходит через отдельную систему обработки никелем. Металлический никель удаляют из сточных вод путем осаждения гидроксида металла с последующим осветлением и фильтрацией. Полученный кек гидроксида никеля отправляется на никелевый завод для переработки. Этот процесс анодирования не приводит к остаточным опасным отходам. Наконец, все кислотные выбросы в атмосферу улавливаются и тщательно очищаются системами очистки, которые разрешены и регулярно проверяются Агентством по охране окружающей среды Огайо. Газы оксидов азота NOx , образующиеся в ваннах для химического осветления, химически преобразуются в газообразный азот и водяной пар. Кислые газы нейтрализуются, а запахи устраняются с помощью многоступенчатых башенных скрубберов с насадкой и абсорбцией щелочи с высоким pH. Вторичная переработка Помимо усилий по переработке алюминия, штамповочного масла и металлического никеля, компания также имеет сложные процессы и программы по переработке фосфорной кислоты и титанового лома. Его система рециркуляции фосфорной кислоты использует оборудование ионного обмена и вакуумного разделения для очистки и повторного использования воды с фосфорной кислотой, выделенной на линиях анодирования. Более 85 процентов всей фосфорной кислоты перерабатывается, тем самым предотвращая крупномасштабное загрязнение фосфатами последующих систем водоснабжения. Титан используется в запатентованной системе конвейерных лент Anomatic и в ее стойках для анодирования. Поскольку ремни и стойки со временем изнашиваются, титановый лом улавливается и продается обратно на титановые заводы для повторного использования. Вопросы безопасности Процесс анодирования Anomatic не содержит никаких регулируемых тяжелых металлов хром VI, свинец, ртуть, кадмий, барий, мышьяк и селен , как указано в Z66. Единственными тяжелыми металлами, которые использует компания, являются никель II используется в процессе герметизации и хром III красители. Гидроксид никеля в анодном покрытии находится в микроскопической концентрации и либо химически связан с анодной порой, либо осаждается внутри пор. Он стабилен как химически, так и физически, не растворяется в воде, поэтому не может быть растворен. Трехвалентный хром — это встречающаяся в природе форма хрома, которая является важным элементом нашего рациона и присутствует в витаминных добавках. Красители хрома III обычно считаются безопасными и полностью герметизированы внутри анодированного алюминиевого покрытия, предотвращая контакт или разрушение. Уильям Раш — президент Anomatic Corp. Что такое анодирование? При анодировании используется основной металл — алюминиевый сплав — для создания тонкого, чрезвычайно прочного и устойчивого к коррозии покрытия. Анодированная поверхность очень твердая и, таким образом, сохраняет и продлевает срок службы алюминиевого изделия. В отличие от анодирования, покрытия — например, краска — могут значительно снизить возможность вторичной переработки алюминия и могут увеличить затраты. В производстве красок, пластмасс и гальванических покрытий используются проблемные материалы, которые могут поставить под угрозу экологические цели. С другой стороны, анодирование является «нейтральным для вторичного использования» с минимальным использованием таких материалов, как летучие органические соединения ЛОС и тяжелые металлы.
Рассказываем вам об одном из самых перспективных направлений обработки алюминия и его сплавов!
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. Что такое анодирование и зачем оно нужно? Анодирование металла выполняется с целью улучшения его прочностных и эстетических качеств, повышения коррозийной устойчивости и срока службы. #2 Что такое процесс черного анодирования? Черное анодирование относится к процессу электролитического окрашивания, который превращает поверхность алюминия в прочный черный оксид отделка.
Краткая история анодирования
- Что такое анодированный профиль?
- анодирование
- Анодирование алюминия: каким бывает и какие результаты дает
- Анодирование алюминия, титана и других металлов: купить в СПб
анодирование
И таким образом- окрасить слой в любой цвет. Причем, что интересно: в качестве красителя применяются самые обычные анилиновые красители. Те, которыми красят джинсы и пасхальные яйца! К тому же существует очень простой способ обеспечить водостойкость подобного окрашивания. Достаточно лишь просто поварить окрашенную деталь в том же красителе, или после окраски обработать паром.
При этом верхушки «трубочек» закупориваются, оставляя краситель запертым внутри. После этого- вода уже не в силах вымыть краситель из анодного слоя. Несмотря на то что сам по себе краситель- водорастворим. Ну и что еще надо отметить- относительная «крупнотрубочность» слоя — это прекрасная основа для сцепления с краской или клеем.
Такие детали можно красить нитро- или даже эпоксидными красками. Результат получается очень эстетичный и надежный в плане защиты от коррозии. Краска держится очень прочно. Теперь об особенностях «холодного» процесса.
Как я уже упоминал, размер диаметр «трубочек» получается значительно меньше, чем в «теплых» условиях. Опять же из этого следуют две вещи: во первых прочность и твердость такого слоя гораздо выше! Выше настолько, что ее смело можно пилить напильником- лишь при сильном нажиме, после растрескивания анодного слоя, напильник доберется до металла! Механическая износостойкость такого покрытия- бешеная!
А что же вы хотели- это ведь корунд! Ну и во вторых- есть все же и минус. Хотя это как посмотреть. Дело в том, что опять же из за крайне малого диаметра «трубочек», частицы красителя попросту не могут в них протиснуться!
Потому окрасить такой анодный слой с помощью анилиновых красителей невозможно. С другой стороны, анодный слой сам в процессе роста способен приобретать окраску. Ее оттенок зависит от состава алюминиевого сплава, и бывает от коричнево-зеленого до темно серого. Единственное что следует заметить, цвет у слоя появляется не при любой плотности тока процесса, а лишь начиная с некоторого значения примерно 1,5 ампера на кв дм.
При низких плотностях тока, анодный слой хоть и прочен, но бесцветен. Лично меня весьма устраивает способность анодного слоя «самоокрашиваться»- это экономит мои усилия по окраске. Тем более, что получающиеся оттенки- имхо, вполне подходят для подводных ружей. Алгоритмы процесса анодирования.
Если делать это долго- пункт д не нужен. Обработка на пару в течении получаса. Холодный процесс: а обезжиривание детали, надежное закрепление ее в подвеске. Варка в дистиллированной воде или выдержка на пару.
Пол часа. Немного об необходимости закрепления слоя. В случае «теплого» процесса необходимость закрепления уплотнения слоя очевидна. Если этого не сделать- то при попадании детали в воду краска из незакупоренных «трубочек» попросту вымоется.
И деталь станет обесцвеченной. Такой результат не устроит никого. Тут все просто. Но не только в эстетике дело.
Дело в том, что разрез слоя с незакупоренными «трубочками» выглядит следующим образом: Механическую защиту он обеспечивает вполне достаточную- высота слоя ведь вполне приличная. А вот химическую- не так чтобы очень… Ведь «трубочки» открыты, и в них свободно заходит вода. И реальная толщина защитного слоя получается очень малой- это лишь «донышко» каждой из «трубочек». А такой тонкий защитный слой все же не способен хорошо защитить металл от коррозии.
Таким образом, уплотнение слоя необходимо для повышения защиты от коррозии при обоих процессах. Не ленитесь это делать! На практике это выглядит несложно: при наличии дистиллированной воды детали надо просто поварить в ней с пол часа. А при отсутствии дистиллированной воды- подержать детали на паровой бане то же время.
Кстати, кухонная пароварка- роскошная вещь для этого! Варить в недистиллированной воде не рекомендуется- качество все же страдает. При «теплом» процессе после окраски варить в воде нельзя- поры анодного слоя закрываются не сразу, краситель успеет вымыться. Лучше держать на пару.
Другое дело в данном случае- варить в самом красителе, до закрытия пор. Те же пол-часа. Кстати пару слов о химии этого явления. Учебник по химии я скурил еще в 6 классе, так что не ждите формул :.
Суть в том, что оксид алюминия Al2O3 при обработке паром варке в воде частично превращается в гидрат, при этом значительно увеличиваясь в объеме. Ну а коль стенки наших «трубочек»распухают, становятся толще и толще, то в итоге они и перекрывают собой отверстие «входа». Вот так на микроуровне и обстоят дела с уплотнением анодного слоя. Закон Ома, температура и некоторые особенности процесса.
У «холодного» процесса есть целый ряд интересных особенностей и зависимостей, которые стоит знать. Знание их- залог грамотного понимания своих ошибок, а значит, и способов их исправления. Потому, вкратце- о них. Это- аксиома.
Дело в том, что температура на поверхности детали и в углу ванны, где стоит ваш термометр,- это две большие разницы. Ведь во время процесса выделяется весьма приличная энергия в виде тепла. Если у вас нет принудительного перемешивания електролита- не верьте термометру! Из любопытства- попробуйте измерить температуру електролита в конвективном потоке над вашей деталью- по ней и ориентируйтесь.
Тем более, что и достичь ее не так уж и сложно. Ведь в бытовом морозильнике достижима и температура -24 градуса. А если на улице- крутая зима, то и -40 не предел… Но на практике такие температуры мало применимы. Дело в том, что при температуре ниже -10 резко возрастает электрическое сопротивление електролита.
Возрастает настолько, что для выхода на необходимую для процесса плотность тока, требуется гораздо более высокое напряжение на вашем блоке питания. Понадобятся и 60, и 80 и даже 100 вольт. Категорически не советую делать такой блок питания- эти напряжения опасны для жизни. К тому же, по мере прогрева электролита, столь высокие напряжения могут привести к чрезмерному току через деталь.
Не уследите вовремя за ростом тока- и ваша деталь растравится. Потому и советую начинать процесс при температуре не ниже -10. Чтобы их было меньше, вам следует знать следующее: а площадь свинцового катода должна быть в 2 раза больше площади анода детали. Это необходимо для выравнивания температуры по поверхности детали.
Воздухом, насосом, ложкой не металлической … Иначе, будете иметь на детали участки местного перегрева, и как следствие- явление «пробоя» и растрава детали. По мере его роста, его электрическое сопротивление постоянно растет. Для того, чтобы поддерживать на протяжении всего процесса необходимую плотность тока, приходится несколько раз регулировать силу тока с помощью переменного резистора. Но, в конце процесса, когда анодный слой достаточно толстый, этого может не хватить.
Придется добавить напряжения. Это я к тому, что ваш блок питания должен обеспечивать не одно, а хотя бы два напряжения на выходе. У меня это- 25 и 50 вольт. Условия техпроцесса требуют лишь соблюдения плотности тока.
В смысле- силы тока амперы. Но, поскольку цепь наша имеет отнюдь не нулевое сопротивление омы , то и напряжение должно быть немалое. У меня, повторюсь, блок питания выдает два напряжения- 25 и 50 вольт. И еще по блоку питания: он должен быть достаточно мощным.
Для примера: вы анодируете ресивер 36мм ружья длиной 70см. При напряжении 50 вольт и плотности тока 2,2 ампера на дм. Значит, вам нужна сила тока в 18 ампер. То есть, мощность вашей установки- около киловатта.
Это совсем не мало. Там все сказано. Два знака и три буквы- и в них вся электротехника!!! Режимы обработки, допуски.
Итак, приступим. Существует много електролитов и способов обработки. Рассуждать о них можно долго, каждый чем то интересен… Но меньше слов, больше дела! Мы с Вами будем заниматься «Сернокислотным твердым толстослойным анодированием».
Просто потому что он вполне доступен, легко повторяем и дает очень качественные результаты. Хорош он и тем что электролит для него не имеет срока годности. Однажды сделанный, он не потеряет своих качеств и через годы. Электролитом нам будет служить раствор серной кислоты в дистиллированной воде.
Можно, впрочем, применить и обычную, из крана воду, но если есть вариант с дистиллированной- предпочтите его. Из моих скромных экспериментов могу сделать вывод о том, что вода из крана немного портит равномерность процесса. А именно- распределение плотности тока на поверхности детали. Хотя, повторюсь, лишь немного.
Самый простой вариант добыть серную кислоту H2SO4 , как, впрочем, и дистиллированную воду- это прогуляться в местный автомагазин запчастей. Ну или на аналогичный рынок. И кислота, и дистиллированая вода — применяются для обслуживания автомобильных аккумуляторов. Ваша задача проста: смешать этот «Электролит» с дистиллированной или не очень водой в соотношении 1:1.
Вы уж сами решите, сколько вам нужно электролита для ваших опытов. Если вы купите пятилитровую стандартную канистру с электролитом, и такую же с водой- то у вас получится 10 литров полноценного раствора для анодирования. Для мелких деталей- выше крыши, для крупных- я бы количество удвоил. В моем «арсенале» — 30 литров.
Их мне хватает даже для крупных деталей, вроде 800мм ресиверных труб из дюралюминия, для длинных, морских ружей. Имейте в виду: при смешивании электролита , а тем более, кислоты с водой, выделяется много тепла. Если наливать воду в кислоту, вода моментально вскипает, и начинает разбрызгиваться в сторону вашего лица! Именно поэтому необходимо лить тонкую струйку кислоты автоэлектролита в емкость с водой при постоянном помешивании!
А вообще , не помешает и очки защитные одеть! Это общие правила обращения с кислотой. Зачем Вам ружье, если вы ослепнете? Не забывайте об этом.
Ну и вот такая таблица Вам, полагаю, пригодится: Кстати, если серную кислоту сделать самому непросто и глупо! Снег на улице, дождь с неба, лед в морозильнике…- это все она, родимая! Ну а если у Вас, по совместительству, и самогонный аппарат имеется, то вообще проблем быть не может. Хотя, и купить её сегодня- очень даже несложно.
Я пробовал- большой разницы не заметил. Если Вы заметите- сообщите. Немного терминов… Просто немного терминов, без которых трудно говорить о токовых режимах обработки: 1- «электролит» — смесь 1:1 «автоэлектролита» и воды. К нему мы цепляем провод «-» от блока питания.
Весьма рекомендую использовать именно свинец. Без разницы, цифрового или стрелочного. Амперметр подключается в любом месте, в разрыв цепи тока.
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. Кроме того, он часто применяется: для производства светотехники; в дизайнерских целях и архитектуре; для обустройства фасадов, крыш; в производстве мебели, бытовых приборов; для создания солнечных, аэрокосмических панелей; для изготовления мобильных устройств, акустических систем и пр. Характеристики алюминия, прошедшего через анодирование, делают его востребованным в абсолютно разных сферах. Это универсальный материал, устойчивый практически к любым воздействиям, а также обладающий привлекательным внешним видом. Источник фото: freepik.
Варианты анодирования Есть несколько вариантов анодирования которые отличаются составом электролита и разными условиями рабочего процесса. Прежде всего температурой электролита. Именно температура является основополагающим , влияющим на качество покрытия фактором. Существует процесс обработки при комнатной 15-20 градусов температуре теплый процесс. Он несложен, позволяет получать довольно красивое после окраски в органических красителях покрытие. Покрытие можно получить практически любого цвета.
Среди недостатков метода специалисты отмечают невозможность применения органических красок. Твердое анодирование Метод твердого анодирования используется для нанесения высокопрочного защитного покрытия на поверхность стальных деталей. Главные области применения — авиационная и космическая промышленность. Технология позволяет использовать сразу несколько электролитов в заданных концентрациях, что существенно повышает качество оксидной пленки. Состав применяемых смесей, как и режимы обработки заготовок, как правило, защищены патентами. Процесс анодирования алюминия В процессе анодного оксидирования алюминиевые детали проходят несколько последовательных стадий обработки: очистку, травление, анодирование, покраску и герметизацию. Крупногабаритные заготовки в ходе технологического процесса перемещаются с помощью специальных подъемных устройств — мостовых кранов, кран-балок и т. Качество очистки и обезжиривания поверхности критически важно, так как влага, жир и грязь могут стать причиной возникновения дефектов покрытия. На алюминиевых заготовках при некачественной подготовке появляются мелкие белые пятна. Кроме того, пыль и грязь могут стать причиной неравномерного травления, что также негативно сказывается на качестве оксидной пленки. Травление Очищенные заготовки отправляются на травление в отдельную емкость, заполненную щелочным или кислотным травильным раствором. В ходе этой процедуры удаляется тонкий слой металла, что делает поверхность более однородной. В ходе травления с поверхности также убирают все микродефекты, что делает ее более гладкой. Далее заготовки извлекают из ванны с травильным раствором и тщательно очищают от остатков кислоты и других загрязнений с помощью специальных составов — гидроксида натрия, нейтрализующих добавок, содержащих аммиак или аммиачные соединения, деминерализованной воды и т. Осаждающиеся на поверхность металла частички формируют прочную оксидную пленку. Такие электрохимические реакции сопровождаются выделением большого количества тепла, в связи с этим электролитный раствор в ванне необходимо постоянно охлаждать. По завершении анодного оксидирования заготовки промывают в деионизированной воде, что позволяет удалить заряженные частицы, из-за которых на анодированной поверхности могут появиться пятна. Добавление цвета Пористая структура полученного при анодировании покрытия позволяет использовать его для последующей окраски, которая придает изделиям дополнительную эстетичность и защищает их от воздействия влаги и агрессивных химических веществ. Герметизация На завершающем этапе обработки заготовки погружают в емкость с раствором ацетата никеля, который заполняет микропустоты и герметизирует поры, что позволяет придать анодированной поверхности деталей дополнительную гладкость и однородность.