Анодирование является универсальным методом защиты металлов от коррозии, а также технологией, позволяющей подготовить их к окраске.
Принцип анодирования алюминиевого корпуса-обработка алюминиевой поверхности
По своей сути анодирование является востребованным процессом для металлов из-за его впечатляющей способности повышать коррозионную стойкость. В сегодняшней статье мы рассмотрим, что такое анодированный алюминиевый профиль, в чём его преимущества и где он используется. Что такое анодирование и для чего оно нужно - разберем в данной статье. Что такое анодирование. Анодирование – это метод повышения коррозионной стойкости металлического изделия путем формирования слоя оксида на его поверхности. Анодированием называется электролитический процесс, который используется для увеличения толщины слоя природных окислов на поверхности изделий.
Анодирование алюминия: каким бывает и какие результаты дает
Мы знаем, что такое анодирование, а теперь следует узнать, какое оборудование для анодирования нужно. #2 Что такое процесс черного анодирования? Черное анодирование относится к процессу электролитического окрашивания, который превращает поверхность алюминия в прочный черный оксид отделка. При анодировании защитная пленка из окислов образуется из самого защищаемого металла. Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен?
Механизм и технология анодирования Ан.окс. Структура и свойства оксида алюминия в покрытии.
Пассив не может быть окрашен, потому что оксидная пленка не имеет условий для окрашивания. Подойдет только проводящий желтый цвет, светлый цвет с очень маленькими молекулами красителя. Различные продукты требуют разной толщины оксидной пленки. Чем толще оксидная пленка, тем выше твердость, лучше коррозионная стойкость и тем хуже окрашивание. Наша серебристо-белая оксидная пленка обычно составляет 8-10 микрон, и серебристо-белую оксидную пленку не нужно красить, а время окисления составляет 20 минут.
Черная оксидная пленка обычно составляет 15-18 микрон, окрашивается после окисления, а время окисления составляет 60 минут. Только когда оксидная пленка толстая и поры глубокие, краситель может впитаться в достаточном количестве, иначе он будет черным, но не черным. Цвет не глубокий. Поэтому стоимость темного цвета выше, чем у светлого, в основном за счет времени и других затрат, приносимых временем.
Твердая оксидная пленка обычно составляет от 25 до 100 микрон. Он имеет высокую твердость и не может быть окрашен. Он может быть выполнен только в темных тонах. 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?
Оптимальная площадь катода — х2 по отношению к размеру обрабатываемой детали. Также очень важно контролировать зажим и электрический контакт детали с подвеской.
Кроме серной кислоты в качестве электролита при анодировании могут использоваться другие вещества и соединения: щавелевая кислота; ортофосфорная кислота. Технология процесса при этом не изменяется. Конечной целью при выборе электролитической среды является получение слоя с определёнными физическими характеристиками перед повторным окрашиванием.
У деталей, обработанных таким способом, есть две отрицательные особенности: Не очень высокий показатель антикоррозионной стойкости. Контактируя с химически агрессивной средой или металлом, анодированный слой подвергается воздействию кислорода. Невысокая степень защиты от механических воздействий.
Острым наконечником вполне реально нанести анодированному слою механическое повреждение. Процесс тёплого анодирования состоит из шести этапов: очистка поверхности детали от жира. Слои плёнки, полученной методом теплого анодирования, получаются исключительно красивыми.
Такой алюминий лучше использовать в конструкциях, не подвергающихся резким внешним воздействиям.
Наиболее распространенными анодированными материалами являются алюминий и алюминиевые сплавы, но процесс анодирования можно применять и к другим металлам, таким как медь, титан, марганец, магний, цинк и нержавеющая сталь. Какой материал анодируется чаще всего? Алюминий является наиболее часто анодируемым материалом. Анодирование алюминия — популярная профилактическая мера, защищающая поверхность металла от коррозии и износа. Поверхность анодированного алюминия в три раза прочнее, чем у обычного алюминия, и она не отслаивается, не отслаивается и не отслаивается даже после окрашивания. Продукт никогда не будет ржаветь, тускнеть или подвергаться атмосферным воздействиям благодаря контролируемому слою окисления алюминия, полученному анодированием. Какие цвета можно окрасить металл при анодировании? Анодированные поверхности могут быть окрашены в любой оттенок.
Однако не все красители одинаковы, и есть несколько цветов, которые используются чаще, чем другие. Красный, синий, зеленый, черный, желтый, фиолетовый и оранжевый цвета являются одними из наиболее часто используемых цветов анодирования. Как анодировать алюминий Алюминий можно анодировать, выполнив следующие действия: 1. Предварительная обработка: очистите алюминиевый компонент или лист перед тем, как поместить его в ванну с кислотой. Желаемый внешний вид может быть достигнут путем применения либо яркой, либо сатиновой отделки. Легкое травление используется для получения сатинированной поверхности — ровной матовой поверхности. С другой стороны, блестящая отделка достигается с помощью светлого анодирования погружением, когда используется раствор фосфорной и азотной кислоты. Алюминиевые профили с глянцевой или матовой отделкой обеспечивают безупречную гладкую поверхность для анодирования. Анодирование: в зависимости от используемого метода анодирования алюминий помещают либо в ванну с хромовой кислотой, либо в ванну с серной кислотой.
Материал должен быть погружен в ванну с кислым электролитом, пока через него протекает электрический ток, чтобы образовался анодный оксидный слой. После завершения процесса изделие можно вынуть из ванны, почистить и высушить. Окрашивание: после анодирования детали могут быть окрашены в любой желаемый цвет. Существует множество методов окрашивания анодированного алюминия. Электролитическое окрашивание заключается в замачивании анодированного алюминия в растворе неорганических солей металлов. Эта ванна получает электрический ток по мере того, как соли металлов окисляются в порах слоя оксида алюминия. Окончательный цвет окрашенного металла зависит от химического состава ванны и времени, проведенного под водой.
Форма поры у разных авторов разнится - от круглой до "звездочки". Рисунок 9 — Ячейка Келлера. Рост анодно-оксидного слоя происходит на дне образовавшихся пор за счет превращения все более глубоких слоев металла в оксид. В дальнейшем под действием электролита оксид, образующий стенки ячеек, гидратируется. При этом происходит адсорбция воды, анионов электролита и продуктов анодной реакции. Наличие в составе оксидного слоя анионов электролита заставило ученых связать рост и особенности его строения с коллоидной структурой. С позиции теории Богоявленского рисунок 10 образование анодно-оксидных пленок начинается с возникновения мононов - мельчайших частиц оксида с адсорбированными анионами электролита. Зарождение мононов происходит в результате встречи потоков ионов. Мононы - зародыши будущих мицелл. С увеличением числа мононов они превращаются в полиионы - волокнистые палочкообразные мицеллы коллоидной степени дисперсности, которые образуют скелет ориентированного геля оксида алюминия. В него внедряются анионы электролита, теряя частично при этом свою гидратную оболочку. Адсорбция анионов и воды, осуществляемая по межмицеллярным порам, обуславливает отрицательный заряд монон и мицелл, заставляя их плотно прижиматься к аноду и сращиваться с металлом, препятствуя слиянию мицелл в беспористый слой. Поры при таком рассмотрении представляют собой естественное межмицеллярное пространство. Наряду с процессами образования мицеллярных слоев с участием анионов протекают сопряженные процессы растворения образующегося оксида. Рисунок 10 — Иллюстрация теории Богоявленского. Интересно отметить, что размеры ячеек Келлера близки размерам мицелл геля Al OH 3. Толкование механизма роста анодной пленки с позиций коллоидной химии позволяет объяснить внедрение в ее структуру анионов и катионов электролита и отдельных составляющих оксидируемого сплава. При этом сопряжение процессов образования оксида и его растворения в электролите также учитывается коллоидной теорией. Теперь следует заметить, что структура анодированного алюминия, на самом деле, может быть весьма далека от идеальной, описанной в теории. В частности теория говорит о правильных гексагональных ячейках, в центре которых находится одна пора. На самом деле, получить такую структуру можно только специальными методами, например, многостадийным анодированием в определенных режимах. 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.
анодирование
Анодирование алюминиевых профилей широко использовалось в архитектуре в 1960-х и 70-х годах. Анодирование алюминия кроме прочности, долговечности и простоты в уходе, придаёт изделиям эстетику и декоративный внешний вид. По своей сути анодирование является востребованным процессом для металлов из-за его впечатляющей способности повышать коррозионную стойкость.
Процесс анодирования алюминия
В данной статье мы расскажем вам о том, что такое анодирование, объясним основные понятия и способы анодирования, расскажем о плюсах и минусах метода, а также о том, когда используют анодирование | Статьи ГК Интерстилс в Ташкенте. Что такое анодирование. Процессом анодирования называется электролитическая химическая реакция металла с окислителем. Анодирование (анодирование, анодирование) представляет собой процесс электролитической пассивации, при котором тонкий слой оксида алюминия формируется на внешней стороне алюминиевых деталей, обработанных на станках с ЧПУ. Что такое анодирование. Процессом анодирования называется электролитическая химическая реакция металла с окислителем.
Процесс анодирования алюминия
Что такое анодированный алюминий и как анодируют алюминиевый профиль Ссылка на основную публикацию. это процесс создания на поверхности алюминия защитной оксидной пленки путем погружения в раствор электролита и воздействия на металл током анодного заряда. Home»НОВОСТИ»СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»Что такое анодирование и зачем его применяют. Смотрите видео онлайн «Подробно об анодировании-нужно ли анодирование на деталях из алюминия? Что такое анодирование? Анодирование – электролитический процесс, который приводит к росту толщины естественных оксидов на поверхности изделия. Гальваническое анодирование представляет собой процесс образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления в проводящей среде.
Что такое анодирование металлов и зачем его использовать?
Технический процесс Основные операции по обработке: Предварительная механическая обработка Шлифование щетками из нержавеющей стали эффект «начеса» или равномерных длинных царапин-бороздок или обработка дробью более ровное покрытие для устранения дефектов прессования или проката профилей полос, царапин, рисок, выбоин. Если покрытие выполняет только защитную функцию деталь не будет видна , то предварительная обработка может отсутствовать. Обезжиривание и очистка Устраняются масла, жиры и загрязнения, иногда стравливаются в кислотной ванне потертости и очаги начальной коррозии металл «осветляется» Анодирование Электрохимическая обработка током в кислотном растворе Окрашивание Заполнение образовавшихся пор поверхностной корки красителями Герметизация уплотнение Запечатывание пор поверхности после окрашивания Электрохимическая обработка Для создания анодированного покрытия деталь опускают в кислотный электролит — раствор воды и кислоты чаще всего в серную кислоту H2SO4, хромовую кислоту Н2СrO4, иногда — в щавелевую кислоту и подключают к плюсу источника постоянного тока. Обрабатываемая деталь является «анодом» источником положительного заряда , откуда и произошло название процесса. Минус источника отрицательный катод из свинца или легированной стали опускается в раствор.
Из-за протекающего тока вблизи поверхности детали вода разделяется на водород и кислород. Отрицательно заряженный кислород притягивается к положительному заряду на алюминии и окисляет поверхность алюминия, образовывая на ней оксидную пленку Al2O3. Кислота из раствора разъедает эту жесткую корку, создавая глубокие в ней микропоры диаметром 10-100нм. Через эти поры ток продолжает попадать на поверхность металла и процесс продолжается.
Чем дольше длится процесс, тем толще получающаяся оксидная пористая пленка. Толщина пленки может составлять от 0,5мкм и менее для декоративных целей и до 150мкм для архитектурных зданий , чаще всего 15-20 мкм. Концентрация электролита, степень кислотности, температура раствора, сила тока тщательно контролируются для равномерного создания качественного защитного слоя. Жесткие толстые пленки, как правило, получают с использованием более разбавленных растворов при более низких температурах с высокими напряжениями и током.
И средства упаковки и перемещения к местам, где готовые изделия складируются. Самыми трудными, экологически опасными операциями при обработке металлов анодированием являются процессы загрузки и выгрузки деталей в ванны. Поэтому на качество работы приводных механизмов для этого всегда обращается особое внимание. Исторически сложилось так, что все производственные процессы связаны с потреблением переменного тока — который совершенно не годится для процессов анодирования. Для того, чтобы ток был постоянным то есть текущий в проводниках только в одном направлении, применяют выпрямители с достаточным запасом мощности. Оптимальная мощность для промышленных выпрямителей, связанных с процессами оксидирования — 2,5 киловатта. А для обеспечения получения анодированной плёнки разных цветов и оттенков для таких выпрямителей монтируют бесступенчатую систему подачи мощности. Зачем анодировать Как уже говорилось выше, при взаимодействии алюминия с кислородом, на его поверхности образуется пленка. Она предотвращает окисление. Но здесь есть важный нюанс, эта пленка из природного оксида очень тонкая.
Как следствие она может прорываться. И чтобы исключить это, было решено анодировать алюминий. Как следствие, металл приобретает намного лучшие технические характеристики. Так, анодированный алюминий не подвергается коррозии. Образующаяся пленка устойчива к износу. Спустя время, это покрытие не будет даже отслаиваться. Здесь важно понимать еще один нюанс, почему это стало возможным. Некоторые металлы покрывают хромом или цинком. В случае алюминия его ничем не покрывают. Эта пленка образуется непосредственно на самом металле сама по себе.
Так, к этой процедуре прибегают с целью, придать металлу более декоративный внешний вид, например, тот или иной оттенок. Примечательно то, что цвет анодирования можно изменять. Для этого следует применять анилиновые красители, которые используются при покраске одежды. Если говорить за промышленные технологии, то там анодируют алюминий в растворе серной кислоты 20 процентов. Что касается домашних условий, то данная технология небезопасна, поэтому необходимо использовать другую методику. Способы анодирования Образование на металлах оксидной плёнки зависит от выбранной технологии со всеми её факторами вроде типа электролита, мощности подаваемого тока, поверхности детали-анода. Универсальность раз и навсегда отработанных методов позволяет проделывать процесс анодирования даже в домашних условиях — нужно только владеть технологиями, от которых будет зависеть цвет получаемой оксидной плёнки. Минимизировать вред для здоровья от испарений кислот вряд ли получится, вряд ли в условиях домашней мастерской можно обеспечить герметичность ванны, эффективную систему вытяжки и фильтрации воздуха.. Среди разных видов анодирования популярен процесс нанесения цветной оксидной плёнки. Популярность его связывается не только с декоративностью получаемого покрытия, но и с разной степенью его прочности, которая зависит от цвета.
Теперь о методах, вынесенных в заголовок материала, а именно: Тёплый метод Твёрдое анодирование. Тёплый метод В большинстве случаев используется как промежуточный, ибо получаемые на его основе оксидные плёнки не стойки к воздействиям. Холодный метод При холодном методе скорость образования анодированной плёнки выше скорости растворения металла на катоде, что обеспечивает высокую прочность получаемого защитного слоя. Так как температура раствора в ванне в её середине всегда выше, чем у бортов, необходимо обеспечить циркуляцию раствора. Твёрдое анодирование Самая лучшая для высокого качества покрытия на стали. Такой способ анодирования применяют в аэрокосмической промышленности, где часто требуются запредельные нагрузки на узлы и агрегаты. Особенность метода — применение сложных по составу электролитов, а рецептура таких составов защищена патентами с международной регистрацией. Способы выполнения процедуры Анодирование меди и других металлов может выполняться несколькими способами. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, особенности проведения. Теплый метод Стадии анодирования Самый простой метод выполнения анодирования, который можно применить даже в домашних условиях.
Процесс обработки происходит при комнатной температуре. При применении органической краски, йода или зеленки можно существенно улучшить эстетические качества обрабатываемых деталей. Твердое анодирование металла по такой технологии провести не удастся. Если это сделать, на поверхности материала образуется тонкая оксидная пленка, которая не обеспечивает надежной защиты от коррозии и легко повреждается. Но если после выполнения подобной обработки провести окрашивание изделий, сцепление красящих составов с поверхностью будет отличным. Именно таким способом можно обеспечить качественную защиту от коррозии и продлить срок службы деталей. Холодный метод Для выполнения анодного окисления холодным методом необходимо обеспечить стабильность температуры. Методы цветного анодирования алюминия При достижении указанных показателей анодная и катодная обработка металла будет происходить более качественно, образуя на поверхности прочную пленку. Она лучшим образом защищает от коррозии. С помощью холодного метода можно выполнить гальваническое напыление меди, золота и прочих металлов.
Для этого необходимо правильно рассчитать силу тока, используя специальные уравнения. Полученные детали практически невозможно повредить. Они отличаются долгим сроком службы в особенно агрессивной среде при контакте с морской водой. Незначительным минусом данной технологии считается невозможность нанесения на полученную поверхность краски. Для изменения цвета применяют метод напыления металла или используют электрический ток определенной величины. Применение других электролитов для получения анодированного алюминия Есть и другие электролиты для получения оксидной пленки на алюминии, основы процесса анодирования остаются те же, меняются лишь режимы тока, время процесса и свойства покрытия. Щавелевокислый электролит. В результате анодирования пленка выходит желтоватого цвета, имеет достаточную прочность и отличную пластичность. При изгибании покрытой поверхности слышен характерный треск пленки, но свойства она от этого не теряет. Недостатком является слабая пористость и ухудшенная адгезия по сравнению с сернокислым электролитом.
Ортофосфорный электролит. Получаемая пленка очень плохо окрашивается, зато отлично растворяется в никелевом и кислом медном электролите при осаждении этих металлов, то есть применяется в основном как промежуточный этап перед омеднением или никелированием. Хромовый электролит. Полученная пленка имеет красивый серо-голубой цвет и похожа на эмалированную поверхность, процесс получил отсюда название эматалирования. В настоящее время эматалирование очень широко применяется и имеет ряд других вариантов состава электролита, на основе других кислот. Смешанный органический электролит. Раствор содержит щавелевую, серную и сульфосалициловую кислоты. Цвет пленки отличается в зависимости от марки сплава анода, характеристики покрытия по прочности и износостойкости очень хорошие. Анодировать в данном электролите можно не менее успешно алюминиевые детали любого назначения. Оборудование для анодирования алюминия в домашних условиях Теперь вам стало известно, что собой представляет анодирование.
Пришло время выяснить, какое именно оборудование необходимо для этого. Итак, для работы потребуется несколько ванночек для деталей с разными размерами. Они должны быть сделаны из алюминия. В качестве альтернативы можно воспользоваться полиэтиленом или пластмассой. Стенки и дно пластиковой ванны должны быть покрыты листами алюминиевой фольги. Это необходимо для создания катодно-анодной установки. У ванны также должны быть высокие теплоизоляционные характеристики. Лишь в этом случае электролит не нагреется сильно, и вам не нужно будет его регулярно менять. После этого делают катод, для чего применяют свинец. Делается эта деталь исключительно из листового материала.
Размер подскажет мастер по пирсингу. Особенности ухода Пленка, покрывающая изделие, разрушается под воздействием хлора, лака для волос, некоторых чистящих средств. Если вы собрались заняться уборкой, то лучше это делать в перчатках или снять украшение. Особого ухода изделия не требуют. По мере загрязнения их моют в мыльной воде и полируют мягкой тряпочкой.
Ультразвуковая же чистка анодированных изделий строго запрещена. Глядя на красоту анодированных украшений, сложно представить, что они сделаны из металла, который до недавнего времени использовался только в космической и медицинской промышленности. Изделия из титана очень часто по красоте и стоимости не уступают золотым. Дополнительную информацию об особенностях технологии анодирования вы узнаете, посмотрев видео: Рида Хасанова.
Разновидности анодирования В независимости от того факта, что данный металл самый распространенный и его широкого применяется в промышленности, он имеет один существенный недостаток, это неустойчивость к механическим воздействиям. Для этого необходимо анодирование. Цена услуги во многом зависит от метода анодирования. Рабочий процесс анодирования алюминия теплым методом происходит при температуре 20 С. В процессе поверхность металла может быть окрашена.