Технологический процесс горячего анодирования включает в себя такие этапы, как:
Анодирование алюминия: технология, применение
Алюминий – серебристо-белый металл, который под воздействием кислорода быстро покрывается сероватым оксидным слоем. Однако из-за своей тонкости и низкой прочности это оксидное покрытие не может обеспечить достаточную защиту изделий из этого материала от внешних воздействий.
По этой причине был разработан процесс анодирования, который формирует на поверхности металла защитный слой оксида алюминия AL2O3. Этот оксидный слой намного прочнее и плотнее, чем тот, который образуется естественным путем. В природе это соединение встречается в виде глинозема – минерала, более твердого, чем алмаз.
Для формирования защитного слоя алюминиевые изделия подвергаются воздействию постоянного электрического тока в кислом растворе электролита. Этот процесс также известен как анодное окисление. Название в данном случае происходит от того, что обработанный металл служит анодом во время реакции. Давайте рассмотрим, зачем анодируют алюминий. Получаемое покрытие призвано решить такие задачи, как
- Защита поверхности деталей от механических повреждений, износа и истирания. Срок службы покрытия составляет до 20 лет.
- Обеспечение высокого уровня коррозионной стойкости.
- Сглаживание поверхности с заполнением объема мелких дефектов – небольших царапин и вмятин. Этот процесс называется декоративным анодированием алюминия.
Впервые технология была опробована в Англии, когда производились легкие и прочные компоненты для аэрокосмической промышленности. Впоследствии анодирование алюминиевых сплавов для авиастроения было стандартизировано, и появилось оксидированное металлическое покрытие с обозначением DEF STAN 03-24/3.
Покрытие состоит из двух компонентов:
- органического;
- анодно-хромное.
Покрытие делает металл прочным и устойчивым к механическим воздействиям.
Области применения анодированного алюминия
Эта технология используется для качественного улучшения эксплуатационных свойств алюминия.
- Она обеспечивает коррозионную стойкость конструкций, используемых в строительной индустрии.
Начиная с 1960-х годов, алюминий широко используется в строительных конструкциях. Довольно быстро покраска была заменена анодным оксидированием. Толщина анодирования алюминия варьируется от 0,015 до 0,025 мм, в зависимости от страны и климатической зоны.
- Оно придает поверхности отражающие свойства.
Для алюминиевых деталей, используемых в фарах, компонентах системы освещения и различных отражателях, необходимо создать блестящие участки. Решением этой проблемы является создание анодированного слоя толщиной от 0,001 до 0,002 мм, который также обеспечивает защиту от влаги и температурных воздействий.
- Это повышает износостойкость изделий и снижает трение.
Гладкая и прочная поверхность, полученная после анодирования, значительно снижает износ деталей в процессе эксплуатации. Детали и узлы различных механизмов из алюминиевых сплавов защищаются оксидированным покрытием толщиной до 0,06 мм.
- Оно придает поверхности деталей диэлектрические свойства.
Такие изоляторы используются в различных трансформаторах и некоторых типах электролитических конденсаторов.
- Придает прочность, износостойкость и долговечность конструкционным профилям, деталям для машиностроения, аэрокосмической промышленности и судостроения.
- Обеспечивает необходимые свойства для различных нагревательных и охлаждающих компонентов.
- Скрывает незначительные дефекты поверхности изделий, улучшая их декоративные свойства.
- Позволяет создавать разнообразные дизайны изделий.
Анодное оксидирование создает покрытия различных цветов и оттенков, включая бронзу, золото и серебро.
- Помогает поддерживать чистоту.
Что такое анодирование и для чего оно используется?
Внешне алюминий представляет собой серебристо-белый металл. Однако он легко окисляется на воздухе при реакции с кислородом и поэтому на самом деле выглядит серым. Оксидный слой, образующийся на поверхности, слишком тонок и слаб, чтобы действительно защитить алюминиевое изделие от воздействия внешней среды.
Именно поэтому была разработана технология анодирования – процесс, в результате которого образуется слой оксида Al2O3. Он плотнее и прочнее, чем тот, который образуется естественным путем; природной модификацией оксида является глинозем – минерал, уступающий по твердости только алмазу.
Чтобы получить защитный слой, металл погружают в кислый раствор электролита и пропускают через него постоянный ток. Этот процесс называется анодированием (также известным как анодное окисление или анодное окисление), поскольку алюминий выступает в качестве анода. Этот процесс используется, когда важны следующие задачи:
- Сохранение целостности и однородности покрытия в процессе эксплуатации (срок службы покрытия составляет 20 лет).
- Сопротивление коррозионным процессам на высоком уровне.
- Поддержание внешней эстетики. Покрытие сглаживает царапины, вмятины и другие мелкие дефекты на металлических поверхностях.
Где используется анодированный металл
Эта технология позволила улучшить первоначальные свойства металла. Анодированный алюминий используется в самых разных областях и достигает различных целей, например:
- Защита архитектурных сооружений от коррозии. Алюминиевые конструкции стали популярны в 1960-х годах, и анодирование вскоре заменило жидкую покраску. Стандартная толщина слоя в разных странах составляет 15-25 мкм, в зависимости от условий окружающей среды.
- Использование отражающих свойств. Отражающая поверхность нашла свое применение в различных технологических областях, от тепловых отражателей (в нагревательных рефлекторах) до отражателей в фарах и элементах освещения. Слой толщиной 1-2 мкм легко выдерживает высокую влажность и температуру.
- Износостойкость, снижение трения. Гладкое покрытие значительно уменьшает износ и увеличивает твердость деталей, подвергающихся трению. Поэтому слои толщиной до 60 мкм используются для покрытия деталей машин и двигателей.
- Формирование диэлектрического слоя. Электрический изолятор в виде слоя анодированного алюминия используется в электролитических конденсаторах и некоторых типах трансформаторов.
- Особо твердая микропленка используется в авиационной технике, судостроении и строительстве (строительные профили).
- Оксидные пленки необходимы в производстве нагревательного и охлаждающего оборудования.
- Улучшение качества продукции. Анодирование алюминиевых оконных профилей улучшает их внешний вид, маскирует мелкие дефекты, т.е. повышает качество продукции.
- Разнообразие дизайна. Процесс позволяет использовать различные цвета (включая имитацию бронзы, серебра и золота) анодированных покрытий. Это повышает привлекательность изделий (например, петель, ручек, балюстрад) и позволяет более точно подобрать их к интерьеру.
Как анодировать алюминий в домашних условиях
Анодирование алюминия и алюминиевых сплавов в домашних условиях пользуется огромной популярностью среди мастеров. Как правило, мастера используют метод холодного анодирования. Этот метод не требует постоянного контроля и довольно прост. Холодное анодирование алюминия в домашних условиях не требует высоких температур. Рабочая температура составляет от -10 до +10 градусов Цельсия. Дополнительным преимуществом является доступность расходных материалов и оборудования. Для проведения работ необходимы ванны, алюминиевые соединительные кабели, источник питания 12 В, амперметр и реостат. Электролит, используемый для приготовления раствора, обычно такой же, как электролит, используемый в свинцовых автомобильных аккумуляторах.
Высокая прочность защитного оксидного слоя зависит от толщины покрытия, которая достигается путем ручной обработки в холодном растворе. Наращивание достигается путем постепенной регулировки рабочего тока.
Черное оксидирование – это, по сути, цветное анодирование алюминия. Черный цвет может быть достигнут в два этапа. Первый – нанесение бесцветного слоя путем электролиза. Второй – помещение заготовки в раствор солей кислот. В зависимости от кислоты декоративный оттенок меняется от серовато-оливкового до глубокого черного.
Теплое анодирование алюминия является альтернативой процессу холодного анодирования. При определенных условиях его можно провести самостоятельно в домашней мастерской. Этапы похожи на заводской процесс. Однако этот метод более трудоемкий. Холодное анодирование является предпочтительным методом домашнего производства.
Чем хорош анодированный алюминиевый профиль?
Анодирование алюминиевого профиля придает ему ряд положительных свойств, среди которых стоит отметить следующие
- длительный срок службы;
- высокий уровень износостойкости
- антикоррозийные свойства;
- светоотражение;
- устойчивость к агрессивным средам;
- разнообразие цветов и оттенков.
Анодированные алюминиевые профили можно приобрести в интернет-магазине Furnitu с доставкой по Москве и России. Здесь представлен большой выбор профилей из алюминия и алюминиевых сплавов с высококачественным анодным покрытием. Возможно изготовление на заказ.
Информация
- Советы для мастеров
- Готовые радиальные шкафы
- Что такое алюминиевый профиль?
- Спецификация сплава AD31t1
- Открытая интерьерная система Free Style
- Светодиодные светильники Furnitu Led Line
- Конструкционная система Topal
- Основные принципы проектирования
- Типы соединений для алюминиевых профилей системы Topal
- Конструкционный профиль TOPAL для легких подвесных блоков
- Конструкционный профиль TOPAL для несущих рам
- Конструкционный профиль TOPAL для стеллажей
- Алюминиевый профиль TOPAL для кухонных гарнитуров и навесных шкафов
- Варианты крепления шкафов-купе и встроенных шкафов-купе
- Крепление гардеробных систем
Использование анодированного алюминия
Анодированный алюминий выгодно отличается от других металлов своим легким весом и относительно низкой ценой, что в сочетании с повышенной износостойкостью делает его непревзойденным строительным материалом. Эти свойства привели к широкому использованию алюминия в производстве автомобилей, самолетов, кораблей, ракет и разнообразного бытового и коммунального оборудования.
Эстетичное и прочное анодированное покрытие позволяет широко использовать алюминиевые сплавы в производстве спортивного инвентаря, кухонной утвари, фурнитуры и многих других изделий.
Специфика ухода за анодированным покрытием
Давайте на примере велосипедной вилки объясним, как ухаживать за деталями с окисленным покрытием. Поломка любимого велосипеда доставляет много хлопот. Защитное покрытие защищает металл от ржавчины и повреждений, но только если оно целое. Именно поэтому уход за ним так важен.
Когда речь идет о деталях, имеющих решающее значение для общей конструкции, таких как вилки и амортизационные штанги, повреждение защитного покрытия может привести не только к коррозии и испорченному внешнему виду. Гораздо более серьезной проблемой может стать утечка масла через образовавшиеся щели.
Хотя эстетика также очень важна для любого велосипедиста. Анодированный металл выглядит гораздо интереснее, чем окрашенный. На рынке представлен широкий ассортимент деталей и запчастей. Сюда входит широкий ассортимент опор для руля, педалей, шпор, заглушек для труб и т.д.
Стоит также отметить различные ахроматические анодированные покрытия, которые, препятствуя проникновению световых лучей, придают компонентам велосипеда роскошный вид. А отражающий эффект оксидных покрытий делает велосипедистов более заметными в темное время суток.
Вилки и амортизаторы требуют особого внимания и ухода. Если поцарапанное или изношенное покрытие руля имеет чисто эстетический характер, то повреждение движущихся частей, таких как опоры вилки, может привести к более серьезным проблемам. Малейший дефект на этой детали может привести к огромным проблемам. В общем, следите за тем, чтобы на ножках не было никаких изъянов.
Если повреждение неизбежно, постарайтесь полностью удалить царапины с помощью мелкого наждака. В противном случае царапины начнут появляться на втулках и пыльниках, что, в свою очередь, еще больше поцарапает защиту ног вилки. В результате вскоре образуется щель, через которую будет просачиваться масло.