Анодирането на алуминий (анодно окисляване) е процесът, при който върху повърхността на метал се образува оксидно покритие. Основната задача на оксидното покритие е да предпазва алуминиевата повърхност от окисляване, произтичащо от взаимодействието на този метал с въздуха. Анодирането има за цел да не унищожи филма, образуван по време на окисляване (той изпълнява защитна функция), а да го направи по-траен. В тази връзка анодирането е подобно на метод като окисляване.
- Анодизираща технология
- Подготвителен процес
- Химическа обработка
- фиксиране
- Други методи за анодизиране
- Домашно анодизиране
- Приготвяне на разтвор
- анодиране
Технологията на анодно окисляване се използва за укрепване не само на алуминия и неговите сплави, но и на други метали. Например, оксидните покрития се използват за защита на титан и магнезий.
В допълнение към укрепването на повърхностния слой, анодизирането има следните цели:
- изглаждане на различни дефекти на повърхността (чипове, драскотини и др.);
- подобряване на адхезивните качества на материала (боята прилепва много по-добре към оксидния филм, отколкото към голия метал);
- подобряване на външния вид на метала;
- придаване на метала различни декоративни ефекти (например, можете да създадете имитация на злато, сребро, перли).
Анодизираща технология
Процесът на анодизиране може да бъде разделен на три части:
- подготвителен процес;
- химическо третиране;
- консолидация.
Подготвителен процес
На този етап алуминиевият профил се подлага на механична и електрохимична обработка. Обработката се отнася до почистването на метала, неговото смилане и обезмасляване. След това продуктът първо се поставя в алкален разтвор за ецване и след това се прехвърля в киселина за избистряне. Подготовката завършва с промиване на повърхността. Освен това измиването се извършва няколко пъти, за да се премахнат напълно киселинните вещества от метала.
Химическа обработка
Химичното окисляване на алуминия е обработката на метал в електролит. Като електролити се използват разтвори на различни киселини (сярна, хромова, оксалова, сулфосалицилова). Понякога към разтворите се добавя сол или органична киселина.
Най-разпространеният електролит е сярната киселина. И въпреки това, този електролит не се използва за обработка на продукти със сложна форма, върху които има малки дупки или пролуки. В такива случаи се предпочита хромната киселина. Но оксаловата киселина може значително да подобри многоцветните изолационни покрития.
Качеството на процеса зависи от няколко компонента, включително концентрация, температура и плътност на тока. Високите температури ускоряват анодизирането. Освен това филмът е оформен мек и силно порест. Ако е необходимо твърдо покритие, се прилага по-ниска температура.
Химическото окисляване на алуминия може да се извърши при температури от нула до плюс 50 градуса по Целзий. Плътността на тока може да варира от 1 до 3 ампера на квадратен дециметър. Концентрацията на електролити може да бъде в границите 10-20%.
към съдържание ↑фиксиране
След окисляване металът изглежда като пореста повърхност (дори когато се използва режимът на студ). За да бъде повърхността достатъчно здрава, тези пори трябва да бъдат затворени. Това става по един от трите начина:
- потапяне на продукта в гореща прясна вода;
- обработка с пара;
- поставянето на метал в така наречения "студен разтвор".
Обърнете внимание! Ако продуктът ще бъде боядисан, процесът на фиксиране не е необходим, тъй като материалът на боята естествено ще запълни съществуващите пори.
Има три вида оборудване за окисляване на алуминий:
- основен (бани);
- обслужване (сигурност на работата);
- спомагателни (доставка на продукти във ваната, подготовка, съхранение и др.).
Други методи за анодизиране
В допълнение към описания по-горе класически метод може да се използва и твърдо, микроарково и цветово анодизиране. Тези методи за метална обработка ще бъдат описани накратко по-долу.
Задачата на твърдото анодизиране е да се получи особено устойчив микрофилм. Техниката се използва широко в производството на самолети, автомобилостроенето и строителството. Характеристика на технологията е, че не един, а няколко електролита участват наведнъж. Например, оксалова, сярна, лимонена, винена и борна киселини могат да се използват в един процес. По време на анодизация плътността на тока постепенно се увеличава и поради структурни промени в клетките филмът придобива повишена якост.
Микроарк окисляването е електрохимичен процес, при който повърхността на алуминия се окислява и в същото време между анода и електролита възникват електрически заряди. Техниката позволява получаването на особено висококачествени покрития с високо ниво на износоустойчивост и адхезия.
Друг начин за анодизиране е цветът. Както подсказва името, основната задача на процеса е да промени цвета на частта.
Има четири начина за оцветяване на анодизиране:
- Адсорбционно оцветяване. Извършва се чрез потапяне на продукта във вана с електролит. Възможно е също така частта да се потапя в разтвор с оцветител, нагрят до предварително определена температура.
- Електролитично оцветяване (друго име е черно анодизиране). Първо се получава безцветен филм, а след това металът се потапя в кисел физиологичен разтвор. На изхода цветът на продукта може да варира от черен до слаб бронзов оттенък. Черните тонове на алуминия са особено търсени в строителната индустрия.
- Оцветяване по интерференция Технологията е подобна на електролитичното оцветяване, но създавайки специален отразяващ слой, цветните нюанси са много по-разнообразни.
- Интегрално оцветяване. Технологията е смесване на електролит с органични соли.
към съдържание ↑
Домашно анодизиране
Самоанодирането почти винаги се осъществява чрез студения метод. Повечето компании, предоставящи подобни услуги, се придържат към една и съща технология. Студената техника се нарича поради факта, че в процеса на създаване на филм няма нужда от високи температури: работният температурен диапазон варира между -10 и +10 градуса по Целзий.
Предимства на студения анодиране:
- Повърхностният слой е доста дебел поради факта, че растежът и разтварянето на оксидния филм от неговата външна и вътрешна страна са различни.
- Филмът излиза много издръжлив.
- Обработеният метал е силно устойчив на корозия.
Единственият недостатък на техниката е трудността на по-нататъшното боядисване на метала с материали на базата на органична материя. Въпреки това, металът, независимо от неговите характеристики, във всеки случай придобива естествен цвят. Цветът може да варира от маслиново до черно или сивкаво.
За работата ще са ви необходими следните:
- вани (алуминиеви контейнери за анодизиране, както и чифт стъкло или пластмаса - за производството на разтвори);
- алуминиеви свързващи проводници;
- Източник на напрежение 12 волта;
- реостат;
- амперметър.
Приготвяне на разтвор
Както бе споменато по-горе, основният електролит за анодизиране е сярна киселина. Извън производственото съоръжение обаче използването на такъв електролит е опасно. Затова в домашни условия обикновено се използва сода.
Подготовка на разтвора:
- Приготвяме 2 разтвора - сода и солна. Компонентите се изсипват в контейнери с дестилирана топла вода в съотношение от 1 до 9.
- Разбъркайте добре разтвора и го оставете да вари.
- Изцедете разтвора в друг съд, така че утайката от сода да не попадне там. Резултатът от анодизацията зависи до голяма степен от чистотата на разтвора.
анодиране
На първо място, трябва да подготвите частта. Задачата на подготвителния процес е да почисти, смила и обезмаслява повърхността преди анодизиране. Ако продуктът не отстрани видими дефекти, полученият филм няма да може да ги скрие, тъй като дебелината му не надвишава 1/20 мм. Точно преди анодизиране смесете двата разтвора в една купа.
Резервоарът за анодизиране трябва да е достатъчно голям, така че частта да може да бъде изцяло потопена в него. В допълнение, частта трябва да бъде фиксирана, така че да не докосва дъното на чиниите. За да направите това, можете да използвате багажника или всяка друга опция - по ваша преценка. Също така трябва внимателно да обмислите проблема с фиксирането на частта, тъй като след анодизиране на местата на фиксиране ще има следи.
Захранването се доставя за поне 30 минути. Необходимостта от цялостно анодизиране се посочва чрез промяна в цвета на частта. Когато частта е готова, изключете напрежението и отстранете метала от банята.
След отстраняване старателно изплакнете детайла. За да осигурите висококачествен резултат, поставете метала в разтвор на манган за 15 минути. След това изплакваме частта първо в топла, а после в студена вода. След това изсушете метала. Ако технологията не бъде нарушена, продуктът ще придобие светлосив тон. Качествено свършената работа се обозначава с равномерен цвят на повърхността, отсъствие на ивици и петна.
Последният етап на анодизиране е фиксирането на филма. Необходимо е да се затворят микроскопичните пори, присъстващи във филмовото покритие. За да направите това, поставете метала в съд с дестилирана вода и варете в продължение на половин час.
По желание металната повърхност може също да бъде боядисана или лакирана. Слоят боя се нанася чрез потапяне.
Така че анодирането на алуминий може да се извърши по различни начини. У дома обаче се предлага само студена обработка на метали със сода и физиологични разтвори. Също така си струва да се отбележи, че при спазване на технологичните изисквания, независимо от вида на разтвора, няма съществена разлика в качеството на получените повърхности.
