Metoda anodowania przemysłowego i rzemieślniczego aluminium

Anodowanie aluminium (utlenianie anodowe) to proces, w którym powłoka tlenkowa tworzy się na powierzchni metalu. Głównym zadaniem powłoki tlenkowej jest ochrona powierzchni aluminium przed utlenianiem wynikającym z interakcji tego metalu z powietrzem. Anodowanie nie ma na celu zniszczenia filmu powstałego podczas utleniania (pełni funkcję ochronną), ale uczynienie go bardziej trwałym. Pod tym względem anodowanie jest podobne do metody takiej jak polerowanie utleniające.

Treść

• Technologia anodowania
• Proces przygotowawczy
• Obróbka chemiczna
• Mocowanie
• Inne metody anodowania
• Anodowanie w domu
• Przygotowanie roztworu
• Anodowanie

Technologia utleniania anodowego służy do wzmocnienia nie tylko aluminium i jego stopów, ale także innych metali. Na przykład powłoki tlenkowe są stosowane do ochrony tytanu i magnezu.

Oprócz wzmocnienia warstwy wierzchniej anodowanie ma następujące cele:

• wygładzanie różnych wad powierzchniowych (wióry, rysy itp.);
• poprawa właściwości adhezyjnych materiału (farba przylega znacznie lepiej do filmu tlenkowego niż do gołego metalu);
• poprawa wyglądu metalu;
• dając metalowi różne efekty dekoracyjne (na przykład możesz stworzyć imitację złota, srebra, pereł).

Technologia anodowania

Proces anodowania można podzielić na trzy części:

• proces przygotowawczy;
• obróbka chemiczna;
• zapięcie

Proces przygotowawczy

Na tym etapie profil aluminiowy poddawany jest obróbce mechanicznej i elektrochemicznej. Obróbka odnosi się do czyszczenia metalu, jego szlifowania i odtłuszczania. Następnie produkt najpierw umieszcza się w alkalicznym roztworze do wytrawiania, a następnie przenosi do kwasu w celu wyjaśnienia. Przygotowanie jest zakończone przez spłukanie powierzchni. Ponadto mycie przeprowadza się kilka razy, aby całkowicie usunąć substancje kwasowe z metalu.

Obróbka chemiczna

Utlenianie chemiczne aluminium to przetwarzanie metalu w elektrolicie. Roztwory różnych kwasów (siarkowy, chromowy, szczawiowy, sulfosalicylowy) są stosowane jako elektrolity. Czasami do roztworów dodaje się sól lub kwas organiczny.

Najczęstszym elektrolitem jest kwas siarkowy. A jednak ten elektrolit nie jest wykorzystywany do przetwarzania produktów o złożonym kształcie, na których znajdują się małe otwory lub szczeliny. W takich przypadkach korzystny jest kwas chromowy. Ale kwas szczawiowy może znacznie poprawić wielokolorowe powłoki izolacyjne.

Jakość procesu zależy od kilku składników, w tym stężenia, temperatury i gęstości prądu. Wysokie temperatury przyspieszają anodowanie. Ponadto folia jest uformowana miękka i bardzo porowata. Jeśli wymagana jest twarda powłoka, stosuje się niższą temperaturę.

Chemiczne utlenianie glinu można prowadzić w temperaturach od zera do plus 50 stopni Celsjusza. Gęstość prądu może wynosić od 1 do 3 amperów na decymetr kwadratowy. Stężenie elektrolitu może być w zakresie 10-20%.

Mocowanie

Po utlenieniu metal wygląda jak porowata powierzchnia (nawet w trybie zimnym). Aby powierzchnia była wystarczająco mocna, pory te muszą zostać zamknięte. Odbywa się to na jeden z trzech sposobów:

• zanurzenie produktu w gorącej świeżej wodzie;
• obróbka parą;
• umieszczenie metalu w tak zwanym „zimnym roztworze”.

Uwaga! Jeśli produkt zostanie pomalowany, proces mocowania nie jest potrzebny, ponieważ materiał malarski w naturalny sposób wypełni istniejące pory.

Istnieją trzy rodzaje sprzętu do utleniania aluminium:

• główne (kąpiele);
• służenie (bezpieczeństwo pracy);
• pomocnicze (dostawa produktów do kąpieli, przygotowanie, przechowywanie itp.).

Inne metody anodowania

Oprócz klasycznej metody opisanej powyżej, można również stosować anodowanie stałe, mikrowarstwowe i kolorowe. Te metody obróbki metalu zostaną krótko opisane poniżej.

Zadaniem litego anodowania jest uzyskanie wyjątkowo trwałej mikrofilmy. Technika ta jest szeroko stosowana w produkcji samolotów, motoryzacji i budownictwie. Cechą tej technologii jest to, że nie jeden, ale kilka elektrolitów jest zaangażowanych jednocześnie. Na przykład kwasy szczawiowy, siarkowy, cytrynowy, winowy i borowy można stosować w jednym procesie. Podczas anodowania gęstość prądu stopniowo wzrasta, a ze względu na zmiany strukturalne w komórkach, film zyskuje zwiększoną wytrzymałość.

Utlenianie mikroparów jest procesem elektrochemicznym, w którym powierzchnia aluminium ulega utlenieniu, a jednocześnie między anodą i elektrolitem występują ładunki elektryczne. Technika ta pozwala uzyskać szczególnie wysokiej jakości powłoki o wysokim poziomie odporności na zużycie i przyczepności.

Innym sposobem anodowania jest kolor. Jak sama nazwa wskazuje, głównym zadaniem tego procesu jest zmiana koloru części.

Istnieją cztery sposoby anodowania kolorów:

1. Barwienie adsorpcyjne. Odbywa się to poprzez zanurzenie produktu w kąpieli elektrolitycznej. Możliwe jest również zanurzenie części w roztworze z barwnikiem podgrzanym do określonej temperatury.
2. Barwienie elektrolityczne (inna nazwa to anodowanie na czarno). Najpierw uzyskuje się bezbarwny film, a następnie metal zanurza się w kwaśnej solance. Na wyjściu kolor produktu może się różnić od czarnego do słabego brązu. Czarne odcienie aluminium są szczególnie poszukiwane w branży budowlanej.
3. Barwienie interferencyjne. Technologia jest podobna do barwienia elektrolitycznego, ale dzięki stworzeniu specjalnej warstwy odblaskowej odcienie kolorów są znacznie bardziej zróżnicowane.
4. Całkowe barwienie. Technologia polega na mieszaniu elektrolitu z solami organicznymi.

Anodowanie w domu

Samododowanie prawie zawsze odbywa się metodą zimną. Większość firm świadczących podobne usługi stosuje tę samą technologię. Technika zimna jest nazywana ze względu na fakt, że w procesie tworzenia filmu nie ma potrzeby wysokich temperatur: zakres temperatur roboczych wynosi od -10 do +10 stopni Celsjusza.

Zalety anodowania na zimno:

1. Warstwa powierzchniowa jest dość gruba ze względu na fakt, że wzrost i rozpuszczanie filmu tlenkowego z jego zewnętrznej i wewnętrznej strony są różne.
2. Film wychodzi bardzo wytrzymały.
3. Przetworzony metal jest wysoce odporny na korozję.

Jedyną wadą tej techniki jest trudność dalszego malowania metalu materiałami na bazie materii organicznej. Jednak metal, niezależnie od jego właściwości, w każdym razie ma naturalny kolor. Kolor może się różnić od oliwkowego do czarnego lub szarawego.

Do pracy potrzebne będą:

• wanny (pojemniki aluminiowe do anodowania, a także para szkła lub plastiku - do produkcji roztworów);
• aluminiowe przewody łączące;
• Źródło napięcia 12 woltów;
• reostat;
• amperomierz

Przygotowanie roztworu

Jak wspomniano powyżej, głównym elektrolitem do anodowania jest kwas siarkowy. Jednak poza zakładem produkcyjnym użycie takiego elektrolitu jest niebezpieczne. Dlatego w domu zwykle używa się sody.

Przygotowanie rozwiązania:

1. Przygotowujemy 2 roztwory - sodowy i chlorowodorowy. Składniki wlewa się do pojemników z destylowaną ciepłą wodą w stosunku 1 do 9.
2. Dobrze wymieszaj roztwór i pozwól mu się zaparzyć.
3. Spuścić roztwór do innego pojemnika, aby nie dostał się tam osad sodowy. Wynik anodowania zależy w dużej mierze od czystości roztworu.

Anodowanie

Przede wszystkim musisz przygotować część. Zadaniem procesu przygotowawczego jest czyszczenie, szlifowanie i odtłuszczanie powierzchni przed anodowaniem. Jeśli produkt nie usunie widocznych wad, powstały film nie będzie mógł ich ukryć, ponieważ jego grubość nie przekracza 1/20 mm. Tuż przed anodowaniem wymieszaj oba roztwory w jednej misce.

Zbiornik anodujący musi być wystarczająco duży, aby część mogła zostać całkowicie zanurzona w nim. Ponadto część należy zamocować, aby nie dotykała dna naczyń. Aby to zrobić, możesz użyć stojaka lub dowolnej innej opcji - według własnego uznania. Musisz również dokładnie rozważyć kwestię naprawy części, ponieważ po anodowaniu w miejscach mocowania pojawią się ślady.

Zasilanie jest dostarczane przez co najmniej 30 minut. Konieczność pełnego anodowania jest wskazywana przez zmianę koloru części. Gdy część będzie gotowa, wyłącz napięcie i usuń metal z wanny.

Po usunięciu dokładnie spłucz obrabiany przedmiot. Aby zapewnić wysoką jakość wyniku, umieść metal w roztworze manganu na 15 minut. Następnie przepłukujemy część najpierw w ciepłej, a następnie w zimnej wodzie. Następnie wysusz metal. Jeśli technologia nie zostanie zerwana, produkt uzyska jasnoszary odcień. Praca wykonana jakościowo jest wskazywana przez jednolity kolor powierzchni, brak smug i plam.

Ostatnim etapem anodowania jest utrwalanie folii. Konieczne jest zamknięcie mikroskopijnych porów obecnych w powłoce. Aby to zrobić, włóż metal do pojemnika z wodą destylowaną i gotuj przez pół godziny.

W razie potrzeby metalową powierzchnię można również pomalować lub lakierować. Warstwę farby nakłada się przez zanurzenie.

Tak więc anodowanie aluminium można przeprowadzić na różne sposoby. Jednak w domu dostępna jest tylko obróbka zimnym metalem roztworami sody i soli fizjologicznej. Warto również zauważyć, że w zależności od wymagań technologicznych, niezależnie od rodzaju rozwiązania, nie ma znaczącej różnicy w jakości uzyskanych powierzchni.