Что такое анодирование. Процессом анодирования называется электролитическая химическая реакция металла с окислителем.

Анодирование алюминия: создание прочного оксидного слоя, стойкого к коррозии и механическому воздействию Содержание статьи: 1. Что такое анодирование алюминия? Предлагаем вам рассмотреть вопрос о том, что такое анодированный алюминий, какие существуют его разновидности, в каких сферах используется анодированный алюминий и можно ли анодировать этот материал своими руками. Сегодня давайте посмотрим на анодирование алюминия, процессы и детали, которые помогут показать, почему анодирование так популярно и важно. Смотрите видео онлайн «Подробно об анодировании-нужно ли анодирование на деталях из алюминия? Анодирование — что это такое? Анодирование алюминия — это электролитический способ улучшения коррозионной устойчивости путем образования оксидного слоя.

Анодирование алюминия: основы

Анодирование алюминия или анодное окисление – процесс создания на поверхности металла оксидной пленки. Что такое анодирование и в чем заключаются преимущества анодированных металлоконструкций от не прошедших такую обработку? Анодирование алюминия и зачем оно нужно, где применяют анодированный металл, технологии твердого, теплого и холодного анодирования, различия методов и характеристик получаемых покрытий. Анодирование алюминия и зачем оно нужно, где применяют анодированный металл, технологии твердого, теплого и холодного анодирования, различия методов и характеристик получаемых покрытий.

Анодированный алюминий, полученный в домашних условиях

Деталь после анодирования. Как видите, деталь приобрела приятный коричнево-золотистый цвет и высокую прочность защитной пленки - твердость слоя намного выше чем твердость закаленной стали. Механическая защита и коррозионная защита такого анодного слоя великолепны, поэтому такой тип анодирования наиболее привлекателен и распостранен. Единственным недостатком является невозможность окраски слоя органическими анилиновыми красителями. Цветовая окраска "холодного" слоя-естественный процесс, зависящий лишь от тока и состава обрабатываемого сплава. Оттенки получаются в диапазоне от зеленовато-оливкового до темно серого, почти черного. Открыть мини-сайт на портале Pandia для ведения проекта. PR, контент-маркетинг, блог компании, образовательный, персональный мини-сайт. Качественное анодирование возможно даже в домашних условиях. Но процесс имеет определенные технические сложности, связанные в первую очередь с необходимостью охлаждения электролита.

Наберитесь терпения, не ленитесь экспериментировать, и все у Вас получится. Пусть и не с первой попытки. Потенциальная опасность процесса! Необходима сильная вентиляция. Химия и физика процесса. Как вы думаете, для чего железо ржавеет? Именно, не "почему" а "для чего"? Детский, казалось бы вопрос. Ответ вам покажется не менее странным: для того чтобы не ржаветь дальше!

Дело в том, что скорость коррозии железа или стали, находящейся в агрессивной среде, очень сильно зависит от толщины слоя окисла. В начале процесса скорость очень высока, но по мере роста слоя ржавчины скорость "разъедания" металла падает в десятки и сотни раз. Потому то и стоят всевозможные морские сооружения десятилетиями, ржавые сверху донизу. Металл, ржавея, сам пытается заботиться о себе. Это явление справедливо не только для железа, но и для других металлов. Чем толще слой окислов на поверхности металла, тем медленнее развивается коррозия. Правда не всем металлам повезло так же, как и железу: некоторые из них не умеют наращивать толстый слой окислов. Такими недостатками обладает, например, алюминий. С одной стороны, окисная пленка вырастает на его поверхности просто моментально, гораздо быстрее чем на железе.

Пористая структура обеспечивает высокую адгезию, благодаря чему краска надежно держится на поверхности. Недостатками покрытия являются низкая прочность и устойчивость к коррозии. При нарушении технологии слой можно стереть, проведя по нему рукой. По этой причине теплое анодирование применяется в качестве промежуточной стадии перед дальнейшей обработкой.

Благодаря своей простоте метод можно применять в домашних условиях без потери качества результата. Холодный метод Холодное анодирование характеризуется скоростью образования окисной пленки: она гораздо выше, чем скорость растворения металла с внешней стороны. Отличается высоким качеством защитного слоя. Кроме того, раствор теплее в центре ванной, поэтому необходимо обеспечить его непрерывную циркуляцию.

Единственный недостаток — невозможно использовать краски органического происхождения. Технология твердого анодирования Твердое анодирование — лучший способ получить сверхпрочное покрытие на поверхности стали. Метод активно применяется для защиты элементов авиационной и космической промышленности. Особенность — использование одновременно нескольких электролитов в определенном соотношении, при котором их свойства будут усиливаться.

Подавляющее большинство составов, а также методика их применения защищены патентами. Главные плюсы анодированного металла Анодированная сталь выгодно отличается от незащищенных изделий следующими качествами: Стойкость к коррозии. Барьерная пленка препятствует контакту металла с влагой, а также химически активными соединениями.

Ну или просто- мощный аккумулятор. При подаче тока на них на детали выделяется кислород и начинает расти защитный слой: Есть несколько вариантов анодирования. Они отличаются составом електролита и разными условиями рабочего процесса. Прежде всего температурой електролита. Повторюсь, именно температура является основополагающим , влияющим на качество фактором! Существует легкоповторяемый процесс обработки при комнатной 15-20 градусов температуре. По этому процессу довольно много информации в интернете. Он несложен, позволяет получать довольно красивое после окраски в органических красителях покрытие. Что интересно- абсолютно любого цвета! Причем, если постараться, можно добиться даже нескольких цветов на одной детали. Такой себе анод-арт! Вот несколько результатов такого процесса: деталь до анодирования : она же после анодирования и окраски в синий цвет: до анодирования, после него, и после окраски в черный цвет: Кстати, вспомните старые советские «зеленые» ружья. Красителем там была обычная аптечная зеленка. Не удивляйтесь, это действительно так: Спору нет, красиво, эстетично… Но, увы, не лишено недостатков. Обработанные по этому процессу детали , несмотря на всю свою красоту, не имеют по настоящему высокой антикоррозионной защиты. В морской воде, особенно в зоне контакта с агрессивными металлами титан, нержавейка коррозия все же начнет появляться. Хотя, замечу, вовсе не сразу. Да и механическая защита такого покрытия не слишком велика- обычная стальная игла легко процарапывает такое покрытие. При особенно неудачных, запущенных случаях защитный? Почти полностью! Настолько рыхл и непрочен он может быть иногда. Примечание: с другой стороны, подобное «низкопрочное» покрытие является прекрасной основой для покраски. Адгезия любой краски к такому слою- бешеная! Если пользоваться эпоксидной краской- получается весьма неплохая и эстетичная защита. Краска держится очень надежно и не облазит. Хорошо смотрятся также матовые нитро- и прочие эмали. Особенно- черные матовые. В основном из за двух, очень серьезных причин: а высокое качество твердость, прочность растущего анодного слоя в условиях «холода». Да, есть и такое явление. На самом деле одновременно слой и нарастает со стороны металла, и растворяется с внешней стороны. А что же вы хотели? Все таки- кислота вокруг! Скорость роста слоя более менее одинакова для обоих процессов. А вот скорость растворения внешней стороны защитной пленки — у «холодного» варианта- намного ниже. Потому и возникает возможность получить действительно толстый слой. Для справки: при «теплом» процессе скорость внешнего растворения слоя вскоре достигает скорости внутреннего роста, потому получить толстый слой невозможно в принципе. Повторюсь, самое надежное и прочное покрытие образуется при «холодном» процессе. Увы, этот процесс непрост и требует, прежде всего, принудительного глубокого охлаждения. Но, поверьте, игра стоит свеч! Потому как лишь он способен создать не только красивое, но и чрезвычайно твердое, коррозионно- и износоустойчивое покрытие. Подводному ружью с таким покрытием не страшна морская вода. Ружье способно служить много лет без каких либо заметных следов коррозии. И лишь при контакте с титановыми деталями может не скоро! Вот несколько моих деталей, обработанных по этому процессу: Вот такой была деталь до обработки. Как видите она приобрела приятный коричнево-золотистый цвет, и высокую прочность защитной пленки- даже если пытаться ее обработать напильником, то получится это лишь с 3-4 раза. Поначалу напильник будет просто скользить- т к твердость слоя намного выше чем твердость закаленной стали напильника. И лишь, при сильном нажиме, после того как слой растрескается он хрупок! Механическая защита такого анодного слоя- великолепна, коррозионная защита- выше всяких похвал! Безусловно, такой тип анодирования- наиболее привлекателен для покрытия подводных ружей. Единственным незначительным недостатком является невозможность окраски слоя органическими анилиновыми красителями. О причинах такой невозможности- позже. Замечу, что цветовая окраска «холодного» слоя- естественный процесс, зависящий лишь от состава медь? Оттенки получаются в диапазоне от зеленовато-оливкового до темно серого, почти черного. Возможно ли дома? Правда, значительно удобнее и безопаснее! Несмотря на определенные сложности, связанные в первую очередь с необходимостью охлаждения електролита, это вполне реально. Я довольно долго экспериментировал, имел много неудач, но в итоге процесс вполне отработал. А поскольку я не намерен делать ноу-хау из полученного опыта, это значительно упростит ваш путь к устойчивым результатам. Наберитесь терпения, не ленитесь экспериментировать, и все у Вас получится. Пусть и не с первой попытки. Потенциальная опасность процесса! У процесса есть несколько опасных для здоровья и жизни моментов! Перечислю их по порядку: Кислота- очень едкая штука. Пусть она и присутствует у нас в сильно разбавленном виде, но все таки… При попадании на кожу она лишь вызовет слабый зуд, но вот при попадании в глаза- может привести к серьезнейшим травмам! Потому очень рекомендуется работать в защитных очках и иметь под рукой ведро с водой, а лучше- слабым содовым раствором. Ну и- быть очень осторожным! Во время процесса анодирования происходит выделение кислорода на аноде, и водорода на катоде. Когда эти газы смешиваются, они образуют так называемый гремучий газ. В принципе, это- тот же динамит. Таким образом, при анодировании в закрытом и невентилируемом помещении вы наверняка погибнете от первой искры. А без искр дело тут не обходится… В общем, я вас предупредил. Почему я это делаю дома а не на заводе? Потому что в огромном, 4-х миллионном городе так и не смог найти нормального, непьющего гальваника- анодировщика. Несмотря на то что в Киеве — не меньше десятка производств, где он должен был бы быть. Прям по Салтыкову-Шедрину излагаю… «мужик везде должен быть! Анодирование- процесс тонкий, требующий постоянного надзора за деталью. А людям выпить надо, побазарить… Вот и жгут они каждую вторую- третью деталь. И воевать с ними абсолютно бесполезно. В ответ всегда одно мычание… Соответственно, взял да и научился сам. И не жалею. С этого места подробнее, пожалуйста! Химия и физика процесса. Как вы думаете, для чего железо ржавеет? Именно, не «почему» а «для чего»? Детский, казалось бы вопрос. Ответ вам покажется не менее странным: для того чтобы не ржаветь дальше! Дело в том, что скорость коррозии железа или стали, находящейся в агрессивной среде, очень сильно зависит от толщины слоя окисла. В начале процесса скорость очень высока, но по мере роста слоя ржавчины скорость «разъедания» металла падает в десятки и сотни раз. Потому то и стоят всевозможные морские сооружения десятилетиями, ржавые сверху донизу. Металл, ржавея, сам пытается заботиться о себе:-. Причем это правило справедливо не только для железа, но и для других металлов. Чем толще окисной слой на поверхности металла, тем медленнее развивается коррозия. Правда не всем металлам повезло так же, как и железу: некоторые из них не умеют наращивать по настоящему толстый слой. По разным причинам, которые мы сейчас не будем обсуждать. Такими недостатками обладает и алюминий. С одной стороны, окисная пленка вырастает на его поверхности просто моментально, гораздо быстрее чем на железе. Именно поэтому алюминий так трудно паять! Но с другой стороны- эта пленка никогда не бывает толстой. Из за малой своей толщины она непрочна и неустойчива. По сути, она постоянно разрушается снаружи, и постоянно же нарастает внутри в процессе коррозии. Увы, за счет потери массы основной детали. Надо также заметить, что не только толщина окисной пленки влияет на коррозионностойкость металла. Но также и ее структура, плотность. Плотная, твердая пленка лучше защищает металл чем мягкая и рыхлая. Таким образом, если научиться создавать на поверхности металла толстую и плотную окисную пленку, этого может оказаться вполне достаточно для полного торможения дальнейшей коррозии окисления. Именно это и получается в процессе анодирования алюминия. Причем, самые толстые и механически прочные пленки получаются именно при низкотемпературном тонкослойном анодировании. Которое мы и будем пытаться воспроизвести. Как это выглядит? В процессе анодирования на поверхности металла выделяется кислород и нарастает слой оксида алюминия Al2O3. Между прочим, это- корунд! Тот самый, который приклеивают на наждачную бумагу. Это к вопросу о твердости… Когда его толщина становится достаточной, деталь заметно меняет окраску, приобретая выраженный темный оттенок. Это и служит сигналом к окончанию процесса. Вблизи качественный «холодный» анодный слой выглядит вот так: А если подобраться еще ближе с помощью микроскопа то можно рассмотреть слой и совсем близко. Вид на излом анодного слоя сбоку: Фото качественного слоя сверху: Как видите, все это подозрительно напоминает пчелиные соты. Так оно и есть. Хороший, твердый и качественный слой на микроуровне напоминает множество вертикальных трубочек, сросшихся друг с другом стенками. При этом сверху трубочки открыты- это важная их особенность. Диаметр трубочек крайне мал- 100-300 ангстрем. Толщина стенки- тоже около 100-200 ангстрем. Кстати диаметр «трубочек»сильно зависит от температуры анодирования: чем холоднее, тем он меньше. А чем тоньше «трубочки», тем прочнее пленка, из них состоящая!. Но не всегда пленка имеет такой вид. Если анодный слой у нас получился рыхлый, непрочный, в основном, из за завышенной температуры процесса то и смотрится он совсем по другому. Вот так простым трезвым глазом. Царапины сделаны ногтем- настолько мала прочность анодного слоя: а так сверху под микроскопом: Как вы видите, именно в упорядоченности микроструктуры «пчелиных сот» кроется залог прочности анодного слоя! Точность выдерживания техпроцесса анодирования прежде всего- температуры! А значит- и высокой прочности анодного слоя! Два процесса, две большие разницы. Есть два основных, отличающихся друг от друга процесса анодирования. Коренным образом их отличает лишь температура процесса. Хотя она, эта температура, влияет настолько сильно, что в итоге получаются очень разные результаты. В случае «теплого» процесса размеры «трубочек»велики, что ведет к двум следствиям: во первых анодный слой получается не очень прочным и твердым- это минус. Но во вторых- в «трубочки» большого диаметра легко ввести краситель , мельчайшие частицы которого еще проходят в эти «ворота». И таким образом- окрасить слой в любой цвет. Причем, что интересно: в качестве красителя применяются самые обычные анилиновые красители. Те, которыми красят джинсы и пасхальные яйца! К тому же существует очень простой способ обеспечить водостойкость подобного окрашивания. Достаточно лишь просто поварить окрашенную деталь в том же красителе, или после окраски обработать паром.

Защищать от внешних воздействий оксидная пленка будет до тех пор, пока она цела. В основном анодируют алюминиевые детали, такие как педали, выносы, звезды и прочие. На данный момент количество разнообразных красителей позволяет получать на выходе огромное число цветовых вариаций. Отдельная тема с анодирование - это ноги амортизационных вилок, а также задние амортизаторы. Гладкость покрытия помогает значительно снизить трение ног вилки о башинги, за счет чего вилка более плавно и ровно страгивается. Именно поэтому многие производители стараются совершенствовать методы анодирования и химические составы. Анодировка придает ногам вилок характерный золотистый цвет, а в современных реалиях почти все производители переходят на черную анодировку.

Анодирование, что это такое?

Преимущества
Анодированный алюминий, полученный в домашних условиях
Что такое анодированный алюминий | Всё о цветных металлах и сплавах (бронза, медь, латунь и др)
Что такое анодированный алюминий
Анодирование — Википедия с видео // WIKI 2

Анодирование алюминия: каким бывает и какие результаты дает

Но есть существенная разница: исключено использование посторонних веществ, пусть даже похожих по свойствам и химическому составу. Оксидирование ведётся на основе самого металла, подвергаемого электрохимическому воздействию. При анодировании процесс поддаётся регуляции, оксидному слою придаются заранее заданные свойства, а результатом служит прочность оксидируемого участка. Лучше всего защитный слой в результате анодирования образуется на таких металлах, как алюминий, титан, сталь, тантал. Главное же требование к технологии, чтобы металл имел только один оксид с высокими адгезивными свойствами. Но для обеспечения адгезии нужна пористая структура, которая обеспечит соприкосновение рабочей смеси с чистым металлом поверхности, что значительно ускоряет процесс оксидирования. Получается, что при электрохимическом процессе могут образовываться два типа оксидных защитных покрытий, отличающиеся как назначением, так и строением.

Первый тип — пористая поверхность оксидной плёнки. Получается при воздействии на металл кислых электролитов. Структурированная порами поверхность служит отличной основой для того, чтобы на неё легли лакокрасочные материалы, которые своей структурой, образующейся в процессе полимеризации основы, закрепляется во фракталах пор. То есть анодированная поверхность способствует повышенной адгезии. Относится ко второму типу. Это самостоятельное защитное покрытие, которое защищает металл от контактов с внешней агрессивной средой.

Впрочем, созданием защитных слоёв процесс анодирования не ограничивается. Применяя разные материалы и меняя уровень напряжения, можно получить разные оттенки анодированной плёнки. Чем активно пользуются дизайнеры при оформлении интерьеров, когда облицовочным материалом служит алюминий. Показания к анодированию алюминия Хотя большинство марок Al имеют хороший внешний вид и коррозионную стойкость во многих случаях, иногда требуется дальнейшее повышение этих свойств. Это может быть достигнуто с помощью вышеназванного процесса. Покрытие из оксида алюминия может не иметь требуемой степени защиты на некоторых сплавах.

Кроме того, они могут иметь слой оксида алюминия после процесса анодирования, который оставляет нежелательный цвет, такой как непривлекательный желтый, коричневый или темно-серый. Несмотря на то, что существуют некоторые вариации от каждого сплава к сплаву, вот краткий анализ анодирования по типу серии: 1XXX — эта серия покрывает чистый Al. Он в этой серии может быть анодирован. Образующийся слой оксида алюминия, который образуется, является прозрачным и несколько блестящим. Поскольку нижележащий чистый Al является относительно мягким, обработанные предметы могут быть легко повреждены и не иметь механических свойств по сравнению с другими сериями Al-сплавов. Медь в этих сплавах создает очень прочный и твердый Al -сплав.

Хотя медь полезна для улучшения механических свойств Al, она, к сожалению, делает эти сплавы плохими кандидатами на анодирование, матовый цвет не дает привлекательности таким изделиям. В то время как анодированный слой обеспечивает достойную защиту Al подложки из марганца, он создает нежелательный коричневый цвет. Анодированный материал 4XXX хорошо защищен слоем оксида алюминия, созданным в процессе анодирования. Тем не менее, важно отметить, что серия 4XXX имеет темно-серый, почти черный цвет, которому не хватает эстетической привлекательности. При анодировании сплавы 5XXX имеют в результате оксидный слой, который является прочным. Они превосходные кандидаты на анодирование, тем не менее, некоторые легирующие элементы, такие как марганец и кремний, должны находиться в пределах установленного диапазона для нормального протекания процесса анодирования.

Эти сплавы являются отличными кандидатами для процесса, полученный оксидный слой прозрачен и обеспечивает превосходную защиту. Поскольку сплавы 6XXX обладают отличными механическими свойствами и легко анодируются — алюминий анодированный данной серии часто применяется для конструкционных проектов. Очень хорошо подходит для процесса анодирования. Последующий оксидный слой прозрачен и обеспечивает отличную защиту. Если уровень цинка становится чрезмерным, оксидный слой, может стать коричневым. Это можно сделать путем помещения обработанной поверхности в воду либо в специальный раствор.

Перед этой стадией возможна эффективная покраска детали, поскольку наличие пор позволят обеспечить хорошее впитывания красителя. Возможности применения анодированного алюминия Анодированные детали используются в самых разнообразных сферах. Этим способом обрабатываются предметы интерьера, посуда, поручни и другие изделия, которые используются каждый день. Также этот процесс используют для навесных алюминиевых фасадов — они приобретают повышенную стойкость к внешним атмосферным воздействиям. Анодирование применяют для защиты от коррозии деталей различной техники. Это комплектующие автомобилей, самолетов, судов, всевозможных летательных аппаратов.

Обработка увеличивает прочность и обеспечивает повышенную стойкость к нагрузкам. Для чего анодируют алюминий и как его применяют Главная цель анодирования деталей, изготовленных из алюминия — повышение срока эксплуатации в условиях воздействия различных агрессивных сред. Учитывая, что чистый алюминий обладает высоким сродством к кислороду, его коррозионная стойкость выше, чем у многих других лёгких металлов конструкционного назначения. Естественное окисление алюминия происходит при первом контакте с воздухом. Процесс же анодной обработки ещё больше увеличивает стремление обеих химических элементов создавать окислы, вступая в реакцию между собой. Способность анодной плёнки отлично впитывать красители различного химического состава делают обработанный таким способом алюминий отличным декоративным материалом.

Он широко применяется для внешней отделки интерьеров зданий и сооружений. Незаменимы алюминиевые конструкции при создании: рекламных конструкций для культурно-спортивных мероприятий, выставок и шоу. Прекрасная светоотражающая способность анодированного алюминия сделала его незаменимым материалом при изготовлении дорожных знаков. Благодаря интерференции информация, нанесённая на знак при анодировании прекрасно видна автомобилистам в ночное время суток. Рамы любительских велосипедов также изготавливаются из анодированных сплавов алюминия. На специальную одежду, которой пользуются велосипедисты в тёмное время суток, наносится тончайшая плёнка оксида алюминия.

Благодаря этому силуэт легко разглядеть в темноте на почтительном расстоянии. С той же целью анодированный металл применяется при изготовлении отражающего слоя в прожекторных установках. Отличные свойства анодированного алюминия позволяют использовать его для изготовления самого широкого круга номенклатуры деталей и узлов, применяемых в самых разных областях. Можно смело сказать: если принято решение изготовить что-то из обработанного таким способом металла, прочность и лёгкость конструкции не будет вызывать никаких сомнений! Устройства, оборудование, реактивы В промышленных масштабах анодирование делается в растворах серной кислоты разной концентрации. Они обеспечивают как большую скорость процесса, так и заданную глубину оксидной плёнки.

Применение автоматики позволило полностью автоматизировать этот достаточно вредный для здоровья процесс. Оборудование для анодирования бывает трех типов: Базовое, или основное. Тут всё просто: ванна с электролитом из инертного, не вступающего в реакцию, материала, притом обладающего свойствами теплоизолятора для предотвращения перегрева электролита. И катод, материал которого находится в прямой зависимости от того материала, который нужно анодировать. Обслуживающее оборудование. К нему относятся агрегаты, обеспечивающие работоспособность установки для оксидирования.

Это узлы подачи напряжения, предохранительные и приводные механизмы. Это оборудование для работ по обработке и подготовке изделий к анодированию. В него входят и средства доставки деталей к ваннам. И средства упаковки и перемещения к местам, где готовые изделия складируются. Самыми трудными, экологически опасными операциями при обработке металлов анодированием являются процессы загрузки и выгрузки деталей в ванны. Поэтому на качество работы приводных механизмов для этого всегда обращается особое внимание.

Исторически сложилось так, что все производственные процессы связаны с потреблением переменного тока — который совершенно не годится для процессов анодирования. Для того, чтобы ток был постоянным то есть текущий в проводниках только в одном направлении, применяют выпрямители с достаточным запасом мощности. Оптимальная мощность для промышленных выпрямителей, связанных с процессами оксидирования — 2,5 киловатта. А для обеспечения получения анодированной плёнки разных цветов и оттенков для таких выпрямителей монтируют бесступенчатую систему подачи мощности. Зачем анодировать Как уже говорилось выше, при взаимодействии алюминия с кислородом, на его поверхности образуется пленка. Она предотвращает окисление.

Но здесь есть важный нюанс, эта пленка из природного оксида очень тонкая.

Для подвески можно использовать изоляционный стержень из текстолита или оргстекла, положенный на борта ванночки. Ванночка должна быть выполнена из алюминия и соединяется с минусом источника тока через последовательно включенный амперметр можно использовать авометр в режиме амперметра и переменный резистор для регулирования тока. Подвешенная деталь не должна касаться ванночки, а минимальное расстояние между ними должно быть порядка 10 мм. В ванночку заливается электролит до такого уровня, чтобы им была покрыта вся деталь, и деталь соединяется с плюсом источника тока. В процессе анодирования видно, что вся поверхность детали начинает покрываться пузырьками газа и легким серым налетом, что указывает на начало процесса.

Эту плотность тока нужно умножить на площадь поверхности детали, выраженную в квадратных сантиметрах, и полученное значение тока поддерживается переменным резистором по амперметру. Продолжительность анодирования составляет от одного до полутора часов, ее можно определять и визуально. Когда вся деталь покроется ровным голубовато-серым налетом, процесс анодирования можно считать законченным. Если будет использоваться регулируемый источник тока, необходимость в переменном резисторе отпадает. После окончания анодирования деталь промывается в проточной воде, а затем при помощи ватного тампона, смоченного теплым раствором марганцовокислого калия, очищается от продуктов электрохимической реакции. Поверхность детали после этого становится гладкой и приобретает светло-серый оттенок.

Раствор марганцовки должен быть густо темным, но в нем не должно быть нерастворившихся крупинок.

Рассмотрим особенности обработки отдельных металлов и сплавов на их основе. Анодирование меди и ее сплавов Этот металл очень плохо поддается оксидированию. Оптимальным считается электрохимический способ, в результате которого происходит изменение цвета.

В качестве рабочей смеси используют фосфатные или оксалатные растворы. Процесс отличается высокими технологическими требованиями, поэтому на практике встречается крайне редко. Анодирование титана Процедура считается обязательной, поскольку оксидная пленка не только увеличивает прочность заготовки, защищая от механических повреждений, но и меняет цвет в широком спектре в зависимости от уровня напряжения на протяжении рабочего цикла. Для обработки титана подходит практически любая кислота.

Анодирование серебра Для анодного оксидирования серебра специалисты рекомендуют применять серную печень — она способна придать синий или фиолетовый оттенки без изменения свойств серебряной поверхности. Продолжительность рабочего цикла составляет 30 минут. После получения заданного цвета изделие достают из емкости и промывают сначала теплой, а затем холодной водой. Анодирование алюминия Анодирование алюминия получило наибольшее распространение.

Разработано множество способов нанесения оксидной пленки, включая цветное покрытие. Особой популярностью пользуется декоративное назначение оксидирования. Технология покрытия не отличается высокой сложностью. При большом желании оксидирование алюминия можно проводить в домашних условиях — это не потребует больших затрат.

Данный метод позволяет добиться более толстого и прочного защитного слоя. Процесс анодирования в сернокислом электролите подразумевает снижение температуры до — 10С. В зависимости от состава сплава металл приобретает тот или иной цвет. Покрытие металла после анодирования становится невероятно прочным и износостойким. От качества данного этапа зависит протекание химических процессов и окончательное качество материала.

анодирование

Анодирование – это метод обработки, который изменяет химию поверхности различных материалов, в частности, металлов. Анодирование является универсальным методом защиты металлов от коррозии, а также технологией, позволяющей подготовить их к окраске. Анодирование – это электрохимический процесс, при котором поверхность алюминия превращается в оксидный слой., который тверже и долговечнее, чем исходный металл. Поэтому была разработана технология анодирования – это процесс, в результате которого образуется оксидная пленка Al2O3. В этой статье вы узнаете, что такое анодирование и как происходит нанесения защиты на изделия.

Какие преимущества дает анодирование алюминия?

Глубоким, или твёрдым анодированием называют технологический процесс, в результате которого на поверхности алюминиевых сплавов образуется защитный слой толщиной свыше 50 мкм. Ответив на вопрос: анодирование – что это такое, необходимо разобраться с оборудованием, которое предназначено для проведения данного процесса. Что такое анодирование и зачем оно нужно? Обычно анодирование проводят при постоянном токе в гальваностатическом или потенциостатическом режиме.

Какие преимущества дает анодирование алюминия?

Низкотемпературная плазма, образующаяся в непосредственной близости от металла под оксидом, является источником анионов кислорода, необходимых для образования оксида. При анодировании в газовой плазме оксид образуется в результате диффузии анионов кислорода из плазмы. Слайд 6 Описание слайда: Комбинация уникальной пористой структуры с высокой температурной, механической и химической стабильностью делает пленки анодированного оксида алюминия привлекательным материалом для различных применений в области фильтрации и разделения смесей, хранения информации, в сенсорике и для синтеза одномерных наноструктур. Комбинация уникальной пористой структуры с высокой температурной, механической и химической стабильностью делает пленки анодированного оксида алюминия привлекательным материалом для различных применений в области фильтрации и разделения смесей, хранения информации, в сенсорике и для синтеза одномерных наноструктур. Слайд 7 Описание слайда: Мембраны анодированного оксида алюминия АОА обладают однородной пористой структурой с гексагональной упаковкой цилиндрических каналов и узким распределением пор по размерам.

При анодировании изделие, погруженное в электролит, соединяют с положительно заряженным электродом источника тока анодом. Образующаяся пленка толщиной от 1 до 200 мкм защищает металл от коррозии, повышает антифрикционные и электроизоляционные свойства и служит хорошей основой для лакокрасочных покрытий. Анодирование иногда сопряжено с окраской. Некоторые детали могут быть обозначены как жёстко анодированные англ.

Это означает получение после анодирования более жёсткой поверхности, по сравнению с обычным алюминием. Как правило цвет полученной поверхности тёмно-коричневый или чёрный. Например, некоторые колёсные обода подвергаются этому процессу для получения более прочной боковой поверхности для торможения, а также для усиления обода в районе отверстий для спиц. К сожалению, анодированная поверхность обладает гораздо худшими сцепными свойствами по сравнению с обычным алюминием, а также становятся совершенно неприглядными со стёртой тёмной анодированной плёнкой в ходе эксплуатации. Также, жёсткая поверхность является более хрупкой. Это может повлечь за собой появление трещин вокруг отверстий для спиц. Однако анодирование может производиться без серной кислоты, с использованием таких всегда имеющихся в домашнем хозяйстве химических соединений, как кислый углекислый натрий питьевая сода и хлористый натрий поваренная соль. Для приготовления электролита готовят раздельно два насыщенных раствора питьевой соды и поваренной соли в кипяченой воде комнатной температуры.

За пару минут деталь может раствориться наполовину! И все вышеуказаные проблемы- из за недостаточного перемешивания электролита! Таким образом, я не слишком советую большую плотность тока. В том смысле, что площадь поверхности свинцового катода мала, в сравнении с площадью поверхности обрабатываемой детали. Это не самая большая проблема, если вы обрабатываете маленькие детали, расположенные далеко от катода в разных концах ванны. Но вот, если вы станете анодировать тот же рессивер, в ванне не слишком больших габаритов, то начнутся проблемы. Появится высокая склонность к прогару и растравливанию детали. Дело в том, что малые размеры катода способствуют неравномерному распределению силовых линий тока по поверхности детали.

А это и приводит в итоге к повышенному риску прогара. Мой совет: площадь катода должна быть хотя бы в 2 раза больше чем площадь детали. В этом случае, получится достаточно равномерное распределение тока на поверхности детали. В идеале- лучше всего иметь свинцовую «облицовку» по всем стенкам и дну ванны. Не удается добиться правильной силы тока, а самое главное,- при подаче тока на деталь, пузырьки кислорода идут не с ее поверхности, а с поверхности зажима. Ну или- вообще не идут. Чисто електрическая проблема. Возникшая, скорее всего, от вашей лени сделать качественный зажим.

Всяческие варианты с обматыванием детали алюминиевой проволокой, имхо, ненадежны. Зажим должен быть струбциноподобным, с резьбовой контактной шпилькой-электродом из алюминия. Только такая конструкция позволяет с достаточной силой прижать електрод к детали, обеспечив тем самым, надежный электрический контакт. Возможна и еще одна причина- точка контакта шпильки-электрода на зачищена наждачкой. Надо перед каждым анодированием обязательно зачищать точку контакта. Алгоритм правильного режима анодирования: 1- Вы аккуратно подсчитали площадь поверхности детали, и правильно вычислили необходимую силу тока. Диаметр пузырьков крайне мал, их общее течение напоминает скорее струйки дыма, чем собственно пузырьки. Для полного понимания вот вам фото «правильного» течения процесса: 4- Длительность процесса контролируется в общем то визуально по цвету детали, но в среднем равна 20-30 минутам для мелких деталей заглушки и т.

Подготовка под анодирование. Есть несколько специфичных тонкостей, которые надо знать, чтобы подготовить детали к анодировке. Легко подсчитать, что при толщине слоя 0,05 мм, болту в гайке станет теснее на 0,2 мм. Шлифовать тем или иным способом деталь уже анодированную почти невозможно- твердость покрытия как у керамики. Да и крайне неэстетично обдирать часть покрытия, открывая, к тому же, дорогу коррозии… Значит единственный способ- обеспечить «запас» до обработки. Плоские участки можно подогнать напильником и шкуркой. Ну а у резьбы, как показывает практика, достаточно легко шлифовать лишь самую вершину резьбы- именно ей «становится тесно». Это можно сделать очень мелкой наждачкой.

Во первых сильно выигрывает эстетика, во вторых снижается вероятность «прогара» при анодировании. Хотя, на самом деле, не так этот прогар и страшен.. Надо отметить что дефекты поверхности анодный слой не маскирует- они будут видны и на обработанной детали. Не советую держать ее в горячем едком калии или натрии, как рекомендуют заводские технологи- это заметно портит чистоту поверхности. Лучше пользоваться куском хозяйственного мыла и зубной щеткой- детали мелкие, работа нас не пугает… 4 — Очень эффективно обезжиривает стиральный порошок: достаточно растворить его в горячей воде, залить в пластиковую емкость, высыпать туда детали и хорошенько потрясти посудину. Но есть одно НО: после промывки детали надо тут же высушить горячим воздухом, иначе дюраль интенсивно окисляется! Видимо, стиральный порошок уж очень агрессивен! Тончайший слой жира с пальцев рук- не помеха.

Он моментально окисляется кислородом при первых секундах анодирования и всплывает в виде черных хлопьев… Вот и все. Этого вполне достаточно. Самодельная установка для анодирования. Тут я постараюсь подробно описать устройство всего необходимого оборудования. С некоторыми рекомендациями по изготовлению. Ну и, по возможности, с фотографиями. Замечу, установка пригодна для анодирования деталей с площадью поверхности примерно до 7-8 дм2. На практике этого хватит для ресиверов ружей 70-90 см.

Итак, приступим: Гальваническая ванна. Ванна, скорее всего, понадобится даже не одна. У меня их, например, три. Одна- для обработки всяких маленьких деталей, другая- для недлинных труб до 60 см , третья- для длинных труб 70-90 см. Замечу, для работы с последней, нужен весьма мощный блок питания, до 20-30 ампер при 50 вольтах. Материал для изготовления ванны может использоваться разный, можно даже использовать нержавейку или алюминий. Но эти ванны придется тщательно мыть после использования. И в них нельзя оставлять электролит надолго.

Потому как коррозия будет иметь место. Более нетребовательны пластиковые ванны. И, пожалуй самый подходящий материал- полиэтилен. Так, для маленькой ванны я использую пищевой контейнер, купленный в супермаркете, на 6 литров. А для больших ванн я вполне приспособил длинные пластиковые цветочные горшки- очень подходящая «тара» получилась. И вполне кислотоупорная. Что очень важно- ванна должна иметь хорошую теплоизоляцию корпуса. Иначе электролит будет быстро в ней нагреваться, особенно летом, придется гораздо чаще его менять.

Самое простое решение- обклеить ванну толстым 2-4 см слоем пенопласта. Можно также, закрепив ванну внутри подходящей коробки, залить промежуток строительной пеной. Но имейте в виду- пена, расширяясь, может сильно покоробить ванну. Тут важно- не переборщить с количеством пены. Лучше ее лить в несколько этапов. Вот примерно такие ванны должны у вас получиться: Затем, необходимо изготовить свинцовый катод для ванны. Делается он из листового свинца. Такой свинец лучше всего снять с толстых електрокабелей.

Думаю, вы и так это знаете: аккумуляторы и кабеля- 2 основных источника Pb для подвоха, озабоченного изготовлением грузов для грузпояса… Задача состоит в том, что площадь катода должна быть не менее чем раза в 2 больше площади поверхности обрабатываемой детали. При этом, поверхность катода, прислоненная к стенке дну ванны в учет не берется. Весьма полезным является наличие множества отверстий в катодной пластине- через них удобно выходить газу и, кроме того, так катод работает чуть эффективнее. Катод можно собрать из нескольких кусков, если нет одного большого. При этом куски надо паять мощным паяльником, обязательно- вдоль всех стыков толстым швом. Не забывайте- у нас сильноточная цепь, она не любит тонких сечений! Паять лучше свинцом , а не припоями ПОС. Вывод контакта из ванны можно выполнить просто полоской того же свинца.

Хотя можно и толстым медным проводом в изоляции. Место припайки медного провода надо изолировать силиконовым герметиком. Вот такие катоды для ванн получились у меня: Токоограничивающий резистор. Кусок толстого нихромового провода диаметром 2 мм- метров этак 5. Из него нужно свернуть спирать- это будет мощный сильноточный резистор для регулировки силы тока на детали. По тому же принципу, как и у сварщиков. Купить такой провод можно там, где торгуют разным оборудованием для электросварки. Спираль сделать путем навивки провода на подходящий штырь или трубу.

Можно часть резистора сделать из тонкой 1.. Не советую экспериментировать со стандартными, вращающимися проволочными потенциометрами зеленые такие — их мощность все же маловата, будут сильно греться. Да и цена- немаленькая. Поверьте, простая самодельная спираль с «крокодилами» — и проще и надежнее. Блок питания. Электрическая схема БП выглядит примерно так: Попробуем разобрать ее по блочно. Самая важная и дорогая деталь БП. К нему предъявляются весьма высокие требования.

Прежде всего- по мощности. Если вы намерены анодировать не только мелкие детали, а и относительно крупные ресиверы ружей , с площадью поверхности 5-8 дм2, то ищите трансфоматор с током вторичной обмотки 10-15 ампер. Такие трансформаторы весьма дороги, поэтому иногда выгодно купить 2 меньших, и подключить их параллельно. Очень важно, чтобы во вторичной обмотке был хотя бы один центральный отвод- это даст вам 2 рабочих напряжения. Если будет несколько отводов- еще лучше. Напряжения вторичных обмоток я советую 2х25 вольт. Это довольно распространенный вариант. У меня 2 спараллеленных: один самодельный, другой- силовой от советского усилителя мощности: 2- диодный мост.

Можно, конечно собрать его и на отдельных диодах, но сегодня удобнее купить единым блоком- это уже давно не редкость. Удобство прежде всего в легкости крепления к теплоотводу- один винт и все! Совет прост- выбирайте самый мощный! Тогда он точно не перегорит при воможном коротком замыкании. Кстати, установка моста на большой! И не «всухую», а через слой теплопроводной пасты. У меня стоит 32 Амперный вариант в металлическом корпусе- теплотвод у него очень хороший! Вот мой: 3- амперметр.

Весьма желателен не слишком мелкий: на крупной шкале легче отслеживать слабые изменения. По ним, например, легко «ловится» начало срыва нормального процесса в «прогар», собственно, еще до самого «прогара». Не ищите амперметр именно на 10 или 20 ампер. В этом нет нужды. Подбором шунта кусок медного провода можно отрегулировать прибор на любой предел измерений. Вот мой амперметр. У него сменные шунты- на 10 и на 20 ампер. На фотке- шунт на 10 Ампер.

Размером побольше. Для коммутации. Чтобы не заморачиваться с переключателями- где их взять то, для токов до 20-30 ампер? Они недешевые. Проще «крокодил» переставить. Просто врезать в стенку БП вентилятор. При этом сделать его отключаемым- нужда в нем есть лишь на максимальных токовых режимах. Вот, например, мой: 6- фильтрующий сглаживающий конденсатор.

Не то чтобы его наличие- так уж необходимо. Но у меня все же сложилось устойчивое мнение, что он изрядно понижает вероятность срыва процесса в «прогар». Потому- рекомендую. Емкость подбирайте сами у меня- 4700мкф , а напряжение- должно быть заметно больше рабочего. Провода соединительные. Не удивляйтесь, что я их вынес в отдельный пункт. Они того стоят. Провод должен быть качественный, медный, толстый, с сечением не менее 3-4 мм2.

Для токов в 20-30 ампер другие- не подходят. В принципе, какой найдете. Главное- чтобы он был герметичный, стеклянный. Зажимы для деталей.

Рабочий процесс анодирования алюминия теплым методом происходит при температуре 20 С. В процессе поверхность металла может быть окрашена. Данный метод позволяет добиться более толстого и прочного защитного слоя.

Процесс анодирования в сернокислом электролите подразумевает снижение температуры до — 10С. В зависимости от состава сплава металл приобретает тот или иной цвет.

Анодирование

это техника нанесения слоя металла на какой-либо предмет путем гальваностергии. Анодирование алюминия — наиболее эффективный способ защиты поверхности профиля от коррозии, исключающий отслоение покрытия и подпленочную коррозию. Мы знаем, что такое анодирование, а теперь следует узнать, какое оборудование для анодирования нужно. Анодирование металла выполняется с целью улучшения его прочностных и эстетических качеств, повышения коррозийной устойчивости и срока службы. Анодирование (анодирование, анодирование) представляет собой процесс электролитической пассивации, при котором тонкий слой оксида алюминия формируется на внешней стороне алюминиевых деталей, обработанных на станках с ЧПУ. Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен?