Сегодня давайте посмотрим на анодирование алюминия, процессы и детали, которые помогут показать, почему анодирование так популярно и важно.
Анодированный алюминий
вполне честный вариант анодирования, дающий тоже неплохую защиту и приличный внешний вид. Что такое анодирование алюминия. Анодирование представляет собой метод повышения коррозионной стойкости металлических деталей за счет образования на их поверхности оксидного слоя. Что такое анодирование и в чем заключаются преимущества анодированных металлоконструкций от не прошедших такую обработку? Что такое анодирование алюминиевого профиля. Если обратиться к научным терминам, то анодирование представляет собой процесс создания оксидной пленки на поверхности металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде.
Рассказываем вам об одном из самых перспективных направлений обработки алюминия и его сплавов!
Поверхность, созданная в процессе анодирования, также делает металлы более подходящими для окрашивания и окраски, позволяя преобразовывать металлические поверхности в различные цвета. В отличие от других металлических покрытий, анодирование позволяет металлу сохранить свой металлический вид. Какие материалы можно анодировать? Наиболее распространенными анодированными материалами являются алюминий и алюминиевые сплавы, но процесс анодирования можно применять и к другим металлам, таким как медь, титан, марганец, магний, цинк и нержавеющая сталь. Какой материал анодируется чаще всего? Алюминий является наиболее часто анодируемым материалом. Анодирование алюминия — популярная профилактическая мера, защищающая поверхность металла от коррозии и износа. Поверхность анодированного алюминия в три раза прочнее, чем у обычного алюминия, и она не отслаивается, не отслаивается и не отслаивается даже после окрашивания.
Продукт никогда не будет ржаветь, тускнеть или подвергаться атмосферным воздействиям благодаря контролируемому слою окисления алюминия, полученному анодированием. Какие цвета можно окрасить металл при анодировании? Анодированные поверхности могут быть окрашены в любой оттенок. Однако не все красители одинаковы, и есть несколько цветов, которые используются чаще, чем другие. Красный, синий, зеленый, черный, желтый, фиолетовый и оранжевый цвета являются одними из наиболее часто используемых цветов анодирования. Как анодировать алюминий Алюминий можно анодировать, выполнив следующие действия: 1. Предварительная обработка: очистите алюминиевый компонент или лист перед тем, как поместить его в ванну с кислотой.
Желаемый внешний вид может быть достигнут путем применения либо яркой, либо сатиновой отделки. Легкое травление используется для получения сатинированной поверхности — ровной матовой поверхности. С другой стороны, блестящая отделка достигается с помощью светлого анодирования погружением, когда используется раствор фосфорной и азотной кислоты. Алюминиевые профили с глянцевой или матовой отделкой обеспечивают безупречную гладкую поверхность для анодирования. Анодирование: в зависимости от используемого метода анодирования алюминий помещают либо в ванну с хромовой кислотой, либо в ванну с серной кислотой. Материал должен быть погружен в ванну с кислым электролитом, пока через него протекает электрический ток, чтобы образовался анодный оксидный слой. После завершения процесса изделие можно вынуть из ванны, почистить и высушить.
Окрашивание: после анодирования детали могут быть окрашены в любой желаемый цвет. Существует множество методов окрашивания анодированного алюминия.
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. Эта защита способна справляться с воздействием даже соленой воды. В дизайне. Использование специальных красителей можно придавать алюминию абсолютно разные цвета.
Благодаря этому изделиям можно придавать красивый внешний вид. Чистые руки. Нередко алюминий используется для создания перил, рукояток, поручней и прочее. Если он будет без анодного покрытия, то на руках могут оставаться следы.
Чтобы это исключить все эти детали анодируют, что позволяет держать руки в чистоте. Для достижения таких результатов поры анодного покрытия наполняются. Отражение в проекторах. Технология сернокислого анодирования используется для защиты отражателей прожекторов.
Это отражение будет сохраняться годами. А если необходимо почистить его поверхность, то для этого нет никаких проблем. В тепловых отражателях. Используется анодированный алюминий в нагревательных рефлекторах.
Поверхность легка к любому очищения.
При подаче тока на них на поверхности анода выделяется кислород и начинает формироваться защитный слой. Существует несколько вариантов анодирования. Они отличаются составом электролита и разными условиями рабочего процесса. Но основное отличие в температуре электролита. Именно температура является основополагающим, влияющим на качество фактором в анодировании.
Существует легкоповторяемый процесс обработки при комнатной 15-20 градусов температуре. Он несложен, позволяет получать довольно красивое после окраски в органических красителях покрытие любого цвета. Вот несколько результатов такого процесса: Деталь до анодирования Она же после анодирования и окраски Деталь до анодирования, после него и после окраски в черный цвет Деталь после анодирования. Краситель - обычная аптечная зеленка. Увы, тёплое анодирование не лишено недостатков. Обработанные по этому процессу детали, несмотря на всю свою красоту, не имеют высокой антикоррозионной защиты.
Механическая защита покрытия также не слишком велика - обычная стальная игла легко процарапывает такое покрытие. В особо неудачных случаях защитный слой удается даже стереть рукой - настолько он может быть рыхл и непрочен. Но с другой стороны, подобное «низкопрочное» покрытие является прекрасной основой для покраски. Покрытие имеет очень высокую адгезию к органическим красителям и эпоксидным клеям. Хорошо ложатся также матовые нитро - и прочие эмали. Несмотря на более высокую сложность, «холодный» температура обработки -10...
Да, есть и такое явление — растворение слоя. На самом деле, слой одновременно нарастает со стороны металла и растворяется с внешней стороны. Скорость роста слоя более менее одинакова для обоих процессов. А вот скорость растворения внешней стороны защитной пленки - у «холодного» процесса намного ниже. Потому и возникает возможность получить действительно толстый слой. Для справки: при «тёплом» процессе скорость внешнего растворения слоя вскоре достигает скорости внутреннего роста, потому получить толстый слой невозможно в принципе.
Повторюсь, самое надежное и прочное покрытие образуется при "холодном" процессе. Вот несколько деталей, обработанных по этому процессу: Деталь до анодирования. Деталь после анодирования. Как видите, деталь приобрела приятный коричнево-золотистый цвет и высокую прочность защитной пленки - твердость слоя намного выше чем твердость закаленной стали. Механическая защита и коррозионная защита такого анодного слоя великолепны, поэтому такой тип анодирования наиболее привлекателен и распостранен.
Цвет может быть нанесен 2 способами: Интегральное нанесение цвета.
Этот процесс окрашивания алюминия дает желаемый цвет, когда анодирование проводится в ванне. Этот процесс дает алюминию более стойкое к истиранию покрытие, но недостатком является стоимость: просто требуется гораздо больше электроэнергии, что делает его более дорогим вариантом. Электролитическая окраска. Этот вид обработки придает цвет алюминиевой детали, потому что процесс анодирования создает стабильные и устойчивые поры на поверхности алюминия, а краситель просто заполняет эти поры. Металл погружается в ванну, которая содержит неорганическую соль металла. Ток подается и откладывает соль металла в основании пор.
Уплотнение оксидной пленки Перед тем, как использовать анодированную деталь, необходимо закрыть поры окрашенного металла. Если оставить его «незапечатанным», поверхность деталей будет подвержена повреждениям. Части, которые не нуждаются в окрашивании, все еще имеют этот шаг, чтобы повысить устойчивость к коррозии и истиранию при сохранении естественного цвета металла. Преимущества анодированного алюминия, такие как устойчивость к коррозии и истиранию, в сочетании с удивительным внешним видом из огромной цветовой гаммы открывают множество областей применения.
Механизм и технология анодирования Ан.окс. Структура и свойства оксида алюминия в покрытии.
Фирменное покрытие Kashima Coat на вилках Fox Factory. При желании также всегда можно найти мастера, готового анодировать детали велосипеда в разные цвета, например, если вы хотите фиолетовый вынос или красный руль. Анодировке поддается большинство алюминиевых деталей, но обычно на анодирование приносят втулки, рули, звезды, выносы, рулевые и подседельные штыри. При желании можно анодировать и раму, например, можно встретить людей, которые анодируют коромысло своего двухподвеса. Кроме того, алюминиевую деталь можно анодировать титаном и получить цвет Oil Slick, он же Petrol - нефтяное пятно, если переводить на наш язык. На выходе получается целая радуга ярких цветов:.
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. Специальное легирование за счет выпадения частиц в объеме пористого слоя, но не в самих порах — метод интегрального окрашивания. При этом методе, в раствор электролита для анодирования добавляют органические соли, благодаря которым и происходит покраска изделия. Электролитическое окрашивание с помощью специального легирования за счет дополнительного расширения пор вблизи их дна метод интерференционного окрашивания. Технологически сходен с методом интегрального окрашивания, но позволяет получить большее количество оттенков, благодаря формированию специального светоотражающего слоя. В точилках Профиль К03 анодированию в обязательном порядке подвергается рамка поворотного механизма. Эта деталь постоянно подвергается нагрузке во время заточки и трению, от перемещающихся по ней зажимов.
Алюминий быстро окисляется, в процессе чего на нем образуется защитная пленка, делающая его более инертным. Но такой естественной защиты недостаточно для предотвращения коррозии. Чтобы материал был более устойчивым к коррозии, стал тверже и прослужил дольше, его покрывают слоем специальной краски или проделывают оксидирование искусственное образование защитной пленки на поверхности. В свою очередь, процесс оксидирования делится на 2 подвида: химическое воздействие раствором хрома и непосредственно само анодирование методом поляризации в электролите. Разновидности анодирования В независимости от того факта, что данный металл самый распространенный и его широкого применяется в промышленности, он имеет один существенный недостаток, это неустойчивость к механическим воздействиям.
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. 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.
Анодированный алюминий
Перед тем, как анодировать, алюминий обрабатывают в различных химических ваннах, чтобы получить яркую, полужирную или матовую поверхность. Затем подготовленная поверхность алюминия попадает в ванну для анодирования, где присутствует сернокислый электролит с зарядом постоянного тока низкого напряжения, что приводит к электролитической реакции и образованию оксидного слоя. Эта пленка впоследствии может быть окрашена водными красителями, а затем окончательно запечатана в кипящей деионизированной воде. В результате получается декоративная и прочная отделка. Анодирование устойчиво к царапинам, не отслаивается, не отслаивается и не выцветает, и подходит для высокоскоростной подачи чаши. В течение некоторого времени анодирование называли «зеленой» или экологически чистой обработкой металлов. В процессе этого процесса в окружающую среду выделяется мало токсинов, почти не используются тяжелые металлы, а также используются химические вещества и металлы, которые легко перерабатываются. Готовые изделия из анодированного алюминия нетоксичны и безопасны для использования во многих упаковках для потребительских товаров, включая косметику и напитки.
За последние несколько десятилетий производители контейнеров для косметики значительно сократили использование полированной и лакированной отделки, которые производят выбросы растворителей в качестве побочного продукта, или покрытий, которые используют тяжелые металлы и имеют остаточные опасные отходы, и перешли на анодированные алюминиевые покрытия. Почти все основные производители упаковки для косметики обычно используют анодированную отделку для металлических упаковок. Anomatic Corp. Компоненты из анодированного алюминия, которые она разрабатывает и производит, предназначены для упаковки насосов для ароматизаторов и лосьонов, колпачков и укупорочных средств для ухода, туши для ресниц, губных помад и карандашей для подводки глаз, и это лишь некоторые из них. Основная философия компании заключается в том, что производство продукции за счет нанесения ущерба окружающей среде недопустимо. В соответствии с этой философией компания взяла на себя долгосрочное обязательство по защите окружающей среды с помощью современных процессов обработки и переработки отходов. Выбор алюминия Производство компонентов из анодированного алюминия в Anomatic начинается с выбора основного металла и сплава.
Алюминий — самый коммерчески пригодный для вторичной переработки металл, используемый сегодня. Поскольку переработанный алюминий уже находится в металлическом состоянии, вся энергия, затрачиваемая на очистку руды и превращение ее в металл, сохраняется при ее переработке. Простое плавление алюминия снова делает его пригодным для использования. Все отходы на предприятии Anomatic бракованные из-за несоответствия визуальным или габаритным характеристикам отправляются на местные предприятия по переработке. Кроме того, алюминиевая отделка, которая снимается после штамповки, также отправляется на переработку. В то время как большая часть продукции, производимой компанией, производится из обычных базовых сплавов, таких как 5657 и 9020, некоторые производители косметической упаковки начали указывать переработанные алюминиевые сплавы, такие как 3004. Anomatic участвует в этой инициативе.
Необходимо соблюдать осторожность, поскольку переработанный алюминий может содержать тяжелые металлы, особенно свинец и кадмий. Тяжелые металлы вызывают беспокойство, потому что этапы предварительной анодирования влекут за собой удаление металла, поэтому эти металлы могут попадать в сточные воды. Многие из переработанных сплавов имеют более высокие концентрации перечисленных металлов в результате плохой изоляции источников тяжелых металлов от алюминиевого лома. Однако при соблюдении надлежащих критериев выбора переработанный сплав может использоваться в соответствии с ограничениями CONEG. Штамповка и обезжиривание Этап изготовления включает в себя глубокую вытяжку алюминиевой рулонной заготовки различных форм и размеров с использованием высокоскоростных трансферных прессов. Масла для штамповки легко захватываются и используются повторно. Масляный лом пропускается через центробежный отжим для стружки, а затем чистый лом отправляется на переработку, а масло повторно используется в прессах.
Штампованные изделия проходят обезжиривание на водной основе, где масла улавливаются через ультрафильтрацию и коалесцирующие фильтры, а затем отправляются на программу смешивания топлива. Поскольку при обезжиривании не используются какие-либо растворители, захваченные штамповочные масла не опасны и легко смешиваются с жидким топливом. Процессы штамповки и обезжиривания не производят выбросов или вредных отходов. Анодирование В процессе анодирования используется несколько неорганических кислот азотная, серная и фосфорная. Кислоты смывают алюминиевые детали между этапами процесса, чтобы предотвратить загрязнение ванны. В этих кислотных ваннах растворяется металлический алюминий. Твердые вещества удаляют с помощью обычного осаждения гидроксидом с последующим осветлением и фильтрацией.
Фильтр-пресс производит твердый осадок гидроксида алюминия, который является неопасным отходом и отправляется на свалку. Осветленная промывочная вода нейтрализуется и отправляется в канализацию. Все сточные воды, покидающие предприятие, контролируются с помощью устройства для непрерывного отбора проб, которое работает 24 часа в сутки, 365 дней в году. Аттестованная EPA химическая лаборатория на месте, в которой используется оборудование для влажного химического анализа и испытания металлов, укомплектована обученными специалистами в рабочее время. Результаты испытаний на чистоту сточных вод ежедневно передаются в местное предприятие по очистке сточных вод. Никель — это один из регулируемых тяжелых металлов, используемых в процессе анодирования Anomatic. Никель образуется из разбавленного раствора ацетата никеля, используемого в процессе герметизации, в котором анодная пора закрывается герметизируется путем гидролиза.
Промывочная вода со стадии герметизации отделяется и проходит через отдельную систему обработки никелем. Металлический никель удаляют из сточных вод путем осаждения гидроксида металла с последующим осветлением и фильтрацией. Полученный кек гидроксида никеля отправляется на никелевый завод для переработки. Этот процесс анодирования не приводит к остаточным опасным отходам. Наконец, все кислотные выбросы в атмосферу улавливаются и тщательно очищаются системами очистки, которые разрешены и регулярно проверяются Агентством по охране окружающей среды Огайо. Газы оксидов азота NOx , образующиеся в ваннах для химического осветления, химически преобразуются в газообразный азот и водяной пар. Кислые газы нейтрализуются, а запахи устраняются с помощью многоступенчатых башенных скрубберов с насадкой и абсорбцией щелочи с высоким pH.
Вторичная переработка Помимо усилий по переработке алюминия, штамповочного масла и металлического никеля, компания также имеет сложные процессы и программы по переработке фосфорной кислоты и титанового лома. Его система рециркуляции фосфорной кислоты использует оборудование ионного обмена и вакуумного разделения для очистки и повторного использования воды с фосфорной кислотой, выделенной на линиях анодирования. Более 85 процентов всей фосфорной кислоты перерабатывается, тем самым предотвращая крупномасштабное загрязнение фосфатами последующих систем водоснабжения. Титан используется в запатентованной системе конвейерных лент Anomatic и в ее стойках для анодирования. Поскольку ремни и стойки со временем изнашиваются, титановый лом улавливается и продается обратно на титановые заводы для повторного использования. Вопросы безопасности Процесс анодирования Anomatic не содержит никаких регулируемых тяжелых металлов хром VI, свинец, ртуть, кадмий, барий, мышьяк и селен , как указано в Z66. Единственными тяжелыми металлами, которые использует компания, являются никель II используется в процессе герметизации и хром III красители.
Гидроксид никеля в анодном покрытии находится в микроскопической концентрации и либо химически связан с анодной порой, либо осаждается внутри пор. Он стабилен как химически, так и физически, не растворяется в воде, поэтому не может быть растворен. Трехвалентный хром — это встречающаяся в природе форма хрома, которая является важным элементом нашего рациона и присутствует в витаминных добавках. Красители хрома III обычно считаются безопасными и полностью герметизированы внутри анодированного алюминиевого покрытия, предотвращая контакт или разрушение. Уильям Раш — президент Anomatic Corp. Что такое анодирование? При анодировании используется основной металл — алюминиевый сплав — для создания тонкого, чрезвычайно прочного и устойчивого к коррозии покрытия.
Анодированная поверхность очень твердая и, таким образом, сохраняет и продлевает срок службы алюминиевого изделия. В отличие от анодирования, покрытия — например, краска — могут значительно снизить возможность вторичной переработки алюминия и могут увеличить затраты. В производстве красок, пластмасс и гальванических покрытий используются проблемные материалы, которые могут поставить под угрозу экологические цели. С другой стороны, анодирование является «нейтральным для вторичного использования» с минимальным использованием таких материалов, как летучие органические соединения ЛОС и тяжелые металлы. Коррозионная стойкость анодированного алюминия хорошо зарекомендовала себя для промышленного применения. В транспортных компонентах, строительных элементах, контейнерах для хранения и технологическом оборудовании используется анодирование, чтобы продлить срок службы и расширить возможности алюминиевых конструкций.
Анодирование меди и ее сплавов Этот металл очень плохо поддается оксидированию. Оптимальным считается электрохимический способ, в результате которого происходит изменение цвета. В качестве рабочей смеси используют фосфатные или оксалатные растворы. Процесс отличается высокими технологическими требованиями, поэтому на практике встречается крайне редко. Анодирование титана Процедура считается обязательной, поскольку оксидная пленка не только увеличивает прочность заготовки, защищая от механических повреждений, но и меняет цвет в широком спектре в зависимости от уровня напряжения на протяжении рабочего цикла. Для обработки титана подходит практически любая кислота. Анодирование серебра Для анодного оксидирования серебра специалисты рекомендуют применять серную печень — она способна придать синий или фиолетовый оттенки без изменения свойств серебряной поверхности. Продолжительность рабочего цикла составляет 30 минут. После получения заданного цвета изделие достают из емкости и промывают сначала теплой, а затем холодной водой. Анодирование алюминия Анодирование алюминия получило наибольшее распространение. Разработано множество способов нанесения оксидной пленки, включая цветное покрытие. Особой популярностью пользуется декоративное назначение оксидирования. Технология покрытия не отличается высокой сложностью. При большом желании оксидирование алюминия можно проводить в домашних условиях — это не потребует больших затрат. Анодирование — универсальная технология, которая может использоваться в качестве как подготовительных работ перед покраской, так и самостоятельной защиты металлической поверхности.
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. В результате деталь получается более прочной и устойчивой к внешнему воздействию. Важно помнить о том, что рассматриваемая обработка имеет и свои минусы. В частности, речь идет о том, что у обработанной детали существенно снижается свойство сцепления. Следует быть готовыми и к тому, что обработка данного типа в некоторых случаях может привести к возникновению трещин. Поэтому если для вашего изделия такие негативные последствия являются крайне нежелательными или же вовсе недопустимыми, следует отдать предпочтение другим типам обработки или же оставить металлическую деталь в ее изначальном виде. Анодирование алюминия, технология которого была рассмотрена выше, должно использоваться только в том случае, если вы уверены в необходимости и качестве итогового результата.
В результате анодирования пленка выходит желтоватого цвета, имеет достаточную прочность и отличную пластичность. При изгибании покрытой поверхности слышен характерный треск пленки, но свойства она от этого не теряет. Недостатком является слабая пористость и ухудшенная адгезия по сравнению с сернокислым электролитом. Ортофосфорный электролит. Получаемая пленка очень плохо окрашивается, зато отлично растворяется в никелевом и кислом медном электролите при осаждении этих металлов, то есть применяется в основном как промежуточный этап перед омеднением или никелированием. Хромовый электролит. Полученная пленка имеет красивый серо-голубой цвет и похожа на эмалированную поверхность, процесс получил отсюда название эматалирования. В настоящее время эматалирование очень широко применяется и имеет ряд других вариантов состава электролита, на основе других кислот. Смешанный органический электролит. Раствор содержит щавелевую, серную и сульфосалициловую кислоты. Цвет пленки отличается в зависимости от марки сплава анода, характеристики покрытия по прочности и износостойкости очень хорошие. Анодировать в данном электролите можно не менее успешно алюминиевые детали любого назначения. Оборудование для анодирования алюминия в домашних условиях Теперь вам стало известно, что собой представляет анодирование. Пришло время выяснить, какое именно оборудование необходимо для этого. Итак, для работы потребуется несколько ванночек для деталей с разными размерами. Они должны быть сделаны из алюминия. В качестве альтернативы можно воспользоваться полиэтиленом или пластмассой. Стенки и дно пластиковой ванны должны быть покрыты листами алюминиевой фольги. Это необходимо для создания катодно-анодной установки. У ванны также должны быть высокие теплоизоляционные характеристики. Лишь в этом случае электролит не нагреется сильно, и вам не нужно будет его регулярно менять. После этого делают катод, для чего применяют свинец. Делается эта деталь исключительно из листового материала. Стоит отметить, что площадь катода обязательно должна быть вдвое больше площади обрабатываемой детали. В катоде должны быть специальные отверстия, предназначенные для выпуска газов. После подготовки катода, необходимо изготовить электролит, поместить его внутрь ванны, положить туда элемент и подсоединить к «плюсу» источник электрического тока. Пластину из свинца нужно подключить к «минусу». Для того чтобы металлический сплав начал анодировать, сгодится источник электропитания на полтора ампера и двенадцать ватт. Что касается затрачиваемого времени, то для элементов небольшого размера процедура займет примерно тридцать минут. Чтобы произвести полноценный профиль из алюминия, понадобится три-четыре часа. Расцветка изделия может различаться. Тут все зависит от применяемой методики анодирования в домашних условиях. С применением анилиновых красок детали металла можно выкрасить даже в черные оттенки. Преимущества анодированных поверхностей Выдающиеся антикоррозийные свойства. Оксидная плёнка надёжно защищает от обычной влаги и от большинства агрессивных сред. Прочность оксидной плёнки. Оксиды по своим прочностным физическим характеристикам в большинстве случаев прочнее металла, на котором они образованы. Непроводимость тока. Парадоксальным образом образованная на металле и из металла оксидная плёнка практически является диэлектриком — что находит своё применение в создании электролитических оксидных конденсаторов. Экологический аспект: при производстве посуды нанесённая на неё оксидная плёнка не даёт ионам металла переходить в пищу, не даёт ей подгорать, стенки и дно посуды приобретают устойчивость к большим перепадам температуры. Широкое использование анодированных поверхностей металла в дизайне. Применение в растворах электролита некоторых солей позволяет получать глубокие и насыщенные оттенки. Особенности анодированных Данная процедура широко применяется в промышленных масштабах, кроме того, осуществить самостоятельное оксидирование стали, алюминия или меди можно и в домашних условиях. Последний вариант будет отличаться от профессионального процесса, однако он удобен для обработки небольших деталей. Изделия, которые на своей поверхности имеют образовавшуюся после анодирования пленку, обладают следующими характеристиками: повышенная устойчивость к коррозии; увеличивается прочность таких материалов как сталь и алюминий; изделие становится нетоксичным; отсутствие возможности проведения тока; подготовленная поверхность подходит под дальнейшую обработку с помощью гальванического покрытия. Процедура анодирования металла применяется для производства посуды — обработанные таким методом изделия не пригорают на плите и безопасны для приготовления пищи. Материалы с оксидной пленкой используют при изготовлении некоторых инструментов, строительных материалов, светотехнических приборов, предметов домашнего обихода. Кроме того, обработке подвергаются изделия из серебра. Широко распространено цветное анодирование, которое позволяет придать деталям разнообразный декор. Окрашенные таким способом изделия имеют более ровный и глубокий цвет. Обработанные анодированием поверхности инструментов и приспособлений не растрескиваются при эксплуатации, сохраняя первозданный вид на долгий срок. Кроме того, плоскость становится более крепкой, что позволяет ей выдерживать повышенные нагрузки и механическое воздействие. Анодирование разных металлов Нержавеющая сталь Самый трудный для анодирования объект из-за своей химической инертности. Чтобы получить на ней оксидированную поверхность, нержавейку предварительно подвергают процедуре никелирования. Хотя сейчас ведется активная разработка специальных диффузионных паст, на которых оксид будет образовываться без никелевой «подушки». Медь Оксидированию поддаётся плохо, а там, где это требуется, применяют дорогие соли в качестве присадок к электролитам или используют не экологичные фосфатные или оксалатные растворы. На практике этот процесс применяют крайне редко. А также дополнительно придаёт изделиям декоративность, кардинально меняя цвет. Титан очень нетребователен к составу кислот для электролитических реакций — подойдёт практически любая. Серебро Для создания оксидной плёнки на серебре, применяют серную печень — сплав порошкообразной серы с поташом при сильном нагревании без присутствия воды. Впрочем, такой метод нанесения оксидных плёнок применяют и для бронзы, где получаемая плёнка называется искусственной патиной. На серебре обработка таким реактивом способна дать синий и фиолетовый цвета. Но без изменения свойств серебра как металла. Анодирование алюминия Оксидирование этого металл даёт самые широкие возможности с широчайшей сферой применения. Есть много способов образования на поверхности этого металла оксидов, более половины из них связаны с получением цветных ярко окрашенных, поверхностей. Чем отличается анодированный алюминий от обычного — Металлы, оборудование, инструкции На сегодняшний день алюминий остается очень важным и востребованным материалом для изготовления всевозможных деталей, подделок и прочее. Можно перечислить массу его преимуществ, например, небольшой вес, достаточная прочность, не подвергается коррозии, его легко обрабатывать для дальнейшего использования. Но при всем этом, многих не привлекает его внешний вид. Если вы хоть раз пробовали красить алюминий, то ваши попытки могли заканчиваться безуспешно, ведь краска держится на алюминии очень плохо. Если его использовать без краски, то очень скоро он покроется темными пятнами. Чтобы все это не допустить, была разработана технология анодирования алюминия. Предлагаем вам рассмотреть вопрос о том, что такое анодированный алюминий, какие существуют его разновидности, в каких сферах используется анодированный алюминий и можно ли анодировать этот материал своими руками. Анодирование — что это Под анодированием подразумевается анодное оксидирование. То есть это процесс, в результате которого на поверхности алюминия образуется или появляется оксидное покрытие. Вследствие этого процесса происходит окисление металла. В результате алюминий становится неуязвимым для негативного воздействия извне. То есть окисленное место становится намного прочнее. Применение анодированного алюминия Существует множество сфер использования для достижения абсолютно разных целей. Сейчас рассмотрим их: Основа для окраски. Защищенное покрытие способно удерживать слой краски продолжительное время.
Анодирование алюминия что это такое: анодированный алюминий по выгодной цене
| Как анодировать металл в домашних условиях? | Что такое анодирование и в чем заключаются преимущества анодированных металлоконструкций от не прошедших такую обработку? |
| AbavaNet - Отделка конструкций: анодирование, оксидирование | Обычно анодирование проводят при постоянном токе в гальваностатическом или потенциостатическом режиме. |
| Что такое анодирование алюминия – процесс и технология цветной анодировки | Анодирование алюминия — наиболее эффективный способ защиты поверхности профиля от коррозии, исключающий отслоение покрытия и подпленочную коррозию. |
Анодирование разных металлов, преимущества метода, оборудование
Японцы использовали анодирование щавелевой кислотой с 1923 года, и оно было широко применено немцами, особенно в архитектурных решениях. Анодирование алюминиевых профилей широко использовалось в архитектуре в 1960-х и 70-х годах. Цветное анодирование Когда вы думаете об анодировании алюминия, в первую очередь, это поверхность яркого цвета. Цвет может быть нанесен 2 способами: Интегральное нанесение цвета. Этот процесс окрашивания алюминия дает желаемый цвет, когда анодирование проводится в ванне. Этот процесс дает алюминию более стойкое к истиранию покрытие, но недостатком является стоимость: просто требуется гораздо больше электроэнергии, что делает его более дорогим вариантом. Электролитическая окраска. Этот вид обработки придает цвет алюминиевой детали, потому что процесс анодирования создает стабильные и устойчивые поры на поверхности алюминия, а краситель просто заполняет эти поры.
Самая распространенная предварительная обработка это травление, при котором поверхность приобретает атласный или яркий оттенок, что дает яркий блестящий оттенок. Анодирование алюминия — это электрохимический процесс. Проще говоря, он включает извлечение алюминиевого сплава и погружение его в большой резервуар, заполненный раствором электролита. Чаще всего это раствор на основе серной кислоты и дистиллированной воды. Хотя точный тип используемой кислоты зависит от области применения. Электрический ток проходит через алюминиевую часть, в этом случае алюминий действует как анод. Катод производят из алюминия или свинца и также помещают в гальваническую ванну. Вода расщепляется, высвобождая кислород на поверхности алюминия, а затем объединяется, образуя покрытие, тонкий прозрачный слой оксида алюминия.
Толщина этого покрытия определяется уровнем электрического тока, а также количеством времени, в течение которого он подается. Цветное анодирование Когда вы думаете об анодировании алюминия, в первую очередь, это поверхность яркого цвета. Цвет может быть нанесен 2 способами: Интегральное нанесение цвета.
Толщина покрытия и размеры пор зависят от концентрации серной кислоты в анодном электролите, температуры анодного раствора и плотности тока, поступающего через электролит на поверхность алюминия. По своей структуре анодное покрытие состоит из пористого слоя и находящегося под ним барьерного.
Толщина барьерного слоя зависит от состава электролита и технологических параметров. При анодировании барьерный слой образуется первым, и его толщина прямо зависит от величины плотности анодирования. После того как барьерный слой сформирован, на его наружной стороне, формируется пористая кристаллическая структура. 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.
Рисунок 3 — Типичная линия ванн для анодирования алюминиевых профилей [1] Матовое анодирование При особых требованиях к анодированной поверхности проводят дополнительную обработку поверхности профилей: матовое травление, а также химическое или электрохимическое осветление. Матовое травление обычно проводят в щелочных ваннах специального химического состава. При этом поверхностный слой алюминия заданной толщины удаляется вместе с различными поверхностными дефектами, а поверхность становится матовой рисунок 4. Рисунок 4- Матовая и блестящая поверхность анодированного алюминия [3] Матовая поверхность максимально рассеивает свет и делает «невидимыми» оставшиеся дефекты поверхности. Если готовая продукция должна иметь блестящую или зеркальную поверхность, то перед анодированием изделия подвергают химическому или электрохимическому осветлению. При этой процедуре с поверхности изделия удаляется алюминий и образуется очень гладкая поверхность с очень большой отражательной способностью.
Anodic film sealing После анодирования профили или отправляют дальше по линии на окрашивание, или сразу направляют на наполнение пор, если это бесцветное анодирование. Операцию наполнения или уплотнения после бесцветного анодирования или цветного анодирования проводят затем, чтобы «закрыть», «закупорить» поры анодного покрытия. Эта операция является очень важной для обеспечения длительного сохранения внешнего вида анодированного изделия. После операции наполнения изделия при необходимости подвергают сушке, снимают с навесок и отправляют на приемку и упаковку. Рисунок 5 — Гидротермическое наполнение анодного покрытия [2] Контроль качества Контроль толщины анодного покрытия Обычно для приемо-сдаточного контроля качества анодированных алюминиевых профилей достаточно контроля внешнего вида, толщины анодного покрытия и качества наполнения. Толщина покрытия является одним из самых важных параметров и есть много методов ее измерения. Обычно толщину покрытия измеряют прибором, работающим на принципе вихревых токов. В спорных случаях применяют металлографические исследования поперечного сечения изделия.
Подробно об анодировании-нужно ли анодирование на деталях из алюминия? Важно знать про анодирование
При меньших показателях слой получается практически бесцветным. Большие значения катодной плотности отношения размера катода к величине обрабатываемой поверхности вызывают затруднения при обработке массивных деталей — появление прогаров и растравливание. Оптимальная площадь катода — х2 по отношению к размеру обрабатываемой детали. Также очень важно контролировать зажим и электрический контакт детали с подвеской. Кроме серной кислоты в качестве электролита при анодировании могут использоваться другие вещества и соединения: щавелевая кислота; ортофосфорная кислота. Технология процесса при этом не изменяется.
Конечной целью при выборе электролитической среды является получение слоя с определёнными физическими характеристиками перед повторным окрашиванием. У деталей, обработанных таким способом, есть две отрицательные особенности: Не очень высокий показатель антикоррозионной стойкости. Контактируя с химически агрессивной средой или металлом, анодированный слой подвергается воздействию кислорода. Невысокая степень защиты от механических воздействий. Острым наконечником вполне реально нанести анодированному слою механическое повреждение.
Процесс тёплого анодирования состоит из шести этапов: очистка поверхности детали от жира.
Получается при воздействии на металл кислых электролитов. Структурированная порами поверхность служит отличной основой для того, чтобы на неё легли лакокрасочные материалы, которые своей структурой, образующейся в процессе полимеризации основы, закрепляется во фракталах пор. То есть анодированная поверхность способствует повышенной адгезии. Относится ко второму типу. Это самостоятельное защитное покрытие, которое защищает металл от контактов с внешней агрессивной средой. Впрочем, созданием защитных слоёв процесс анодирования не ограничивается.
Применяя разные материалы и меняя уровень напряжения, можно получить разные оттенки анодированной плёнки. Чем активно пользуются дизайнеры при оформлении интерьеров, когда облицовочным материалом служит алюминий. Устройства, оборудование, реактивы В промышленных масштабах анодирование делается в растворах серной кислоты разной концентрации. Они обеспечивают как большую скорость процесса, так и заданную глубину оксидной плёнки. Применение автоматики позволило полностью автоматизировать этот достаточно вредный для здоровья процесс. Оборудование для анодирования бывает трех типов: Базовое, или основное. Тут всё просто: ванна с электролитом из инертного, не вступающего в реакцию, материала, притом обладающего свойствами теплоизолятора для предотвращения перегрева электролита.
И катод, материал которого находится в прямой зависимости от того материала, который нужно анодировать. Обслуживающее оборудование. К нему относятся агрегаты, обеспечивающие работоспособность установки для оксидирования. Это узлы подачи напряжения, предохранительные и приводные механизмы. Это оборудование для работ по обработке и подготовке изделий к анодированию. В него входят и средства доставки деталей к ваннам. И средства упаковки и перемещения к местам, где готовые изделия складируются.
Самыми трудными, экологически опасными операциями при обработке металлов анодированием являются процессы загрузки и выгрузки деталей в ванны.
Краска наносится сразу же после подъема алюминиевой заготовки из ванной с электролитом, то есть для заполнения образовавшихся пор. Деталь полностью погружается в красящий раствор, который предварительно разогревается до определенного температурного режима. После чего еще полученное красящее покрытие уплотняется с целью повышения его толщины. Сначала образуется бесцветная защитная пленка, после чего продолжается технологический процесс в кислом растворе солей определенных металлов. Цвет напрямую зависит от того, какой используется компонент.
Это распространенный вариант для окрашивания строительных профилей и стеновых панелей. В данном случае уже можно дополнительно получить светоотражающий слой, а также выбрать большое количество оттенков. В электролитический раствор сразу же добавляются органические соли, которые и отвечают за окрашивание детали. Существует ряд определенных требований, предъявляемых к процессу твердого анодирования: Удаление острых углов. Запрещено, чтобы на обрабатываемых заготовках были какие-либо острые углы, заусенцы и прочее остроугольные места, поскольку в них будет сконцентрирован электроток, что может привести к перегреву. Поэтому должна присутствовать фаска.
Качественная предварительная подготовка поверхности, ведь от этого напрямую зависит качество анодированных изделий, глубина цвета и прочие важные свойства. Поэтому в промышленных условиях к этому этапу предъявляются повышенные требования. Размер детали. Анодированный слой отличается большой толщиной.
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. Далее происходит процесс окраски заготовки. Для этого используется горячий раствор анилинового красителя.
На протяжении 30 минут происходит заключительный этап — закрепление всех слоев. Благодаря этому можно достичь намного лучшего качества, твердости и прочности анодного покрытия. Холодный процесс прекрасно демонстрирует небольшую скорость растворения внешней пленки. Как следствие, образуется толстый слой. Совсем обратная ситуация при теплом процессе. Итак, для достижения таких результатов необходимо создать условия принудительного охлаждения.
Без этого создать красивое и износоустойчивое покрытие создать будет невозможно. Если говорить о минусе этой технологии, то она заключается в следующем: поверхность нельзя окрасить органическими красителями. Технологический процесс того, как происходит холодное анодирование алюминия выглядит так: Поверхность тщательно обезжиривается. В ванне происходит процесс анодирования до образования плотного оттенка. Осуществляется промывка в холодной и горячей воде. Далее происходит процесс варки заготовки в дистиллированной воде.
Также изделие выдерживается на пару. Эти действия позволяют закрепить все образовавшиеся слоя. Преимущества Что касается достоинств, присущих этой технологии, то нужно отметить следующие: анодированные конструкции приобретают прекрасные защитные свойства; металлическая поверхность делается однородной и матовой; анодирование также позволяет избавиться от повреждений покрытия — полос, сколов, царапин; улучшается внешний вид поверхности металлического сплава; защитный слой после обработки имеет довольно большую толщину. На сегодняшний день существует несколько технологий исполнения этой процедуры. Думайте о безопасности Итак, выполнить этот процесс в домашних условиях можно, но для этого следует быть крайне предусмотрительным и соблюдать технику безопасности. Лучше всего делать это на открытом воздухе.
Ведь кислота является очень опасным веществом. И это даже несмотря на то, что вы будете использовать большой концентрат кислоты. Если она попадет на кожу, то вы испытаете неприятный зуд. Но если случайно попадет в глаза, то это может привести к серьезным последствиям. Итак, для работы следует использовать защитную одежду, перчатки и очки. Плюс ко всему, всегда иметь рядом раствор соды или ведро чистой воды.
Зачем анодировать алюминиевые поверхности Этот металлический сплав при естественных условиях взаимодействует с кислородом, в результате на поверхности создается защитное покрытие. Слой, обеспечивающий защиту, предотвращает окисление алюминия. Но эти натуральные оксиды являются крайне тонкими и с легкостью могут повреждаться. Решить эту проблему позволяет анодирование. Такая процедура, по сути, улучшает стойкость металлического сплава к неблагоприятным воздействиям извне, придавая изделию более привлекательный вид. После анодирования алюминий не боится коррозии.
Пленка, создаваемая при этом на поверхности, характеризуется высочайшей устойчивостью к изнашиванию. Кроме того, покрытие не будет отслаиваться со временем. Читайте также: Цинкование металла своими руками и технологии оцинковки Стоит отметить, что это не нанесение защитного слоя как такового, как в случае покрытия поверхности стали цинком или хромом. Пленка из оксидов при анодировании формируется из самого металлического сплава. Интересно то, что анодирование актуально не только для алюминия, но и для иных материалов магний, титан. Иногда анодирование используется для улучшения декоративных свойств металлического сплава и придания ему конкретного оттенка.
Среди расцветок сегодня особой популярностью пользуется темный и светлый золотистый, матовое серебро, жемчужные тона. В промышленности анодирование осуществляется с применением двадцатипроцентного раствора серной кислоты. Но самостоятельное анодирование в домашних условиях с использование кислоты крайне опасно и не очень удобно. Есть и иной вариант, который подразумевает применение составом из хлористого и углекислого натрия. Это обыкновенная соль и сода, которые можно отыскать в любом доме. Рейтинг 2 оценки, среднее 4.
Анодное оксидирование (отделка конструкций)
это техника нанесения слоя металла на какой-либо предмет путем гальваностергии. это электролитическая пассивация, применяемая для увеличения толщины естественного оксидного слоя на поверхности металлических деталей. Что такое анодированный алюминий? При анодировании защитная пленка из окислов образуется из самого защищаемого металла. Анодирование производится посредством процесса электролитической диссоциации, когда покрываемую деталь присоединяют к электроду и погружают ее в электролит. Холодное анодирование характеризуется скоростью образования окисной пленки: она гораздо выше, чем скорость растворения металла с внешней стороны.
Анодированное покрытие: что это, где применяется, как изготавливается
| Что называют анодированием и зачем его применяют | Важным преимуществом импульсного наноструктурного анодирования является тот факт, что чередование режимов способствует лучшему рассеиванию тепла с поверхности заготовок. |
| Анодное оксидирование (отделка конструкций) | Что такое анодирование и для чего оно нужно - разберем в данной статье. |
| Анодирование алюминия: что это за процесс? | Анодирование можно определить как экологически чистый электрохимический процесс, который заключается в создании оксидного слоя на поверхности обрабатываемого металла. |
Анодирование разных металлов, преимущества метода, оборудование
| Что такое анодирование металлов и зачем его использовать? | Наиболее частой технологией анодирования алюминия является так называемое сернокислое анодирование – по химическому составу анодного раствора (электролита). |
| Анодированные украшения: особенности технологии, советы по выбору и уходу | Что такое анодированный алюминий и как анодируют алюминиевый профиль Ссылка на основную публикацию. |
| Процесс анодирования алюминия | Роль анодирования алюминия в защите от коррозии, повышении прочности и эстетической привлекательности алюминиевых изделий. |
Анодирование алюминия: что это за процесс?
Анодирование алюминия или анодное окисление – процесс создания на поверхности металла оксидной пленки. это процесс электролитической пассивации, используемый для увеличения толщины слоя естественного оксида на поверхности металлических деталей. Главная» Новости» Анодированный болт что это.