Как покрыть алюминий оксидной пленкой

Анодирования алюминия по низкой цене (анодное оксидирование, оксидирование алюминия)

Вы можете загазать услуги по анодировани. алюминия в нашей кампании. Мы гарантируем качество нанесенных гальванических покрытий на изделия. Для уточнения стоимости анодирования, свяжитесь с нашим менеджером.

Что такое анодирование (анодное оксидирование, ан.окс.)

Анодирование (оксидирование) — электрохимическое оксидирование, образование защитной оксидной плёнки на поверхности металлических изделий электролизом. При анодировании изделие, погруженное в электролит, соединяют с положительно заряженным электродом источника тока (анодом). Плёнка толщиной от 1 до 200 мкм защищает металл от коррозии, обладает электроизоляционными свойствами и служит хорошей основой для лакокрасочных покрытий.

Применение анодного оксидирования деталей

Анодирование применяют для декоративной отделки изделий из алюминия и его сплавов, эмалеподобных покрытий на алюминии и некоторых его сплавах, а также используют для защиты от коррозии магниевых сплавов, повышения антифрикционных свойств титановых сплавов, для покрытия деталей радиоэлектронной аппаратуры из ниобия, тантала и др., в самолёто-, ракето- и приборостроении, радиоэлектронике.

Сразу после механической обработки алюминий взаимодействует с кислородом воздуха, поэтому при нормальных условиях поверхность всегда покрыта тонкой оксидной пленкой. Структура пленки и ее состав зависят от воздействия атмосферных явлений. Но алюминий всегда имеет оксидную пленку толщиной 2-3 нм. Эта пленка защищает металл от дальнейшего окисления и обладает превосходной электропроводностью. Оксидная плёнка образуется на чистом алюминии, при комнатной температуре и имеет аморфную структуру (не кристаллическую) и поэтому не является хорошей коррозионной защитой.

Защитное покрытие алюминия

Защита алюминия от коррозии реализуется путем создания на его поверхности кристаллической оксидной пленки толщиной 20-30 микрон. На следующих этапах процесса анодирования эта пленка может быть окрашена или может сохранить естественный цвет.

Анодирование алюминия позволяет так же получить различные декоративные эффекты, такие как зеркальная поверхность, матовая и полуматовая поверхность, имитация полированной и шлифованной нержавеющей стали.

Процесс анодирования алюминия

Прежде чем приступить к процессу анодирования необходимо очистить поверхность алюминия от загрязнений и убрать оксидную пленку. Для этого проводят процессы обезжиривания и травления.

Процесс, в результате которого, происходит образование на поверхности металла высокопористых оксидных слоев алюминия. Процесс анодирования является электрохимическим.

Существуют два вида оксидных пленок, которые образуются в процессе анодирования:

Барьерная — оксидная пленка растет в нейтральных растворах, в которых оксид алюминия трудно растворим. Преимущественно это бораты аммония, фосфаты или тартраты.

Пористая – оксидная пленка растет в кислых электролитах , в которых оксид может не только осаждаться, но и растворяться. Наиболее широко используется разбавленная серная кислота Н2SO4 . Можно также использовать щавелевую и фосфорную кислотыты.

В первые секунды анодирования на алюминии образуется барьерный слой, сначала формирующийся в активных центрах на поверхности металла. Из этих зародышей вырастают полусферические линзообразные микроячейки, срастающиеся затем в сплошной барьерный слой. При соприкосновении с шестью окружающими ячейками образуется форма гексагональной призмы с полусферой в основании.

Под влиянием локальных воздействий ионов электролита в барьерном слое зарождаются поры (в центре ячеек), число которых обратно пропорционально напряжению. В поре толщина барьерного слоя уменьшается, и, как следствие, увеличивается напряженность электрического поля, при этом возрастает плотность ионного тока вместе со скоростью оксидирования. Но, поскольку растет и температура в поровом канале, способствующая вытравливанию поры, наступает динамическое равновесие, и толщина барьерного слоя остается практически неизменной.

На этом процесс анодирования заканчивается, мы получаем покрытие с замечательными оптическими и технологическими свойствами.

Преимущества анодирования изделий

Анодированные изделия могут служить десятилетиями без изменения своих декоративных свойств. Анодная защита от коррозии настолько эффективна, что может защитить детали от самых агрессивных воздействий. Эти замечательные свойства давно оценили производители автомобилей, строители, военные, авиапроизводители.

Хранение и подготовка алюминия к сварке

Статья будет полезной для сварщиков, кладовщиков и технологов предприятий, занимающихся или имеющих отношение к сварке, ведь хранение и подготовка алюминия к сварке имеет важное значение и часто может иметь существенное влияние на финальный результат качества шва. Если мы пытаемся выпускать продукцию высокого качества при сварке, то должны жестко следовать основным правилам, предусматривающим чистоту, удаление загрязняющих веществ из зоны сварки, соблюдение технологий, подходящее хранение, обращение с присадочным и сопутствующими материалами. Следуя вышеуказанным требованиям, нужно также понимать, что они в некоторой мере отличаются для различных металлов, особенно в вопросах, касающихся подготовки.

Проблематика

При хранении и подготовке алюминия к сварке мы можем выделить две области потенциальных проблем. Во-первых, оксид алюминия, который образуется в последствии реакции в определенных условиях, а во-вторых, загрязнение от углеводородов. Мы рассмотрим методику по устранению указанных проблем.

Окисление

Образование оксидной пленки, вероятно, наиболее важный вопрос. Чтобы понять особенности хранения алюминия, его подготовки к сварочным работам, нужно понимать характер и характеристики поверхностной оксидной пленки. Итак, в чем суть проблемы? На алюминиевых сплавах быстро происходит самоограничение и развивается так званая поверхностная оксидная пленка при воздействии воздуха, а часто и влаги. Оксид алюминия на поверхности металла переходит в пассивное состояние, имеет температуру плавления свыше 2000 °С в то время, когда температура плавления самого металла составляет около 660,4°C (в зависимости от чистоты металла). Из-за этой большой разницы в температуре плавления, оксидная пленка алюминия (толщина от 1 -3 нм в нормальных условиях до 20 нм при нагреве) препятствует сплавлению между присадочным материалом и обрабатываемым предметом, а в шве возможно появление включений.

Иначе говоря, сварка кусков, запчастей из алюминиевого сплава будет иметь проблемы, связанные с тем, что во время нагревания сплавы металла интенсивно подвергаются окислению в то время, когда окислы на порядок более тугоплавки.

Подготовка алюминия к сварке — этап очистки

Очищенный алюминий, имеющий тонкий оксидный слой, может быть легко сварен посредством GMAW/GTAW сварки. Благодаря применения инертных газов в таком случае тонкий окисленный слой легко разрушается. Чаще всего потенциальные проблемы возникают при хранении или консервации работ, когда происходит воздействие влаги на металл. Оксид алюминия быстро становится пористым, начинает поглощать влагу. Кроме того, он может расти в толщину, что в общей совокупности может стать серьезной проблемой при попытке получения сварных швов высокого качества.

Технология сварки алюминиевых сплавов для избегания дефектов такого рода, как правило, требует механически удалить поверхностную оксидную пленку непосредственно перед сваркой (сделать зачистку) со сварных кромок, присадочной проволоки. Чаще всего для этих целей применяют кисть и проволочную щетку из нержавеющей стали, но также можно сделать соскабливание, шлифовку. В такой ситуации важно соблюдать осторожность – применять только чистые инструменты, на которых нет никаких побочных загрязнений, таких как масла и смазки. Для решения проблемы с присадочной проволокой возможно понижение процента расплавленной присадки в шве или увеличение ее поперечника. Это будет уменьшать ее удельную поверхность, подвергающеюся окислению.
Альтернативой для удаления оксидной пленки алюминия механическим путем является химическое удаление. В таком случае производится погружение в раствор щелочи, затем следует промывка водой и далее азотной кислотой. После выполнения данных манипуляций металл ополаскивают обычной водой. Однако, применение химической очистки становится все менее распространенным методом в виду качества обработки и утилизации этих химических веществ. Более популярной становится проволока, включающая модификаторы (улучшается эвтектика). Иногда на промышленных предприятиях на сварочную ванну воздействуют внешним магнитным полем для понижения вероятности появления трещин.

Проблемы при сварке чистого алюминия и его сплавов при неправильной подготовке

Итак, мы пришли к тому что окисление, неправильная хранение, плохая подготовка алюминия к сварке в сочетании с некоторыми нарушениями технологии сварочных работ могут способствовать таким деструктивным явлениям:

• Вероятность появления высокоплотного окисла алюминия с температурой плавления выше 2000°С.
• Проваливание еще не расплавленных частиц кромок металла в шовную зону под действием массы сварочной ванны в последствии существования окислов и чрезмерно высокой температуры сварки (способствует снижению прочности, возможны утечки расплава сквозь корень шва).
• Деформации формы. Листовой алюминий лучше укреплять при помощи механических прижимов или нагрузок на стендах, так как он имеет свойство расширятся под действием температур.
• Высокая пористость шва может появиться при отсутствии обезжиривания, химической / механической обработки присадки и околокраевых зон сварки.
• Шовная трещиноватость. Причина: влага, окислы, отсутствие предварительного и сопутствующего нагрева кромок металла до 120 – 250°С (в зависимости от толщины металла).

О углеводородах

Углеводороды – еще один вопрос, касающийся хранения и подготовки, проявляется в наличии углеводородов на основном материале, наполнителе или сплаве. Базовый материал часто проходит обработки разного рода перед операцией сварки, например, распил, обрезка. Если смазка используется во время любой из операций, обязательно требуется полное последующее удаление смазки перед сваркой, если хотите полноценные сварные швы. Используйте минимальное количество веществ такого рода чтобы минимизировать затраты по времени на последующее их удаление. Углеводороды, если они присутствуют, могут быть удалены с помощью ряда методов: протиранием растворителями (такими как ацетон или спирт), моющими средствами, специальным спреем, паровым обезжириванием или просто стереть тряпкой с мягким щелочным раствором. Для удаления масла и смазки чаще всего применяются растворитель, очистители. Большинство растворителей углеводородов обладают высокой летучестью и быстро испаряются, но очистители на водной основе нужно тщательно протереть. Необходимо соблюдать осторожность в выборе растворителя и правильном его использовании. Огнеопасные вещества, очевидно, опасны при наличии сварочных дуг.

Выводы

Казалось бы, простые явления, но на самом деле они могут вызвать существенные проблемы. В связи с этим хранение присадочной проволоки — для GMAW и GTAW сварки должно соответствовать некоторым правилам. Важно избегать быстрых перепадов температур (упредить конденсацию), обеспечить сухие условия хранения. Обработка, подготовка алюминия к сварке должны быть полноценными и соответствующими. В противоположном случае влага, поверхностная оксидная пленка и технологические прорехи гарантировано обеспечат ухудшение качества сварного шва, вызовут пористость, трещины.

Оксидирование сплавов алюминия

В атмосферных условиях поверхность алюминия покрыта тонкой оксидной пленкой, которая сообщает ему некоторую пассивность. Но эта пленка вследствие малой толщины, большой пористости и низкой механической прочности не в состоянии защитить металл от разрушительного действия коррозии.

При эксплуатации изделий во влажной атмосфере на поверхности алюминия образуется белый рыхлый налет гидратов металла, что не только ухудшает внешний вид, но и приводит к снижению механической прочности и других важных эксплуатационных характеристик изделий.

Наиболее простым и надежным способом защиты алюминия и его сплавов от коррозии является химическое и электрохимическое оксидирование. Сформированная в результате анодного окисления металла оксидная пленка состоит в основном из кристаллической y-модификации окиси алюминия А1₂О_з. Это соединение устойчиво против действия ряда органических реактивов, некоторых минеральных солей, но активно растворяется в щелочных растворах. Чем меньше примесей в металле, тем однороднее получается оксидная пленка и тем выше ее химическая стойкость. В зависимости от условий получения оксидных пленок их свойства могут изменяться, и соответственно будет изменяться степень влияния на эксплуатационные характеристики деталей.

Микротвердость оксидного покрытия на чистом алюминии достигает 1200-5000 МПа, на техническом алюминии — 5000-6000 МПа, на алюминиевых сплавах — 2000-5000 МПа. Чем выше толщина и твердость пленок, тем больше их хрупкость. При изгибе хрупкие пленки дают трещины, но не отслаиваются от металла. Они хорошо противостоят механическому и эрозионному износу. Непрозрачные оксидные пленки, полученные методом эматалирования алюминия в щавелево-кислом электролите с добавкой солей титана, по износостойкости приближаются к молочному хрому.

Оксидный слой является одним из жаростойких и электроизоляционных видов покрытий. Его теплопроводность значительно ниже, чем металла. Коэффициент теплового излучения оксидированного алюминия достигает 80 % излучения абсолютно черного тела. Пленки, полученные эматалированием алюминия, выдерживают нагрев до 500 °С без видимых изменений. На пленках, полученных анодированием металла в сернокислом электролите, при нагревании до 150 °С появляются мелкие трещины. Удельное объемное электросопротивление оксидной пленки 10 12 -10 13 Ом•см. Пробивное напряжение в зависимости от толщины пленки и способа ее получения изменяется от нескольких сот до нескольких тысяч вольт.

Оксидный слой имеет микропористую структуру и вследствие этого обладает высокой адсорбционной способностью, что, в зависимости от назначения покрытия, играет положительную или отрицательную роль. С одной стороны, пористость ухудшает защитную способность пленки, ее электроизоляционные свойства. Для уменьшения пористости применяют уплотнение пленок в горячей воде, что приводит к гидратации оксида. Хорошие результаты дает обработка в растворах хроматов. С другой стороны, высокая адсорбционная способность пленки позволяет окрашивать ее органическими красителями, пропитывать светочувствительными солями, лаками, маслами, компаундами, что расширяет области использования оксидированного алюминия.

Оксидные пленки на алюминии и его сплавах можно получить химическим или электрохимическим способом, с использованием постоянного или переменного тока. Механизм образования пленок изучался применительно к процессу анодного оксидирования. В начальный период электролиза в результате электрохимического взаимодействия ионов гидроксида с металлом на его поверхности образуется тонкий слой оксида. Дальнейший ход процесса зависит от того, какое влияние оказывает электролит на этот слой. Если образовавшаяся тонкая пленка не растворяется в электролите, то ее рост быстро прекращается, и на металле формируется тонкий, практически беспористый слой с высоким электросопротивлением. Такие пленки, полученные например, при анодной обработке алюминия в растворе боратов, используются в производстве электролитических конденсаторов.

Чтобы оксидный слой добтиг сравнительно большой толщины, необходимо обеспечить доступ ионов кислорода к поверхности металла в течение всего времени электролиза. Такие условия создаются при обработке алюминия в электролитах, оказывающих определенное растворяющее действие на оксидную пленку. В этом случае первоначально образовавшийся тонкий беспористый слой, химически взаимодействуя с электролитом, частично растворяется, становится пористым и проницаемым для ионов. Создаются условия для дальнейшего окисления металла. Рост оксидной пленки происходит на границе металл — пленка, оксид как бы вырастает из металла. При этом его внешняя поверхность и поверхность пор непрерывно подвергаются воздействию электролита, а на границе с металлом продолжается формирование пленки. Таким образом, оксидная пленка, получаемая на алюминии, состоит из плотного барьерного слоя толщиной 0,01-0,03 мкм непосредственно на поверхности металла и внешнего пористого слоя, толщина которого может достигать 200-300 мкм.

В последние годы были высказаны новые взгляды на механизм формирования оксидных пленок на алюминии, основанные на коллоидно-электрохимических представлениях. Предполагается, что пленка состоит из коллоидных палочкообразных мицелл геля АLОз, в разлчичной мере гидратированных. Поры в пленке образуются по контурам плотно соприкасающихся друг с другом мицелл.

Рост оксидной пленки зависит от соотношения скоростей двух одновременно протекающих процессов: формирования ее в результате электрохимического окисления металла у основания пор и химического растворения пленки в электролите. Скорость формирования пленки определяется плотностью тока, скорость ее растворения зависит от природы электролита и температуры в зоне реакции — на поверхности металла и в прианодном слое электролита. Чем выше плотность тока, тем скорее идет формирование оксидной пленки. Чем выше температура, тем больше скорость ее растворения. Рост толщины пленки под влиянием повышения плотности тока или увеличения продолжительности электролиза сопровождается возрастанием омического сопротивления и, как следствие этого, повышением температуры.

Для получения оксидных пленок, применяемых в качестве защитно-декоративных покрытий алюминиевых деталей, подбирают такие условия электролиза, при которых скорость образования пленки превышает скорость ее растворения. Для получения твердых, износостойких и электроизоляционных пленок, толщина которых должна быть весьма большой, помимо подбора соответствующего электролита принимают меры для понижения его температуры.

Из рис. 1 видно, что чем ниже температура раствора, тем большей толщины достигает оксидная пленка.

Различные стадии процесса электрохимического оксидирования алюминия можно характеризовать изменением напряжения на ванне. В первые секунды обработки алюминия в растворе H2SO4 происходит быстрый рост напряжения, вызванный образованием на металле тонкого беспористого барьерного слоя (рис. 2, участок /). Следующее за этим небольшое падение напряжения (участок 2) вызывается агрессивным воздействием электролита на барьерный слой, что приводит к уменьшению его толщины и началу формирования пористой части оксидной пленки (участок 3). Затем в течение некоторого времени напряжение почти не увеличивается, хотя продолжается рост пористой части оксидного слоя. Такая относительная стабильность режима вызвана тем, что толщина барьерного слоя почти не изменяется, а утолщение пористой части пленки вследствие высокой электропроводности электролита в ее порах мало сказывается на величине напряжения. Дальнейший ход кривой напряжение — продолжительность электролиза зависит от свойств электролита и его реакции с оксидом. Чем агрессивнее электролит и выше его электропроводность, тем меньше изменяется напряжение на ванне. Такой случай наблюдается при оксидировании алюминия в сернокислом электролите, когда формируются очень пористые пленки. При оксидировании в щавелевокислом электролите, обладающем меньшей электропроводностью и оказывающем менее активное растворяющее действие на окисел, напряжение на ванне в процессе электролиза возрастает, а формирующаяся при этом пленка обладает повышенными электроизоляционными свойствами.

В ряде случаев, когда формируются пленки большой толщины и электросопротивления, вследствие местного разогрева электролита возможно растравливание пленки и ее электрический пробой.

Химическое оксидирование алюминия проводится в слабощелочном растворе хроматов, растворе, содержащем наряду с хроматами фосфорную кислоту и соединения фтора, и хроматно-фторидных растворах, содержащих эти соли в малых концентрациях. Толщина получаемых оксидных пленок от 0,5 до 4 мкм.

При щелочном оксидировании получаются пленки толщиной до 2 мкм, отличающиеся малой механической прочностью. Они могут быть использованы в качестве грунта под лакокрасочные покрытия. Большей механической прочностью и лучшими электроизоляционными свойствами характеризуются пленки, полученные в фосфорнокислом растворе. Толщина их достигает 3-4 мкм. В состав таких пленок помимо окиси алюминия входят фосфаты и хроматы. Оксидно-фосфатные пленки окрашены в светло-зеленый цвет. Они могут быть использованы в качестве грунта, а также как самостоятельное покрытие, защищающее алюминий от коррозии. Тонкие, но плотные пленки, формирующиеся в разбавленных хроматно-фторидных растворах, имеют низкое электросопротивление и используются в тех случаях, когда требуется более токопроводное оксидное покрытие.

Преимуществами химических способов оксидирования являются небольшая продолжительность процесса, простота его выполнения, несложность оборудования. Однако малая толщина пленок, низкие механическая прочность и диэлектрические свойства ограничивают область применения химического оксидирования.

Электрохимическое оксидирование позволяет получать пленки толщиной до 100 и более микрометров, обладающие хорошими механическими и диэлектрическими свойствами. Для зашиты от коррозии используют пленки толщиной 8-12 мкм с обязательным уплотнением пор. Для повышения твердости и износостойкости поверхности требуются оксидные слои толщиной 40-80 мкм, а для получения высокой электроизоляции — до 100 мкм. Окрашиванию органическими красителями подвергают бесцветные прозрачные пленки или матовые, молочно-белые.

Наибольшее промышленное применение нашли способы оксидирования в растворах серной, щавелевой и хромовой кислот. Сернокислотный способ оксидирования наиболее экономичен, позволяет использовать для питания ванн как постоянный, так и переменный ток. При небольшой толщине получаемые пленки прозрачны, бесцветны, хорошо адсорбируют органические красители, минеральные соли, компаунды. В сернокислом электролите можно оксидировать все алюминиевые сплавы. Его не рекомендуется применять лишь для литейных сплавов, а также изделий, имеющих клепаные или сварные соединения, так как в раковинах, узких зазорах могут остаться следы электролита, что приведет к коррозии металла. Для таких изделий применяют оксидирование в хромовокислом электролите, который оказывает менее агрессивное воздействие на металл. В процессе анодной обработки алюминия в хромовой кислоте на нем формируется бесцветная, прозрачная пленка толщиной 6-8 мкм. Такие пленки более эластичны, чем пленки, полученные в сернокислом и щавелевокислом электролитах.

Оксидированием в растворах щавелевой кислоты получают пленки, обладающие хорошими диэлектрическими свойствами. Они непрозрачны, окрашены в желтый или коричневый цвет.

Для получения твердых оксидных пленок большой толщины, так называемого процесса глубокого оксидирования, используют сернокислый электролит при температуре от — 6 до + 2 °С. Поддержание такого теплового режима требует принятия специальных мер по охлаждению раствора и обрабатываемых деталей, что усложняет и удорожает процесс.

В последние годы получили промышленное применение электролиты на основе сульфосалициловой кислоты с добавками серной и щавелевой кислот или одной из них. В этих растворах при температуре до 30-40 °С возможно получение оксидных пленок значительной толщины, обладающих хорошими механическими и диэлектрическими свойствами. Опыт эксплуатации таких электролитов показывает, что в ряде случаев они могут заменить сернокислые электролиты с глубоким охлаждением, которые давно используются в промышленности для получения толстых оксидных пленок.

Как будет показано ниже, в электролитах эматалирования на основе щавелевой кислоты формируются пленки большей толщины, обладающие сравнительно лучшими эксплуатационными характеристиками, чем пленки, получаемые в электролитах на основе хромовой кислоты. Однако меньшие стоимость и дефицитность хромовокислых растворов обусловили их большее использование в промышленности.

Непрозрачные эмалевидные оксидные покрытия на алюминии и его деформируемых сплавах получают по способу эматалирования в электролитах на основе щавелевой или хромовой кислот, содержащих специальные добавки. Своеобразный внешний вид эматаль-пленок связывают с тем, что соли титана, циркония, тория, содержащиеся в электролитах для эматалирования, гидролизуются и, включаясь в оксидную пленку, делают ее непрозрачной. По другим данным, при изменении напряжения на ванне в процессе эматалирования происходит перестройка ячеистой структуры пленки, что приводит к увеличению рассеивания света при его прохождении через оксидный слой и, как следствие, к получению непрозрачных пленок. Последние соображения высказывались на основании опытов с хромовокислым электролитом, который не содержит редких металлов. Обращает на себя внимание то, что в хромовокислом электролите непрозрачные пленки получаются лишь при отсутствии в растворе серной кислоты. По-видимому, растворяющее действие H₂S0₄ на оксидную пленку и включение в ее состав ионов SO -2 4 оказывают большое влияние на структуру и свойства покрытия.

Эматаль-пленки характеризуются хорошими механическими и диэлектрическими свойствами, которые в ряде случаев лучше, чем свойства пленок, сформированных в сернокислом электролите.

Микротвердость пленок, полученных в щавелевокислом электролите с добавкой солей титана, достигает 5000-7000 МПа, удельное объемное электросопротивление 10 9 -10 14 Ом • см, прочность на электрический пробой при толщине пленки 20 мкм — около 600 В.

По внешнему виду эматаль-пленки напоминают эмаль, фарфор, пластмассу. Независимо от способа получения, они хорошо окрашиваются органическими красителями. Эматалирование наиболее широко применяется в отечественной судостроительной промышленности для защитно-декоративной отделки деталей оборудования и приборов, повышения их износостойкости.

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Анодирование (техническая информация)

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.

• Адсорбционное окрашивание

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 м2 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.

Анодирование — единственный способ защиты поверхности алюминия, который позволяет защитить металл от нитевидной коррозии. Поэтому особый вид анодирования — преданодирование — используется в качестве подготовки перед полимерно-порошковым покрытием поверхности изделий из алюминия, которые впоследствии эксплуатируются в агрессивных для алюминия среде.

Линия анодирования и линия порошкового окрашивания, функционирующие в рамках одного предприятия, позволяют использовать технологию SEASIDE с предварительным анодированием перед окрашиванием.

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.

Более подробно об этой технологии можно узнать, перейдя по ссылке или позвонив нашим сотрудникам.