Что такое анодирование и для чего оно нужно - разберем в данной статье. Роль анодирования алюминия в защите от коррозии, повышении прочности и эстетической привлекательности алюминиевых изделий. Анодирование производится посредством процесса электролитической диссоциации, когда покрываемую деталь присоединяют к электроду и погружают ее в электролит.
Как это происходит
- Анодирование разных металлов, преимущества метода, оборудование
- Анодированный алюминий
- Анодирование алюминия что это такое: анодированный алюминий по выгодной цене
- Какие преимущества дает анодирование алюминия?
Анодирование, что это такое? (стр. 1 )
Анодирование производится посредством процесса электролитической диссоциации, когда покрываемую деталь присоединяют к электроду и погружают ее в электролит. Анодирование алюминиевых профилей широко использовалось в архитектуре в 1960-х и 70-х годах. Что такое анодирование? Что такое анодирование? (классический процесс / ClassicELOX™). В отличии от всех остальных гальванических процессов, анодирование – процесс преобразования поверхности алюминия, при котором происходит конверсия поверхностных слоев алюминия в оксид. Что такое анодированный алюминий?
Анодированные украшения: особенности технологии, советы по выбору и уходу
Она осуществляется в несколько этапов: Подготовка металлов к образованию оксидной пленки. На данном этапе проводятся подготовительные работы для анодирования. Они заключаются в том, чтобы тщательным образом очистить и отмыть поверхность металла. 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.
Главные плюсы анодированного металла Анодированная сталь выгодно отличается от незащищенных изделий следующими качествами: Стойкость к коррозии. Барьерная пленка препятствует контакту металла с влагой, а также химически активными соединениями. Высокая прочность. Защитный слой обладает высокой устойчивостью к механическим повреждениям. Диэлектрические свойства. Оксидная пленка практически не проводит ток. Обработанная посуда приобретает устойчивость к интенсивным перепадам температур. В процессе приготовления пища не подгорает. Декоративные свойства. Некоторые металлы подвергают обработке для изменения визуальных качеств. В основном, для этих целей используют алюминий как обладающий хорошим соединением с кислородом. Добавление определенных солей в раствор электролита позволит поменять исходный цвет, придавая окрашенным изделиям ровные и глубокие оттенки. Оксидирование также позволяет скрыть незначительные дефекты поверхности, такие как царапины или потертости. В отличие от обычной нержавеющая сталь плохо поддается обработке как условно инертный металл. Для решения этой проблемы нержавейку покрывают никелем, а только затем проводят оксидирование.
Хотя и эстетика также очень важна для любого велосипедиста. Анодированный металл выглядит намного интереснее, чем крашенный. На рынке можно найти разнообразные детали и запасные части в огромном ассортименте. Это разнообразные выносы, педали, бонки, колпачки для камер и т. Отдельного упоминания заслуживают различные варианты бесцветных анодированных покрытий, которые благодаря интерференции световых лучей придают деталям велосипеда роскошный вид. А светоотражающий эффект оксидных пленок делает велосипедистов заметными в темное время суток. Особого внимания и ухода требуют вилки и амортизаторы. Если поцарапанное или потертое покрытие на руле — проблема исключительно эстетическая, то его повреждение на подвижных частях конструкции, таких как ноги вилки, ведет к более серьезным неприятностям. Малейшие дефекты на этой детали могут стать причиной огромных проблем. По большому счету необходимо следить, чтобы на ногах вообще не было никаких изъянов. Если же повреждений все-таки избежать не удалось, следует постараться с помощью мелкой наждачной шкурки полностью удалить задиры. В противном случае царапины начнут появляться на башинге и пыльниках, которые в свою очередь будут еще больше царапать покрытие ног вилки. В результате достаточно скоро образуется щель, через которую будет протекать масло. Обнаружив серьезные повреждения на поверхности ног вилки, нужно обращаться в ремонтную мастерскую. Если повезет, дефект устранят, пустив в ход лак для ногтей или восстановив оксидную пленку. К сожалению, часто проблему устранить не удается. Может оказаться, что отремонтировать вилку уже невозможно, а значит — деталь необходимо заменить. Важно отслеживать, в каком состоянии пыльники и башинги. Если в них набивается песок, это приводит к повреждению покрытия на ногах.
Поэтому была разработана технология анодирования — это процесс, в результате которого образуется оксидная пленка Al2O3. Она более плотная и прочная, чем та, что получается естественным путем; природная модификация оксида — корунд, минерал, уступающий по твердости только алмазу. Чтобы получить защитный слой, металл погружают в раствор кислого электролита и пропускают через систему постоянный ток. Процесс называется анодированием по-другому, анодным оксидированием или анодным окислением так как алюминий выступает в роли анода. Технологию применяют, когда важно выполнение следующих задач: Сохранение целостности и равномерности покрытия в процессе эксплуатации срок службы покрытия составляет 20 лет Сопротивление коррозийным процессам на высоком уровне Сохранение внешней эстетики. Покрытие выравнивает царапины, вмятины и другие незначительные дефекты металлической поверхности История анодирования Анодирование металлов впервые было использовано в промышленном масштабе в 1923 году. 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.
Анодное оксидирование (отделка конструкций)
Процесс анодирования Процесс, в результате которого, происходит образование на поверхности металла высокопористых оксидных слоев алюминия, этот процесс является электрохимическим. Процесс анодирования Процесс, в результате которого, происходит образование на поверхности металла высокопористых оксидных слоев алюминия, этот процесс является электрохимическим. это процесс электрохимического наращивания оксидной пленки путем анодного окисления. Анодирование — процесс создания оксидной плёнки на поверхности некоторых металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде. Что такое анодирование.
Преимущества анодированного металла
- Особенности технологии
- Анодирование — что это такое?
- Анодирование алюминия что это такое: анодированный алюминий по выгодной цене — TESTOVOE
- Анодирование — Википедия
Технология анодирования металла, способы покрытия
Кроме того, на покрытую поверхность гораздо лучше ложатся органические красители, следовательно, она имеет более пористую структуру, что повышает адгезию. А это очень важно для изделий с последующей декоративной обработкой. Так, инженерные исследования и опыты привели к изобретению способа электрохимического образования оксидной пленки на поверхности алюминия и его сплавов, который получил название анодное оксидирование алюминия, — это ответ на вопрос «что такое анодирование». Анодированный алюминий очень широко применяется в различных областях. Галантерейные изделия с декоративными покрытиями, металлические оконные и дверные рамы, детали морских кораблей и подводных аппаратов, авиационная промышленность, кухонная посуда, автомобильный тюнинг, строительные изделия из алюминиевого профиля — далеко не полный перечень. Как происходит процесс анодирования? Вся процедура состоит из трех этапов работы: подготовки металла, его химической обработки и закреплении покрытия на поверхности. Предлагаем подробнее рассмотреть каждую из указанных фаз на примере обработки такого материала как алюминий: Подготовительный этап. Профиль из металла очищается механическим путем, после чего шлифуется и обезжиривается. Сделать это необходимо для того, чтоб покрытие крепко зафиксировалось на основе.
Далее в действие вступает применение щелочей. Деталь помещают в раствор на некоторое время для травления, после чего перекладывают в кислотную жидкость, где алюминий осветляется. Завершающей стадией анодной подготовки является полная промывка деталей от остатков щелочи и кислоты. Химическая реакция. Заготовленное изделие кладут в электролит. Он представляет собой раствор из кислоты, к которому подключено воздействие тока. Анодируемый материал чаще всего обрабатывают с помощью серной кислоты, а для достижения расцветки применяют щавелевый ее аналог. Успешный результат достигается при правильных показателях температуры и плотности тока. Твердое анодирование предполагает использование низких температур, если же цель — получить мягкую и пористую пленку — показатели повышают.
Этап фиксирования покрытия. Полученные алюминиевые детали с образовавшейся на них пленкой имеют пористый вид, поэтому их необходимо упрочнить. Для этого применяется несколько методов: окунание изделия в горячую воду, обработка паром или холодным раствором. Статья по теме: Патинирование или как состарить металл Читайте также: Преимущества и недостатки технологии гидроабразивной резки При дальнейшей цветной окраске изделия нет необходимости производить закрепление анодирования. Существующие лакокрасочные материалы отлично ложатся на пористую поверхность, образуя прекрасное сцепление с ней. Стоит отметить, что таким анодированием покрывают металлы на промышленных предприятиях. Особо прочный тип покрытия реально получить при твердом типе процедуры. Данный материал применяется в автопроизводстве, строении самолетов и строительстве. Что такое анодирование Как анодировать алюминий?
Анодирование- это такой процесс, при котором получают слой оксидной пленки на поверхности алюминиевой детали. В электрохимическом процессе покрываемая деталь играет роль анода, поэтому процесс и называется анодированием. Самый распространенный и простой способ — в разбавленной серной кислоте под воздействием электрического тока. Как работает анодирование Чтобы понять, что это — анодированный алюминий, нужно чуть подробнее остановиться на том, как образуется защитная пленка. Большинство металлов защищают либо протекторами, либо изоляторами из сплавов и соединений, более стойких к кислороду и влаге. Анодированный защитный слой представляет собой обычный окисленный алюминий Al2O3, но не в виде мягкой аморфной микропленки, которая всегда присутствует на его поверхности, а как кристаллическая структура, по свойствам напоминающая корунд или шпинель. Анодированная пленка отличается следующими характеристиками: Микрокристаллическая структура; Наличие огромного количества пор в поверхностном слое анодированной пленки и сверхплотная и прочная структура в основании; Невероятно прочное сцепление окисленного слоя с металлом. К сведению! При точном соблюдении технологического процесса четкой границы между металлом и анодированной пленкой не существует.
Сложная сетка из микрокристалликов плавно переходит в металл без четко очерченной границы. Что это означает? Это значит, что пленка из анодированного алюминия не отслоится от основы при любых нагрузках и через 40 лет, тогда как никелевое или лакокрасочное покрытие со временем медленно отслаивается от алюминиевой матрицы. В зависимости от выбранных условий получения анодированной поверхности технология позволяет получить несколько вариантов защитного слоя. Сверхтонкая окисленная пленка упорядоченной структуры при толщине в 10-25 мкм на поверхности алюминиевого зеркала даже не просматривается невооруженным глазом. 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.
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. Методики анодирования Анодировать алюминий можно разными способами, по крайней мере, мы упомянем о двух: Теплое анодирование. Рассмотрим важные особенности каждой технологии. 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.
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. Процесс обработки различных типов металла При анодировании заготовок из стали учитываются свойства и характеристики конкретного металла. Рассмотрим особенности технологического процесса для других металлов и их сплавов: Анодирование меди и медных сплавов Медь тяжело поддается анодированию. Чаще всего медные детали обрабатывают электрохимическим способом, который позволяет изменить цвет поверхности. Электролитный раствор готовят на основе фосфатов или оксалатов. Оксидирование меди и ее сплавов — очень сложный технологический процесс, поэтому применяется очень редко. Анодирование титана Для изделий из этого металла оксидирование — практически обязательная процедура. Нанесение оксидной пленки позволяет не только повысить прочность и износостойкость деталей, но и придать поверхности требуемый цвет. Покрытие может окрашиваться в любой оттенок из весьма широкого спектра. Электролитные растворы для анодирования титановых заготовок изготавливаются на основе практически любой кислоты. Анодирование серебра При анодном оксидировании поверхности изделий из серебра чаще всего применяется смесь полисульфидов натрия серная печень , с помощью которой поверхность окрашивается в различные оттенки синего или фиолетового цветов. Анодирование алюминия Для улучшения характеристик поверхности алюминиевых заготовок широко применяется анодное оксидирование. Существует большое количество методик, позволяющих не только повышать прочность и износостойкость изделий, но и окрашивать их поверхность в различные цвета. Чаще всего анодирование алюминия и его сплавов используется в декоративных целях. Применение анодированного алюминия Анодированный алюминий выгодно отличается от других металлов малым весом и относительной дешевизной, которые в сочетании с повышенной стойкостью к изнашиванию ставят его вне конкуренции в качестве материала для изготовления строительных конструкций.
В таких случаях именно эти свойства анодированного алюминия являются главными. 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.
Процесс анодирования алюминия
Что такое анодированный алюминий? Анодирование — это электрохимический процесс, цель которого — создание на поверхности алюминиевой заготовки защитного слоя, устойчивого к коррозии, УФ-излучению и износу. Главная» Новости» Анодированный болт что это. Смотрите видео онлайн «Подробно об анодировании-нужно ли анодирование на деталях из алюминия? Анодирование алюминия и зачем оно нужно, где применяют анодированный металл, технологии твердого, теплого и холодного анодирования, различия методов и характеристик получаемых покрытий.
Анодированный алюминий, полученный в домашних условиях
В результате алюминий становится неуязвимым для негативного воздействия извне. То есть окисленное место становится намного прочнее. 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. 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.
Поэтому если вы планируете изменить цвет металлической детали или конструкции в целом, стоит в обязательном порядке осуществить рассматриваемую процедуру. Это позволит вам получить более качественный результат. Краска будет закреплена более надежно и продержится в отличном состоянии более продолжительный временной период.
Плюсы и минусы анодирования Анодированный алюминий — что это? Это металл, который прошел процесс соответствующей обработки. Стоит отметить, что обработка может быть различной по степени своей жесткости. Выбирать тот или иной вариант следует в зависимости от ваших целей и особенностей запланированных эксплуатационных мероприятий. Жесткий вариант достаточно часто выбирается для обработки боковой поверхности колесных конструкций.
Пленка, образующаяся на поверхности металла, окрашивает его во все цвета спектра. Она образует невероятные переливы, сочетания оттенков. Цвет непосредственно связан с толщиной оксидного слоя и величиной напряжения. Получить одинаковый оттенок практически невозможно. У ювелиров, работающих с титаном, есть свои секреты по созданию металла разных цветов. Стойкость покрытия зависит от сплава и места ношения. Если оно предназначено для ношения в полости рта, то срок службы составит не более трех лет. В ушах прослужит немного дольше.
Сплав, который содержит слишком много примесей, после анодирования не блестит, непригоден для использования Плюсы и минусы Титан является самым популярным из металлов, поддающихся анодированию.
Вторя стадия — электрохимия На этой стадии собственно и создается анодированное алюминиевое покрытие. Тщательно подготовленную заготовку вывешивают на кронштейны и опускают в ванну с электролитом, располагая между двумя катодами. Для алюминия и его сплавов используются катоды, изготовленные из свинца. Обычно в состав электролита входит серная кислота, но могут использоваться и другие кислоты, например, щавелевая, хромовая в зависимости от будущего предназначения обработанной детали. Щавелевая кислота используется для создания изоляционных покрытий разных цветов, хромовая — для обработки деталей, имеющих сложную геометрическую форму с отверстиями небольшого диаметра. Время, необходимое для создания защитного покрытия, зависит от температуры электролита и от силы тока. Чем выше температуры и ниже сила тока, тем быстрее проходит процесс. Однако в этом случае поверхностная пленка получается достаточно пористой и мягкой.
Для получения твердой и плотной поверхности требуются низкие температуры и высокая плотность тока. Для сернокислого электролита диапазон температур составляет от 0 до 50 градусов, а удельная сила тока - от 1 до 3 Ампер на квадратный дециметр. Все параметры для проведения этой процедуры отработаны годами и содержатся в соответствующих инструкциях и стандартах. Третья стадия — закрепление После завершения электролиза изделие, имеющее анодированное покрытие, закрепляют, то есть закрывают поры в защитной пленке. Это можно сделать путем помещения обработанной поверхности в воду либо в специальный раствор. Перед этой стадией возможна эффективная покраска детали, поскольку наличие пор позволят обеспечить хорошее впитывания красителя. Развитие технологий анодирования Для получения сверхпрочной оксидной пленки на поверхности алюминия был разработан способ использования сложного состава различных электролитов в определенной пропорции в сочетании с постепенным увеличением плотности электрического тока. Используется своеобразный «коктейль» из серной, винной, щавелевой, лимонной и борных кислот, а сила тока в процессе постепенно увеличивается в пять раз. Благодаря такому воздействию меняется структура пористой ячейки защитного оксидного слоя.
Отдельно следует упомянуть технологии изменения цвета анодированного объекта, которое возможно сделать разными способами. Самым простым является помещение детали в раствор с горячим красителем сразу после проведения процедуры анодирования, то есть до третьей стадии процесса. Несколько сложнее организован процесс окрашивания с использованием добавок непосредственно в электролит.
Анодированное покрытие: что это, где применяется, как изготавливается
The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category "Performance". It does not store any personal data. Functional functional Functional cookies help to perform certain functionalities like sharing the content of the website on social media platforms, collect feedbacks, and other third-party features. Performance performance Performance cookies are used to understand and analyze the key performance indexes of the website which helps in delivering a better user experience for the visitors.
Анодированная поверхность придает металлу ряд новых свойств, дополнительную защиту от коррозии, повышение долговечности, в частности, лучшую устойчивость к царапинам, и, конечно, эстетический внешний вид. Поскольку алюминий так широко используется в сотнях отраслей промышленности, имеет смысл анодировать алюминий, чтобы он приобрел новые свойства. Само покрытие может иметь толщину от 0,00393701 до 0,03937012.
В отличие от других покрытий анодирование алюминия сохраняет естественный блеск металлов, его текстуру и эстетику самого металла. История анодирования Анодирование металлов впервые было использовано в промышленном масштабе в 1923 году. 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.
Попробовав покрыть небольшой участок, получил следующий результат. Участок покрытый лаком получился более насыщенным и ярким цветом. Далее детали были отданы обратно irazor для покраски лаком. И вот что у него в итоге получилось. Фото не высокого качества, но даже на нём видно, что цвет изменился и стал насыщенно-красным. Получается, что от подготовки поверхности Очень сильно зависит конечный результат, пришли к выводу, что более шероховатая поверхность иначе приламливается свет, чем когда она смочена или покрыта лаком, вследствие чего меняются её отражающие свойства и цвет начинает проявлять себя, как с красками Металик, под лаком она начинает блестеть более насыщено.
Ну и для полноты эксперименотов была опробована анодировка алюминиевой трубки, купленной в Леруа, причём продаётся как уже анодированная трубка называется Под серебро так и не покрытая, причём не покрытая, почти в 2 раза дешевле Полируем до зеркала и устанавливаем подвесы-пружинки. Анодируем, причём при расчётах площади и тока учитываем и внутреннюю поверхность трубки ; И снова получаем золотистую плёнку. Вуаля, получаем красивые трубочки для одного интересного изделия ; Трубки не покрыты лаком, внутренняя поверхность тоже анодирована и окрашена получилась. Итого: Процесс анодирования в Щавелевой кислоте значительно проще и менее вреден чем в серной, щавелевая в разы менее агрессивна к таре и изделию, проще в плане температуры, единственный минус это более высокое напряжение при процессе.
Что такое анодированный алюминий? Анодирование — это распространенный метод финишной обработки, используемый при выборе материалов из цветных металлов, включая алюминий, титан и магний.
Анодирование представляет собой электрохимический процесс, который преобразует внешнюю поверхность металлических деталей в прочный и устойчивый к коррозии и царапинам слой. Этот процесс также является очень декоративным, предлагая профессиональную блестящую отделку различных цветов. Как работает анодирование алюминия? Процесс, который может показаться сложным из-за протекающих различных электрохимических реакций, на самом деле довольно прост и рентабелен, что делает анодирование популярным во многих отраслях промышленности. Вот как анодировать алюминий: Во-первых, перед анодированием необходимо очистить алюминиевую деталь. Затем его помещают в ванну с электролитическим раствором и прикладывают постоянный электрический ток.
Это создает положительный электрический заряд в алюминии и отрицательный заряд в пластинах электролита раствора. Результирующая электрохимическая реакция создает поры на поверхности алюминиевого компонента, которые позволяют алюминиевой подложке связываться с отрицательно заряженными ионами O2 в растворе с образованием оксида алюминия. В конечном итоге это приводит к созданию барьерного слоя из анодного оксида на поверхности детали, который более устойчив и долговечен, чем нижележащий алюминий. Доступные материалы для анодирования Анодирование в зависимости от принципа доступно только для токопроводящих материалов, таких как металлы, но это не означает, что алюминий является единственным вариантом. Фактически, анодированные металлы также включают магний и титан. Однако, поскольку многие люди задаются вопросом, можно ли анодировать сталь или нержавеющую сталь, это недоступно, потому что оксид железа ржавчина не образует плотного, стойкого, устойчивого к коррозии покрытия на стали, поэтому его нельзя анодировать с пользой.
Различные типы анодирования алюминия Существует три обычно используемых типа анодирования, каждый из которых приводит к разному набору функциональных и эстетических свойств. Тип I — анодирование хромовой кислотой При анодировании типа I хромовая кислота используется для создания тонкого покрытия на поверхности металлических деталей до 0,0001 дюйма. Хотя тип I является самым тонким анодирующим покрытием, он все же приводит к получению деталей с повышенной коррозионной стойкостью. Однако тип I также дает наименьшее поглощение цвета при окрашивании. Тип II — анодирование серной кислотой При анодировании типа II вместо хромовой кислоты используется серная кислота, что приводит к немного более толстому поверхностному слою на алюминиевой детали. Анодированная серная кислота имеет толщину от 0,0002 до 0,001 дюйма и лучше подходит для окрашивания деталей.
Детали из анодированного твердого покрытия имеют лучшую стойкость к истиранию и способность к окрашиванию; однако тип III не может быть идеальным для деталей с очень жесткими допусками. Какой тип анодирования выбрать? Какая разница? Учитывая различный сценарий применения, в котором будут использоваться ваши детали, выбор типа процесса анодирования является весьма важным шагом. Вот краткое сравнение для вашей справки. Тип I использует хромовую кислоту для создания тонкого покрытия на поверхности металлических деталей.
Он обычно используется там, где требуется устойчивость к коррозии, в том числе для деталей самолетов. При анодировании типа II используется серная кислота для создания немного более толстого поверхностного слоя на алюминиевой детали. Он обычно используется для отделки товаров народного потребления, компонентов самолетов, архитектурных деталей и кухонной посуды. Тип III аналогичен типу II, но дает более толстый коррозионно-стойкий слой, что делает его хорошо подходящим для деталей, которые должны выдерживать экстремальные температуры и химическое воздействие. Например, анодирование типа III используется военными для изготовления прочных металлических деталей. Если вы не можете решить, какой тип анодирования больше подходит для вашего проекта, RapidDirect может помочь.
Мы даем профессиональные предложения на основе вашего проекта. Загрузите свои файлы дизайна и свяжитесь с нами. Каковы варианты цвета анодированного алюминия? Одно из самых значительных преимуществ анодирования — это наличие различных цветов. Стандартные цвета анодирования включают прозрачный, бронзовый, шампанский и черный. RapidDirect также предоставляет цветные карточки с номером Pantone, чтобы вы могли выбрать нужный цвет.
Некоторые из дополнительных цветов анодированного алюминия можно найти на изображении ниже: Преимущества анодированного алюминия Алюминий — широко используемый материал из-за его полезных свойств, хотя металл не ржавеет, он все же подвержен воздействию элементов и он может изнашиваться, особенно из-за воздействия кислорода. В этом разделе мы расскажем о преимуществах анодирования алюминиевых деталей. Улучшение свойств материала Во-первых, процесс чистовой обработки значительно улучшает свойства материала на поверхности детали, включая повышение устойчивости к коррозии, царапинам и погодным условиям. Кроме того, поскольку процесс является электрохимическим, барьерный слой, созданный с помощью анодирования, становится частью компонента, а это означает, что он не может отслаиваться или отслаиваться, как лакокрасочные покрытия. Что касается свойств, следует отметить, что внешний анодированный слой детали обладает изоляционными свойствами, то есть детали могут иметь более низкую электропроводность, чем раньше. Лучшее качество поверхности Вторая ключевая причина, по которой многие клиенты предпочитают анодировать свои алюминиевые изделия, — это декоративное анодированное покрытие.
Анодирование также позволяет нанести цветную отделку на металлические детали. Существует практически бесконечное количество цветов на выбор, включая прозрачный анодированный алюминий, черный анодированный алюминий, синий, золотой, серый, красный и т. Советы по дизайну анодирования алюминия 1. Следите за допусками Если вы знаете, что хотите применить В процессе анодирования вашего алюминиевого компонента имейте в виду, что этот процесс действительно увеличивает толщину детали, что может хотя и незначительно повлиять на допуски детали. Если жесткие допуски имеют решающее значение, рассмотрите вариант анодирования типа I или типа II или примите во внимание дополнительный слой на этапе проектирования. Кромки и углы При анодировании важным советом при проектировании является обеспечение того, чтобы все кромки и углы заготовки имели радиус не менее 0,5 мм.
Конструкции деталей также не должны иметь заусенцев. Причина таких конструктивных соображений заключается в том, что они помогают предотвратить перегрев и даже возгорание заготовки из-за высокой концентрации электрического тока. Рассмотрите возможность использования других этапов чистовой обработки. Поскольку анодирование — это электрохимический процесс, он не имеет такого же эффекта, как дробеструйная очистка или полировка. То есть, если обработанная деталь сразу подвергается анодированию, вполне вероятно, что на поверхности готовой детали останутся следы станка или царапины. По этой причине, если требуется полностью однородная обработка поверхности, может быть полезно заранее использовать полировку, дробеструйную очистку или другой процесс механической отделки.
При этом анодирование сделает поверхность детали более гладкой, чем раньше. Работа с партиями Если вы окрашиваете алюминиевые детали или изделия, рекомендуется анодировать их небольшими партиями. Это обеспечивает большую однородность цвета, поскольку может быть трудно точно сопоставить цвет от одной партии к другой. Идеальный сценарий для обеспечения однородности цвета — это сразу анодировать небольшую партию мелких деталей. Применения для анодирования алюминия Анодирование — это высококачественный и доступный процесс окончательной обработки, который сделал его популярным для множества применений в самых разных отраслях промышленности. Его использование настолько широко, что вполне вероятно, что вы столкнетесь с анодированной металлической деталью в течение дня.
Некоторые отрасли промышленности, которые регулярно используют анодирование, — это аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, архитектура, производство потребительских товаров и товаров для дома. И хотя невозможно перечислить все конкретные области применения анодированного алюминия, вот некоторые из них: кухонное оборудование, кожухи воздуховодов, осветительные приборы, продукты для приготовления пищи, фотооборудование, радиооборудование, электронные корпуса и многое другое. Как определить успешность анодирования? Есть способы узнать, подверглась ли деталь анодированию. Во-первых, обычно по матовому покрытию можно сказать, что создает анодирование. Кроме того, вы можете использовать простой скретч-тест.
Поцарапайте монету по поверхности алюминиевой детали: если видна царапина, скорее всего, деталь только что отполирована, а не анодирована. Анодированная деталь будет полностью устойчивой к царапинам.
Свойства и применение анодированных покрытий
При анодировании защитная пленка из окислов образуется из самого защищаемого металла. Глубоким, или твёрдым анодированием называют технологический процесс, в результате которого на поверхности алюминиевых сплавов образуется защитный слой толщиной свыше 50 мкм. Смотрите видео онлайн «Подробно об анодировании-нужно ли анодирование на деталях из алюминия? Гальваническое анодирование представляет собой процесс образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления в проводящей среде. Анодирование алюминиевых и стальных конструкций;Статьи/Статьи по алюминиевым конструкциям.
Для чего проводят анодирование алюминиевого профиля?
- Что такое анодированный профиль?
- Для чего необходимо анодирование
- 16 основных преимуществ анодированного алюминия
- Плюсы и минусы анодирования
- Понятие анодирования
Что такое анодирование алюминия
В процессе анодирования на поверхности металла выделяется кислород и нарастает слой оксида алюминия Al2O3 — корунд. Когда его толщина становится достаточной, деталь заметно меняет окраску, приобретая выраженный темный оттенок. Это и служит сигналом к окончанию процесса. Вблизи качественный "холодный" анодный слой выглядит вот так: Хороший, твердый и качественный слой на микроуровне напоминает множество вертикальных трубочек, сросшихся друг с другом стенками. При этом сверху трубочки открыты- это важная их особенность. Диаметр трубочек крайне мал - 100-300 ангстрем. Толщина стенки - тоже около 100-200 ангстрем. Кстати диаметр "трубочек"сильно зависит от температуры анодирования: чем холоднее, тем он меньше. А чем тоньше "трубочки", тем прочнее пленка, из них состоящая!
Но не всегда пленка имеет такой вид. Если анодный слой у нас получился рыхлый, непрочный, в основном, из за завышенной температуры процесса то и смотрится он совсем по другому: Зарегистрируйте блог на портале Pandia. Бесплатно для некоммерческих и платно для коммерческих проектов. Регистрация, тестовый период 14 дней. Условия и подробности в письме после регистрации. Царапины сделаны ногтем- настолько мала прочность анодного слоя: Точность выдерживания техпроцесса анодирования прежде всего - температуры! А значит - и высокой прочности анодного слоя! Два процесса анодирования.
Есть два основных, отличающихся друг от друга процесса анодирования. Коренным образом их отличает лишь температура процесса. Хотя она, эта температура, влияет настолько сильно, что в итоге получаются очень разные результаты. В случае "теплого" процесса размеры "трубочек" велики, что ведет к двум следствиям: во первых анодный слой получается не очень прочным и твердым - это минус. Но во вторых - в "трубочки" большого диаметра легко ввести краситель, мельчайшие частицы которого еще проходят в эти "ворота". 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.
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. 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.
Этот процесс был тогда назван «процессом Бенгоу-Стюарта» «Bengough-Stuart process». Его модификация, с применением серной кислоты была запатентована в 1927г. Она быстро стала наиболее часто применяющейся и остается таковой в наши дни. Анодированный алюминиевый профиль достиг пика популярности в 1960-1970х годах, с тех пор постепенно вытесняется более дешевыми способами защитных покрытий: пластмассами и порошковыми покрытиями. 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.
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. Свойства оксидных покрытий на анодированном алюминии. Аноднооксидное покрытие на поверхности алюминия и его сплавов благотворно сказывается на его коррозионной стойкости во многих средах, где оксид более стоек, чем основной металл. Оно успешно защищают алюминий от атмосферной коррозии, в нейтральных и слабокислых растворах неорганических солей: стойкость анодно-окисных покрытий в морской атмосфере и морской воде подтверждена многолетней эксплуатацией оксидированных алюминиевых деталей. На рисунке 13 показаны коррозионные кривые для чистого алюминия и алюминия с аноднооксидными покрытиями. Рисунок 13 — Коррозионные кривые для чистого и анодированного алюминия: SAA - покрытие с уплотнением в воде, IC - покрытие с наполнением в неорганическом красителе, BD - покрытие с наполнением в органическом красителе, EC - электрохимическое окрашивание, Bare Al - чистый алюминий. Для чистого алюминия коррозионное сопротивление составляет 0,5953 кОм, ток коррозии 130,86 мА.