Твердое анодирование алюминия

Комплект ТВЕРДОЕ АНОДИРОВАНИЕ АЛЮМИНИЯ

Комплект “ТВЕРДОЕ АНОДИРОВАНИЕ АЛЮМИНИЯ” используется для формирования на алюминиевой поверхности, методом анодного оксидирования (анодирования) твердых, износостойких, оксидных пленок, обладающих высокими антикоррозионными, антифрикционными, электроизоляционными свойствами и высокой светостойкостью. В комплект “ТВЕРДОЕ АНОДИРОВАНИЕ АЛЮМИНИЯ” входят все необходимые реактивы, аксессуары, используемые для подготовки алюминиевой поверхности и проведения процесса твердого анодного оксидирования (анодирования) алюминия и сплавов на его основе.

По сравнению с общепринятыми сернокислыми электролитами, электролит твердого анодирования, приготовленный с помощью комплекта “ТВЕРДОЕ АНОДИРОВАНИЕ АЛЮМИНИЯ” не требует сильного охлаждения, обладает низким травящим действием (скорость растворения анодных пленок в 8-10 раз ниже, чем в серно-кислых электролитах анодирования) и может использоваться для твердого анодного оксидирования сварных и клепанных деталей, имеющих сложную конфигурацию. Процесс твердого анодного оксидирования проводится для повышения твердости и износостойкости деталей из алюминиевых сплавов, работающих на трение, для придания их поверхности высоких технико-эксплуатационных свойств.

Анодно-оксидные пленки, полученные с помощью электролита твердое анодирование, обладают “холодным” металлическим блеском и в зависимости от сплава алюминия, имеют различную цветовую окраску. На чистом алюминии, при продолжительности процесса до 30 мин, формируются почти бесцветные пленки, на техническом алюминии с примесями, пленки имеют светло-золотистый цвет, на деформируемых алюминиевых сплавах АМг2 и АМг2с, получаются светло-золотистые покрытия с зеленоватым оттенком, на магналиях типа АМг6, формируются черные оксидные пленки, на сплавах Д1Т и Д16Т оксидные пленки имеют голубоватый цвет, на незакаленных сплавах, типа В95, цвет анодного покрытия варьируется от серо-голубого до сине-черного.

Защитить изделия из алюминия, сделать их более твердыми и долговечными можно двумя способами: окрасить их с помощью порошковых красок или оксидировать, т.е. искусственно создать на его поверхности толстую пленку. Оксидирование в свою очередь подразделяется на два подвида: химическое оксидирование в растворах хрома и собственно анодирование с помощью анодной поляризации изделия в электролите.

Преимущества окрашивания в том, что готовые изделия внешне более эффектны: получаемый цвет ровнее, ярче, возможных оттенков окрашивания больше, легче получить нужную текстуру. Однако анодирование гораздо менее зависимо от качества поставляемых материалов, да и производственные линии устроены проще. Кроме того, спектр цветов и оттенков анодированных металлоизделий становится с каждым годом все больше и больше. Сейчас доступно даже радужное анодирование с созданием на поверхности изделия переливающегося блестящего покрытия.

Читать еще:  Литейные формы для алюминия

Технология анодирования алюминия

Производственный процесс анодирования алюминия условно делится на три этапа:

1. Подготовительный – на этом этапе алюминиевое изделие необходимо тщательно механически и электрохимически обработать. От того, как качественно будет проведен этот процесс будет зависеть конечный результат. Механическая обработка подразумевает очищение поверхности, ее шлифовка и обезжиривание. Затем изделие сначала помещают в щелочной раствор, где происходит так называемое “травление”, а после – в кислотный, для осветления изделия. Последний шаг – промывка изделия. Промывка проводится в несколько стадий, так как крайне важно удалить остатки кислоты даже в труднодоступных участках изделия.

2. Химическое анодирование алюминия – изделие прошедшее первичную обработку подвешивают на специальные кронштейны и помещают в ванну с электролитом между двумя катодами. В качестве электролитов могут выступать растворы серной, щавелевой, хромовой и сульфосальциловой кислот иногда с добавлением органической кислоты или соли. Серная кислота – самый распространенный электролит, однако он не подходит для сложных изделий с мелкими отверстиями или зазорами. Для этих целей лучше подходят хромовые кислоты. Щавелевая кислота в свою очередь создает наилучшие изоляционные покрытия разных цветов.

Вид, концентрация, температура электролита, а также плотность тока напрямую влияют на качество анодирования. Чем выше температура и ниже плотность тока, тем быстрее происходит анодирование, пленка получается мягкая и очень пористая. Соответственно чем ниже температура и выше плотность тока, тем тверже покрытие. Диапазон температур в сернокислом электролите колеблется от 0 до 50 градусов по Цельсию, а диапазон плотности от 1 до 3 А/дм2. Концентрация электролита может колебаться в пределах 10-20 % от объема в зависимости от требований технической документации.

3.Закрепление – непосредственно после анодирования поверхность изделия выглядит очень пористой. Чем больше пор – тем мягче поверхность. Поэтому, чтобы изделие получилось крепким и долговечным, поры нужно закрыть. Сделать это можно, окунув изделие в почти кипящую пресную воду, обработав под паром, либо поместив в специализированный “холодный” раствор.

Если изделие предполагается окрасить в какой-нибудь цвет, его не “закрепляют”, так как краска прекрасно заполнит пустое пространство в порах.

Оборудование для анодирования алюминия делится на 3 вида: основное (ванны для анодирования), обслуживающее (обеспечивает непрерывную работу линии, подает ток в ванны и т.д.) и вспомогательное (на нем осуществляется подготовка алюминиевых изделий, их перемещение по линиям, складирование и пр.).

Разновидности анодирования

На сегодняшний день можно встретить компании предоставляющие различные услуги по анодированию алюминия. Это и классическое, и твердое, и цветное анодирование. Некоторые организации предлагают анодировать алюминий в домашних условиях. Каждое направление имеет свои интересные особенности, о которых мы и поговорим дальше.

Твердое анодирование алюминия – это особый способ получения сверхпрочной микропленкина поверхности алюминиевой детали. Он получил небывалое распространении в авиа, космо и автостроении, архитектуре и схожих областях. Суть процесса в том, что для анодирования берется не один электролит, а несколько в определенной комбинации. Так одна из запантенованных методик подразумевает смешение серной, щавелевой, винной, лимонной и борной кислот в пропорции 70-160/30-80/5-20/2-15/1-5 г/л. и постепенным увеличением плотности тока с 5 до 28 В. при температуре раствора до 25 градусов по Цельсию. Твердость покрытия достигается благодаря изменению структуры пористых ячеек анодной пленки.

Цветное анодирование алюминия – технология изменения цвета анодированной детали. Производится как до, так и после расположение детали в электролите. Бывает 4 видов:

Первое – адсорбационное окрашивание – происходит сразу после перемещения элемента из ванной с электролитом, т.е до заполнения пор. Деталь также погружают в раствор с красителем, разогретым до определенной температуры (55-75 град. по Цельсию), на некоторое время (обычно от 5 до 30 минут), а затем дополнительно уплотняют, чтобы увеличить окрашенный слой.

Второе – электролитическое – оно же черное анодирование алюминия – это получение сначала бесцветной анодной пленки, а затем продолжение процесса в кислом растворе солей некоторых металлов. Цвет готового изделия получается от слабобронзового до черного. Анодирование алюминия в черный цвет востребовано в производстве строительных профилей и панелей.

Третий вид – интерференционное окрашивание – то же, что и предыдущее, но позволяет получить большее количество оттенков благодаря формированию специального светоотражающего слоя.

Ну и наконец, четвертый вид – интегральное окрашивание – в раствор электролита для анодированию добавляют органические соли, благодаря которым и происходит покраска изделия.

Читать еще:  Плавка алюминия на газовой плите

Теперь вы получили общее представление о процессе анодирования. Как видно из всего сказанного – электрохимическое оксидирование позволяет добиться самых разных результатов, не тратя при этом огромных денег на организацию процесса. Не удивительно, что в нем так заинтересованы многие предприниматели.

Виды финишной обработки

Описание видов финишной обработки алюминия, осуществляемых членами Ассоциации

Защитное анодирование

При защитном анодировании, на поверхности алюминия выращивается слой оксидной пленки до 10 микрон. Как правило, данный вид анодирования, применяется в качестве «временного» покрытия для защиты поверхности от механических повреждений и коррозии под дальнейшую порошковую покраску поверхности изделия.

Декоративное анодирование

Данный вид анодирования, чаще всего применяется для изделий, которые используются внутри помещений. Это могут быть: элементы обрамления корпусной мебели, ручки и направляющие шкафов-купе, витрины, торговое оборудование, навигационные таблички и.т.д.

Оксидная пленка имеет толщину 10-15 микрон и хорошо защищает поверхность изделия от механических повреждений и коррозии. Главной особенностью декоративного анодирования, является богатый и респектабельный внешний вид поверхности. Различают два типа покрытия поверхности: матовая и глянцевая. Для придания поверхности матового оттенка, изделие проходит стадию предварительной подготовки поверхности мелкой дробью и затем следует на линию анодирования. Получение глянцевой поверхности достигается без предварительной обработки. Для получения необходимого оттенка применяются специальные красители. Самые распространенные оттенки: «Золото», «Серебро», «Шампань», «Бронза», «Коньяк» и «Черный».

Архитектурное анодирование

Архитектурное анодирование дает покрытие тверже, чем стекло, а это значит, что оно менее подвержено повреждениям, износу и при необходимости может быть очищено при помощи абразива для восстановления исходного блеска.
Преимущества анодированного алюминия в архитектуре:

Прозрачный оксидный слой подчеркивает богатый металлический внешний вид алюминия, а не скрывает его, как краска. Оксидный слой, в отличии от порошковой покраски не отслаивается и не шелушится.

Оксидный слой устойчив к коррозии и это является одним из самых главных преимуществ анодированного алюминия.

Слой оксида алюминия является стойким, твердым и самообновляющимся, потому что алюминий спонтанно образует тонкий, но эффективный защитный оксидный слой, который предотвращает дальнейшее окисление или коррозию при механическом повреждении.

Анодированный алюминий не будет патинироваться, как медь и цинк, не ржавеет как сталь. Это отличный материал для использования в морской среде и прибрежных водах.

Анодированный алюминий обладает высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям даже во многих промышленных средах, в которых часто корродируют другие металлы. Основными загрязнителями в городской среде являются окись углерода и двуокись углерода, которые не влияют на анодированную алюминиевую поверхность.

Обладая очень прочным и устойчивым к истиранию оксидным слоем, анодированный алюминий достаточно прочен, чтобы выдерживать суровые и неблагоприятные климатические условия.

Стойкость к механическим повреждениям

Оксид алюминия является очень твердым соединением, которое признано вторым по твердости после алмаза по шкале минеральной твердости Мооса. Поэтому поверхность анодированного алюминия обеспечивает превосходную устойчивость к царапинам и истиранию.

Анодирование является электролитическим процессом, который преобразует поверхность металла в оксидный слой, интегрированный в сам металл. Это не покрытие, нанесенное на поверхности металла. Следовательно, нет рисков разрушения анодной пленки, связанных с такими процессами, как пыление, образование пузырей, трещин, сколов или отслоений.

Такие оттенки как серебро, шампань, бронза, золото и черный не содержат органических элементов. Эти покрытия не выцветают в течение всего срока службы.

Пыление – это формирование мелкодисперсного порошка на окрашенной поверхности пленки под воздействием атмосферных явлений (песчинок, переносимых ветром). Оно может вызвать значительное ухудшение внешнего вида поверхности со снижением уровня глянца, поверхностного блеска и цвета.

Анодированный алюминий не подвержен данной проблеме: он устойчив к негативному воздействию окружающей среды, одинаково стабилен в условиях жаркого (пустынного), морского или влажного климата.

Без образования нитевидной коррозии

Нитевидная коррозия– это «атака» на скрытую область между алюминием и слоем покраски, которая приводит к распространению коррозии под покрасочным слоем.

При анодировании анодный (оксидный) слой составляет одно целое с алюминием, и межуровневый слой просто отсутствует. А это значит, что покрытие никогда не будет подвержено нитевидной коррозии.

Причем в случае повреждения поверхности от удара или прокола, алюминий просто восстановит себя путем естественного окисления.

При анодировании, изделие полностью погружается в ванну, что обеспечивает равномерное покрытие поверхности оксидной пленкой.

Твердое анодирование

Толщина покрытия до 50 микрон.
Твердое анодирование – это анодирование, для получения покрытия, которое в первую очередь должно обеспечить высокую износостойкость или микротвердость.

  • Высокая стойкость к истиранию;
  • высокая коррозионная стойкость;
  • высокая твёрдость;
  • высокая стойкость к электрическому пробою;
  • высокая термостойкость;
  • отличные теплоизоляционные свойства.
Читать еще:  Как припаять к алюминию олово

  • Пневматические и гидравлические цилиндры;
  • поршни;
  • автомобильная промышленность;
  • авиационная и аэрокосмическая промышленность;
  • оборонная промышленность.

Химическое полирование

Толщина покрытия от 5 до 25 микрон

Химическое полирование – это предварительная обработка алюминия перед анодированием для получения декоративного эффекта зеркальной или полированной поверхности. В процессе химического полирования, происходит растворение верхнего слоя металла. При растворении, все микронеровности удаляются и поверхность детали приобретает блеск. Алюминиевый профиль и детали с химическим полированием активно применяются во многих сферах промышленности и в том числе в мебельной.

Органическое окрашивание

Толщина покрытия от 5 до 25 микрон.

Органическое окрашивание – технологический процесс нанесения на анодированную поверхность алюминия различных красителей. Органическое окрашивание позволяет получить более широкий спектр цветов, чем обычное анодирование. Оксидные пленки на алюминии и его сплавах, полученные электрохимическим анодированием, характеризуются высокой адсорбционной способностью. Они хорошо впитывают и удерживают в себе минеральные соли и органические соединения – красители. Органические красители окрашивают пленку, адсорбируясь в ее порах, в основном по внешней их части. Наиболее подходящими для окрашивания органическими красителями являются оксидные пленки, сформированные в сернокислом электролите. Наиболее чистые тона получаются при окрашивании оксидных пленок на алюминии и его сплавах с магнием или марганцем. Литейные сплавы типа силумина образуют при оксидировании темную пятнистую пленку, которую не удается окрашивать в светлые тона и получать однородный цвет. Органическое окрашивание применяется в: автомобильной, судостроительной, авиационной и мебельной промышленности.

© Объединение производителей, поставщиков и потребителей алюминия, 2019
Все права защищены

Москва, 123100, Краснопресненская набережная, д.6, эт. 9 (ИНН: 7703401545, ОГРН: 1157700018222)
+7 (495) 663 99 50 info@aluminas.ru
Политика в отношении обработки персональных данных | Правовая информация | Карта сайта

Москва, 123100, Краснопресненская набережная, д.6, эт. 9 (ИНН: 7703401545, ОГРН: 1157700018222)
+7 (495) 663 99 50 info@aluminas.ru
Политика в отношении обработки персональных данных | Правовая информация | Карта сайта

Объединение производителей, поставщиков и потребителей алюминия (Алюминиевая Ассоциация) © 2019 Показать больше
Все права защищены

Анодирование алюминия

В последнее время конструкции и изделия, изготовленные из анодированного (сокращенно часто употребляется анод.) алюминиевого профиля, все больше востребованы. Благодаря красивому внешнему виду и преимуществам, продукция из анодированного алюминия используется в разных областях дизайна и строительства.

Оксидная (анод.) пленка не может защитить металл от разрушительного воздействия коррозии из-за большой пористости, малой толщины и незначительной механической прочности.

Самым проверенным и надежным способом защиты металла и его сплавов от пагубной коррозии считается процесс анодного оксидирования в растворах серной кислоты. Этот процесс еще называется анодировка алюминия. Оксидный слой, который получают электролитическим способом, имеет плотность в 200-2000 раз большую, чем у естественных окисных пленок. По сравнению с остальными способами покрытия (при лакировании, окрашивании, покрытии поверхности полимерными пленками), анодирование алюминия в черный цвет или любой другой исключает проблемы отслоения и подпленочной коррозии .

Анодирование деталей

Во время технологического процесса анодирования специалисты производят предварительную механическую обработку алюминиевого профиля, во время которой сглаживаются дефекты прессования (в том числе царапины, полосы, риски) и получить максимально матовую однородную поверхность.

В зависимости от необходимого качества поверхности готовых металлических деталей их обрабатывают потоком дроби или щетками, изготовленными из нержавеющей стали (шлифование). В первом случае получается более однородная и матовая поверхность, во втором – достигают эффекта «начесанного» покрытия.

Во время обработки в ванне обезжиривания устраняют поверхностные загрязнения металлического профиля, масла и жиры.

С поверхности профиля во время обработки в ванне травления:

  • удаляется оксид алюминия, который образовался под естественным влиянием окружающей среды
  • стравливаются очаги коррозии в начальной стадии и маленькие потертости

В результате анодирования осуществляется оптическое выравнивание металлической поверхности.

После травления в ванне осветления снимаются все поверхностные шламы. Теперь поверхность готова к оксидированию (или к процессу анодировки).

Затем под воздействием тока (электрического) осуществляется выращивание регулярной анод. пленки, толщина которой составляет 15-20 мкм. Пленка растет внутрь и на поверхности. Благодаря этому достигается коррозионная защита и прочность покрытия.

Выращенная анод. пленка отличается пористой структурой. Она становится твердой после прохождения ванны уплотнения, в которой находится горячая вода: поры закрываются.

Для создания цветной качественной пленки (цветное анодирование) перед ванной уплотнения алюминиевый профиль пропускается через ванну окрашивания. В результате пористая анод. плетка приобретает необходимый цвет.

К конечному качеству обрабатываемой поверхности профиля предъявляются различные требования, поэтому производится:

  • оксидирование без механической обработки
  • оксидирование с механической обработкой

Когда осуществляется анодировка алюминия без предварительной обработки, то химическими способами достигаются эстетические требования к поверхности. Оксидирование с механической обработкой позволяет получить качественные спецэффекты на поверхности металлического профиля.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector