Что такое анодированная металлическая поверхность. Название анодирования носит процесс, протекающий при использовании электролита и электрического тока различной величины и позволяющий получить на изделии прочную оксидную пенку. Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен? Анодирование алюминия — наиболее эффективный способ защиты поверхности профиля от коррозии, исключающий отслоение покрытия и подпленочную коррозию.
Анодирование
20 сентября 2020 Павел Грата ответил: Анодирование — это создание тонкого оксидного слоя на поверхности металлов или сплавов путем их погружения в проводящую среду с последующей анодной поляризацие. Что такое анодирование. Анодирование – это метод повышения коррозионной стойкости металлического изделия путем формирования слоя оксида на его поверхности. В данной статье мы расскажем вам о том, что такое анодирование, объясним основные понятия и способы анодирования, расскажем о плюсах и минусах метода, а также о том, когда используют анодирование | Статьи ГК Интерстилс в Ташкенте. Сегодня давайте посмотрим на анодирование алюминия, процессы и детали, которые помогут показать, почему анодирование так популярно и важно. Анодированием называется электролитический процесс, который используется для увеличения толщины слоя природных окислов на поверхности изделий.
Анодирование – это эффективная обработка металла
Анодирование в обобщенном смысле – это электрохимический процесс образования стабильных оксидных покрытий на поверхности металлов. Анодирование алюминия кроме прочности, долговечности и простоты в уходе, придаёт изделиям эстетику и декоративный внешний вид. Холодное анодирование характеризуется скоростью образования окисной пленки: она гораздо выше, чем скорость растворения металла с внешней стороны. Главная» Новости» Анодированный болт что это. Анодирование — это процесс, который используется с 1920-х годов для защиты и придания цвета металлическим поверхностям.
Анодированное покрытие: что это, где применяется, как изготавливается
Плюсы и минусы анодирования Анодированный алюминий — что это? Это металл, который прошел процесс соответствующей обработки. Стоит отметить, что обработка может быть различной по степени своей жесткости. Выбирать тот или иной вариант следует в зависимости от ваших целей и особенностей запланированных эксплуатационных мероприятий. Жесткий вариант достаточно часто выбирается для обработки боковой поверхности колесных конструкций. В результате деталь получается более прочной и устойчивой к внешнему воздействию. Важно помнить о том, что рассматриваемая обработка имеет и свои минусы. В частности, речь идет о том, что у обработанной детали существенно снижается свойство сцепления.
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. 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. 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.
Чем толще оксидная пленка, тем выше твердость, лучше коррозионная стойкость и тем хуже окрашивание. Наша серебристо-белая оксидная пленка обычно составляет 8-10 микрон, и серебристо-белую оксидную пленку не нужно красить, а время окисления составляет 20 минут. Черная оксидная пленка обычно составляет 15-18 микрон, окрашивается после окисления, а время окисления составляет 60 минут. Только когда оксидная пленка толстая и поры глубокие, краситель может впитаться в достаточном количестве, иначе он будет черным, но не черным. Цвет не глубокий. Поэтому стоимость темного цвета выше, чем у светлого, в основном за счет времени и других затрат, приносимых временем. Твердая оксидная пленка обычно составляет от 25 до 100 микрон. Он имеет высокую твердость и не может быть окрашен. Он может быть выполнен только в темных тонах. Чем толще оксидная пленка, тем она желтее. Чем толще оксидная пленка, тем хуже проводимость, и чем меньше ток, оксидная пленка не будет образовываться, поэтому напряжение необходимо постоянно повышать. Чем выше температура, тем быстрее растворяется оксидная пленка, поэтому температуру следует контролировать ниже 5 градусов Цельсия. Чем выше концентрация, тем быстрее растворяется оксидная пленка, поэтому концентрацию следует контролировать. Для увеличения твердости оксидной пленки вместо серной кислоты можно использовать щавелевую кислоту. Atvantage анодирования алюминиевого корпуса? Анодирование — это обработка поверхности алюминия, которая повышает его устойчивость к коррозии и износу. Это электрохимический процесс, при котором алюминиевый корпус погружают в ванну с кислым электролитом и пропускают через него электрический ток. Это приводит к образованию твердого, прочного и защитного оксидного слоя на поверхности корпуса.
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. Затем деталь вновь промывается в проточной воде и высушивается. Высушенную деталь можно покрыть тонким слоем бесцветного лака. После анодирования и промывки деталь может быть также окрашена в самые различные цвета. Насыщенность окраски зависит от времени пребывания детали в красителе, но не должно превышать 20 минут. Анилиновые красители порошки для окраски шерстяных тканей продаются в магазинах хозтоваров или бытовой химии.
Анодирование – это эффективная обработка металла
это техника нанесения слоя металла на какой-либо предмет путем гальваностергии. Мы знаем, что такое анодирование, а теперь следует узнать, какое оборудование для анодирования нужно. По описанию анодирование проводится в двух видах электролитов, в Сернокислом и Щавелекислом, т.к. хотел уйти от серняги, как более вредной, перешел на Щавелекислый электролит. 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. Анодирование — Термин анодирование Термин на английском anodizing Синонимы anodising, электрохимическое оксидирование Аббревиатуры Связанные термины адгезия, нановискер, пористый материал. Анодирование алюминия: создание прочного оксидного слоя, стойкого к коррозии и механическому воздействию Содержание статьи: 1. Что такое анодирование алюминия?
Анодирование разных металлов, преимущества метода, оборудование
| Рассказываем вам об одном из самых перспективных направлений обработки алюминия и его сплавов! | это процесс электролитической пассивации, используемый для увеличения толщины слоя естественного оксида на поверхности металлических деталей. |
| Механизм и технология анодирования Ан.окс. Структура и свойства оксида алюминия в покрытии. | Что такое анодирование и для чего оно нужно - разберем в данной статье. |
Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен?
Анодирование в компании Галарс-СПб, технология процесса, преимущества анодирования. 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. Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен? Узнайте о принципе и преимуществах анодирования алюминиевого корпуса. Анодирование металла выполняется с целью улучшения его прочностных и эстетических качеств, повышения коррозийной устойчивости и срока службы.
Что такое анодирование алюминиевого корпуса?
- Что такое анодированная металлическая поверхность
- Откуда появился сам термин
- Сущность анодирования алюминия
- Как происходит анодирование
- Что называют анодированием и зачем его применяют
Анодирование: что это такое, применение, процесс
Анодирование — это электрохимический процесс, цель которого — создание на поверхности алюминиевой заготовки защитного слоя, устойчивого к коррозии, УФ-излучению и износу. Гальваническое анодирование представляет собой процесс образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления в проводящей среде. Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления.
Анодированный алюминий, полученный в домашних условиях
Похожими свойствами обладает и естественный слой оксида алюминия, который образуется под действием обыкновенного воздуха, но при этом она очень тонкая, из-за чего предмет не обладает должным уровнем защиты. Воздействие же концентрированной кислоты способствует созданию более толстого оксида, который не проникает глубже и создает герметичный защитный слой. Преимущества Процесс анодирования металла имеет много плюсов, из-за чего он стал массово применяться для разных сфер деятельности человека. Сформированное таким способом покрытие обладает великолепной механической стойкостью к любым воздействиям. Оно также обладает следующими плюсами: Барьерная защита от коррозии, в том числе проникающего характера. Толстый оксидный слой предотвращает проникновение влаги к металлу, из-за чего может образоваться разрушающая коррозия. Механическая прочность и стойкость к истиранию. Пленка закрепляется на молекулярном уровне, что обеспечивает высокие механические показатели. Свойства диэлектрика.
Сформированная на поверхности металла оксидная пленка практически не электропроводна. Отсутствие какого-либо негативного воздействия на окружающую среду. Покрытие не выделяет никаких летучих частиц, способных нанести вред человеку, животным или растениям.
Анодирование металла всегда идет при повышенном напряжении, чаще всего от 12 до 120 В. Иногда напряжение может достигать огромных для гальваники значений - до 600 В. Выделяющиеся на аноде продукты реакции могут: Полностью растворяться покрытие не образуется ; Создавать на поверхности металла прочно сцепленное тончайшее десятки нанометров компактное электроизоляционное оксидное покрытие; Частично растворяться в электролите и образовывать пористое оксидное покрытие толщиной в десятки и сотни микрометров. После нанесения пористое покрытие может оставаться "как есть", уплотняться в воде, либо наполняться. В первом случае покрытие прекрасно подходит под нанесение лакокрасочных материалов и оклеивание. Во втором покрытие сохраняет серебристый цвет и становится более коррозионно-стойким.
В третьем случае покрытию можно придать цвет без нанесения лакокрасочных материалов. Подробнее об этом написано в разделе 6. Состав и структура оксида алюминия после покрытия. Аноднооксдные покрытия на алюминии могут быть тонкими беспористыми и толстыми пористыми. Рисунок 2 — Схема образования тонкой оксидной плёнки в малоагрессивных электролитах. И все-же напряжение на ванне остается весьма значительным - 150-600 В. Продолжительность обработки составляет 15-30 минут, а толщина покрытий не превышает долей микрона. Ввиду малой пористости тонкие анодно-окисные покрытия окрашиваются плохо. Толстые пористые аноднооксидные покрытия получают из агрессивных растворов например, из раствора серной кислоты.
В покрытиях, полученных из агрессивных электролитов, обычно выделяют два слоя рисунок 3 : Тонкий беспористый барьерный слой, прилегающий к металлу 1 , формирующийся из условия 0,008 - 0,012 мкм на 1 В приложенного напряжения, и обычно составляющий 0,01 - 0,03 мкм. Толстый пористый слой 2 , представляющий собой систему конусообразных пор, пронизывающих оксидную пленку, и имеющий толщину от нескольких микрометров до миллиметров. Рисунок 3 — Структура слоев оксида алюминия, полученного из агрессивных электролитов. Структура толстого пористого аноднооксидного покрытия подтверждается результатами электрохимической импедансной спектроскопии рисунок 4. Слева - модуль Боде, справа - фаза Боде. Квази-горизонтальная область в графике модуля Боде и соответствующая область минимума в графике фазы Боде характеризуют поведение сопротивления пористого слоя. Крутая часть при более высоких частотах на графике модуля Боде характеризует емкостное поведение пористого слоя. Эквивалентная электрическая схема пористого аноднооксидного покрытия с уплотнением в воде приведена на рисунке 5. Рисунок 5 — Эквивалентная электрическая схема пористого аноднооксидного покрытия с уплотнением в воде: Rsol - сопротивление электролита, Ro и Co - сопротивление и емкость внешнего кристаллического слоя, Rpw и Cpw - сопротивление и емкость стенки поры, Rp и Cp - сопротивление и емкость тела поры, Rb и Cb - сопротивление и емкость барьерного слоя.
Что касается состава анодно-оксидных покрытий, то тонкие беспористые пленки представляют собой в основном безводный оксид алюминия, который в чистом виде располагается у границы с металлом. Гидратация стенок усиливается от дна к устью. Большинство исследователей склоняется к мнению, что вода в покрытии химически не связана, за исключением поверхностных слоев, где она входит в состав бемита. Последние называют структурными анионами. Примеси металлов, содержащиеся в сплавах алюминия, в большинстве своем остаются в оксидной пленке железо, медь, кремний, магний, кальций. В цветных оксидных пленках обнаруживаются включения углерода, серы и их оксидные соединения, которые и придают окраску. Большая часть ионов не удаляется из покрытия ни длительной промывкой водой при высокой температуре, ни использованием других растворителей. Такая высокая прочность связи ионов с веществом анодной пленки при отсутствии простых стехиометрических соотношений между внедрившимся ионом и оксидом алюминия свидетельствует о внедрении ионов в элементарные образования пленки. По-видимому, часть анионов удерживается капиллярными силами в порах покрытия, другая часть химически связана со стенками пористого слоя.
Рост анодно-оксидного слоя происходит на дне образовавшихся пор за счет превращения все более глубоких слоев металла в оксид. В дальнейшем под действием электролита оксид, образующий стенки ячеек, гидратируется. При этом происходит адсорбция воды, анионов электролита и продуктов анодной реакции. Наличие в составе оксидного слоя анионов электролита заставило ученых связать рост и особенности его строения с коллоидной структурой. С позиции теории Богоявленского рисунок 10 образование анодно-оксидных пленок начинается с возникновения мононов - мельчайших частиц оксида с адсорбированными анионами электролита. Зарождение мононов происходит в результате встречи потоков ионов.
Мононы - зародыши будущих мицелл. С увеличением числа мононов они превращаются в полиионы - волокнистые палочкообразные мицеллы коллоидной степени дисперсности, которые образуют скелет ориентированного геля оксида алюминия. В него внедряются анионы электролита, теряя частично при этом свою гидратную оболочку. Адсорбция анионов и воды, осуществляемая по межмицеллярным порам, обуславливает отрицательный заряд монон и мицелл, заставляя их плотно прижиматься к аноду и сращиваться с металлом, препятствуя слиянию мицелл в беспористый слой. Поры при таком рассмотрении представляют собой естественное межмицеллярное пространство. Наряду с процессами образования мицеллярных слоев с участием анионов протекают сопряженные процессы растворения образующегося оксида.
Рисунок 10 — Иллюстрация теории Богоявленского. Интересно отметить, что размеры ячеек Келлера близки размерам мицелл геля Al OH 3. Толкование механизма роста анодной пленки с позиций коллоидной химии позволяет объяснить внедрение в ее структуру анионов и катионов электролита и отдельных составляющих оксидируемого сплава. При этом сопряжение процессов образования оксида и его растворения в электролите также учитывается коллоидной теорией. Теперь следует заметить, что структура анодированного алюминия, на самом деле, может быть весьма далека от идеальной, описанной в теории. В частности теория говорит о правильных гексагональных ячейках, в центре которых находится одна пора.
На самом деле, получить такую структуру можно только специальными методами, например, многостадийным анодированием в определенных режимах. Примеры таких "правильных" покрытий приведены на рисунке 11. Более глубокое описание наноструктурированного аноднооксидного будет приведено ниже. Рисунок 11 — Примеры идеальных и близких к идеалу ячеек пористого слоя в аноднооксидном покрытии на алюминии. Чаще же можно наблюдать более "грязные" варианты. Примеры их были показаны в начале статьи.
Кроме этого, теории не предполагают возможности ветвления пор, что наблюдается в действительности. Рисунок 12 — Пример ветвления пор 4. Особенности роста оксида алюминия при анодировании. Формирование оксидного слоя протекает на дне пор, где препятствием для прохождения электрического тока служит только тонкий барьерный слой, толщина которого практически не меняется в процессе обработки. С этой точки зрения можно наращивать толщину оксидного слоя без существенного увеличения напряжения на ванне. Образующиеся поры имеют форму конуса, расширяющегося к внешней стороне покрытия, поскольку эта часть дольше подвергается агрессивному воздействию электролита.
Необходимо отметить, что формирование пористой структуры является необходимым условием роста оксидного слоя. Оксид алюминия является плохим проводником электричества, а поры, хотя и заполнены электролитом, имеют весьма малый диаметр, поэтому сопротивление анода во много раз выше сопротивления на катоде и сопротивления электролита. Изменение потенциалов самих электродов вследствие поляризации незначительно по сравнению с прикладываемым напряжением, поэтому изменение напряжения во времени при постоянной плотности тока определяется изменением омического сопротивления анода.
Закрывает поры на оксидном слое, предотвращая проникновение загрязняющих веществ или коррозионных агентов. Методы включают запечатывание паром, запечатывание горячей водой и запечатывание холодным ацетатом никеля. Выбор зависит от конкретных требований применения и анодируемого металла. Применение анодирования Aerospace: Анодирование ценится в аэрокосмической промышленности за его способность повышать устойчивость к износу и коррозии в экстремальных условиях. Он предлагает легкое решение, которое не ставит под угрозу долговечность или эстетику.
Учитывая строгие отраслевые стандарты, анодированные компоненты обеспечивают как функциональность, так и внешний вид. Автомобили: В автомобильной промышленности анодирование играет роль в увеличении срока службы деталей, подверженных износу и коррозии. От улучшения рассеивания тепла в таких компонентах, как радиаторы, до эстетической отделки колесных дисков и отделки, анодирование предлагает сочетание практических и визуальных преимуществ. Строительство: Для строительной отрасли анодирование обеспечивает необходимый защитный слой для архитектурных компонентов, подвергающихся воздействию погодных условий и факторов окружающей среды. Он особенно популярен для оконных рам и фасадов благодаря своей долговечности, устойчивости к атмосферным воздействиям и разнообразию отделки, отвечающей эстетике дизайна. Домашнего декора: В домашнем декоре анодирование вдыхает новую жизнь в предметы домашнего обихода, придавая им современный вид и обеспечивая долговечность. Будь то кухонная утварь, мебель или сантехника, анодированная отделка — это не только внешний вид; они также хорошо выдерживают регулярное использование, благодаря чему предметы дольше остаются функциональными и привлекательными. Применение анодирования в ювелирных изделиях и аксессуарах Придание ювелирным изделиям разнообразных цветов Анодирование, особенно применительно к таким металлам, как титан и алюминий, позволяет ювелирам получать широкий спектр ярких цветов без использования красителей или пигментов.
Этот процесс манипулирует толщиной и преломляющими свойствами оксидного слоя, создавая различные оттенки в зависимости от напряжения анодирования. Это означает, что ювелирные изделия могут быть изготовлены в широком диапазоне цветов в соответствии с индивидуальными предпочтениями. Кроме того, эти цвета не являются поверхностными покрытиями; они интегрированы в материал, обеспечивая долговечность и устойчивость к выцветанию. Повышение износостойкости украшений украшения и аксессуары часто подвергаются постоянному износу, что делает их восприимчивыми к царапинам, вмятинам и общему износу. Анодирование предлагает решение путем создания закаленного поверхностного слоя на этих предметах. Этот защитный оксидный слой существенно повышает износостойкость ювелирных изделий, гарантируя, что они сохранят свой блеск и структурную целостность даже после длительного использования. Он также предотвращает потускнение и снижает вероятность аллергических реакций, особенно на такие металлы, как титан, что делает украшения более безопасными для чувствительной кожи. Сравнение между анодированием, гальванопокрытием и PVD анодирование Процесс: Использует процесс электролитической пассивации для образования толстого оксидного слоя на поверхности металлов, особенно алюминия.
Выгоды: Повышает коррозионную стойкость, износостойкость и позволяет настраивать цвет. Ограничения: В основном применяется к определенным металлам; процесс может быть чувствителен к рабочим параметрам. Процесс: Включает покрытие металлической поверхности другим металлом посредством электрохимического процесса. Выгоды: Можно добавить к основному материалу желаемые свойства, такие как коррозионная стойкость, твердость или внешний вид. Ограничения: Покрытый слой может стираться со временем; некоторые металлы, используемые для покрытия, могут вызывать экологические проблемы. Процесс: Использует методы вакуумного напыления для нанесения тонкопленочных покрытий, часто состоящих из металлов, нитридов или керамики. Выгоды: Обеспечивает отличную износостойкость и коррозионную стойкость; применимы к различным материалам. Ограничения: Более сложный и затратный процесс; может потребоваться специальное оборудование.
Обзор анодирование это специализированная обработка для определенных металлов, предлагающая прочную и индивидуальную отделку поверхности. PVD предлагает широкий спектр приложений с высокими свойствами сопротивления, но может повлечь за собой более высокие затраты. Каждый метод имеет уникальные характеристики, которые подходят для различных приложений и требований. Выбор между ними зависит от конкретных потребностей, таких как обрабатываемый материал, желаемые свойства, бюджетные соображения и соответствие экологическим требованиям. В контексте производства высококачественных изделий, таких как детали двигателя, ювелирные изделия и аксессуары, понимание этих различий может помочь в выборе оптимального метода обработки поверхности.