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. Анодирование – это метод повышения коррозионной стойкости металлического изделия путем формирования слоя оксида на его поверхности. По своей сути анодирование является востребованным процессом для металлов из-за его впечатляющей способности повышать коррозионную стойкость. Анодирование – это метод повышения коррозионной стойкости металлического изделия путем формирования слоя оксида на его поверхности. это техника нанесения слоя металла на какой-либо предмет путем гальваностергии.
Технология анодирования алюминия
Первоначально оно было создано для защиты от коррозии деталей из дюралюминия в кораблестроительной промышленности. Очевидно, эта обработка использовалась, поскольку части морских транспортных судов требовали жесткого защитного покрытия, невосприимчивого к соленому, бурному морю. Этот процесс все еще используется сегодня, несмотря на устаревшие требования сложного цикла напряжения, которые теперь считаются ненужными. К 1927 году этот процесс получил развитие, и был запатентован новый процесс анодирования в серной кислоте. Серная кислота остается наиболее распространенным анодирующим электролитом и по сей день.
Японцы использовали анодирование щавелевой кислотой с 1923 года, и оно было широко применено немцами, особенно в архитектурных решениях. Анодирование алюминиевых профилей широко использовалось в архитектуре в 1960-х и 70-х годах. Процесс анодирования Перед конкретно анодированием алюминий должен проследовать по следующему технологическому процессу: Очистка. Анодируемую деталь необходимо сначала очистить, чтобы удалить все включения масел, полирующих составов и других примесей.
Это делается путем погружения в водный раствор, который содержит мягкие кислоты или щелочи вместе с различными моющими средствами. Предварительная обработка.
В большинстве случаев, анодирование алюминия дает возможность раскрыть полный потенциал этого металла, сделав его неотъемлемой частью современного мира, его достижений и технологий. Что такое анодирование?
Анодирование алюминия — это уникальный процесс, который позволяет создавать защитное оксидное покрытие на поверхности алюминиевых изделий. Этот метод широко применяется в различных отраслях промышленности и имеет огромное значение в нашей повседневной жизни. Давайте более подробно рассмотрим этот процесс и его преимущества для таких элементов, как алюминиевые конструкции. Принцип анодирования состоит в подвержении алюминиевой поверхности электрохимическому воздействию, в результате которого образуется оксидный слой.
Этот слой обладает рядом высокоценных свойств, делающих его непревзойденным материалом для множества приложений.
Правильно подобранное покрытие может обеспечить не только долговечность и защиту от коррозии, но и придать алюминиевым изделиям эстетическую привлекательность. Наиболее популярны сейчас такие типы покрытия алюминиевых конструкций: Порошковое покрытие - процесс, в ходе которого алюминиевая поверхность покрывается полимерным порошком, обеспечивая высокую стойкость к царапинам, химическим веществам и ультрафиолетовому излучению. Различные типы покрытия алюминиевых конструкций предлагают широкий выбор свойств и эстетических возможностей, позволяя адаптировать алюминиевые изделия под различные требования и условия эксплуатации.
Преимущества анодирования алюминия в сравнении с алюминием без покрытия Процесс анодирования алюминия представляет собой процедуру, которая придает этому металлу ряд непреходящих преимуществ. По сравнению с алюминием без покрытия, анодированный алюминий обладает уникальными свойствами, делая его идеальным выбором для различных промышленных и частных приложений. Плюсы анодирования алюминия в сравнении с алюминием без покрытия: Анодирование алюминия значительно расширяет его функциональные и эстетические возможности, делая его неотъемлемой частью современных инженерных и дизайнерских решений. Труба алюминиевая круглая анодированная - это прочный и долговечный материал, который используется в строительстве, машиностроении и других отраслях.
Однако степень роста толщины зависит от нескольких факторов, таких как тип электролита, плотность тока, длительность обработки и т. Первоначально происходит быстрое и постоянное увеличение фактической толщины, а затем начинается уменьшение скорости роста толщины, пока не наступит стадия, при которой толщина остается приблизительно постоянной, не смотря на продолжающуюся подачу электрического тока. Это связано с тем, что в ходе анодирования происходит как непрерывный рост толщины покрытия, так и его растворение под воздействием электролита раствора серной кислоты. Размеры анодных ячеек прямо зависят от параметров анодирования. С увеличением напряжения размеры анодной ячейки увеличиваются, а количество пор соответственно уменьшается. Соотношение между размером ячеек и напряжением приблизительно линейное, то есть чем больше напряжение, тем больше размеры ячейки. Третьим и важнейшим, становится этап закрепления. Так как после анодирования поверхность изделия становится пористой и мягкой, возникает необходимость закрыть поры.
Эта процедура проводится с помощью погружения изделия в нагретую пресную воду, либо с помощью обработки паром, либо специализированным раствором. Однако если изделие планируется впоследствии покрасить, то закрепление не производится, так как краска сама заполняет пустое пространство в порах. Для цветного анодирования применяется четыре метода: 1. Пропитка пористого слоя специальными красителями метод адсорбции. После ванны с электролитом, изделие погружают в раствор с красителем, разогретым до определенной температуры 55-75 град. Электрохимическое осаждение в поры различных металлов метод электролитического окрашивания, оно же черное анодирование алюминия — это получение сначала бесцветной анодной пленки, а затем продолжение процесса в кислом растворе солей некоторых металлов меди, марганца, олова и т. Цвет готового изделия получается от бронзового до черного.
Цвета анодирования
- 3 способа анодирования металла
- Анодирование металла: виды покрытия, способы домашней обработки
- Что такое анодированный алюминий | Всё о цветных металлах и сплавах (бронза, медь, латунь и др)
- Что такое анодированный профиль?
- Анодирование алюминия: что это за процесс? | «СЦ Метопттрейдинг»
- Что такое "анодирование"?
Что такое анодированный алюминий
Ответив на вопрос: анодирование – что это такое, необходимо разобраться с оборудованием, которое предназначено для проведения данного процесса. Смотрите видео онлайн «Подробно об анодировании-нужно ли анодирование на деталях из алюминия? Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен? Роль анодирования алюминия в защите от коррозии, повышении прочности и эстетической привлекательности алюминиевых изделий.
Рассказываем вам об одном из самых перспективных направлений обработки алюминия и его сплавов!
| Процесс анодирования алюминия | Анодирование алюминия кроме прочности, долговечности и простоты в уходе, придаёт изделиям эстетику и декоративный внешний вид. |
| Анодирование алюминия | Анодирование — это электрохимический процесс, при котором металлическая поверхность превращается в устойчивую к коррозии. |
Анодирование разных металлов, преимущества метода, оборудование
| Анодированное покрытие: что это, где применяется, как изготавливается | это процесс электролитической пассивации, используемый для увеличения толщины слоя естественного оксида на поверхности металлических деталей. |
| Анодирование, что это такое? (стр. 1 ) | Анодирование алюминия — наиболее эффективный способ защиты поверхности профиля от коррозии, исключающий отслоение покрытия и подпленочную коррозию. |
| Анодирование алюминия, титана и других металлов: купить в СПб | Анодирование алюминия — наиболее эффективный способ защиты поверхности профиля от коррозии, исключающий отслоение покрытия и подпленочную коррозию. |
| Анодирование — Википедия с видео // WIKI 2 | Что такое анодирование. Анодирование – это метод повышения коррозионной стойкости металлического изделия путем формирования слоя оксида на его поверхности. |
Плюсы анодированного металла
- Анодирование: что это такое, применение, процесс
- Особенности технологии
- 16 основных преимуществ анодированного алюминия
- Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен?
Что такое анодирование алюминия
Наиболее востребованы в промышленности подвергшиеся анодированию сплавы алюминия и магния. Конечной целью анодирования является создание на поверхности листа алюминия так называемой АОП — анодной оксидной плёнки. Она выполняет две основные функции: Защита от внешних воздействий; Украшение. Во втором случае в проводящую среду добавляются красители различных цветов со строго определённым химическим составом. Первыми внедрили в производство промышленное анодирование алюминия инженеры из Великобритании. Созданный таким способом лёгкий и прочный металл начали применять в авиационной промышленности. Позже появился стандарт анодирования металла, который успешно применяется в современном авиастроении. В состав покрытия входят два компонента: органический; Краска, нанесённая в соответствии со стандартом, очень устойчива к истиранию и другим механическимповреждениям.
Технология анодирования На сегодняшний день наибольшее распространение получил процесс сернокислого анодирования алюминия. Его суть в следующем: Деталь и катод, изготовленный из свинца, помещаются для очистки от примесей и масел в ванну с электролитом — серной кислотой H2 SO4. Производится окончательная промывка в растворе каустика. На поверхности детали из алюминия создаётся тончайший оксидный слой.
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.
Заметьте, при разных площадях катода и анода, катодная плотность тока будет отличаться от анодной плотности тока. Несмотря на то что абсолютная величина тока в цепи- одна и та же. Запомните этот нюанс. Режимы обработки. Запомните главное: никакого шаманства в технологии анодирования нет и быть не может! Если температурный и токовый режим находится в поле допуска, и контакт «деталь-зажим» хорош,- у Вас не может получиться плохого результата! По сути, вся возня по отработке качественного анодирования- лишь попытки грамотного соблюдения предписанных режимов, не более того.
Ниже -10 растущий анодный слой вполне хорош, но есть одно НО. Для поддержания нужной силы тока может не хватить напряжения, выдаваемого вашим блоком питания с понижением температуры електрическое сопротивление электролита сильно возрастает. А советовать Вам делать блок питания с высоким 80-100 вольт выходным напряжением, я не буду- такое напряжение уже опасно для жизни. Потому вот я и не советую работать с электролитом ниже -10 градусов. В этих пределах нарастает плотный, окрашенный, красивый анодный слой. Я бы весьма рекомендовал плотность тока 2.. Просто это- мой любимый режим.
Мне он кажется наиболее надежным. По многим соображениям, о которых тут не буду распространяться. Ведь, напомню, пленка не только нарастает изнутри, но и растворяется снаружи. И, если скорость роста мала- большой толщины слоя вы не дождетесь, процесс анодирования превратится в процесс банального травления металла. В том смысле, что чем больше размер площадь катода пластина из свинца - тем лучше. Лучше потому что это обеспечит весьма «мягкий», равномерный режим распределения плотностей тока по поверхности обрабатываемых деталей, особенно больших. Эта самая «равномерность» весьма важна для уменьшения проблем с возможными «прогарами»и растравами деталей.
Чисто практически, площадь катода рекомендуется хотя бы в 2 раза больше, чем площадь анода-детали. При этом, если лист свинца положен на дно ванны, его нижняя поверхность- не считается, поскольку почти не работает. Таким образом, рекомендую катодную плотность тока вдвое меньшую, чем анодную. Важна лишь плотность тока. Но чисто практически, исходя из того что цепь наша имеет ненулевое электрическое сопротивление, нам потребуется довольно приличный вольтаж нашего блока питания. Причем, очень желательно- чтобы блок питания имел несколько выходных напряжений, ну хотя бы два. Физически это- лишь отвод от середины вторичной обмотки трансформатора.
У меня хорошо зарекомендовал себя вариант с 25 и 50 вольтами на выходе. Кстати, вы в курсе, что напряжение без нагрузки, и напряжение под нагрузкой у блока питания- это две большие разницы? Под нагрузкой напряжение всегда падает «проседает». И большая разница этих напряжений говорит о слабости трансформатора. Как правило, при этом, он трансформатор еще и сильно греется. А значит- его надо менять на более мощный. А вот если напряжение вашего трансформатора при отдаче ампер так 10-15 «просело» лишь на пару вольт- это нормально.
И греться сильно он не будет… Почему я хочу купить кондиционер? Соблюдение токового режима при анодировании- дело не особо хитрое. Крути себе реостат, да поглядывай на амперметр… А вот с температурным режимом- все намного сложнее. Пока что я просто перед анодированием охлаждаю 4-5 канистр с электролитом в бытовом морозильнике, и провожу анодирование при постоянном росте температуры. В смысле, залил я раствор с -10 градусной температурой, включил ток… и поползла температура вверх! А что же вы хотите- там весьма солидное тепло выделяется по ходу дела…. А потом- электролит сливаю в канистры обратно, и по второму кругу в морозильник!
Нудно, спросите? Не то слово! Вот потому то моей голубой мечтой является изготовление некой холодильной установки, способной охлаждать електролит прямо в ванне, по ходу процесса! Как это и принято в заводской практике! И, наверное, самым простым путем тут будет переделка оконного небольшого! Сделать в ванне двойную стенку, залить туда ТОСОЛ, и в него поместить трубку охладителя… Ну или еще проще- гонять холодный воздух по тому «двойному дну». Думаю, что таки сооружу подобную «установку», тем более, что оконный кондиционер и невелик, и не особо дорог… Типичные ошибки процесса.
В рамках этого сайта я описываю «холодную» технологию анодирования, в результате которой, покрытие получается очень твердое, достаточно толстое, самоокрашивающееся, с высокой коррозионной защитой. И выглядит примерно так: Поэтому, в случае отклонения процесса в какую либо сторону от именно этого варианта, я буду называть результат браком. Хотя даже и такое бракованное покрытие- вполне честный вариант анодирования, дающий тоже неплохую защиту и приличный внешний вид. Итак, речь пойдет о типичных ошибках и «как с ними бороться». На самом деле их не так уж и много. Попробую перечислить их по порядку: 1 — Температура процесса слишком низкая. Вы не можете добиться правильной плотности тока на детали анодной плотности тока.
Несмотря на то, что реостат выкручен по максимуму и напряжение, идущее с блока питания- максимально. В результате малой плотности тока покрытие растет очень медленно, и оно- бесцветно. Проблема в том, что при очень низкой температуре элекрическое сопротивление электролита сильно возрастает, вследствии чего вашего напряжения 25-50 вольт недостаточно для получения «правильной» плотности тока. У вас есть 2 пути решения: или поднять напряжение вольт так до 60-100 опасно!!! Я бы советовал второй вариант. Плотность тока правильная, а вот твердость анодного слоя слабовата, да и окраски у него по сути нет. Так себе, легкий мутновато-молочный оттенок… Дело в том, что температура- важнейший показатель процесса.
И при превышении порога допуска, процесс изменяется качественно. Из «холодного» он становится «теплым». Со всеми вытекающими: бесцветная и не слишком толстая и твердая пленка. Даже уже полученный «холодный слой», при этом разрыхляется и постепенно растворяется. Окраска исчезла не полностью, но пленка потеряла всякую прочность. Царапины от ногтя: 3 — Анодная плотность тока мала. Анодный слой растет медленно, он бесцветен.
Хотя и прочен вполне. Дело в том, что окрашенность у анодного слоя появляется скачкообразно, примерно с анодной плотности тока в 1,5.. При меньшей- слой получается бесцветным, а вернее- слегка мутно-белым. И хоть прочность такого слоя не так уж и плоха, мы ведь хотим еще и эстетики? В качестве небольшого запаса надежности. Вдруг вы ошиблись при подсчете площади поверхности детали? Хочется чтобы процесс шел быстро- потому вы подняли ток выше нормы.
Но вас преследуют частые «пробои» и растравы то детали, то зажима подвески. Это явление называется «прогар». Вот почему это происходит: Прогар — отчего он происходит? В принципе, при очень интенсивном перемешивании электролита, и как следствии — хорошем отводе тепла от детали, допустимы большие плотности тока.
Если главным свойством является высокая износостойкость, применяют особый вид анодирования — твердое анодирование. Оно производится при пониженных, часто отрицательных, температурах электролита Толщина промышленного и твердого анодного покрытия обычно составляет от 15 до 150 мкм. Резьбы и шлицы могут иметь покрытие до 25 мкм. Для получения высокой электрической изоляции часто требуется толщина анодного покрытия от 15 до 80 мкм. Покрытия толщиной 150 мкм применяют для ремонта деталей. Технология Электрохимия Анодирование алюминия относится к электрохимическим процессам формирования стабильных оксидных покрытий пленок на поверхности металлов.
Анодирование алюминия и алюминиевых сплавов может происходить с участием разнообразных электролитов с применением источников прямого или переменного тока или их комбинаций. При этом алюминиевое изделие далее для определенности — профиль всегда является анодом, то есть его подключают к положительному полюсу источника тока, а другой подходящий металл или сплав — катодом и его подключают к отрицательному полюсу рисунок 1. Анодные покрытия различают по типам электролитов, которые применяют при их получении. Покрытия бывают пористыми, например, в фосфорном и сернокислом электролитах, а также так называемыми «барьерными» — совсем без пор. Барьерные анодные покрытия обладают высоким электрическим сопротивлением и их применяют, например, при изготовлении электрических конденсаторов. Сернокислое анодирование Обычным, наиболее популярным и широко применяемым для алюминиевых профилей в строительных конструкциях является сернокислое анодирование алюминия. Этот вид анодирования отличается высокой технологичностью и позволяет получать покрытия в широком интервале толщин. Сернокислое анодное покрытие применяют как без дополнительного окрашивания — его называют бесцветным, так и с последующим окрашиванием по одному из нескольких известных способов — его называют цветным анодированием.
Оксидные пленки в зависимости от условий процесса придают различные технологические свойства поверхностям металлов. Что дают оксидные покрытия, получаемые при анодировании? Низкую электропроводность оксидов. На поверхности алюминия образуется диэлектрический слой, который может быть усилен эмалью или лаком. Высокую твердость, что особенно важно для мягких алюминиевых сплавов. Прочность на разрыв, улучающую механические характеристики изделия в целом. Устойчивость к окислителям.
Анодирование разных металлов, преимущества метода, оборудование
Что такое анодирование? Анодирование – электролитический процесс, который приводит к росту толщины естественных оксидов на поверхности изделия. Что такое анодирование и зачем оно нужно? Анодирование алюминия: создание прочного оксидного слоя, стойкого к коррозии и механическому воздействию Содержание статьи: 1. Что такое анодирование алюминия? В этой статье вы узнаете, что такое анодирование и как происходит нанесения защиты на изделия.
Анодирование – это эффективная обработка металла
| Анодирование металлов - что это такое? | это процесс создания на поверхности алюминия защитной оксидной пленки путем погружения в раствор электролита и воздействия на металл током анодного заряда. |
| Ответы : Анодированная металлическая поверхность - что это значит Это значит что из золота? | Анодирование алюминия и зачем оно нужно, где применяют анодированный металл, технологии твердого, теплого и холодного анодирования, различия методов и характеристик получаемых покрытий. |
| Что такое анодирование металлов и зачем его использовать? | При анодировании защитная пленка из окислов образуется из самого защищаемого металла. |
| Анодирование алюминия, титана и других металлов: купить в СПб | Анодирование алюминия и зачем оно нужно, где применяют анодированный металл, технологии твердого, теплого и холодного анодирования, различия методов и характеристик получаемых покрытий. |
| Как анодировать металл в домашних условиях? | Анодирование в компании Галарс-СПб, технология процесса, преимущества анодирования. |
Анодированные украшения: особенности технологии, советы по выбору и уходу
Электролитом чаще всего выступает водный раствор серной кислоты, источником заряда - свинцовый электрод. Под воздействием тока, на поверхности алюминия образуется тонкая оксидная пленка. Она, в дальнейшем, и обеспечивает защиту алюминия от окисления и разрушения. Для чего проводят анодирование алюминиевого профиля? Алюминий в естественных условиях быстро вступает в реакцию окисления с кислородом, в результате чего на поверхности металла образуется естественная тонкая оксидная пленка, предотвращающая алюминий от дальнейшего взаимодействия и разрушения. Естественная пленка - тонкая, и не обеспечивает алюминию надежную защиту от дальнейшего разрушения.
Поэтому и проводится обязательная процедура анодирования алюминиевого профиля. Этапы анодирования алюминия Подготовка профиля: очистка металла от загрязнений.
Это принципиально разные процессы. Есть похожий процесс по анодированию титана карбидом титана - получаестся золотая на вид сверхпрочная пленка из карбида титана. Так что само по себе выражение "анодирование" может к золоту ни какого отношения не иметь. Остальные ответы.
Прочность детали за счет анодирования не повышается. От чего защищает Коррозия — это самопроизвольное разрушение металла под воздействием внешней среды. Она уменьшает прочность металлических конструкций, может привести к поломкам отдельных деталей и, конечно, ухудшает внешний вид. На воздухе поверхность чистого алюминия как и любого металла довольно быстро окисляется кислородом из воздуха, покрывается тонкой пленкой оксида алюминия. Эта пленка частично защищает поверхность от дальнейшего воздействия внешней среды, но она тонкая и не слишком непрочная. В то же время эта пленка — темно-серая и мутная, она лишает алюминий его естественного блеска, создает ощущение «грязи».
Алюминий слабо реагирует с чистой пресной водой или чистым воздухом, особенно с учетом оксидной пленки на его поверхности. Однако, в условиях города воздух и осадки далеки от чистых: они содержат многочисленные газовые примеси особенно вблизи больших промышленных предприятий или автомагистралей , жидкие и твердые частицы особенно медь, железо , соли и щелочи. Щелочи а также соли ртути, меди и ионы хлора содержащиеся в воздухе особенно опасны для алюминия: они растворяют тонкий защитный слой и вступают с ним в реакцию: металл растворяется с выделением водорода. Кислоты особенно с высокими окислительными свойствами типа серной, соляной, азотной, уксусной разрушают алюминий, образуя его соли. Металлы железо, медь образуют с алюминием гальванические пары. Кроме того, они увеличивают электропроводность электролита на поверхности металла влаги и продуктов коррозии, впитывающих ее.
Возникающая электрохимическая коррозия разрушает поверхность алюминия.
Такие отклонения от теории стали инструментом дизайнеров алюминиевых окон и фасадных конструкций, сувенирной продукции и альпинистского снаряжения. При помощи анодирования можно добиться индивидуальности и эстетичности продукции. Для алюминия основными цветами оксидной пленки являются оттенки желто-коричневой гаммы. Цвета титановых сплавов получаются более разнообразными. В зависимости от плотности тока, состава сплава и электролита это может быть бронзовый и желтый, голубой и пурпурный, ярко-зеленый и ярко-синий электрик. Если же этих цветов недостаточно, то поверхность анодированного металла в отличие от необработанного хорошо удерживает неорганические пигменты и синтетические красители и может быть окрашена в любой цвет. Достоинства анодирования не исчерпываются широкой цветовой гаммой гальванического покрытия.
Что такое анодирование?
В ходе ее формирования происходит сначала растворение барьерного слоя, а затем при повышении величины тока и увеличения температуры, растворение поверхностного слоя с образованием пористого. Чистый алюминий высшего качества анодируется лучше, чем сплавы с другими металлами. Внешний вид анодного покрытия и его свойства износостойкость, коррозионная стойкость и т. Размер, форма и распределение интерметаллидных состоящих из двух и более металлов , частиц также влияют на качество анодирования. Химический состав алюминиевого сплава является особенно важным в изделиях, которые требуют блестящего анодирования, в этом случае необходимо, чтобы уровень нерастворимых частиц был как можно ниже.
Процесс анодирования состоит из трех этапов: 1. Подготовительный этап, в ходе которого алюминиевое изделие механически и электрохимически обрабатывается. Поверхность очищается, шлифуется и обезжиривается. Затем изделие помещается в щелочной раствор, для его протравливания.
Последней стадией подготовки становиться погружение в кислотный раствор, где оно осветляется, после чего изделие тщательно промывается от кислоты. Непосредственно этап химического анодирования алюминия. Для этого изделие подвешивают на специальные кронштейны и помещают в ванну с электролитом между двумя катодами. В качестве электролитов могут выступать растворы серной, щавелевой, хромовой и сульфосалициловой кислот, иногда с добавлением органической кислоты или соли.
Серная кислота является самым распространенным электролитом, однако с его помощью не удается качественно обработать изделия с мелкими отверстиями или зазорами. Для этих целей лучше подходят хромовые кислоты.
Уровень износостойкости у него также выше.
Еще в числе важных преимуществ оказывается легкость использования красителей на органической основе, потому что пленка содержит много пор. Это обстоятельство важно для тех встраиваемых и отдельных продуктов, которые призваны иметь повышенный декоративный эффект. Сам процесс нанесения пленки подразумевает использование электрохимических процессов но об этом немного позже.
Во многих случаях конструктивный анодированный профиль имеет окрас под натуральное серебро или оформлен в изысканном черном цвете — что и позволяет почти всегда определить факт анодирования. После такой обработки материал становится намного долговечнее и химически стабильнее. Специалисты отмечают также, что его использование безопаснее, чем применение традиционных сплавов без дополнительного покрытия.
Установлено, что анодированный профиль легче поддерживать в чистоте и порядке. Он отлично сопротивляется даже воздействию высокой влажности и другим неблагоприятным факторам. Технология производства Само название «анодирование» связано с тем, что в рабочем процессе покрываемая специальной пленкой деталь как раз и оказывается анодом.
Подавляющее большинство технологов выбирает использование в качестве основной среды разбавленной серной кислоты.
Сначала удаляются все загрязнения и налеты. Затем при помощи воды или специальных растворов проводится промывка материала. Для проведения процедуры применяется серная кислота в соотношении 80 миллилитров кислоты на 100 миллилитров вводы с добавлением 2 граммов хромпика. После этой процедуры его необходимо высушить.
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.
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. 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.
Анодирование алюминия что это такое: анодированный алюминий по выгодной цене
Анодирование алюминия: создание прочного оксидного слоя, стойкого к коррозии и механическому воздействию Содержание статьи: 1. Что такое анодирование алюминия? Обычно анодирование проводят при постоянном токе в гальваностатическом или потенциостатическом режиме. Что такое анодированный алюминий? 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.
Краткая история анодирования
- Похожие записи
- Анодирование разных металлов, преимущества метода, оборудование
- Анодирование — Википедия
- Анодирование металлов - что это такое?
Анодирование алюминия: что это за процесс?
Подготовительный этап, в ходе которого алюминиевое изделие механически и электрохимически обрабатывается. Поверхность очищается, шлифуется и обезжиривается. Затем изделие помещается в щелочной раствор, для его протравливания. Последней стадией подготовки становиться погружение в кислотный раствор, где оно осветляется, после чего изделие тщательно промывается от кислоты. Непосредственно этап химического анодирования алюминия. Для этого изделие подвешивают на специальные кронштейны и помещают в ванну с электролитом между двумя катодами. В качестве электролитов могут выступать растворы серной, щавелевой, хромовой и сульфосалициловой кислот, иногда с добавлением органической кислоты или соли. Серная кислота является самым распространенным электролитом, однако с его помощью не удается качественно обработать изделия с мелкими отверстиями или зазорами. Для этих целей лучше подходят хромовые кислоты. Щавелевая кислота в свою очередь создает наилучшие изоляционные покрытия разных цветов. Разные концентрации кислот и плотность тока дают разные результаты конечной продукции.
Повышение температуры и понижение плотности тока дает мягкую и пористую пленку. При понижении температуры и повышении плотности тока покрытие увеличивает свою твердость. В процессе анодирования анодные ячейки, включая поры образуют шестигранную структуру, которая, как считают специалисты, выполняет принцип минимальности энергии и не зависит от применяемого типа электролита. Шестигранная форма имеет энергетическое происхождение.
Эта техника сочетает в себе науку и эстетику, обеспечивая защиту и красоту. Цели анодирования Повышение коррозионной стойкости По своей сути анодирование является востребованным процессом для металлов из-за его впечатляющей способности повышать коррозионную стойкость. Электрохимический процесс утолщает и делает более жестким природный защитный оксидный слой. Таким образом, он защищает основной металл от вредных факторов окружающей среды, таких как влага, окисление и различные химические вещества, продлевая срок службы металла. Улучшить твердость поверхности Еще одним неотъемлемым преимуществом анодирования является повышение твердости поверхности металла. Образующийся в результате анодирования оксидный слой имеет внутреннюю твердость. Это означает, что анодированные поверхности становятся намного более устойчивыми к износу, царапинам и ежедневному истиранию, гарантируя, что качество продукта не изменится с течением времени. Украсить внешний вид Помимо защитных свойств, анодирование играет ключевую роль в эстетическом улучшении. Процесс может быть адаптирован для получения множества отделок, от ярких глянцевых оттенков до приглушенных матовых тонов. Однородный и контролируемый оксидный слой можно окрашивать для достижения определенных цветов, что делает его предпочтительным для отраслей, где функциональность и дизайн имеют первостепенное значение. Обеспечьте лучшую адгезию для красок, клеев или смазочных материалов В тех случаях, когда металлы нуждаются в дополнительной обработке, такой как покраска или склеивание, анодированные поверхности обладают превосходными адгезионными свойствами. Пористая природа анодированного слоя служит отличной грунтовкой, обеспечивая более эффективное и долговечное прилипание красок, клеев и смазочных материалов. Это не только обеспечивает более длительный срок службы покрытия, но и снижает потенциальные проблемы, такие как отслаивание или сколы. Ключевые технические параметры анодирования Плотность тока: Плотность тока, измеряемая в амперах на квадратный фут ASF или амперах на квадратный метр ASM , представляет собой количество электрического тока, подаваемого на ванну анодирования. Выбранная плотность напрямую влияет на скорость роста и толщину анодного оксидного слоя. При более высоких плотностях тока обычно быстрее образуются более толстые оксидные слои. Однако чрезмерно высокая плотность тока может привести к выгоранию или неравномерному покрытию. Наоборот, низкая плотность тока может привести к более тонкому и менее прочному оксидному слою. Концентрация кислоты: Концентрация кислоты в ванне для анодирования играет ключевую роль в определении структуры и пористости оксидного слоя. Различные концентрации могут привести к различным размерам пор в сформированном слое. Например, при сернокислотном анодировании поддержание постоянной концентрации кислоты необходимо для получения однородного плотного оксидного слоя. Неточные концентрации могут привести к некачественному анодному покрытию, что повлияет на внешний вид слоя и его защитные свойства. Температура: Контроль температуры ванны анодирования имеет решающее значение для получения стабильных результатов. Он влияет на скорость реакции анодирования и структуру оксидного слоя. Более высокие температуры, как правило, ускоряют процесс анодирования, но могут поставить под угрозу качество и долговечность оксидного слоя, что может привести к более мягкому и пористому покрытию. С другой стороны, более низкие температуры могут замедлить реакцию, создавая более плотный и твердый анодный слой. Продолжительность лечения: Время, в течение которого металл подвергается процессу анодирования, оказывает непосредственное влияние на толщину анодного слоя. Продление обработки обычно приводит к более толстому оксидному слою, повышающему его защитные свойства. Однако для каждой установки существует оптимальная продолжительность; чрезмерное анодирование может привести к хрупкому или менее липкому оксидному слою. И наоборот, недостаточное анодирование приведет к более тонкому слою, который может не обеспечить адекватной защиты или желаемой эстетики. Виды анодирования Органическое кислотное анодирование тип I Этот метод использует органические кислоты, такие как хромовая кислота, вместо более распространенной серной кислоты. Анодирование хромовой кислотой, подмножество этой категории, дает более тонкий оксидный слой, обычно до 12 микрометров. Несмотря на то, что он обладает коррозионной стойкостью, его основное преимущество заключается в ситуациях, когда критически важны минимальные изменения размеров детали. Исторически он использовался в аэрокосмической промышленности, особенно там, где требуются жесткие допуски.
Чаще всего в промышленности применяется анодная обработка алюминия и алюминиевых сплавов. Варианты анодирования Есть несколько вариантов анодирования которые отличаются составом электролита и разными условиями рабочего процесса. Прежде всего температурой электролита. Именно температура является основополагающим , влияющим на качество покрытия фактором. Существует процесс обработки при комнатной 15-20 градусов температуре теплый процесс. Он несложен, позволяет получать довольно красивое после окраски в органических красителях покрытие.
Осуществляется в процессе электролиза, когда эти изделия являются анодом. Анодируют, как правило, алюминий и его сплавы, при этом образуются оксидные плёнки толщиной 5 25 мкм,… … Энциклопедия техники анодирование — электрохимическое оксидирование , электролитическое нанесение оксидной плёнки на поверхность металлов, сплавов и полупроводников. Плёнка защищает изделие от коррозии, обладает электроизоляционными свойствами, служит хорошим основанием для… … Энциклопедический словарь Анодирование — Anodizing Анодирование. Формирование покрытия на металлической поверхности путем анодного окисления, наиболее часто применяемое для алюминия.