Оборудование для анодирования алюминия

QUALANOD.Оборудование для заводов анодирования. Продолжение

Зажимные приспособления. Поперечное сечение зажимных приспособлений. Алюминий, поддерживающий зажимные приспособления, погруженные в электролит должен иметь строго определенное поперечное сечение = 0, 2 мм 2 /А. Большее сечение требуются для титана, который имеет более высокое сопротивление.

Количество и размер контактов должны быть достаточными, чтобы провести ток равномерно ко всем частям загрузки всей поверхности каждого изделия. Давление на контакты должно быть достаточно высоким, чтобы предотвратить окисление в точках контакта и любого движения изделий во время электролиза.

Заготовки должны быть устроены на зажимных приспособлениях таким способом, чтобы минимизировать разницу в толщине оксидной пленки. Заготовки зажатые очень плотно или многократные ряды заготовок без промежуточных катодов приведут к изменению толщины оксидной пленки. Рекомендуются использование системы с центральными катодами между рядами заготовок.

По крайней мере, одна промывка должно быть выполнено после каждой фазы обработки (поверхностная подготовка, анодирование, окрашивание). Некоторые стадии обработки требуют нескольких промывок. Это очень правильно для анодирования. Поскольку первое промывка является обычно очень кислым, второе промывка необходимо перед окраской или закреплением.Анодные заготовки никогда не должны оставляться в течение больше чем 1 — 2 минуты в кислотной промывке. На заготовках, оставленных в кислотной промывке в течение некоторого времени появляются следы разрушения оксидной пленки.

Далее указаны типичные условия анодирования с гидротермическим закреплением или насыщением (холодное закрепление). Другие электролиты и/или другие условия могут использоваться при условии, что качество анодирования будет таким же хорошим как качество, произведенное в соответствии с Техническими требованиями.

Электролиты серной кислоты . Концентрация свободного H2SO4 должна быть не больше чем 200 гр/л, переменная в пределах ± 10 г/л от выбранного значения. Содержание алюминия должно быть не больше чем 20 г/л, но предпочтительно не более 5 — 15 г/л. Содержание хлорида должно быть не больше чем 100 млг/л.Концентрация кислоты критична при высокой температуре анодирования. Высокие кислотные концентрации не только понижают требуемое напряжение анодирования ,но также и приводят к более высокому потреблению кислоты. Низкое содержание алюминия увеличивает чувствительность оксидной пленки к высоким температурам ванны. Чем выше содержание алюминия, тем выше требуемое напряжение анодирования. Хлорид в электролите анодирования может вызвать точечную коррозию в течение анодирования.

Электролиты серной кислоты — щавелевой кислоты .Концентрация свободного H2SO4 должна быть не больше чем 200 гр/л, переменная в пределах ± 10 г/л от выбранного значения. Концентрация щавелевой кислоты должна быть выше 7 г/л! 5 г/л щавелевой кислоты слишком мало, чтобы, чтобы получить эффект, и повысить уровень качества оксидной пленки. Концентрации щавелевой кислоты более чем 15 г/л не имеют никаких преимуществ, но увеличивает издержки производства. Содержание алюминия должно быть не больше чем 20 г/л, но предпочтительно в пределах 5 — 15 гр/л.

Температура должна контролироваться в пределах ± 1.5°C независимо от размера загрузки. Максимальная приемлемая разница температуры в ванне около заготовок должна быть 2°C и в пределах максимального диапазона.

Толщина класса Реальная температура ванны
5 и 10 не выше 21°C
15, 20 и 25 не выше 20°C

Указанная температура – это максимальная температура во время электролитического процесса в ванне. Температура электролита анодирования — это самый критический фактор, затрагивающий анодную пленку, а высокая температура, вызванная плохой регулировкой, плохим перемешиванием или плохим креплением являются основными факторами проблем качества при анодировании.

Температура ванн серной кислоты и ванн щавелевой кислоты. Температура должна контролироваться в пределах ± 1.5°C от выбранной, независимо от размера загрузки. Максимальное приемлемое различие температуры в ванне около заготовок должно быть 2°C и в пределах максимального диапазона.

Для всех классов толщины температура ванны не должна быть выше 24°C. Эта температура представляет максимальную температуру в любое время при проведении электролитического процесса.

Плотность тока.Для анодирования на основе серной кислоты, плотность тока должна быть:

1.2 — 2,0 amp/dm2 для класса 5, 10

1.4 — 2,0 amp/dm2 для класса 15

1.5 — 2,0 amp/dm2 для класса 20, 25

Опасность для качества – это использование низкой плотности тока для толстого слоя анодного покрытия (классы20 и 25). Высокая плотность тока требует хороших контактов и хорошего перемешивания но, менее вероятно, будут проблемы с качеством.

Электроды для анодирования (катоды). Катод к аноду (рабочая поверхность) соотношение должен быть от 1:1.5 до 1:2.5.Рекомендуется использование алюминиевых катодов. Для катодов со стороны ванны, принимается во внимание только одна сторона; для центральных катодов, нужно рассмотреть обе стороны.То, где есть высокий катод по отношению к аноду, использование ванны без футеровки, может привести к проблемам в изменениях оксидной пленки. Алюминиевые электроды требуют пониженного напряжения.Расстояние между катодом и анодом не должно быть меньше чем 150 мм.

Перемещение заготовок после анодирования. Когда цикл анодирования завершен, заготовки должны быть перемещены из электролитной ванны анодирования в ванну промывки как можно скорее. Никогда не должны находиться в ванне анодирования без тока. Это еще один фактор, который может повредить оксидную пленку, ухудшив ее качество.

Анодирование алюминия в домашних условиях

Алюминиевые сплавы считаются отличными материалами для производства самых разных деталей. Алюминий с легкостью подвергается обработке, он отличается маленькой массой, высоким уровнем прочности и совершенно не боится коррозии. Однако при массе преимуществ этот металл не имеет привлекательного внешнего вида. На поверхности алюминия плохо держатся красящие составы, а если его не обработать специальным покрытием, то появятся темные пятна. Технология анодного оксидирования алюминия позволяет обеспечить защиту материала от окисления и улучшить его внешний вид.

  • Описание технологии
  • Зачем анодировать алюминиевые поверхности
  • Преимущества
  • Теплая разновидность покрытия
  • Особенности холодного анодирования
  • Твердое оксидирование
  • Оборудование для анодирования алюминия в домашних условиях

Описание технологии

Анодирование (анодное оксидирование) представляет собой процесс, в итоге которого на металлической поверхности формируется оксидное покрытие, обеспечивающее защиту поверхности от появляющегося при контакте с воздухом окисления. При этом окисленный участок не ликвидируется, а создается покрытие с большей твердостью. Эта технология напоминает воронение.

Зачем анодировать алюминиевые поверхности

Этот металлический сплав при естественных условиях взаимодействует с кислородом, в результате на поверхности создается защитное покрытие. Слой, обеспечивающий защиту, предотвращает окисление алюминия. Но эти натуральные оксиды являются крайне тонкими и с легкостью могут повреждаться. Решить эту проблему позволяет анодирование. Такая процедура, по сути, улучшает стойкость металлического сплава к неблагоприятным воздействиям извне, придавая изделию более привлекательный вид.

После анодирования алюминий не боится коррозии. Пленка, создаваемая при этом на поверхности, характеризуется высочайшей устойчивостью к изнашиванию. Кроме того, покрытие не будет отслаиваться со временем.

Стоит отметить, что это не нанесение защитного слоя как такового, как в случае покрытия поверхности стали цинком или хромом. Пленка из оксидов при анодировании формируется из самого металлического сплава. Интересно то, что анодирование актуально не только для алюминия, но и для иных материалов (магний, титан).

Иногда анодирование используется для улучшения декоративных свойств металлического сплава и придания ему конкретного оттенка. Среди расцветок сегодня особой популярностью пользуется темный и светлый золотистый, матовое серебро, жемчужные тона.

В промышленности анодирование осуществляется с применением двадцатипроцентного раствора серной кислоты. Но самостоятельное анодирование (в домашних условиях) с использование кислоты крайне опасно и не очень удобно.

Есть и иной вариант, который подразумевает применение составом из хлористого и углекислого натрия. Это обыкновенная соль и сода, которые можно отыскать в любом доме.

Преимущества

Что касается достоинств, присущих этой технологии, то нужно отметить следующие:

  • анодированные конструкции приобретают прекрасные защитные свойства;
  • металлическая поверхность делается однородной и матовой;
  • анодирование также позволяет избавиться от повреждений покрытия — полос, сколов, царапин;
  • улучшается внешний вид поверхности металлического сплава;
  • защитный слой после обработки имеет довольно большую толщину.

На сегодняшний день существует несколько технологий исполнения этой процедуры.

Теплая разновидность покрытия

Этот способ является довольно простым. Всю работу можно выполнить даже самостоятельно. Процедура осуществляется при комнатной температуре. Посредством теплого анодирования можно сделать привлекательное покрытие разных цветов, воспользовавшись дополнительными органическими красителями. Если постараться, то на одном и том же элементе можно добиться сразу нескольких оттенков.

Читайте также  Оборудование для забоя птицы

Вспомните советские ружья, характеризующиеся зеленой расцветкой. Это результат анодирования алюминиевого сплава. А в качестве красящего вещества была использована обыкновенная зеленка, которую можно отыскать в любой аптеке.

У технологии есть свои достоинства, но не обошлось и без недостатков.

  1. Алюминий, прошедший анодирование, не обладает по-настоящему высоким уровнем антикоррозийной защиты.
  2. Следы коррозии на его поверхности могут появляться при взаимодействии с агрессивными металлами и в морской воде.
  3. Эта обработка также не обеспечивает эффективную механическую защиту — металлическая поверхность может оцарапаться даже обычной иглой. Если же не была соблюдена технология, то покрытие можно стереть рукой.

Производится же теплое анодирование крайне просто. Для начала все элементы тщательно обезжириваются и фиксируются в подвесе. Анодирование производится до тех пор, пока на поверхности не появится молочный оттенок, затем изделие промывают прохладной водой. Красят же изделие горячим раствором. Окрашенное покрытие закрепляется в течение одного часа.

Особенности холодного анодирования

Методика выполняется при низких температурных показателях. Холодное анодирование было разработано по целому ряду причин: высокая прочность, твердость и качество, а также быстрота растворения и достаточная толщина покрытия. Как правило, домашние мастера предпочитают именно эту технологию.

Слой, расположенный со стороны металлической поверхности, увеличивается, а с наружной стороны практически полностью растворяется. При этом технология нуждается в хорошем охлаждении элементов, лишь в этом случае можно добиться высококачественного результата. Покрытие в итоге получится очень износоустойчивым и твердым. К примеру, подводным ружьям, поверхность которых была подвержена холодному анодированию, будет уже не страшна морская вода.

Единственный недостаток — невозможность применения натуральных красителей. Тут все зависит от веществ, входящих в состав обрабатываемого материала. Расцветка при обработке может изменяться от темной до зеленоватой.

Сначала деталь обезжиривается и фиксируется в специальном подвешивающем устройстве. Затем металлический сплав анодируют до тех пор, пока не появится плотный слой. После этого его промывают холодной или горячей водой. На финальном этапе слой укрепляют посредством проваривания в чистой воде.

Твердое оксидирование

Эта технология позволяет сделать прочное и твердое анодированное покрытие. Она активно используется на промышленных предприятиях. Характерная особенность методики состоит в том, что для ее исполнения применяется сразу несколько электролитов. Плотность электротока постепенно увеличивается и благодаря изменению структуры на металлической поверхности появляется высокопрочная пленка.

Оборудование для анодирования алюминия в домашних условиях

Теперь вам стало известно, что собой представляет анодирование. Пришло время выяснить, какое именно оборудование необходимо для этого. Итак, для работы потребуется несколько ванночек для деталей с разными размерами. Они должны быть сделаны из алюминия. В качестве альтернативы можно воспользоваться полиэтиленом или пластмассой. Стенки и дно пластиковой ванны должны быть покрыты листами алюминиевой фольги. Это необходимо для создания катодно-анодной установки.

У ванны также должны быть высокие теплоизоляционные характеристики. Лишь в этом случае электролит не нагреется сильно, и вам не нужно будет его регулярно менять.

После этого делают катод, для чего применяют свинец. Делается эта деталь исключительно из листового материала. Стоит отметить, что площадь катода обязательно должна быть вдвое больше площади обрабатываемой детали. В катоде должны быть специальные отверстия, предназначенные для выпуска газов.

После подготовки катода, необходимо изготовить электролит, поместить его внутрь ванны, положить туда элемент и подсоединить к «плюсу» источник электрического тока. Пластину из свинца нужно подключить к «минусу». Для того чтобы металлический сплав начал анодировать, сгодится источник электропитания на полтора ампера и двенадцать ватт. Что касается затрачиваемого времени, то для элементов небольшого размера процедура займет примерно тридцать минут. Чтобы произвести полноценный профиль из алюминия, понадобится три-четыре часа.

Расцветка изделия может различаться. Тут все зависит от применяемой методики анодирования в домашних условиях. С применением анилиновых красок детали металла можно выкрасить даже в черные оттенки.

Линии анодного оксидирования (анодирования)

Анодирование алюминия позволяет получить на поверхности металла искусственные оксидные пленки значительной толщины, которые являются значительной защитой от коррозии. Полученное покрытие обладает высокой твердостью, износостойкостью, электроизоляционными свойствами и красивым декоративным видом.

  • arrow_forward —> Обезжиривание, подготовка под окраску, межоперационные обработки
  • arrow_forward —> Травление и химическое фрезерование стали, алюминия, титана
  • arrow_forward —> Фосфатирование
  • arrow_forward —> Химическое оксидирование стали, меди и медных сплавов
  • arrow_forward —> Матовое и блестящее никелирование
  • arrow_forward —> Толстослойное никелирование и меднение
  • arrow_forward —> Химическое никелирование
  • arrow_forward —> Хромирование
  • arrow_forward —> Анодное оксидирование (анодирование)
  • arrow_forward —> Никелирование алюминия и титана
  • arrow_forward —> Цинкование
  • arrow_forward —> Кадмирование
  • arrow_forward —> Покрытие олово, олово-висмут
  • arrow_forward —> Покрытие сплавами
  • arrow_forward —> Нанесение драгоценных металлов
  • arrow_forward —> Травление темплетов
  • arrow_forward —> Линии производства печатных плат
  • arrow_forward —> Исследовательское и лабораторное оборудование
  • arrow_forward —> Вспомогательное оборудование
  • arrow_forward —> Комплектующие

Ванна линии анодирования титана. Санкт-Петербург

Ванна линии анодирования титана. Санкт-Петербург

Ванна твердого анодирования линии ручного обслуживания. Санкт-Петербург

Ванны линии химического оксидирования алюминия. Санкт-Петербург

Ванны механизированной линии химического оксидирования алюминия. Нижний Новгород

Ванны механизированной линии химического оксидирования алюминия. Нижний Новгород

Ванны трехкомпонентного и хромовокислого анодирования. Санкт-Петербург

Линия анодирования титана. Санкт-Петербург

Линия анодирования, твердого анодирования. Санкт-Петербург

Линия анодирования, твердого анодирования. Санкт-Петербург

Линия анодного и химического оксидирования алюминия. Каменск-Уральский

Линия анодного и химического оксидирования алюминия. Каменск-Уральский

Линия оксидирования алюминиевых сплавов ручного обслуживания. Санкт-Петербург

Линия оксидирования алюминиевых сплавов ручного обслуживания. Санкт-Петербург

Линия пассивации стали, меди, оксидирования алюминия. Новосибирск

Линия пассивации стали, меди, оксидирования алюминия. Новосибирск

Линия химического оксидирования алюминия. Санкт-Петербург

Линия химического оксидирования алюминия. Санкт-Петербург

Механизированная линия анодного и химического оксидирования алюминия. Санкт-Петербург

Механизированная линия анодного и химического оксидирования алюминия. Санкт-Петербург

Механизированная линия анодирования. Новосибирск

Механизированная линия анодирования. Новосибирск

Механизированная линия анодирования. Новосибирск

Механизированная линия анодирования. Новосибирск

Механизированная линия анодного и химического оксидирования алюминия. Санкт-Петербург

Механизированная линия анодного и химического оксидирования алюминия. Санкт-Петербург

Механизированная многопроцессная линия, в т.ч. анодирование. Ухта

Механизированная многопроцессная линия, в т.ч. анодирование. Ухта

Многопроцессная линия, в т. ч. анодирование. Нижняя Салда

Наша компания изготавливает линии для анодирования с различным типом автоматизации в зависимости от требований заказчика:

  • ручные;
  • механизированные;
  • автоматические.

Линии комплектуются ваннами в соответствии с технологией обработки деталей представленной заказчиком или разработанной нами. Каждая ванна или блок гальванических ванн оснащается (в зависимости от технологического процесса) всеми необходимыми дополнительными устройствами:

  • системами пополнения уровня технологических растворов;
  • ротаметрами для контроля расхода воды на промывных операциях;
  • фильтровальными установками для удаления механических примесей;
  • системами нагрева и поддержания температуры раствора или воды;
  • системами канализования растворов;
  • системами вентиляции (бортовые отсосы, вытяжные панели или зонты);
  • форсунками для организации струйной или спрейной промывки деталей;
  • крышками ручными или автоматическими;
  • различного типа датчиками (температура, уровень, электропроводность, рН и др.);
  • эдукционное перемешивание технологических растворов;
  • системами охлаждения раствора анодирования.

Наша компания изготавливает ванны для линий анодирования из химически стойких термопластов и нержавеющих сталей:

  • полипропилен (PP);
  • поливинилхлорид (PVC);
  • поливинилиденфторид (PVDF);
  • нержавеющая сталь (марки AISI316 и др.);
  • титан.

При проектировании линий «НПО «Процесс» осуществляет целый комплекс технологических расчетов, в специализированных программах, направленных на обеспечение надежной и удобной работы всего комплекса оборудования.

3 способа анодирования металла

Защищать металлические изделия от агрессивного воздействия внешней среды можно по-разному. В том числе покрытием красками на масляной, глифталевой, пентафталевой, полиэфирной и эпоксидной основе – с разной степенью адгезии и разной долговечностью. Но ничто не сравнится с анодированием — таким методом защиты, как создании с помощью электрохимического процесса защитной оксидной плёнки. Анодирование также называют — анодным оксидированием.

Оксидировать можно практически все металлы и сплавы, кроме чистых железа и меди. Связано это с тем, что эти два металла образуют сразу два оксидных соединения на своей поверхности. Как бы конкурирующих друг с другом, и потому это плохо сказывается и на прочности самой оксидной плёнки, и на её адгезии (то есть связанностью) с поверхностью.

Читайте также  Постпечатное оборудование для полиграфии

Откуда появился сам термин

При электрохимическом создание оксидной плёнки на поверхности металлов деталь/изделие опускают в ванну с электролитом. Чаще всего это раствор кислоты. Электролиты электропроводны (что ясно из самого названия). Когда через раствор пропускают постоянный ток (это важно, чтобы ток постоянно шёл в одном направлении!), на катоде выделяется водород, а на аноде – кислород, с помощью которого образуется оксидный, то есть окисленный целенаправленно, слой с заранее заданными свойствами, зависящими от силы тока и концентрации раствора кислоты. А так как эта деталь в системе «катод-электролит-деталь» является анодом, то и создание защитной плёнки назвали «анодированием». Или «оксидированием».

Варьируя силу тока и использование специальных добавок-присадок, можно добиться практически любой окраски анодированного покрытия.

Что дает анодирование

Чем-то анодирование похоже на гальванические процессы, возникающие во время хромирования или оцинковки стали. 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.

  1. 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.
  2. Барьерная. 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.

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:

  1. 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.
  2. Обслуживающее оборудование. К нему относятся агрегаты, обеспечивающие работоспособность установки для оксидирования. Это узлы подачи напряжения, предохранительные и приводные механизмы.
  3. Вспомогательное. 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.

Способы анодирования

Образование на металлах оксидной плёнки зависит от выбранной технологии со всеми её факторами вроде типа электролита, мощности подаваемого тока, поверхности детали-анода. Универсальность раз и навсегда отработанных методов позволяет проделывать процесс анодирования даже в домашних условиях – нужно только владеть технологиями, от которых будет зависеть цвет получаемой оксидной плёнки. Минимизировать вред для здоровья от испарений кислот вряд ли получится, вряд ли в условиях домашней мастерской можно обеспечить герметичность ванны, эффективную систему вытяжки и фильтрации воздуха..

Среди разных видов анодирования популярен процесс нанесения цветной оксидной плёнки. Популярность его связывается не только с декоративностью получаемого покрытия, но и с разной степенью его прочности, которая зависит от цвета.

Теперь о методах, вынесенных в заголовок материала, а именно:

  1. Тёплый метод
  2. Холодный метод
  3. Твёрдое анодирование.

Тёплый метод

В большинстве случаев используется как промежуточный, ибо получаемые на его основе оксидные плёнки не стойки к воздействиям.

Холодный метод

При холодном методе скорость образования анодированной плёнки выше скорости растворения металла на катоде, что обеспечивает высокую прочность получаемого защитного слоя. Но обязательно требование поддержания температуры раствора электролита на уровне не выше 5⁰С, что и дало название методу. Так как температура раствора в ванне в её середине всегда выше, чем у бортов, необходимо обеспечить циркуляцию раствора.

Твёрдое анодирование

Самая лучшая для высокого качества покрытия на стали. Такой способ анодирования применяют в аэрокосмической промышленности, где часто требуются запредельные нагрузки на узлы и агрегаты. Особенность метода — применение сложных по составу электролитов, а рецептура таких составов защищена патентами с международной регистрацией.

Преимущества анодированных поверхностей

  • Выдающиеся антикоррозийные свойства. Оксидная плёнка надёжно защищает от обычной влаги и от большинства агрессивных сред.
  • Прочность оксидной плёнки. Оксиды по своим прочностным физическим характеристикам в большинстве случаев прочнее металла, на котором они образованы.
  • Непроводимость тока. Парадоксальным образом образованная на металле и из металла оксидная плёнка практически является диэлектриком – что находит своё применение в создании электролитических (оксидных) конденсаторов.
  • Экологический аспект: при производстве посуды нанесённая на неё оксидная плёнка не даёт ионам металла переходить в пищу, не даёт ей подгорать, стенки и дно посуды приобретают устойчивость к большим перепадам температуры.
  • Широкое использование анодированных поверхностей металла в дизайне. Применение в растворах электролита некоторых солей позволяет получать глубокие и насыщенные оттенки.

Анодирование разных металлов

Нержавеющая сталь

Самый трудный для анодирования объект из-за своей химической инертности. Чтобы получить на ней оксидированную поверхность, нержавейку предварительно подвергают процедуре никелирования. Хотя сейчас ведется активная разработка специальных диффузионных паст, на которых оксид будет образовываться без никелевой «подушки».

Оксидированию поддаётся плохо, а там, где это требуется, применяют дорогие соли в качестве присадок к электролитам или используют не экологичные фосфатные или оксалатные растворы. На практике этот процесс применяют крайне редко.

Титан

Металлические изделия из титана проходят обязательную процедуру оксидирования, из-за того, что нанесение оксидной плёнки на 15-28% увеличивает износостойкость верхнего слоя изделий из титана. А также дополнительно придаёт изделиям декоративность, кардинально меняя цвет. Титан очень нетребователен к составу кислот для электролитических реакций – подойдёт практически любая.

Серебро

Для создания оксидной плёнки на серебре, применяют серную печень – сплав порошкообразной серы с поташом при сильном нагревании без присутствия воды. Впрочем, такой метод нанесения оксидных плёнок применяют и для бронзы, где получаемая плёнка называется искусственной патиной. На серебре обработка таким реактивом способна дать синий и фиолетовый цвета. Но без изменения свойств серебра как металла.

Анодирование алюминия

Оксидирование этого металл даёт самые широкие возможности с широчайшей сферой применения. Есть много способов образования на поверхности этого металла оксидов, более половины из них связаны с получением цветных ярко окрашенных, поверхностей.

Заключение

Анодное оксидирование — универсальный метод защиты многих металлов, а также технологией, позволяющей приготовить металлы к прочной окраске, когда оксидные плёнки бывают пористыми. Анодирование также придает поверхностям дополнительные декоративные свойства. А доступность многих материалов и оборудования позволяет, при обеспечении минимальных мер безопасности, делать анодирование металлов в кустарных условиях.

Читайте также  Оборудование для производства стальных дверей

Анодирование алюминия в домашних условиях

Сущностью процесса анодирования является наращивание оксидного покрытия, которое на алюминии и его сплавах выполняет защитную функцию от воздействий среды. Другое название – анодное оксидирование. Кроме того, оксидирование применяют для повышения эстетичности внешнего вида изделий.

Устраняются поверхностные дефекты– небольшие царапины, мелкие сколы. Можно имитировать покрытие драгоценными металлами или повысить адгезивные свойства. Покрытие можно наносить не только на производстве, но и дома.

Анодирование алюминия в домашних условиях пользуется большой популярностью у домашних умельцев. В изделиях, подвергнутых анодному оксидированию, повышается стойкость защитного покрытия.

Общие сведения о технологии анодирования

Технология анодирования алюминия схожа с гальванической обработкой. Оседание ионов оксидов раствора на заготовке происходит в жидком электролите при высоких или низких температурах. Использование нагретого раствора возможно в промышленных установках, где есть возможность тщательного контроля и регулирования напряжения и силы тока в автоматическом режиме.

В домашних условиях обычно пользуются холодным методом. Данный способ достаточно прост, не требует постоянного контроля, а оборудование и расходные материалы — доступны. Для приготовления раствора можно использовать электролит, применяемый в свинцовых автомобильных аккумуляторах. Он продается в каждом автомагазине.

Высокая прочность защитной оксидной пленки зависит от ее толщины, которая в домашних условиях получается при обработке в холодном растворе. Наращивание производится ступенчатым регулированием рабочего тока.

Оксидирование алюминия в черный цвет относится к цветному анодированию. Черный цвет получают в два этапа. Вначале наносится бесцветная пленка электролитическим способом, а затем заготовку помещают солевой раствор кислот. В зависимости от кислоты цвет может быть от бледной латуни до насыщенного черного. Черный алюминий широко используется в строительстве и отделке.

Подготовительный процесс

Для получения гладкой поверхности на стадии подготовки необходимо заготовку отполировать. С помощью войлочного или другого полировального круга устраняются царапины, затягиваются большие поры. Отсутствие микронеровностей снижает вероятность появления прогаров. Анодная пленка не способна скрыть внешние дефекты.

Перед анодированием алюминия необходимо определиться с размерами обрабатываемых деталей. Получаемый слой имеет толщину 50 микрон, поэтому на обработанную резьбу невозможно будет накрутить гайку. Если же детали соединяются с помощью посадки, то не стоит забывать, что после анодирования детали шлифовке не подлежат.

Проведение анодирования в домашних условиях

Для проведения процесса необходимы емкости. Емкости для анодирования должны соответствовать размерам деталей, быть чуть больше. В связи с чем обычно пользуются несколькими ваннами. Материал емкостей – алюминий. Но если изделия небольшого размера, то подойдут пластиковые контейнеры. Только на дно и вдоль стенок необходимо уложить алюминиевые листы. Это необходимо, чтобы создать ток равномерной плотности по всему объему.

Электролит нуждается в изоляции от внешнего воздействия тепла. При нагревании его придется менять. Для исключения нагрева емкости снаружи покрываются слоем теплоизоляции. Ее можно обклеить пенопластом до 50 мм толщиной или, поместив в короб, заполнить свободное пространство монтажной пеной.

Раствор серной кислоты получают путем разбавления электролита для автомобильных аккумуляторов дистиллированной водой в пропорциях один к одному. Купив канистру емкостью 5 литров, раствора можно получить 10 литров.

Смешивание, когда в кислоту добавляется вода, сопровождается обильным тепловыделением, и она буквально вскипает разбрызгиваясь. Поэтому в целях безопасности серную кислоту вливают в емкость с водой.

Перед началом анодирования алюминия его подвергают химической подготовке. Химическая подготовка – процесс обезжиривания. В промышленных условиях обработку проводят едким натром или калием. Но в домашних условиях лучше пользоваться хозяйственным мылом. Зубной щеткой и мыльным раствором с поверхности хорошо удаляются загрязнения. После чего сначала заготовки промываются теплой водой, а затем — холодной.

Альтернативой хозяйственному мылу служит стиральный порошок. Растворив его в закрытом пластиковом контейнере и поместив туда обрабатываемые детали, необходимо интенсивно встряхнуть. Затем детали промываются и просушиваются потоком горячего воздуха. Активный кислород, содержащийся в стиральном порошке, защищает обезжиренные изделия, даже если их взять голыми руками.

Подготовка электролита

Растворы кислот считаются небезопасными реактивами, поэтому для проведения анодирования алюминия в домашних условиях прибегают к другому типу раствора. Для его приготовления используют соль и соду, которые всегда есть под рукой.

Для приготовления электролита берут две пластмассовые емкости. В них наводят солевой и содовый составы, соблюдая пропорцию: на порцию соли или соды 9 порций дистиллированной воды.

Анодирование в домашних условиях

После растворения компонентов раствор выдерживается с целью оседания не растворившихся частиц на дно. При переливании в емкость для анодирования его необходимо процедить.

Способы анодирования алюминия

Разработано несколько способов обработки алюминиевых сплавов, но широкое применение нашел химический способ в среде электролита. Для получения раствора используют кислоты:

  • серную;
  • хромовую;
  • щавелевую;
  • сульфосалициловую.

Для придания дополнительных свойств в раствор добавляют соли или органические кислоты. В домашних условиях в основном используют серную кислоту, но при обработке деталей сложной конфигурации предпочтительнее использовать хромовую кислоту.

Процесс происходит при температурах от 0°С до 50°С. При низких температурах на поверхности алюминия образуется твердое покрытие. При повышении температуры процесс протекает значительно быстрее, но покрытие обладает высокой мягкостью и пористостью.

Технология твердого анодирования алюминия

Кроме химического метода в некоторых случаях используются следующие методы анодирования алюминия:

  • микродуговое;
  • цветное:
    1. адсорбцией;
    2. опусканием в электролит;
    3. опусканием в красящий раствор;
    4. гальваникой;
  • интерферентное;
  • интегральное.

Теплое анодирование

Способ теплого анодирования используется для получения основы под покраску. Покрытие пористое, но за счет этого обладает высокой адгезией. Нанесенная сверху эпоксидная краска надежно защитит алюминий от внешних воздействий.

Недостатком считается низкая механическая прочность и коррозионная стойкость покрытия. Оно разрушается при контакте с морской водой и активными металлами. Данный способ можно произвести в домашних условиях.

Процесс протекает при комнатной температуре или выше (не более 50°С). После обезжиривания заготовки устанавливаются на подвесе, который удерживает их в растворе электролита.

Анодирование продолжается до тех пор, пока на поверхности не появится покрытие молочного цвета. После снятия напряжения заготовки промываются в холодной воде. Затем детали подлежат окрашиванию. Красят их путем помещения в емкость с горячим красителем. После чего полученный результат закрепляют на протяжении 1 часа.

Методы цветного анодировния алюминия

Холодная технология

Для проведения анодирования алюминия необходимы:

  • источник питания 12 В (АКБ, стабилизатор);
  • алюминиевые провода;
  • реостат;
  • амперметр;
  • емкости для растворов.

Холодная технология отличается тем, что рост анодированного покрытия со стороны металла протекает с большей скоростью, чем его растворение с внешней стороны.

Вначале проводятся подготовительные работы, описанные выше. Затем детали необходимо закрепить. Не следует забывать, что под крепежным элементом пленка не образуется. А подвешенные заготовки при опускании в емкость не должны касаться стенок и дна.

К деталям от источника питания подключается анод, соответственно к емкости катод. Плотность тока подбирается в пределах 1,6-4 А/дм2. Рекомендуемые значения 2-2,2 А/дм2. При малых значениях процесс будет протекать медленнее, а при больших может возникнуть пробой цепи и покрытие начнет разрушаться.

Не рекомендуется, чтобы температура электролита поднималась выше 5°С. При анодировании электролит нагревается не равномерно. В центре он теплее, чем в углах емкости, поэтому необходимо постоянное перемешивание.

Продолжительность анодирования при холодном способе составляет около получаса для небольших элементов. Для крупных деталей продолжительность может составлять 60-90 минут. На окончание процесса указывает измененный цвет на поверхности алюминиевого изделия. После отсоединения проводов деталь промывается.

Закрепление результата

Качество анодирования алюминия зависит от завершающего этапа – закрепления покрытия. Для этого после нанесения покрытия и промывки детали помещают на четверть часа в раствор марганца. После выемки необходимо детали промыть под горячей и холодной водой для удаления из пор остатков раствора.

Перед окрашиванием необходимо закупорить микроскопические поры на пленке. Для чего изделия кипятят в дистиллированной воде в течение 30-40 минут.