Анодированный металл что это - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Анодированный металл что это

Анодирование металла

Содержание статьи

  • Характеристики
  • Процесс
  • Материалы
    • Алюминий
    • Титан
    • Сталь
    • Медь
  • Анодирование дома
    • Видео анодирования дома

В современном мире имеется большое количество методов обработки металлов и металлических изделий. Они применяются и в промышленных масштабах, и в домашних условиях.

Характеристики анодирования

Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления. Наращивание оксидной пленки осуществляется в проводящей среде. На поверхности металла такая пленка держится достаточно хорошо.

Наращивание оксидной пленки может осуществлять и благодаря методу повышения температурного режима. Однако при этом она получается низкой по прочности и не держится длительное время. Благодаря электрохимическому способу образования оксидной пленки она получается оптимальной толщины и отлично держится на поверхности материала.

Анодированию можно подвергать разные виды металлов. Основным требованием является то, что они должны иметь возможность образовывать только один оксид. Он должен обладать максимальным уровнем устойчивости. Если металл обладает способностью образовывать сразу несколько оксидов, это может привести к тому, что пленка просто начнет трескаться и не появится защитного эффекта. Именно по этой причине только на редких промышленных объектах встречаются случаи анодирования железа или меди.

Кроме того оксидная пленка на поверхности металлов должна обладать пористой структурой. Это необходимо для того, чтобы электролиты лучше в нее проникали. В результате получается, что лишь небольшая часть всех имеющихся на земле металлов способны удовлетворять данным параметрам. К ним относятся алюминий, тантал, титан. В промышленной и бытовой сфере чаще всего встречается обработка при помощи анодирования алюминиевого материала.

Процесс анодирования

Технология анодирования различных видов металлов является несложной. Главное только иметь под рукой все необходимое для ее осуществления.

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. После этой процедуры его необходимо высушить.

На данном этапе осуществляется подготовка раствора с кислой или любой другой средой и подключают к положительному плюсу источника тока.

  • Покрытие поверхности металлов или их сплавов оксидной пленкой.

На данном этапе осуществляется погружения металла или изделии я из него в приготовленный раствор.

Материалы для анодирования

Сегодня для анодирования используются различные металлические материалы.

В настоящее время выделяются такие виды анодирования в зависимости от используемых материалов, как:

Анодирование алюминия

Данный процесс сегодня встречается чаще всего. Он заключается в покрытии оксидной пленкой алюминиевого материала. Алюминий в процессе опускается в кислую среду, и к нему проводится положительный плюс источника тока. В результате на материале появляется тонкая оксидная пленка.

Анодирование титана

Всем известно, что титан относится к категории металлов, которые нашли широкое применение в промышленности, но они обладают низким уровнем износостойкости. Для придания ему прочности и устойчивости к разным условиям окружающей среды применяется процедура анодирования. При этом вся анодная обработка металла осуществляется в кислой среде при температуре от 40 до 50 градусов Цельсия.

Анодирование стали

Анодирование стали является сложным процессом. Для этого используется либо щелочная среда, либо кислая. В результате образуется оксидная пленка, которая придает высокий уровень прочности.

Анодирование меди

Медь является достаточно гибким видом металла. Для придания ей прочности используются различные методы. Одним из них является анодирование. Благодаря помещению медного материала в кислую среду, на поверхности образуется плотная пленка оксида, которая придает материалу большое количество полезных характеристик.

Таблица. Таблица совместимости металлов и сплавов

МатериалАлюминийБронзаДюральЛатуньМедьНикельОловоОловянно-свинцовый сплав (припой ПОС)Сталь нелегиро-ванная (углеро-дистая) / чугунХромЦинк
АлюминийСовмНе совмСовмНе совмНе совмНе совмНе совмНе совмСовмНе совмСовм
БронзаНе совмСовмНе совмСовмСовмСовмПайкаПайкаНе совмСовмНе совм
ДюралюминийСовмНе совмСовмНе совмНе совмНе совмНе совмНе совмСовмНе совмСовм
ЛатуньНе совмСовмНе совмСовмСовмСовмПайкаПайкаНе совмСовмНе совм
МедьНе совмСовмНе совмСовмСовмСовмПайкаПайкаНе совмСовмНе совм
НикельНе совмСовмНе совмСовмСовмСовмПайкаПайкаСовмнет данныхСовм
ОловоНе совмПайкаНе совмПайкаПайкаIIСовмСовмСовмнет данныхСовм
Оловянно-свинцовый сплав

(припой ПОС)Не совмПайкаНе совмПайкаПайкаПайкаСовмСовмСовмнет данныхСовмСталь нелегированная (углеродистая)/ чугунСовмНе совмСовмНе совмНе совмСовмСовмСовмСовмСовмСовмХромНе совмСовмНе совмСовмСовмнет данныхнет данныхнет данныхСовмСовмСовмЦинкСовмНе совмСовмНе совмНе совмСовмСовмСовмСовмСовмСовм

Анодирование в домашних условиях

В современном мире в бытовой сфере используется большое количество металлических предметов, которые используются для различных целей. Каждому их владельцу хочется защитить их появления коррозии, чтобы они прослужили длительный период времени. Для этой цели подходит анодирование в домашних условиях.

Важно: Процедуру домашнего анодирования любого металла необходимо осуществлять на улице или на балконе.

Сначала необходимо приготовить раствор. Для этого нужно смешать дистиллированную воду и кислоту в определенной пропорции. С серной кислотой важно обращаться предельно аккуратно, потому что она при попадании в глаза и на кожу может привести к появлению неприятной ситуации.

После этого можно подготовить детали из металлов для обработки. Для этой цели используются всевозможные вещества. Они способны очистить их для проведения процедуры.

На последнем этапе домашнего анодирования осуществляется погружения металлических деталей в раствор и подключение электрического тока.

Видео анодирования в домашних условиях

Статьи по теме

Огнезащита металлоконструкций

Ни для кого не секрет, что металлу не свойственна горючесть. Однако, не смотря на это, воздействие высоких температур приводит к изменению его твердости, в результате чего металл становится мягким, гибким и в результате способен деформироваться. Все это является причинами, по которым несущая способность металла утрачивается, что может стать причиной обрушения целого здания или его отдельной части во время пожара. Несомненно, это очень опасно для человеческой жизни. Для того, чтобы не допустить такого, при строительстве применяются разнообразные составы, способные сделать металлоконструкцию более устойчивой к высоким температурам.

Порошковое покрытие металлических изделий

Формирование покрытий связано с процессами сплавления частиц, растекания расплава и химического отверждения (в случае термореактивных красок).

Вспучивающиеся огнезащитные покрытия (ВОЗП)

Свойство вермикулита увеличивать объем при нагревании свыше 150°C, создавая при этом термоизоляционное слой, применяется для создания вспучивающихся огнезащитных покрытий (ВОЗП).

Защита трубопроводов от коррозии

Сегодня без разных видов трубопроводов невозможно представить себе жизнью Они находятся практически в каждом населенном пункте и обеспечивают коммуникации. Производств труб для прокладки под землей осуществляется из металлов самых разных типов.

Анодирование стали, алюминия

Под анодированием металла понимается процедура наращивания оксидной пленки при помощи анодного окисления. Данная процедура может проводиться практически для любых металлов. Но чаще всего речь идет о стали, алюминии и цветных металлах (в основном титане и тантале). В свою очередь анодирование меди и железа оказывается весьма затруднительно. Связано это с тем, что обозначенные металлы образуют не один устойчивый оксид, а два. Это негативно сказывается на адгезии и существенно увеличивает риск растрескивания оксидной пленки.

Операция анодирования и ее специфика

Здесь видно 2 ванны с промывочной жидкостью (синего цвета) и жидкостью для анодирования (зеленная жидкость)

Анодирование металла как процедура не представляет собой особенной сложности и при желании может быть произведена собственными силами. Выполнение данной операции подразумевает выполнение следующих этапов работы:

Этап 1. Подготовка поверхности металла

Прежде чем приступать к анодному окислению, поверхность металла следует тщательно подготовить: отполировать, отшлифовать. Обезжиривание поверхности производится при помощи органических растворителей (например, бензина, ацетона или спирта). Затем поверхность обрабатывается любой щелочью. В домашних условиях может быть использован обыкновенный мыльный раствор. Черные металлы отлично обезжириваются при помощи раствора едкого калия или натра, который предварительно нагревается до 80 градусов. Что касается алюминия, для него лучше подойдет 10% раствор фосфорнокислотного натрия.

Этап 2. Протравливание (декапирование) поверхности металла

Протравливание металлической поверхности производится с целью удаления окислов, которые препятствуют качественному нанесению нового покрытия. Для проведения процедуры применяется серная кислота (в соотношении 80 миллилитров кислоты на 100 миллилитров вводы с добавлением 2 граммов хромпика.

Этап 3. Анодирование металла

Процесс анодного окисления металла осуществляется в электролитном растворе под воздействием постоянного тока. Важно чтобы емкость, в которой производится анодирование, не пропускала ток. В качестве электролита чаще всего используется 20% раствор серной кислоты.

Сам процесс анодного окисления происходит следующим образом. К аноду при помощи специальной подвески производится крепление изделия из металла, а к катоду – свинцовой пластины (для изделий сложной формы потребуется несколько свинцовых пластин). Расстояние до пластины при этом должно быть не более девяти сантиметров. Процедура проводится при температуре 20 градусов. При этом плотность электрического тока должна варьироваться от 2 до 3 А/кв. дм. Напряжение требуется от 12 до 15 В. Весь процесс занимает порядка одного часа.

Устройства и инструменты

Прежде чем приступать к анодному окислению, следует подготовить следующее оборудование и инструменты, которые потребуются для выполнения работы:

  • фольга из алюминия;
  • перчатки резиновые;
  • пластиковый контейнер для размещения металлического изделия;
  • батареи 9В (от 1 до 8 шт.);
  • изолированный кабель (около полутора метров);
  • электролитный раствор;
  • ложка;
  • органический растворитель;
  • стакан из пластика;
  • клещи;
  • устройство, предназначенное для зачистки кабелей.

Установки для анодирования металлов и их конструктивные особенности

Любая крупная установка для анодного окисления – это достаточно непростой комплекс, включающий в себя электрическое, химическое и механическое оборудование. При его выборе следует учитывать ряд значимых моментов:

  1. Самые высокие эксплуатационные затраты приходятся на процедуры разгрузки, а также загрузки. И именно это делает анодное окисление весьма трудоемкой процедурой.
  2. Максимальную пропускную способность установка для анодирования определяет мощность выпрямител постоянного тока, при помощи которого и производится анодное окисление. Чаще всего используется выпрямитель с мощностью 25 Ватт. Хорошо, если установка имеет бесступенчатую регулировку напряжения под нагрузкой от нуля до максимального показателя, а также автоматическую функцию возвращения напряжения по окончании цикла в ноль. Качественное анодное окисление предполагает наличие оксидной пленки на поверхности металла. В самом начале процесса анодирования пленка относительно тонкая и имеет маленькое сопротивление. Соответственно, для того, чтобы поддерживать плотность тока достаточно небольшого напряжения. В процессе наращивания толщины оксидной пленки ее сопротивление возрастает, соответственно ток падает. Для того, чтобы на протяжении всей процедуры поддерживалась одинаковая плотность тока, напряжение нужно постепенно и плавно увеличивать. И именно здесь бесступенчатая регулировка напряжения установки для анодирования окажется весьма к месту.
  3. Контакты между пластинами и шинами предполагают точность конструкции. Поэтому желательно по концам ванн анодирования установить гибкие контактные площадки (например, из меди)

Анодирование различных типов металла

Особенности анодирования меди и ее сплавов

Чаще всего анодирование меди и ее сплавов осуществляется химическим или электрохимическим способами. В результате поверхность материала в большинстве случаев приобретает цветное покрытия.

Для получения пленки из меди применяется кислая или цианистая жидкость. Медные сплавы, в состав которых входят легирующие металлы повергаются анодному окислению намного сложней.

Особенности анодирования серебра

Анодное окисление серебра позволяет придать изначально белому металлу черный, фиолетовый либо синий оттенок без изменения структуры и качественных характеристик обрабатываемого материала. Обработку серебряных изделий специалисты рекомендуют производить при помощи серной печени. При проведении анодирования серебро начинает менять цвет примерно через полчаса. После того, как изделие обретет необходимый цвет, его необходимо достать из жидкости и тщательно промыть сначала горячей, потом теплой и, наконец, холодной водой.

Особенности анодирования титана

Анодирование титана представляет собой обязательную процедуру, основное значение которой заключается в повышении показателя износоустойчивости данного металла. Наличие оксидной пленки придает изделию химическую прочность и изменяет цвет поверхности покрытия. Использоваться для анодного окисления титана могут хромовая, щавелевая или любая другая кислота.

Зависимость цвета оксидной пленки титана от напряжения тока при оксидировании.

Особенности анодирования алюминия

Анодное окисление алюминия требуется, независимо от того, что этот металл может отлично выглядеть и после экструзивной обработки. Связано это с тем, что алюминий в большой степени подвержен коррозии. К тому же он под воздействием целого ряда негативных внешних факторов легко разрушаться.

Для чего нужно анодирование металлов

Сфера применения анодного окисления достаточно разнообразна. Металлы, подвергшиеся анодному окислению, приобретают:

  • отличные защитные свойства;
  • однородную поверхность;
  • отсутствие полос и царапин;
  • высокие декоративные характеристики

В последнее время достаточно высокой востребованностью пользуется именно декоративное анодирование металло, которое может производиться как вместе с механической обработкой, так и без таковой.

Ниже представленно коротенькое видео операции анодирования алюминия.

3 способа анодирования металла

Защищать металлические изделия от агрессивного воздействия внешней среды можно по-разному. В том числе покрытием красками на масляной, глифталевой, пентафталевой, полиэфирной и эпоксидной основе – с разной степенью адгезии и разной долговечностью. Но ничто не сравнится с анодированием — таким методом защиты, как создании с помощью электрохимического процесса защитной оксидной плёнки. Анодирование также называют — анодным оксидированием.

Оксидировать можно практически все металлы и сплавы, кроме чистых железа и меди. Связано это с тем, что эти два металла образуют сразу два оксидных соединения на своей поверхности. Как бы конкурирующих друг с другом, и потому это плохо сказывается и на прочности самой оксидной плёнки, и на её адгезии (то есть связанностью) с поверхностью.

Откуда появился сам термин

При электрохимическом создание оксидной плёнки на поверхности металлов деталь/изделие опускают в ванну с электролитом. Чаще всего это раствор кислоты. Электролиты электропроводны (что ясно из самого названия). Когда через раствор пропускают постоянный ток (это важно, чтобы ток постоянно шёл в одном направлении!), на катоде выделяется водород, а на аноде – кислород, с помощью которого образуется оксидный, то есть окисленный целенаправленно, слой с заранее заданными свойствами, зависящими от силы тока и концентрации раствора кислоты. А так как эта деталь в системе «катод-электролит-деталь» является анодом, то и создание защитной плёнки назвали «анодированием». Или «оксидированием».

Варьируя силу тока и использование специальных добавок-присадок, можно добиться практически любой окраски анодированного покрытия.

Что дает анодирование

Чем-то анодирование похоже на гальванические процессы, возникающие во время хромирования или оцинковки стали. Но есть существенная разница: исключено использование посторонних веществ, пусть даже похожих по свойствам и химическому составу. Оксидирование ведётся на основе самого металла, подвергаемого электрохимическому воздействию.

При анодировании процесс поддаётся регуляции, оксидному слою придаются заранее заданные свойства, а результатом служит прочность оксидируемого участка.

Лучше всего защитный слой в результате анодирования образуется на таких металлах, как алюминий, титан, сталь, тантал. Главное же требование к технологии, чтобы металл имел только один оксид с высокими адгезивными свойствами.

Но для обеспечения адгезии нужна пористая структура, которая обеспечит соприкосновение рабочей смеси с чистым металлом поверхности, что значительно ускоряет процесс оксидирования.

Получается, что при электрохимическом процессе могут образовываться два типа оксидных защитных покрытий, отличающиеся как назначением, так и строением.

  1. Первый тип – пористая поверхность оксидной плёнки. 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.
  2. Барьерная. 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:

  1. 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.
  2. Обслуживающее оборудование. К нему относятся агрегаты, обеспечивающие работоспособность установки для оксидирования. Это узлы подачи напряжения, предохранительные и приводные механизмы.
  3. Вспомогательное. 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. Поэтому на качество работы приводных механизмов для этого всегда обращается особое внимание.

Исторически сложилось так, что все производственные процессы связаны с потреблением переменного тока – который совершенно не годится для процессов анодирования. Для того, чтобы ток был постоянным (то есть текущий в проводниках только в одном направлении, применяют выпрямители с достаточным запасом мощности. Оптимальная мощность для промышленных выпрямителей, связанных с процессами оксидирования – 2,5 киловатта. А для обеспечения получения анодированной плёнки разных цветов и оттенков для таких выпрямителей монтируют бесступенчатую систему подачи мощности.

Способы анодирования

Образование на металлах оксидной плёнки зависит от выбранной технологии со всеми её факторами вроде типа электролита, мощности подаваемого тока, поверхности детали-анода. Универсальность раз и навсегда отработанных методов позволяет проделывать процесс анодирования даже в домашних условиях – нужно только владеть технологиями, от которых будет зависеть цвет получаемой оксидной плёнки. Минимизировать вред для здоровья от испарений кислот вряд ли получится, вряд ли в условиях домашней мастерской можно обеспечить герметичность ванны, эффективную систему вытяжки и фильтрации воздуха..

Среди разных видов анодирования популярен процесс нанесения цветной оксидной плёнки. Популярность его связывается не только с декоративностью получаемого покрытия, но и с разной степенью его прочности, которая зависит от цвета.

Теперь о методах, вынесенных в заголовок материала, а именно:

  1. Тёплый метод
  2. Холодный метод
  3. Твёрдое анодирование.

Тёплый метод

В большинстве случаев используется как промежуточный, ибо получаемые на его основе оксидные плёнки не стойки к воздействиям.

Холодный метод

При холодном методе скорость образования анодированной плёнки выше скорости растворения металла на катоде, что обеспечивает высокую прочность получаемого защитного слоя. Но обязательно требование поддержания температуры раствора электролита на уровне не выше 5⁰С, что и дало название методу. Так как температура раствора в ванне в её середине всегда выше, чем у бортов, необходимо обеспечить циркуляцию раствора.

Твёрдое анодирование

Самая лучшая для высокого качества покрытия на стали. Такой способ анодирования применяют в аэрокосмической промышленности, где часто требуются запредельные нагрузки на узлы и агрегаты. Особенность метода — применение сложных по составу электролитов, а рецептура таких составов защищена патентами с международной регистрацией.

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.

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».

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.

Титан

Металлические изделия из титана проходят обязательную процедуру оксидирования, из-за того, что нанесение оксидной плёнки на 15-28% увеличивает износостойкость верхнего слоя изделий из титана. 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.

Заключение

Анодное оксидирование — универсальный метод защиты многих металлов, а также технологией, позволяющей приготовить металлы к прочной окраске, когда оксидные плёнки бывают пористыми. Анодирование также придает поверхностям дополнительные декоративные свойства. А доступность многих материалов и оборудования позволяет, при обеспечении минимальных мер безопасности, делать анодирование металлов в кустарных условиях.

Анодирование

Анодирование применяется для декоративной отделки алюминиевых деталей и в качестве дополнительной защиты поверхности от коррозии, а при больших толщинах анодирование может использоваться и как электроизоляционное покрытие.

Первое, что необходимо помнить это то, что в процессе анодирования деталь подсоединяется не к катоду, как в обычном процессе электроосаждения, а к положительному выходу, к аноду (+), а свинцовая пластина, называемая также противоэлектродом, к отрицательному выходу, к катоду (-).

При не соблюдении технологических параметров есть риск подтравливания поверхности детали. И если алюминиевый сплав, из которого изготовлена деталь, точно неизвестен, во избежание протравливания, необходимо контролировать процесс анодирования от начала до конца

Подготовка поверхности

Все процессы подготовки алюминиевой поверхности проводятся химическим способом, без использования источника тока. При подготовке поверхности алюминиевая деталь просто опускается в резервуар с хим. раствором и выдерживается там то или иное время. Все процессы подготовки поверхности рекомендуется проводить подряд, без перерыва, и после каждого этапа процесса, проводить тщательную промывку поверхности.

Если на детали имеются выраженные очаги коррозии, необходимо сошлифовать их механическим способом, иначе, в этих местах может происходить растравливание поверхности детали. Если на алюминиевой детали имеются большие участки коррозии и их невозможно убрать, лучше отказаться от процесса анодирования.

Обработка в универсальном очистителе

Сначала деталь в течении 10 – 90 сек (в зависимости от степени загрязнения поверхности и марки сплава) обрабатывается в растворе «Универсальный очиститель» нагретого до температуры 30-45°C. Время обработки зависит от марки сплава. Если после погружения детали в раствор очистителя, происходит бурная реакция с повышенным газообразованием, время обработки следует сократить, до 5-10 сек. После обработки в растворе очистителя, деталь промывается сначала в горячей, затем в холодной воде, и затем, в зависимости от марки алюминиевого сплава, деталь обрабатывается в травильно-осветлительном растворе.

Обработка в травильно-осветлительном растворе

Рабочая температура раствора 20-35°С. Время выдержки детали в травильно-осветлительном растворе 0,5-10 минут (в зависимости от марки сплава и состояния поверхности обрабатываемой детали).

Травильно-осветлительный раствор “ОС/ЛКС” – для осветления алюминиевых литейных сплавов, содержащих кремний, марок типа АК4, АК6, АК8, АК12, АЛ2, АЛ4, АЛ9, АЛ34 и т.д.-

Травильно-осветлительный раствор “ОС/АМС” – для осветления алюминиевых сплавов, содержащих медь и магний, марок типа АЛ7, АЛ8, АЛ19, АЛ21, АЛ23, АЛ27, АЛ28, АМГ- и т.д.

Травильно-осветлительный раствор “ОС/АДС” – для осветления деформируемых и термически не упроченных алюминиевых сплавов, марок типа АД, АД1, АМД, АМЦ, Д1, Д6, Д18П, и т.д.

Во избежание растравливания алюминиевой поверхности и ухудшения декоративных свойств, перед опусканием детали в травильно-осветлительный раствор, рекомендуется провести процесс на пробной детали, сделанной из того же сплава.

Анодирование

Схема технологического процесса

При проведении процесса анодирования алюминия, необходимо подсоединить деталь к положительному выходу источника тока, а свинцовую пластину, являющуюся катодом, к отрицательному. Отношение площади детали к площади катода от 1:1 до 1:5. Катоды необходимо располагать вокруг детали, на равноудаленном расстоянии. Минимальное расстояние от катода до детали 3 см, но при анодировании крупных деталей расстояние должно быть в пределах 10-15 см и при этом, вся деталь должна быть погружена в раствор электролита.

Детали необходимо монтировать на подвеске, сделанной из алюминиевого или титанового сплава (использования стали и медных сплавов недопустимо). Лучше всего, если подвеска будет выполнена из того же материала, что и деталь. При длительной работе, подвески постепенно растравливаются и их необходимо периодически менять на новые. Контакт подвески с деталью должен быть достаточно плотным (деталь не должна «болтаться» на подвеске), иначе, из-за большого сопротивления окисной пленки алюминия возможно прерывание тока, прекращение процесса и подтравливание поверхности детали.

Ванна должна быть футерована материалом стойким к серной кислоте (полипропилен, винипласт, фторопласт и др.). Использование стальной ванны без футеровки недопустимо. Так как процесс идет при температуре в 18-25°C (и перегрев недопустим), то в летнее время необходимо обеспечить охлаждение раствора анодирования. Возможна установка в ванне титанового змеевика, подключенного к холодной водопроводной воде или охлаждение электролита на водяной бане.

В процессе анодирования необходимо соблюдать меры безопасности. При завешивании и извлечении деталей из электролита, необходимо использовать резиновые перчатки, очки и кислотостойкую одежду. Помещение должно быть оборудовано вытяжной вентиляцией.

Параметры процесса

Основные характеристики
Тип резервуарастандартный
Температура раствора18-25°С
Вытяжкада
Катодсвинцовый сплав
Плотность анодного тока1 – 1,5 А/дм 2

Последующая обработка

После окончания процесса анодирования детали тщательно промывают в проточной воде до полного удаления остатков электролита и затем подвергают дополнительной обработке – “уплотнению”:

Уплотнение

Уплотнение применяется для повышения коррозионной стойкости анодной пленки или для повышения ее декоративных свойств. Эти процессы возможны благодаря высокой (до 30% объема) пористости анодной пленки и ее способности поглощать водные растворы.

Уплотнение анодных пленок проводится путем обработки анодированной детали горячей водой, в результате чего, окись алюминия гидролизуется, увеличивается в объеме, тем самым заполняет имеющиеся поры, в результате чего, повышается коррозионная стойкость алюминиевой поверхности. Обработку проводят в воде при температуре 95-100°C (можно в кипящей воде) в течение 20-30 мин.

Хроматирование

При необходимости повышения коррозионной стойкости, для улучшения внешнего вида, а также в качестве предварительной обработки алюминиевой поверхности, перед различными типами окраски, можно провести хроматирование поверхности алюминия. После проведения процесса хроматирования алюминиевая поверхность приобретает красивый золотистый или бронзовый цвет. Для проведения процесса хроматирования, деталь после анодирования тщательно промывается в холодной воде и затем на несколько минут погружается в раствор хроматирования.

Режимы процесса

Температура раствора20-30 °С
Перемешивание растворанет
Время обработки1-3 мин
Сушка20 – 55 ºС
Показатель pH1,5 1,8

После обработки, поверхность детали, в зависимости от продолжительности процесса, приобретает красивый золотистый или бронзовый цвет. После обработки в хроматирующем растворе деталь промывается в холодной воде и затем высушивается.

Окрашивание

Для повышения декоративных свойств алюминиевые детали можно окрасить в тот или иной цвет. Для этого, после проведения процесса анодирования детали тщательно промываются в холодной воде и затем на несколько минут погружаются в раствор того или иного химического красителя нагретого до определенной температуры.

Температура раствора40-60°С
Время обработки5-20 мин
Способ окрашиванияпогружение в раствор

После окрашивания анодированной поверхности деталь промывается и высушивается.

Анодированный металл что это

ОСНОВНЫМИ ПРЕИМУЩЕСТВАМИ АНОДИРОВАННОГО АЛЮМИНИЯ ЯВЛЯЮТСЯ:

1. Натуральный металлический блеск и респектабельный внешний вид

2. Отличная коррозионная стойкость

3. Группа горючести – НГ

4. Более 40 лет доказанного срока службы

5. Исключительная стойкость к царапинам

6. Нет риска отслоения анодной пленки

7. Нет риска выцветания

8. Нет риска пыления

9. Нет риска образования нитевидной коррозии

10. Сохранение оригинальной поверхностной структуры и дизайна

11. Оптимальное покрытие поверхности

12. Анодная пленка полностью прозрачная

13. Возможен постоянный контроль качества без повреждения тестируемой поверхности

14. 100% подлежит переработке

15. Производственный процесс приведен в соответствие с последними экологическими нормами

16. Имеет гарантию на срок службы (см. гарантию)

1. АУТЕНТИЧНЫЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ БЛЕСК И ВОСПРИЯТИЕ

Прозрачный анодированный слой прекрасно интегрируется в поверхность металла, полностью сохраняя естественный цвет алюминия.

Анодирование подчеркивает натуральную красоту металла, создает «живую» поверхность, которая постоянно переливается, отражая естественный и искусственный свет.

Независимо от исходного материала – алюминий, сталь, пластик – окрашенная поверхность всегда имеет одинаковый тусклый внешний вид. Для того чтобы добиться истинного металлического блеска, как у анодированного алюминия, для окрашенного материала используется система многослойных металлических пигментов, однако в этом случае существует вероятность появления разнотона.

2. ОТЛИЧНАЯ КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ

Даже в своем естественном состоянии алюминий не подвержен коррозии в той же степени, как железо или сталь. Напротив, естественный слой оксида обеспечивает защиту от коррозии.

Анодирование создает идеально структурированный и контролируемый оксидный слой, который обеспечивает поверхность непревзойденной коррозионной стойкостью и сохраняет чистый природный металлический внешний вид алюминия. Анодирование используется для наружного строительства уже более 80 лет. С толщиной анодного слоя, необходимой для наружного применения, анодированный алюминий будет служить

без проблем очень долго даже в самых тяжелых условиях. В частности, анодированная обработка отличается высокой прочностью в городской и морской среде благодаря ее устойчивости к хлоридам и сульфатам.

3. ГРУППА ГОРЮЧЕСТИ – НГ

На молекулярном уровне анодный слой с алюминиевым основанием – это одно целое. А так как алюминий является негорючим материалом и его температура плавления 650°С, то и анодированный алюминий также является материалом с группой горючести НГ.

4. ПРОВЕРЕННАЯ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ

Технология анодирования создана почти 100 лет назад. Несмотря на то, что данный процесс постоянно совершенствуется, особенно с точки зрения качества, химические и технологические основы анодирования остаются неизменными.

Свойства современных анодированных поверхностей полностью изучены и предсказуемы, благодаря многочисленным исследованиям. В частности, независимый анализ, проведенный по инициативе нашей компании, подтвердил, что анодированные поверхности остаются неизменными даже при сроках эксплуатации более чем 40 лет!

Для улучшения результатов использования широкой цветовой палитры органических красителей в Европе была разработана технология Sandalor. Суть технологии в двухстадийном окрашивании алюминия. Сначала производится электрохимическое окрашивание, характеризующееся наивысшей светостойкостью, а затем еще и органическое окрашивание. Таким образом, можно получить широкую цветовую гамму покрытий с хорошей стойкостью цвета.

5. СТОЙКОСТЬ К ИСТИРАНИЮ

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, особенно по сравнению с поверхностью с полимерным покрытием.

6. НЕТ РИСКА ОТСЛОЕНИЯ АНОДНОЙ ПЛЕНКИ

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, которые могут возникнуть при поверхностных окрашиваниях, к примеру,

при полимерном покрытии.

При анодировании не возникнет ни одного из видов брака отслоения, даже на торцах или сгибах.

7. НЕТ РИСКА ВЫЦВЕТАНИЯ

Натуральное серебро, шампань, бронза и черный цвет не содержат органических элементов. Такие покрытия не выцветают в течение всего срока службы.

Для сравнения органические порошковые покрытия подвержены выцветанию в разной степени в течение всего срока эксплуатации здания.

8. НЕТ РИСКА ПЫЛЕНИЯ

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.

9. НЕТ РИСКА 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.

10. ЕДИНАЯ ОТДЕЛКА ПОВЕРХНОСТИ ДЛЯ ВСЕХ ФОРМ И ТЕКСТУР МЕТАЛЛА

Анодирование является процессом, который может быть осуществлен до или после преобразования металла. Так как это процесс погружения, а не распыления покрытия, анодирование обеспечивает однородность и повторяемость на большинстве металлических форм и текстурированных поверхностей, таких как перфорированные листы, обработанные плиты, полированный или матовый металл, сетчатый материал, поверхности c отделкой и т. д.

Анодирование позволяет избежать риска образования разной толщины покрытия или эффекта «апельсиновой корки», которые характерны для поверхностей с полимерными покрытиями.

11. ОПТИМАЛЬНОЕ ПОКРЫТИЕ

Анодирование как процесс погружения обеспечивает более равномерное покрытие поверхности, особенно для экструдированных профилей.

При распылении краски (и особенно при порошковой покраске) невидимые (скрытые) поверхности часто не прокрашиваются.

12. НЕПРОНИЦАЕМЫЙ АНОДНЫЙ СЛОЙ

Должным образом уплотненный анодный слой является полностью непроницаемым. Кроме того, при резком колебании температуры окружающей среды анодный слой не подвержен физическим изменениям и тепловой хрупкости.

Когда полимерное покрытие подвергается температурному воздействию (ниже температуры стеклования), с ним происходят деструктивные изменения, теряется

эластичность, оно становится хрупким, стеклообразным.

13. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

При анодировании возможно постоянно проводит жесткий контроль качества покрытия. Анодируемая поверхность при этом сохраняет все свои свойства и не повреждается.

14. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА АНОДИРОВАННОГО АЛЮМИНИЯ

Одним из ключевых преимуществ алюминия над другими материалами является то, что он может быть переработан повторно при помощи переплавки с минимальной потерей на каждом цикле. В Европе более 30% потребляемого алюминия изготовлено из переработанного алюминия, и более 90% алюминия, используемого в архитектуре, перерабатывается в конце срока службы здания.

В процессе переработки потребляется всего 5% энергии, необходимой для производства первичного алюминия. Такой подход к использованию материалов вносит значительный вклад в обеспечение экологической безопасности.

Анодированный алюминий – материал уникальный. Он представляет собой только чистый алюминий и его легирующие элементы, а также кислород. Это означает, что он полностью перерабатывается без дополнительных химических процессов и образования выбросов.

Благодаря этому на рынке качественного алюминиевого лома анодированный алюминий ценится очень высоко. Его стоимость позволяет компенсировать затраты на снос зданий в конце срока их эксплуатации.

15. ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС

Современные заводы по архитектурному анодированию соответствуют самым строгим экологическим стандартам с полной переработкой используемых химреактивов и восстановлением сточных вод. Анодирование не требует экологически опасной предварительной обработки, как, например, процесс хроматирования.

Процесс анодирования не сопряжен с образованием CO2 или других выбросов растворителей.

Гарантии часто рассматриваются заказчиками и владельцами зданий как залог уверенности в длительном сроке службы покрытия. Мы даем следующие гарантии на наши покрытия.

Гарантия на отсутствие расслаивания — пожизненная.

Гарантия на отсутствие коррозии:

• при толщине 25 мкм — 40 лет,

• при толщине 20 мкм — 20 лет,

• при толщине 15 мкм — 10 лет,

• при толщине 10 мкм — 5 лет.

Гарантия на стойкость цвета к выгоранию (на изменение дельта Е по шкале LAB не более 3 единиц в

течение гарантийного срока для Беларуси): для С0 — пожизненная, для С31, С32, С33, С34, С35, С31 — 15 лет, для остальных цветов — 5 лет.

Порошковая покраска используется на многих крупных строительных объектах, так как она дешевле и считается альтернативой архитектурного анодирования.

Порошковая покраска мягче, менее долговечна. И если окраска произведена не на должном уровне, то с течением времени может начаться процесс отслоения.

Кроме того, окрашенная поверхность не в состоянии повторить естественный металлический блеск анодирования.

Архитектурное анодирование дает покрытие тверже, чем стекло, а это означает, что оно будет менее подвержено повреждениям, износу и при необходимости может быть очищено при помощи абразива для восстановления исходного блеска.

Полимерное покрытие мягкое, склонное к царапинам, и не может быть подвержено абразивной чистке.

Подобные покрытия очень быстро теряют свой блеск и цвет. И если анодирование используется в архитектуре уже более 80 лет, то полимерное покрытие для фаса-

дов стали применять в конце 1970-х годов, то есть с

того момента прошло менее 40 лет.

Анодирование – это процесс, при котором покрытие «выращивают» на поверхности алюминия, и оно никогда не сможет отслоиться. Полимерное покрытие – это

краска, которая наносится, а в последующем требует сложного ухода.

Если вы хотите, чтобы ваш фасад прослужил очень долго, анодирование является единственным правильным выбором.

Алюминий является металлом, который предоставляет неограниченные возможности для дизайна и творчества и полностью отвечает современным экологическим требованиям и потребительским качествам.

10 КЛЮЧЕВЫХ ПРЕИМУЩЕСТВ АЛЮМИНИЯ

• Презентабельный современный натуральный внешний вид

• Многочисленные возможности выбора текстур, цветов и отделки поверхности

• Высокая прочность на протяжении всего срока службы

• Нуждается в минимальном уходе

• Высокая прочность при легком весе

• Не горит и не выделяет вредные испарения в случае пожара

• Может быть полностью и неоднократно переработан с помощью простой переплавки

• Доступен в разнообразных формах для различных областей применения

• Алюминий создает непроницаемый барьер для воздуха, воды и ветра

Анодирование

В последнее время наблюдается увеличение спроса на изделия из анодированного алюминия. Это легко объясняется его защитными свойствами и привлекательным внешним видом, и благодаря этому анодированный алюминиевый профиль сегодня широко применяется не только в строительно-архитектурных конструкциях, но и в интерьерных решениях.

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. Иными словами — на поверхности металлического субстрата выращиваются поры. Анодные оксидные пленки, полученные в результате этого процесса, могут использоваться в защитных и декоративных целях, и даже служить диэлектриком в электролитических конденсаторах.

Алюминий: анодирование

Чаще всего для анодирования алюминиевых изделий используют сернокислый процесс, суть которого состоит в погружении алюминиевой детали в охлаждаемую ванну с электролитом серной кислоты.

Анодирование алюминия — это необходимый процесс. При отсутствии специальных покрытий поверхность алюминия вступает в реакцию с кислородом и покрывается тонкой оксидной пленкой толщиной 2-3 нм (при нормальных условиях). Эта пленка выполняет защитные функции, не давая произойти дальнейшему окислению металла. Но такое покрытие нестабильно: оно не имеет кристаллической структуры, сильно зависит от внешних факторов и не гарантирует защиты изделия от коррозии.

Анодная пленка не является отдельным слоем на поверхности алюминия, а растёт из его структуры (как наружу, так и внутрь), поэтому риск образования коррозии и отслоения покрытия в процессе эксплуатации полностью исключен.

Стандартный технологический процесс включает в себя следующие основные этапы:

Во время этого процесса с поверхности металла устраняются все загрязнения и масляные пятна.

Этот этап предусматривает стравливание с поверхности металла естественной оксидной пленки и поверхностного слоя алюминия.

  • Осветление или нейтрализация

Данный этап предусматривает удаление с поверхности присутствующих в сплаве тяжелых металлов.

Это процесс выращивания искусственной оксидной пленки с учетом заданных параметров.

Это проникновение красящего пигмента в поры пленки

Во время процесса уплотнения происходит закупоривание пор.

Наша компания предлагает следующие виды анодированного алюминиевого профиля:

  • профиль с защитным покрытием,
  • профиль с декоративным покрытием.

При выполнении защитно-декоративного анодирования алюминиевых изделий и профиля наша компания соблюдает требования, установленные международной системой качества QUALANOD (Швейцария).

Защитное анодирование используется, если необходима только защита от коррозии. Если же значение имеет и эстетическая составляющая, следует выбирать декоративное анодирование. Оно может производиться как с предварительной механической обработкой (обработка дробью, шлифование), благодаря которой на поверхности профиля достигаются спецэффекты, так и без нее, и тогда эстетические требования к качеству поверхности достигаются химическим способом в рамках технологического процесса. Всё зависит от требований к поверхности изделия.

Анодирование алюминиевого профиля

В случае, если на поверхности алюминиевого профиля имеются следы коррозии, их возможно удалить, обработав изделие на дробеструйной машине.

Существует несколько классов анодирования:

  • класс 5 (толщина 5 мкм);
  • класс 10 (толщина 10 мкм);
  • класс 15 (толщина 15 мкм);
  • класс 20 (толщина 20 мкм);
  • класс 25 (толщина 25 мкм).

Какой класс использовать, зависит от условий последующей эксплуатации изделий. Первые два класса покрытия (5 и 10) чаще всего используют для тех изделий, которые эксплуатируются внутри помещений, остальные (15, 20, 25) — для архитектурных конструкций.

Технологические возможности позволяют получать анодные покрытия различных цветов: светлое и темное золото, жемчуг, бесцветный. Для изделий, используемых внутри помещений, может использоваться цвет бронзы, а для малогабаритных изделий — черный цвет.

Линия оснащена итальянской системой контроллеров и выпрямителей производства Elca. Она позволяет выполнять анодирование при оптимально подобранных для каждой подвески параметрах процесса. Производительность линии составляет 100 тысяч м 2 в месяц. Оборудование позволяет наносить покрытие на изделия высотой 1500 мм, длиной 6800 мм, шириной 500 мм.

Особая технология анодирования

Процесс анодирования крайне необходим для деталей из алюминия электротехнического назначения. Речь идет, в том числе, о радиаторах охлаждения, светодиодных светильниках, корпусах приборов, крепежных элементах и других деталях. В результате многолетних экспериментов специалисты нашей компании подобрали особую технологию анодирования: за счет достижения поверхностью коэффициента черноты 0,8 — 0,85 удается обеспечить максимальную излучательную способность. Таким образом, показатель теплоотдачи вырос на 15 — 20%. Это значительно продлевает срок службы всего изделия. Анодно-окисная пленка обеспечивает коррозионную стойкость до 25 лет даже в агрессивной среде и повышает механическую износостойкость изделия.

Нитевидная коррозия и анодирование

Нитевидная коррозия — вид коррозионного повреждения, которое возникает на металле под покрытием. Она представляет собой беспорядочно распространённые «нити». На начальном этапе такая коррозия повреждает покрытие, создавая червовидный точечный след. А затем в зоне поражения покрытие отслаивается полностью, что позволяет коррозионной среде вступить в реакцию с алюминиевой подложкой, находящейся под покрытием. В зависимости от условий эксплуатации конструкции нитевидная коррозия растет со скоростью примерно 0,15 – 0,4 мм/день.

Компания «ИПЛАНА» — единственное в России предприятие, имеющее сертификат по классу полимерно-порошкового покрытия QUALICOAT Seaside. Это дает возможность наносить покрытия на элементы конструкций, эксплуатирующихся в условиях повышенного агрессивного воздействия окружающей среды, таких как: высокая температура, соляная атмосфера, загрязненный воздух, ветровая эрозия, ультрафиолетовое излучение и другие неблагоприятные факторы. Такие конструкции эксплуатируются, в том числе, на морском побережье, в промышленной атмосфере, в цехах химических предприятий.

Линия анодирования и линия порошкового окрашивания, функционирующие в рамках одного предприятия, позволяют использовать технологию SEASIDE с предварительным анодированием перед окрашиванием. На сегодняшний день эта технология — самый эффективный способ защиты поверхности алюминиевых изделий от нитевидной коррозии. Это подтверждено результатами эксперимента, который проводился с 1994-го по 2014 год компанией ALSAN на территории Еврозоны.

Существует и менее затратный способ подготовки под покраску SEASIDE. Это метод травления по специальной технологии. Он также позволяет эксплуатировать конструкцию в агрессивной среде, однако стопроцентной гарантии от возникновения нитевидной коррозии он не дает.

Обе эти технологии для применения на объектах, расположенных в прибрежной зоне.

Читайте также:  Габионы в ландшафтном дизайне своими руками
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector