Анодирование алюминия

Анодированный алюминий - один из наиболее часто используемых материалов в производстве инструментов и оборудования. Анодированные детали можно встретить в самых разных местах, включая предметы домашнего обихода, строительное оборудование и выставочные образцы. Специально анодированный алюминий широко популярен в секторе строительных инструментов и оборудования.

Что именно представляет собой анодированный алюминий? Об этом и пойдет речь в данной статье. В ней будет дан обзор анодирования алюминия, включая разновидности, производственные процессы и области применения. Кроме того, будут рассмотрены характеристики и толщина различных видов.

Что такое анодирование?

Анодирование - это, в двух словах, электролитический процесс. При помощи электрического тока происходит процесс электролиза, включающий анодное окисление и катодное восстановление. На этом этапе алюминиевый анод почти полностью покрывается слоем глинозема.

Толщина поверхностного оксидного слоя увеличивается в процессе анодного окисления. Его структура и свойства могут меняться в зависимости от изменения природы, состава, температуры, продолжительности обработки и напряжения электролита.

В зависимости от толщины анодированного покрытия деталь будет более или менее прочной. Если детали должны быть прочными, вы можете увеличить толщину покрытия до 50 м вместо обычных 5-10 м для декоративных изделий.

Анодирование алюминия

Алюминий был обработан для получения очень прочного покрытия - это анодирование алюминия. Электрохимическая техника, при которой исследуемый погружает металл в последовательность резервуаров, позволяет получить анодированный алюминий. Анодный слой образуется непосредственно из металла.

Этот анодированный металл никогда не потрескается, не отслаивается и не шелушится, поскольку при его изготовлении используется алюминий, а не напыление. Он гораздо прочнее, чем любой другой аналогичный продукт на рынке. Анодированный алюминий в три раза прочнее необработанного алюминия и на 60% легче аналогичных металлов, таких как нержавеющая сталь и медь.

Как анодировать алюминий

Процесс анодирования алюминиевых экструзий предотвращает коррозию, улучшает смазку и позволяет окрашивать их с помощью электрохимического преобразования. При этом оксид алюминия не наносится на поверхность, а полностью сливается с алюминиевой подложкой, что исключает сколы и отслаивание.

Предварительная обработка

Предварительная обработка алюминия с помощью обезжиривания и травления и нанесение видимого финишного покрытия - это первый этап анодирования. Чтобы добиться желаемого внешнего вида, можно использовать яркую или сатинированную отделку. На этом этапе используется легкое травление в сатиновой отделке для получения ровной матовой поверхности металла. Очистка алюминия от тяжелых металлических отложений, которые не были удалены в процессе предварительной обработки, является яркой отделкой. Алюминиевые экструзии с блестящей или сатинированной отделкой обеспечивают гладкую и чистую поверхность для анодирования.

Анодный оксид

Для этого необходимо погрузить материал в раствор кислотного электролита, пока через него проходит электрический ток для анодирования. В результате металл изменяется в той степени, которая необходима для этой процедуры - контролируемого окисления. Добавить цвета алюминию после анодирования можно различными способами.

Цветное анодирование

Анодирование алюминия можно выполнить различными способами. Один из них - электролитическое окрашивание, включающее замачивание анодированного алюминия в растворе солей неорганических металлов. По мере того как соли металлов окисляются в порах алюминия, в раствор подается электрический ток.

Цвет алюминия меняется в зависимости от химических условий в ванне и времени, проведенного под водой. Золото, черный, нержавеющий, прозрачный, коричневый, бронза и никель - популярные виды анодирования. Подбор цвета и анодирование по индивидуальному заказу также доступны в специальных компаниях, использующих сложные технологии.

Уплотнение

Этот шаг позволяет запечатать алюминий в конце процесса анодирования, чтобы предотвратить коррозию и утечку воды. Для герметизации анодированных алюминиевых деталей можно использовать холодный метод, горячий метод или их сочетание. Этот этап также защищает поверхность от царапин и пятен.

Виды анодирования

Согласно классификации Mil-A-8625, существует три вида анодирования: Тип I - анодирование хромовой кислотой, Тип II - сернокислотное анодирование и Тип III - твердое анодирование или твердое покрытие. Фосфорная кислота и титановое анодирование - два менее распространенных вида. Анодирование - это пористая структура, которая образуется из первичного алюминия и легко впитывает цветной краситель.

Анодирование хромовой кислотой (CAA)

Анодирование хромовой кислотой, также известное как анодирование типа I, создает самое тонкое анодное покрытие из трех основных видов, размером от 20 до 100 микродюймов на поверхность. Несмотря на свою тонкость, хромовое анодирование обеспечивает сопоставимую защиту алюминия от коррозии с более толстым серным и твердым анодированием при надлежащей герметизации.

Хромовый анодиз имеет более серый вид и хуже впитывает цвет при окрашивании, поскольку он тоньше. В результате этот процесс ограничивает использование анодирования хромовой кислотой в качестве декоративной обработки. Однако вы можете окрашивать его в черный цвет в качестве неотражающего защитного покрытия на корпусах оптических компонентов. Даже окрашенный в черный цвет хромовый анодиз имеет более мягкий (серый) вид, чем сернокислотный черный анодиз.

Анодирование борно-серной кислотой (BSAA)

В связи с проблемами экологии, безопасности работников, здоровья и расходов, связанных с использованием процедур, содержащих шестивалентный хром, таких как CAA, анодирование с использованием борной и серной кислот (BSAA) является альтернативой анодированию с использованием хромовой кислоты.

Среди наиболее распространенных областей применения - авиационные и аэрокосмические компоненты. Соответствует стандартам MIL-A-8625, Type Ic и аэрокосмическим стандартам. Используется для предотвращения отслаивания и ржавления краски. Адгезия краски наравне или лучше, чем у хромовой кислоты, а сам метод потребляет меньше энергии, чем процедуры на основе хрома.

Сернокислотное анодирование (SAA)

Чаще всего для анодирования используется серная кислота. Метод сернокислотного анодирования позволяет получить пленку толщиной от 0,0001″ до 00001″. Общая толщина покрытия составляет 67 % проникновения в подложку и 33 % увеличения по сравнению с первоначальными размерами детали. Оно идеально подходит для применения в тех областях, где требуется высокий уровень твердости и устойчивости к истиранию.

Однако остатки коррозионной кислоты нежелательны, если они подвергают детали значительным нагрузкам. Пористая природа сернокислотных покрытий перед герметизацией делает возможным нанесение цветных финишных покрытий на алюминий и родственные сплавы.

Твердое анодирование (твердое покрытие

Анодирование Hardcoat толще и плотнее, чем серное анодирование, обычно выполняемое с использованием сернокислого электролита. Процесс Hardcoat используется для алюминиевых деталей, подверженных высокому износу или коррозии, и требует более толстого, прочного и долговечного покрытия.

Оно также полезно, если вам нужна повышенная электроизоляция. Поскольку в некоторых случаях этот метод позволяет получить твердое покрытие толщиной до нескольких тысячных долей миллиметра, анодирование можно использовать для восстановления старых или несовпадающих компонентов.

Преимущества анодирования алюминия

Анодированный алюминий существует уже более века, а первые случаи его применения относятся к началу 1920-х годов, когда он использовался для защиты гидросамолетов от коррозии в морской воде. С тех пор его используют в самых разных сферах. С другой стороны, анодированный алюминий имеет множество существенных преимуществ по сравнению с обычным алюминием.

Долговечность

Анодирование Металл изначально является жестким материалом, но после процесса анодирования его поверхность становится еще более жесткой, чем у первичного алюминия. Анодированный металл имеет в три раза более жесткую поверхность, чем обычный алюминий, и не трескается, не шелушится и не отслаивается даже при окрашивании.

Внешний вид

Анодированный алюминий имеет красивую отделку, которая придает привлекательность любому предмету. Анодированный алюминий имеет блестящий серебристый оттенок, когда он остается естественным, и может быть анодирован для придания матовой или яркой поверхности. Чтобы придать изделию особый вид и ощущение, вы можете добавить к нему текстуру, например, лепнину, матовую или галечную.

Стойкость цвета

Наружные анодные покрытия устойчивы к ультрафиолетовому излучению, не трескаются и не шелушатся, а также просты в нанесении.

Опция пользовательского цвета

YБлагодаря открытой структуре пор анодного слоя перед герметизацией анодированный металл можно отполировать практически под любой цвет бренда или Pantone, который вы можете себе представить. Благодаря гибкости материала, вы можете придать ему сходство с различными металлами, обеспечивая вид золота, бронзы, меди, нержавеющей стали, латуни и т. д. без опасности ржавления.

Легкий

Анодированный алюминий - более легкий металл, чем нержавеющая сталь, медь или латунь, он весит примерно на 60% меньше.

Повышенная адгезия

Анодированный алюминий обладает более высокой адгезией к клеям и грунтовкам, чем неанодированный. Такая ситуация обусловлена наличием более глубоких отверстий в оксидной поверхности анодированного алюминия по сравнению с обычным алюминием. Когда клей, грунтовка или жидкость наносятся на поверхность, поры выступают в качестве отверстий, через которые клей, грунтовка или жидкость вытекают. Повышенная липкость возможна благодаря тому, что анодированный металл впитывает жидкости.

Устойчивость к коррозии

Анодированный алюминий обладает более высокой коррозионной стойкостью, чем обычный алюминий. Алюминий, как обычный, так и анодированный, не ржавеет. Тем не менее, он может корродировать под воздействием влаги, воздуха, соли или других химических веществ или элементов, препятствующих коррозии.

Стоимость

Снижение первоначальных затрат на отделку в сочетании с меньшими расходами на текущее обслуживание обеспечивает лучшую долгосрочную стоимость.

Здоровье и безопасность

Анодирование - безвредная процедура, не оказывающая негативного влияния на здоровье человека. Анодированные покрытия химически устойчивы, не разрушаются, нетоксичны и выдерживают температуру вплоть до температуры плавления алюминия.

Применение анодированного алюминия

Вы можете использовать анодированный алюминий в любой области применения, где уже присутствует другой металл. Мы привели следующие распространенные отрасли, в которых анодированный алюминий пользуется широкой популярностью.

• Архитектура: Анодированный алюминий не ржавеет, не покрывается патиной и не выветривается, что делает его популярным вариантом для современных экстерьеров и интерьеров зданий. Анодированный алюминий - привлекательный, легкий и недорогой выбор для внутренней отделки, включая потолочные панели, вывески магазинов и панели лифтов, поскольку он может быть изготовлен на заказ в любом цвете, с любым блеском или текстурой.
• Транспорт: Анодированный алюминий в три раза тверже исходного материала и работает на любой скорости. Анодированный алюминий обеспечивает долговечность и устойчивость к атмосферным воздействиям, которые так необходимы автомобилям. Непревзойденная красота, которую хотят получить клиенты, - это и интерьеры коммерческих самолетов, и панели железнодорожных вагонов, и блестящая внешняя отделка спортивных автомобилей.
• Потребительские товары: Покупатели хотят, чтобы их товары были привлекательными, долговечными и отражали их эстетику и стиль жизни. Анодированный металл может обеспечить вам любой внешний вид, текстуру или цвет, который вы пожелаете. Анодированный алюминий обеспечивает гибкость и качество, которые ожидают ваши клиенты, - от панелей для кухонных плит до микроволновых печей, кофеварок и других потребительских товаров.

Заключение

Анодированный алюминий может стать потрясающим элементом любого проекта или изделия, будь то строительство величественных небоскребов и сооружений, произведения искусства, новейший модельный ряд роскошных автомобилей или элитная бытовая техника. Технология анодирования является экологически безопасной и позволяет получить непревзойденную отделку по динамической красоте, выносливости и долговечности.

Мы надеемся, что эта статья дала общее представление о том, что такое анодирование алюминия и как анодировать алюминий. Оставайтесь с Metalpie для более интересных тем, о которых вы не знали.