Что такое анодирование алюминия, и для чего его делать? Что такое анодирование алюминия

Анодирование алюминия в домашних условиях (черное): технология – Сайт о

Что такое анодирование алюминия, и для чего его делать? Что такое анодирование алюминия

Все работы по анодированию проводятся с использованием защитных средств, респиратор, очки и защитные перчатки, ибо работаем пусть и с разбавленной, но с кислотой и щелочью! В идеале в проветриваемом помещении. Соблюдаем ТБ!

  • Первоначально готовим саму деталь, механическая полировка, чем «чище» поверхность те более глянцевая будет деталь, можно применять и химическую полировку, но этот процесс еще более вредный для здоровья, нежели сама анодировка, поэтому выводим деталь на полировальном круге и другими средствами.
  • Для подвеса детали в рабочей ванне необходимо использовать алюминиевые токоподводы, никаких посторонних металлов, в идеале на детале можно оставлять конструктивный выступ, для подключения, но при его спиливании будет не покрытое место, я воспользовался конструктивными резбовыми отверстиями, на куске алюминиевого провода нарезал резьбу и просто вкрутил в эти отверстия, получается хороший, плотный контакт.
  • Толщину токоподвода надо подбирать с учётом силы тока, необходимого для анодирования, иначе проводник начнёт греться в месте контакта, а как следствие на нём пойдёт бурная реакция и его начнёт растравливать и уменьшать его сечение, и так в геометрической прогрессии, до полного растворения :)) (в одной из попыток так и произошло из-за плохого контакта)

Перед погружением в электролит деталь необходимо обезжирить, способов море, от Пемолюкса и прочих порошков, до средства КРОТ, намой взгляд КРОТ самое близкое к нужному, это слабый раствор щёлочи NaOH с добавлением ПАВ.

Я обезжиривал в чистом растворе NaOH+вода, концентрацию точно не замерял, но чем насыщенее раствор, тем быстрее будет процесс просто.

Посути раствор растворяет тонкий слой оксида алюминия, так сказать «естественное» анодирование, окисление поверхностного слоя на воздухе, так что сильно с травлением не стоит затягивать, иначе начнёт растравливать саму деталь ))

В процессе протравки деталь начнёт темнеть, вплоть до практически чёрного цвета, это не страшно, в электролите деталь снова станет чистой и белой.
  1. В процессе травления идёт бурное выделение газов (кажется водорода) работать только в защитной маске и остерегаться попадания раствора на кожу, ибо ожог не хуже чем от кислоты будет.
  2. После травления к детале уже прикасаться нельзя, иначе от прикосновений остаются жирные следы и как следствие неравномерное покрытие, пятна и прочие радости, после промывки от раствора щелочи под проточной водой клал деталь в чашку с водой, в идеале дистиллированной, что бы на неё ничего не попало, пока готовимся к следующему этапу.

Вот тут видно, синий это токоподвод, а белый это кусок провода в изоляции, используется как опора, чтобы деталь не касалась дня ванны.

Что касатся рабочей ванны можно использовать эмалированную (без сколов) или пластиковую посудину, но тогда дно и стенки придётся «выкладывать» из свинца или иного стойкого к электролиту материала, эти пластины выполняют роль катода.

Так же необходимо позаботиться об охлаждении рабочей ванны, в процессе хим реакции электролит будет нагреваться.Я использовал 2 титановые гофты (квадратная банка) получается вся площадь гофты является катодом, что весьма положительно влияет на равномерность нанесения, ток более равномерный по пповерхности детали, ну и титану кислота не помеха.

Так же была организованная Водяная баня, только в обратную сторону, для охлаждения, вода проточная со скважины.

На стенках рабочей ванны виден красный налёт, об этом чуть позже ;).

В качестве электролита взят Электролит для аккумуляторных батарей, разбавленный в пропорции 1:1 дистиллированной водой. При приготовлении раствора электролита соблюдаем ТБ и льём не разбавленный электролит в дистиллированную воду (Соблюдая правило Кислоту в Воду, дабы избежать закипания)

После смешивания электролит нагреется, остужаем его градусов до 15-20, и впринципи поддерживаем такую температуру, от 10 до 25 градусов, это будет «Тёплое анодирование» которое позволит в дальнейшем окрасить деталь красителем для ткани и им подобными.

Если температура будет ниже, близкая к 0, то мы получим «холодное» анодирование, слой будет плотнее и прочнее, но красителем его уже не окрасиш, поры слишком плотные будут, возможно получиться окрасить Химическим способом, но я пока такой не осваивал, поэтому в домашних условиях проще добиться Теплого анодирования.

Пока деталь плавает в воде, подключаем токоподвод к источнику тока.В качестве источника тока лучше использовать блоки со стабилизацией по току, что бы не бегать и не следить за током, чем больше площадь детали, тем более мощный придётся искать блок.

Площадь данной детали, примерно, составила 490см2, плотность тока должна быть 15-20мА на см2 итого получаем тока 7,3-9,7А при напряжении 12в, хотя в процессе роста оксидной плёнки напряжение может подрости, я брал источник с параметрами 20А и 30в максимальные значения.

При Холодном анодировании для поддержания заданного тока может потребоваться напряжение гораздо больше чем 12в, ибо чем плотнее слой, тем больше его электрическое сопротивление.

На следующих этапах соблюдаем главное правило: «Погружение в раствор и доставание из раствора детали ТОЛЬКО при включенном источнике тока!»Иначе кислота начнёт разъедать деталь и загрязнять раствор…Погружаем деталь в раствор, при включенном источнике тока, достаточно самого минимального значения, просто что бы между анодом и катодом было напряжение! Опять же не забываем про маску, очки и перчатки!

Деталь необходимо размещать под небольшим углом

Зачем размещать деталь под углом, при строго горизонтальном расположении шайбы было замечено, что торцы покрываются более плотным слоем чем плоскости, плюс если имеются не сквозные отверстия, деталь необходимо размещать так, чтобы а)электролит полностью их заполнил и б)чтобы из них мог выходить газ скапливающийся в процессе, иначе может образоваться газовый пузырь, который вытиснит электролит, и соответсвенно в этом месте деталь не покроется оксидным слоем.Ну и по возможности деталь должна быть равноудалена от катода, тоесть стенок ванны.

Вокруг детали начнётся активное выделение пузырьков газа, кислорода, сам по себе он не особо вреден, а вот аэрозоль кислоты, образующаяся при лопании пузырьков, когда они доходят до поверхности, весьма вредно вдыхать, поэтому накрываем всё это хозяйство.

На крышке возможно сбор конденсата электролита, его скапывание на рядом стоящие предметы.

Как только накрыли крышкой, выставляем на блоке питания необходимый ток и засекаем минут 40-60

Пока ждём начинаем готовить раствор красителя, в качестве красителя можно использовать анилиновы красители разбавленные в воде или краску для заправки картриджей для струйников.

Я использовал вчастности Colouring для устройств Canon/Epson/HP/Lexmark продаётся в ДНС по 200-300р за 100мл, бывает Голубой (Cyan), Пурпурный (даёт цвет от красного до фиолетового) (Magenta), Желтый и Чёрный, так же есть Светло-голубой и Светло-пурпурный.

С голубым у меня получилось, желтый и чёрный не пробовал, а вот Magenta не захотел красить пробник почему-то.

Я разбодяживал 2 пузырька примерно на 3л воды, далее подогреваем этот раствор до 60градусов.Все работы лучше проводить в резиновых перчатках, отмывается эта дрянь с рук очень плохо!

При нагреве кастрюлька хорошо так окрашивается, так что используем не нужную, потом в быту её использовать не комильфо )

Периодически посматриваем как идёт процесс, раствор становится мутным от обилия пузырьков, но больших пузирей не должно быть!

Не отключая напряжение можно приподнимать деталь, чтобы проверить состояние токоподвода и самой детали.

  • При анодировании крупных деталей (ну или большого количества мелких Источник: https://nzmetallspb.ru/benzoinstrument/anodirovanie-alyuminiya-v-domashnih-usloviyah-chernoe-tehnologiya.html

    Технология анодирования алюминия в домашних условиях – подробная инструкция и детали

    Что такое анодирование алюминия, и для чего его делать? Что такое анодирование алюминия
    Этот металл (в чистом виде или его сплав) является наиболее удобным для различного рода поделок, поэтому и пользуется популярностью у «домашних умельцев». Несмотря на множество достоинств, есть у алюминия и существенный недостаток – он быстро вступает в реакцию с воздухом (окисляется), что приводит к образованию своеобразного налета, который усложняет процесс окрашивания заготовок. А их «первозданный» вид мало кого устраивает из-за своей непривлекательности.Прежде чем рассматривать процесс анодирования алюминия, следует понять, для чего оно проводится. Ведь при окислении на поверхности металла появляется тончайшая пленка, которая выполняет и функцию защиты. Все дело в том, что она непрочная и довольно легко повреждается. Поэтому смысл описываемого процесса состоит в том, чтобы ее укрепить (усилить). В этом плане анодирование сходно с таким не менее известным процессом, как воронение методом окисления (об этом можно прочитать здесь). Поэтому эту технологию называют еще анодным оксидированием.Она применяется не только по отношению к алюминию, но и к некоторым другим металлам. Например, магнию, титану.

    Что дает анодирование

    • Укрепляет поверхностный слой.
    • Делает невидимыми дефекты основы в виде царапин, точечных повреждений. Другими словами, «сглаживает» металл и придает ему однородность.
    • Краска на алюминий ложится значительно лучше и равномернее.
    • Внешний вид деталей делается более привлекательным.
    • Возможность придать металлу различный оттенок и имитировать серебро, золото или, например, жемчуг. Хотя применение анилиновых красителей значительно расширяет спектр.

    Анодирование «холодное»

    Наиболее часто применяемая методика, тем более что больших сложностей такой способ не представляет. Есть еще обработка алюминия «теплая», но такая технология менее эффективна и в последнее время, особенно в быту, не используется.

    Достоинства

    • Возможность получения достаточно толстого поверхностного слоя, что достигается разной скоростью нарастания и растворения оксидной пленки соответственно с внутренней и наружной ее стороны. Особенность методики в том, что процесс осуществляется в температурном диапазоне от – 10 до +10 ºС. Отсюда и ее название
    • Высокая прочность такого покрытия.
    • Повышение антикоррозийной устойчивости металла.

    Недостатки

    Он один, и довольно относительный. Дальнейшее покрытие красителями с органической основой становится довольно сложным. Материал, в зависимости от структурного состава (если речь идет о сплаве или характеристиках самого алюминия) в процессе анодирования окрашивается естественным путем. Оттенок может быть любым – от оливкового (с примесью «зелени») до темного (серого или черного).

    Что понадобится

    • Ванночки. Из алюминия – для анодирования; стеклянные или пластиковые – 2 штуки – для приготовления растворов.
    • Соединительные провода (также алюминиевые).
    • Источник напряжения +12 В (АКБ или выпрямитель).
    • Реостат (если питание от аккумулятора или другого устройства с нерегулируемым «выходным» параметром).
    • Амперметр.

    Технология анодирования

    На производстве для анодирования металлов используется раствор серной кислоты. Но такая методика небезопасна, так как сопровождается бурным газовыделением. Даже малейшая искра может привести к взрыву этой смеси.

    Суть процесса несложно понять по схеме, но в бытовых условиях кислотой редко кто пользуется, хотя методика остается прежней (разница только в том, что свинцовая пластина отсутствует).

    Поэтому рассмотрим более простой способ работы с алюминием.

    Приготовление растворов

    Их готовится два (в разных емкостях). Они служат альтернативой кислоте. Один – из пищевой соли, другой – из соды питьевой. Используется только чистая, дистиллированная, причем теплая вода. По объему содового раствора понадобится в 9 раз больше; в соответствие с этим и подбирается посуда.

    После тщательного перемешивания (до полного растворения веществ) раствору нужно дать отстояться, а потом он сливается в другую посуду так, чтобы в нее не попал осадок, и фильтруется. Качество анодирования во многом зависит от «чистоты» растворов.

    Подготовка детали

    Коротко этот этап работы можно выразить так: очистка поверхности – ее обработка (шлифовка) – обезжиривание заготовки.

    Если на детали будут какие-либо заметные дефекты, то полученный слой их не скроет (толщина покрытия не более 0, 05 мм).

    Анодирование

    Понятно, что заготовка должна быть полностью погружена в приготовленную жидкость, полученную путем смешения исходных растворов. Естественно, деталь должна на чем-то висеть, не касаясь дна посуды. Как это сделать, каждый решает сам.

    Например, рядом с ванночкой крепится стойка, на которой и подвешивается образец. Нужно подумать, за что и как его «подцепить»? Ведь в этом месте после анодирования останется пятно.

    Понимая это, конкретное решение принять несложно, сообразуясь с габаритами, конфигурацией и весом заготовки.

    Ток подается в течение не менее получаса, и то, для небольших образцов. О степени их готовности свидетельствует изменение окраски. Поэтому контроль – чисто визуальный. После этого напряжение отключается, и деталь вынимается из ванны.

    Ее необходимо хорошо промыть, а для очистки от остатков раствора еще и подержать в марганцовке. После этого она опять промывается попеременно в теплой и холодной воде, а потом сушится. Если все делалось правильно, то деталь приобретает светло-серый цвет.

    О высоком качестве анодирования свидетельствуют его равномерность по всей площади покрытия и отсутствие разводов или пятен.

    «Закрепление» слоя

    Это заключительный этап. Пленка, которая покрывает металл, характеризуется обилием микропор. Чтобы повысить устойчивость алюминия перед внешними воздействиями, их следует «закрыть». Самый простой способ – или прокипятить в воде дистиллированной, или пропарить. Такая процедура  занимает не менее 30 минут.

    «Финишная» обработка

    После этого можно произвести покраску или просто покрыть лаком (бесцветным). Окрашивание производится методом погружения детали в раствор красителя (анилинового, 10%-го).

    Распространенные ошибки

    Их довольно часто допускают «домашние» мастера, не изучившие как следует все особенности технологии.

    • Плохой контакт детали с электродом. Поэтому зажим должен быть надежным, типа «крокодил», а еще лучше – с затягивающим винтом. Нарушение контакта приводит к изменению силы тока, что напрямую влияет на конечный результат. Поэтому различные скрутки, петли для подвешивания заготовок в данном случае неприменимы.
    • Несоответствие габаритов катода линейным размерам детали. Это приводит к неравномерности плотности тока в ванночке. Как следствие – низкое качество обработки поверхности, риск прогара металла. Есть общее правило – катод (ванночка) по площади должен превышать заготовку не менее чем в 2 раза.
    • Недостаточная (или завышенная) анодная плотность. Рекомендуемая величина – порядка 2 А/дм² (20 мА/см²). Для ускорения процесса ее можно и немного увеличить (но не более чем в 1,5 раза) с обязательным выдерживанием низкой температуры раствора за счет качественного охлаждения + постоянное его перемешивание.

    Полезные советы

    Произвести качественную зачистку поверхности образца механическим способом (с применением абразивных материалов) не всегда возможно. Например, из-за сложного рельефа его поверхности.

    В этом случае более эффективна методика травления. Суть ее в том, что деталь погружается в щелочной раствор. На практике, как правило, в мыльный.

    Иногда, чтобы добиться осветления заготовки, она дополнительно опускается в посуду с 20% раствором кислоты.

    Следует неукоснительно соблюдать рекомендованный температурный режим (от -10 до +10 ºС). Если температура повысится, придется убавлять силу тока. Как результат – «рыхлость» покрытия.

    После окраски для сохранения цвета в течение долгого времени деталь желательно обработать лаком. Чтобы не было его «наслоений», можно ее обработать мягкой кисточкой. После погружения в лак нужно дать ему полностью стечь.

    В статье приведен только один из многочисленных способов анодирования в быту. Он самый простой, а потому и наиболее подходящий для человека, не имеющего достаточного опыта. При работе с кислотой сложностей гораздо больше, но разницы в конечных результатах практически никакой нет.

    Для тех, кого интересует методика литья алюминия, есть отдельная инструкция с подробными фото — читайте.

    Источник: https://ismith.ru/metalworking/anodirovanie-alyuminiya/

    Aluminum anodizing

    Что такое анодирование алюминия, и для чего его делать? Что такое анодирование алюминия

    For brevity, we shall use instead of “Gostovskaya” equivalent items “anodic oxidation“And”anodnoe oksidirovanie” shorter, but with the same meaning, The term “anodizing», but instead “Gostovskaya” “anodic oxide coating» – more simple and popular “anodic coating».

    What is anodising

    Anodizing – a method of improving the corrosion resistance of the metal product by forming an oxide layer on its surface. Product, is processed, is the anode electrolytic process. Anodizing product surface increases the resistance to corrosion and wear, and also provides better adhesion for paints and adhesives, than just a “naked” aluminum.

    Anodic coatings can also be used as a decorative coating or a porous coating, which can absorb various dyes, or as clearcoats, which give interference effects in the reflection of light. Such interference coatings used, for example, biking or cycling clothes, so they can be nice to see at night.

    How does the anodizing

    The process of creating this protective oxide layer occurs electrolytically. The metal product, where to get anodic coating (usually aluminum) immersed in a bath of electrolyte solution.

    In the same bath set cathodes, usually along the sides of the bath. When an electric current is passed through the acid solution at the cathode hydrogen is released, and the anode – oxygen.

    This leads to, that at the anode – aluminum products – begins to grow an oxide film.

    Depending on the application of the anode coating used and the anodization process can be produced anodic coating with different characteristics. anodic coating, which you can grow in the aluminum products, able to have a thickness 100 times more, than the oxide coating, which is formed naturally on aluminum.

    Since the metallic article is “anode” in this electrolytic process, the whole process is called “anodizing”.

    metal anodizing

    Although various metals, including titanium, hafnium, zinc and magnesium, They may also be formed anodic coating, usually meant by anodizing aluminum and its alloys anodized.

    Why anodized aluminum?

    aluminum popularity is largely due to its good natural corrosion resistance. It is achieved due to the high chemical affinity of aluminum to oxygen, i.e. their large mutual desire to join with each other in the reaction to form alumina.

    This very thin oxide film instantly covers any fresh aluminum surface immediately after contact with air. However, in some cases it is necessary to have a high degree of protection (corrosion or chemical), to modify the surface appearance (color, texture, etc.

    ) or create a predetermined physical surface properties (increased hardness, durability or adhesion). In such cases resort to anodized aluminum and aluminum alloy.

    Picture 1 – Scheme anodizing process

    types of anodizing

    QUALANOD organization classifies aluminum anodizing into four basic types with different requirements for their characteristics and properties:

    • architectural (construction) anodizing
    • decorative anodizing
    • industrial anodizing
    • hard anodizing.

    The anode coating is subdivided into classes according to their thickness:

    • minimum permissible thickness and average
    • minimum allowable local thickness.

    for instance, class AA20 means, that the average thickness of the coating should be at least 20 micrometers. Minimum local thickness of the coating usually should be at least 80 % Smaller average thickness. For the class of AA20 it is 16 m.

    architectural anodizing

    This anodizing for the production of architectural finishing products, that reside in external conditions and in steady state. The most important characteristics of anodized products is considered to be the appearance and long life.

    For anodized aluminum protection against pitting (pitting) aluminum corrosion increases with increasing anode coating thickness. Consequently, lifetime architectural or construction elements largely on the thickness of the anodic coating. However, to obtain thicker anodic coatings require considerably high cost of electric energy. Therefore, the so-called “pereanodirovanie” not recommended.

    Architectural anodizing has the following classes:

    Selection of anodic coating thickness for exterior aluminum structures depends on the aggressiveness of the atmosphere and is generally set to national standards. Moreover, use of certain coloring compositions required thickness class 20 um or above. This is necessary to achieve good filling of the pores and increased stain resistance of the colored coating to the sunlight.

    Decorative

    This type of anodizing aluminum for the production of decorative trim products. The main criterion of quality is uniform and aesthetically pleasing appearance.

    Decorative anodizing has the following standard thickness classes:

    Industrial and solid

    Industrial anodizing of aluminum is used for the production of a functional product surface finish, when the appearance characteristic is minor. The aim is to obtain a solid anodizing coating with high durability or high microhardness.

    Often, for example, in the automotive industry or medical equipment, appearance of the product does not matter, but the most important characteristic is the resistance to wear and / or ability to undergo efficient cleaning and having high hygiene requirements. In such cases these properties of the anodized aluminum are the principal.

    If the main feature is the high wear resistance, used a special kind of anodizing – hard anodizing. It is produced at lower, often negative, electrolyte temperatures

    The thickness of solid industrial and anodic coating is generally from 15 to 150 m. Threads and splines may have a coating to 25 m. thick anodic coatings are often required to obtain high electrical isolation from 15 to 80 m. coating thickness 150 microns are used to repair parts.

    Electrochemistry

    Anodizing relates to electrochemical processes forming stable oxide coatings (films) on metal surfaces.

    Anodizing of aluminum and aluminum alloy may occur with a variety of electrolytes with the use of direct or alternating current source, or combinations thereof. In this case, aluminum products (for definiteness – profile) It is always the anode, i.e.

    it is connected to the positive pole of the current source, and other suitable metal or alloy – and its cathode connected to the negative pole (picture 1).

    Anode coatings are distinguished by the type of electrolyte, are used in their preparation. The coatings are porous, for example, in phosphate and sulfuric acid electrolytes, as well as the so-called “barrier” – completely without pores. Barrier anodic coatings possess high electrical resistivity and their use, for example, in the manufacture of electrical capacitors.

    sulfate anodizing

    ordinary, more popular and widely used for aluminum profiles in the building structures is anodizing aluminum sulfate. This type of anodizing is characterized by high manufacturability and enables a wide range of coating thicknesses.

    Sulphate is used as the anode coating without additional staining – it is called colorless, and with subsequent staining by one of several known methods – it is called the color anodizing.

    Concluding operation is usually always filling operation (or seals) then.

    Painting or anodising of aluminum

    Sulfate anodic coating formed by the “reaction” with the aluminum ions of the sulfuric acid solution.

    It occupies a greater volume, aluminum than the original and therefore result in an increase anodization thickness of the product.

    When sulfuric acid anodizing is an increase of about one third of the total thickness of the coating. This is the fundamental difference between the anode coating by, for example, powder (picture 2):

    • anodic coating is formed of the surface layer of aluminum,
    • powder coating – on aluminum surface.

    Picture 2 – Changing the thickness of the product and during anodization
    powder coating

    Methods of anodizing aluminum

    A specific method of anodization depends on the type of product. for instance, small items or items, can anodize “in bulk” in drums or baskets. Profiles length 7 m, sometimes up 10 m, anodized on the special sample weights.

    These sample are typically several conductive rods, frameworks or scaffolds, which is durable and rather rigidly attached profiles (cm. picture 1).

    Strong fastening profiles necessary both to, that they, They do not fall from the test portions and passed all the cycles of “dipping” and “rinse” in the baths, including with vigorous stirring the solutions and washings (bubbling)/ Moreover, more importantly, strong fastening of the articles to be weighed to ensure a steady and reliable electrical contact profile to the positive pole of the current source directly during anodization.

    Preparation of the aluminum surface

    A typical aluminum anodizing line profiles shown in Figure 3.

    On line anodizing aluminum profiles served or directly after pressing, or after preliminary mechanical surface preparation (processing steel brushes, processing fraction, polishing, grinding, etc.).

    • A first step of anodizing process is hanging on the hinge profiles. Hinge with aluminum profiles generally first passes alkaline degreasing, and then an alkaline etching to remove a surface profile of various contaminants: oils, particulate matter and oxide film.
    • After the alkali etching treatment is carried out in linkage lightening bath (desmutting), most often – sulfuric acid (80-100 g / l), Removal from the surface dark alkali etching products.
    • Processing baths with the working solution followed by thorough washing articles in water, the final wash before anodizing – in demineralized. After that, the product, basically, ready for anodising.

    Picture 3 – Typical baths line for anodizing aluminum profiles [1]

    matt anodized

    For special requirements anodized surface is carried out additional processing surface profiles: matt etching, as well as chemical or electrochemical brightening.

    Frosted etching generally carried out in alkaline baths of a special chemical composition.

    When this surface a predetermined thickness aluminum layer is removed together with various surface defects, and the surface becomes dull (picture 4).

    Picture 4- Matte and glossy surface anodized aluminum [3]

    Matte surface maximally scatters light and makes it “invisible” remaining surface defects. If the finished product must have a shiny or mirror- surface, before the anodization product is subjected to chemical or electrochemical brightening. In this procedure, the surface is removed from the product aluminum, and forms a very smooth surface with very high reflectivity.

    Filling anodizing

    After anodizing profiles or sending down the line on painting, or immediately directed to the pores filling, if it is colorless anodized.

    filling operation (or seals) after anodization colorless or colored anodization is carried out subsequently, to close”, “Clog” the pores of the anodizing coating. This operation is very important for long-term preservation of the appearance of the anodized product.

    After the filling operation the product is dried if necessary,, removed from the test portions and sent to the receipt and packaging.

    Picture 5 – Hydrothermal filling anodizing [2]

    Control anodic coating thickness

    Typically, for control of acceptance quality anodized aluminum profiles sufficiently control the appearance, the thickness of the anodic coating and the quality of the filling.

    The thickness of the coating is one of the most important parameters and there are many methods of measurement. Typically, the coating thickness was measured by, working on the principle of eddy currents.

    In case of dispute, the study used a cross-sectional metallographic products.

    drop method

    One of the variants of so-called “drop method” Quality content is often used for the rapid control. As a control or arbitration test methods used mass loss of samples of products.

    SUMMARY nondestructive “drop method” is to assess the degree of absorption of dyes anodized surface after, it was treated with a suitable chemical reagent. Various embodiments drop method with an acidic pre-treating the surface mounted ISO standards 2143:2010 (he is – EN ISO 2143:2010 and he also – former EN 12373-4) and GOST 9.302-88.

    drop method to ISO 2143:2010

    standard Qualonod [1] He considers acceptable degree (rating) the intensity of the spot is not lower than 2 (picture 6). If the rating is 2, the standard requires to perform tests on weight loss or perform refilling.

    Picture 6 – Quality criteria for filling method according to ISO drops 2143:2010

    Источник: https://aluminium-guide.ru/en/anodirovanie-alyuminiya/

    Анодирование алюминия – способы выполнения технологии

    Что такое анодирование алюминия, и для чего его делать? Что такое анодирование алюминия

    Анодирование алюминия (анодное оксидирование) – это процесс, в результате которого на поверхности металла образуется оксидное покрытие.

    Основная задача оксидного покрытия – защитить поверхность алюминия от окисления, возникающего из-за взаимодействия этого металла с воздухом.

    Анодирование призвано не уничтожать пленку, образовавшуюся при окислении (она выполняет защитную функцию), а сделать ее более прочной. В этом отношении анодирование похоже на такой метод, как воронение окислением.

    Технология анодного оксидирования используется для укрепления не только алюминия и его сплавов, но и других металлов. К примеру, оксидные покрытия используются для защиты титана и магния.

    Помимо укрепления поверхностного слоя, анодирование преследует следующие цели:

    • сглаживание различных дефектов поверхности (сколов, царапин и т.п.);
    • повышение адгезивных качеств материала (краска значительно лучше сцепляется с оксидной пленкой, чем с голым металлом);
    • улучшение внешнего вида металла;
    • придание металлу различных декоративных эффектов (к примеру, можно создать имитацию золота, серебра, жемчуга).

    Технология анодирования

    Процесс анодирования можно разделить на три части:

    • подготовительный процесс;
    • химическую обработку;
    • закрепление.

    Подготовительный процесс

    На этом этапе алюминиевый профиль подвергается механической и электрохимической обработке. Под механической обработкой понимается очистка металла, его шлифование и обезжиривание.

    Далее изделие кладут сначала в щелочной раствор для травления, а затем перекладывают в кислотный для осветления. Завершается подготовка промывкой поверхности.

    Причем промывка осуществляется несколько раз, чтобы полностью удалить кислотные вещества с металла.

    Химическая обработка

    Химическое оксидирование алюминия представляет собой обработку металла в электролите. В качестве электролитов используются растворы различных кислот (серной, хромовой, щавелевой, сульфосалициловой). Порой в растворы добавляют соль или органическую кислоту.

    Наиболее распространенный электролит – серная кислота. И все же этот электролит не применяется для обработки изделий сложной формы, на которых имеются небольшие отверстия или зазоры. В таких случаях предпочтительна хромовая кислота. А вот щавелевая кислота позволяет значительно улучшить разноцветные изоляционные покрытия.

    Химическое оксидирование алюминия

    Качество процесса зависит от нескольких составляющих, в числе которых концентрация, температурный режим и плотность тока. Высокие температуры способствуют ускорению анодирования. Причем пленка образуется мягкая и высокопористая. Если необходимо твердое покрытие, применяется более низкая температура.

    Химическое оксидирование алюминия может осуществляться при температурах от нуля, до плюс 50 градусов по Цельсию. Плотность тока может варьироваться от 1 до 3 Ампер на квадратный дециметр. Показатель электролитной концентрации может находиться в пределах 10-20%.

    Закрепление

    После оксидирования металл выглядит, как пористая поверхность (даже при использовании холодного режима). Чтобы поверхность была достаточно прочной, эти поры нужно перекрыть. Делается это одним из трех способов:

    • окунанием изделия в горячую пресную воду;
    • обработкой паром;
    • размещением металла в так называемом «холодном растворе».

    Обратите внимание! Если изделие будет окрашиваться, процесс закрепления не нужен, поскольку лакокрасочный материал естественным образом заполнит имеющиеся поры.

    Существует три разновидности оборудования для оксидирования алюминия:

    • основное (ванны);
    • обслуживающее (обеспечение работы);
    • вспомогательное (подача изделий в ванну, проведение подготовки, складирование и т.п.).

    Другие способы анодирования

    Помимо классического способа, описанного выше, также может применяться твердое, микродуговое и цветное анодирование. Вкратце об этих способах обработки металла будет рассказано ниже.

    Задача твердого анодирования – получить особо прочную микропленку. Методика нашла широкое распространение в авиастроении, автомобилестроении и строительстве. Особенность технологии состоит в том, что задействуются не один, а сразу несколько электролитов.

    К примеру, в рамках одного процесса могут применяться щавелевая, серная, лимонная, винная и борная кислоты. В ходе анодирования плотность тока постепенно увеличивается, и благодаря структурным изменениям в ячейках пленка приобретает повышенную прочность.

    Схема микродугового оксидирования

    Микродуговое оксидирование – это электрохимический процесс, в котором поверхность алюминия окисляется, и в это же время между анодом и электролитом происходят электрозарядные явления. Методика позволяет получать особенно качественные покрытия с высоким уровнем износостойкости и адгезии.

    Еще один способ анодирования – цветное. Как видно из названия, основная задача процесса – изменить цвет детали.

    Существует четыре способа цветного анодирования:

    1. Окрашивание методом адсорбции. Осуществляется путем погружения изделия в электролитную ванну. Также возможно окунание детали в раствор с красящим веществом, разогретым до заданной температуры.
    2. Электролитическое окрашивание (другое название – черное анодирование). Вначале получают бесцветную пленку, а затем окунают металл в кислый солевой раствор. На выходе цвет изделия может разниться от черного, до слабого бронзового оттенка. Черные тона алюминия особенно востребованы в строительной отрасли.
    3. Интерференционное окрашивание. Технология схожа с электролитическим окрашиванием, но за счет создания особого светоотражающего слоя цветовые оттенки получаются гораздо разнообразнее.
    4. Интегральное окрашивание. Технология представляет собой смешивание электролита с органическими солями.

    Анодирование в домашних условиях

    Самостоятельное анодирование практически всегда осуществляется по холодной методике. Такой же технологии придерживается и большинство компаний, предоставляющих подобные услуги. Холодной методика называется из-за того, что в процессе создания пленки нет нужды в высоких температурах: рабочий диапазон температур колеблется между -10 и +10 градусов по Цельсию.

    Достоинства холодного анодирования:

    1. Поверхностный слой получается достаточно толстым благодаря тому, что скорость роста и растворения оксидной пленки с ее наружной и внутренней стороны различаются.
    2. Пленка выходит очень прочной.
    3. Обработанный металл отличается высокой стойкостью к коррозии.

    Единственный недостаток методики состоит в сложности дальнейшей окраски металла материалами, основанными на органике. Однако металл, вне зависимости от его характеристик, в любом случае получает окраску естественным образом. Цвет может различаться от оливкового, до черного или сероватого.

    Для проведения работ понадобится следующее:

    • ванны (алюминиевые емкости для анодирования, а также пара стеклянных или пластиковых – для изготовления растворов);
    • алюминиевые соединительные провода;
    • источник напряжения на 12 Вольт;
    • реостат;
    • амперметр.

    Приготовление раствора

    Как уже говорилось выше, основной электролит для анодирования – серная кислота. Однако вне пределов производственного помещения использование такого электролита опасно. Поэтому в домашних условиях обычно используют соду.

    Приготовление раствора:

    1. Приготавливаем 2 раствора – содовый и соляной. Компоненты засыпаем в емкости с дистиллированной теплой водой в пропорции 1 к 9.
    2. Хорошо перемешиваем раствор и даем ему настояться.
    3. Сливаем раствор в другую емкость таким образом, чтобы туда не попал содовый осадок. От чистоты раствора в значительной степени зависит результат анодирования.
Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.