Что такое алюминий анодированный: Анодированный алюминий

Что такое анодированный алюминий? Применение, методики анодирования

Анодирование – технология обработки алюминия, в результате которой на поверхности металла образуется тонкая оксидная пленка. Она имеет большую прочность и предотвращает дальнейшее окисление металла, поэтому анодированные алюминиевые детали служат значительно дольше. Образование защитной пленки электрохимическим методом широко применяется для самых разных изделий, от бытовых предметов до деталей самолетов и автомобилей.

Как проводится анодирование?

Чтобы получить анодированный алюминий, металлическое изделие помещают в гальваническую ванну с 20-22% раствором серной кислоты. По краям емкости устанавливаются пластины, изготовленные из свинца или из химически чистого алюминия. Покрываемые детали в электрохимическом процессе играют роль анода, поэтому он получил такое название. Они закрепляются или подвешиваются в гальванической емкости, при этом между катодом и анодом должен присутствовать большой слой электролита – кислотного раствора.

На детали подается электрический ток со следующими параметрами: постоянный ток силой 1,0 – 2,5 А/дм2, переменный — 3,0 А/дм2. Продолжительность обработки зависит от размеров деталей. Мелкие предметы получают необходимый слой оксидной пленки толщиной 4-5 микрон уже за несколько минут, более крупные изделия необходимо держать под действием электрического тока в течение часа.

После завершения процесса детали извлекают из гальванической ванны и промывают под проточной водой, после этого они проходят нейтрализацию. Их погружают в отдельную емкость с 5%-ным аммиачным раствором. Дополнительно может быть проведена финишная обработка путем погружения в раствор бихромата калия. Он придает изделиям характерный зеленоватый оттенок и обеспечивает повышенную стойкость к коррозии.

Что дает анодирование алюминия?

В результате электрохимической обработки металл приобретает особые свойства и преимущества:

• Неподверженность коррозии. Обработанные изделия приобретают высокую стойкость к агрессивным воздействиям внешней среды.
• Долговечность. Пленки из хрома или цинка способны отслаиваться со временем, а оксидная пленка образуется непосредственно из самого металла, поэтому она не может отслоиться.
• Улучшение декоративных качеств. Металл долгое время сохраняет приятный блеск, на нем не появляются темные пятна. В процессе могут участвовать различные красители, благодаря чему покрытию придаются самые разнообразные оттенки.
• Пригодность для вторичной переработки. При анодировании не применяются дополнительные наслоения металлов и других химических веществ, поэтому детали можно перерабатывать и использовать вновь.

Все эти плюсы обеспечили методу широкое применение. Анодирование используется повсеместно для обеспечения долговечности металлических изделий и предотвращения коррозии. Метод считается относительно недорогим, поэтому он лишь незначительно увеличивает стоимость готовых изделий.

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.

Анодированный алюминий — что это, технология холодного и теплого анодирования

Современные приспособления, изготовленные из металла, очень сильно отличаются от тех, что делались 30-50 лет тому назад. Они стали лёгкими, устойчивыми к вредным воздействиям, минимально опасными для жизни. Анодированный алюминий занимает одно из ведущих мест среди металлов, которые применяются для изготовления таких приспособлений.

Анодированный алюминий давно и прочно занял место стали и чугуна там, где кроме прочности и устойчивости к внешним воздействиям требуются другие главные качества – лёгкость и пластичность. Он значительно легче стали, поэтому с успехом заменил её в десятках тысяч единиц продукции, используемых в самых разных областях – промышленности, медицине, туризме, спорте.

С появлением технологии анодирования к замечательным свойствам алюминия добавились результаты химической модификации – высокая коррозионная стойкость и сопротивляемость к механическим воздействиям.

Что такое анодирование

Процессом анодирования называется электролитическая химическая реакция металла с окислителем. Тонкий слой оксида наносится на металлическую поверхность, которая в процессе реакции исполняет роль анода. За счёт поляризации в электролитической проводящей среде тонкой оксидной плёнкой можно покрывать как чистые металлы, так и различные сплавы. Оксидный слой эффективно защищает от коррозии и выгорания при воздействии прямых солнечных лучей. Наиболее востребованы в промышленности подвергшиеся анодированию сплавы алюминия и магния.

Конечной целью анодирования является создание на поверхности листа алюминия так называемой АОП – анодной оксидной плёнки. Она выполняет две основные функции:

1. Защита от внешних воздействий;
2. Украшение.

Во втором случае в проводящую среду добавляются красители различных цветов со строго определённым химическим составом.

Первыми внедрили в производство промышленное анодирование алюминия инженеры из Великобритании. Созданный таким способом лёгкий и прочный металл начали применять в авиационной промышленности. Позже появился стандарт анодирования металла, который успешно применяется в современном авиастроении. Он имеет номенклатурную маркировку DEF STAN 03-24/3.

В состав покрытия входят два компонента:

• органический;
• анодно-хромовый.

Краска, нанесённая в соответствии со стандартом, очень устойчива к истиранию и другим механическимповреждениям.

Технология анодирования

На сегодняшний день наибольшее распространение получил процесс сернокислого анодирования алюминия. Его суть в следующем:

1. Деталь и катод, изготовленный из свинца, помещаются для очистки от примесей и масел в ванну с электролитом – серной кислотой h3 SO4. Показатели физических величин: плотность раствора – 1 200-1 300 г/л; плотность тока в процессе анодирования – 10-50 мА/см²; напряжение источника – 50-100 В.; температура электролита – 20-30 °C (при последующем окрашивании – не более 20 °C).
2. Производится окончательная промывка в растворе каустика.
3. На поверхности детали из алюминия создаётся тончайший оксидный слой.

Скорость роста анодного слоя на поверхности металла неравномерна и очень невысока. Оптимальное количество окрашенного окисла наносится по достижении плотности тока 1,5-1,6 А/дм². При меньших показателях слой получается практически бесцветным. Большие значения катодной плотности (отношения размера катода к величине обрабатываемой поверхности) вызывают затруднения при обработке массивных деталей – появление прогаров и растравливание. Оптимальная площадь катода – х2 по отношению к размеру обрабатываемой детали.

Также очень важно контролировать зажим и электрический контакт детали с подвеской.

Кроме серной кислоты в качестве электролита при анодировании могут использоваться другие вещества и соединения:

• щавелевая кислота;
• органические соединения и смеси;
• ортофосфорная кислота.
• хромовый ангидрид.

Технология процесса при этом не изменяется. Конечной целью при выборе электролитической среды является получение слоя с определёнными физическими характеристиками перед повторным окрашиванием.

Тёплое анодирование

Процесс тёплого анодирования осуществляется при температуре окружающей среды 15-20 °C. У деталей, обработанных таким способом, есть две отрицательные особенности:

1. Не очень высокий показатель антикоррозионной стойкости. Контактируя с химически агрессивной средой или металлом, анодированный слой подвергается воздействию кислорода.
2. Невысокая степень защиты от механических воздействий. Острым наконечником вполне реально нанести анодированному слою механическое повреждение.

Процесс тёплого анодирования состоит из шести этапов:

• очистка поверхности детали от жира.
• закрепление на подвеске.
• анодирование до появления оттенка светло-молочного цвета.
• промывка холодной водой.
• окрашивание горячим раствором анилиновой краски.
• выдержка анодированного металла после окраски в течение 30 минут.

Слои плёнки, полученной методом теплого анодирования, получаются исключительно красивыми. Такой алюминий лучше использовать в конструкциях, не подвергающихся резким внешним воздействиям. Кроме того, анодированный слой является отличной основой для повторного окрашивания из-за высочайшего показателя адгезии красителей. Нанесённая краска будет держаться очень долго.

Холодное анодирование

Технология холодного нанесения анодного слоя предусматривает обработку алюминия при температуре от -10 до +10 °C. Качество металла, обработанного таким образом, несравненно выше, чем при тёплом анодировании.

Алюминий получает отличные физические характеристики:

• высокую прочность.
• малую скорость растворения слоя.
• большую толщину плёнки.

При холодном анодировании нужно обязательно осуществить следующие процедуры:

• обезжиривание обрабатываемой поверхности.
• помещение детали на подвеску.
• анодирование до получения плотного оттенка.
• промывка в воде с любой температурой.
• закрепление анодного слоя на пару или в горячей дистиллированной воде.

Отличительной особенностью процесса является большое время принудительного охлаждения. После этого слой анодированного алюминия становится абсолютно невосприимчивым к воздействию агрессивных сред. Только титан спустя несколько десятков лет способен незначительно снизить физические характеристики полученного холодным способом анодированного алюминия.

Покрытие характеризуется исключительной красотой и износостойкостью. У технологии есть только один минус: при повторной окраске можно пользоваться только неорганическими соединениями.

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.
• информационных стендов для массовых акций, митингов, собраний.

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!

Оцените статью:

Рейтинг: 0/5 — 0
голосов

Что такое анодированный алюминий? — Lorin Industries Мировой лидер в области анодирования алюминия

Что такое анодированный алюминий?

Анодированный алюминий — это алюминий, обработанный для получения исключительно прочного покрытия. Чтобы создать анодированный алюминий, вы используете электрохимический процесс, при котором металл погружается в серию резервуаров, при этом один из резервуаров, анодный слой, выращивается из самого металла.

Поскольку этот анодированный слой создается из самого алюминия, а не окрашивается или наносится, этот анодированный алюминий никогда не будет скалываться, отслаиваться или отслаиваться, и он намного более долговечен, чем любой другой аналогичный материал на рынке. Анодированный алюминий в три раза тверже исходного материала и на 60 процентов легче других конкурирующих металлов, таких как нержавеющая сталь и медь.

Чем отличается рулонный анодированный алюминий?

В Lorin Industries мы производим анодированный алюминий, используя строго контролируемый процесс анодирования рулонов, который обеспечивает более высокое качество продукта при более низких затратах на обработку.

Необработанный алюминий в рулонах разматывается и протягивается через ряд резервуаров, которые очищают, анодируют, окрашивают, герметизируют и, наконец, перематывают рулон одним непрерывным движением. В конце процесса у нас остается анодированный рулонный алюминий исключительного качества, который является прочным, универсальным и имеет постоянное соответствие цвета в соответствии с конкретным запросом нашего клиента. Уже прокатанный анодированный алюминий готов к отправке по назначению.

Процесс анодирования алюминия в рулонах исключает несколько этапов, которые являются частью более традиционного процесса пакетного анодирования алюминия, что увеличивает стоимость и несоответствия в отделке. В процессе периодического анодирования необходимо создать точку электрического контакта, чтобы электрический ток работал и способствовал росту анодного слоя. Это делается путем прикрепления каждой детали, подвергаемой анодированию, с помощью металлического крючка или стойки, которая часто оставляет на материале следы ожогов, также известные как следы стойки, которые необходимо обрезать, добавляя дополнительные отходы и стоимость.

Поскольку каждый квадратный дюйм материала в форме рулона тратит одинаковое количество времени на каждой стадии процесса, вы можете быть уверены, что цвет будет постоянным. В отличие от процесса анодирования в рулонах, во время пакетной обработки алюминиевые детали или панели по отдельности погружаются в каждый резервуар, что приводит к тому, что некоторые части металла проводят больше времени в каждой части процесса и вызывают непостоянство цвета и толщины анодированного слоя. Кроме того, поскольку каждый кусок металла должен быть отдельно установлен на стеллажах, чтобы их можно было погрузить в резервуары, возможны повреждения при обработке, которые увеличивают стоимость. Анодирование рулонов — это непрерывный процесс, который практически не требует обработки, что снижает вероятность повреждения и экономит деньги.

Узнайте больше об отдельных этапах процесса анодирования рулонов здесь. Алюминий, анодированный в рулонах, предлагает одинаковый цвет и отделку и превращает стандартный алюминий в удивительно универсальный продукт с превосходной функциональностью.

Каковы преимущества анодированного алюминия?

Долговечность

Алюминий изначально является прочным материалом, но после процесса анодирования его поверхность становится еще прочнее, чем основной алюминий. Анодированный алюминий создает поверхность, которая в три раза прочнее стандартного алюминия, и не будет трескаться, отслаиваться или отслаиваться даже при обработке для добавления цвета. Поскольку процесс анодирования контролируется окислением алюминия, продукт также никогда не ржавеет, не покрывается патиной и не подвергается атмосферным воздействиям. Анодированный алюминий является одним из самых прочных и универсальных металлических изделий на рынке.

Внешний вид

Внешний вид анодированного алюминия придает красоту любому изделию. Когда анодированный алюминий остается естественным, он приобретает новый ярко-серебристый цвет и может быть анодирован таким образом, что оставляет матовую или блестящую поверхность. У вас также есть возможность выбрать индивидуальную текстуру, такую ​​как штукатурка, матовый оттенок или оттенок гальки, чтобы придать вашему продукту уникальный внешний вид.

Индивидуальные варианты цвета

Благодаря открытой структуре пор анодного слоя перед герметизацией анодированный алюминий может быть окрашен практически в любой фирменный цвет или образец Pantone, который вы можете себе представить. Универсальность материала также означает, что его можно сделать таким, чтобы он отражал внешний вид других металлов, придавая вам вид золота, бронзы, меди, нержавеющей стали, латуни и т. д. без риска выветривания. Однако, если вам нравится состаренный вид, у Lorin есть множество вариантов отделки состаренного вида на выбор. Из-за природы анодированного алюминия любой цвет, который вы выберете, не будет отслаиваться, отслаиваться или отслаиваться и останется неизменным на протяжении всего срока службы продукта. И если вы выберете цвета от Lorin, указанные как устойчивые к УФ-излучению, вы можете рассчитывать на то, что эти цвета прослужат долго.

Легкий вес

Анодированный алюминий — это легкий металл, вес которого примерно на 60% меньше, чем у нержавеющей стали, меди или латуни. Это делает доставку материала намного более рентабельной и может решить множество проблем с дизайном. Анодированный алюминий предлагает универсальное решение — от архитектуры до проектирования потребительских товаров, везде, где необходим легкий, прочный и привлекательный материал.

Стоимость

Поскольку анодированный алюминий намного легче других металлических изделий, его доставка на место работы или на производственное предприятие обходится значительно дешевле. Благодаря высокому соотношению прочности и веса анодированный алюминий имеет более низкую общую стоимость квадратного фута для использования в проектах, чем такие материалы, как сталь, цинк, бронза, латунь и медь, при этом обеспечивая тот же визуальный эффект. Поскольку алюминий широко распространен и возобновляем, а также является единственным металлом, который на 100% подлежит вторичной переработке, в сочетании с тем, что процесс создания анодированного алюминия настолько безвреден для окружающей среды, его воздействие на окружающую среду намного меньше, чем у других продуктов. Все эти факторы создают универсальный, прочный продукт, который прослужит дольше, чем другие материалы на рынке.

Где используется анодированный алюминий?

Анодированный алюминий можно использовать в любом приложении, в котором уже используется другой металлический материал. В Lorin Industries мы производим анодированный алюминий для следующих отраслей:

Архитектура

Анодированный алюминий никогда не ржавеет, не покрывается патиной и не подвергается атмосферным воздействиям, что делает его привлекательным выбором для красивых, современных зданий и строительных конструкций снаружи или внутри. Поскольку анодированный алюминий может быть изготовлен на заказ в любом цвете, отделке или текстуре, он также является привлекательным, легким и доступным вариантом для внутренней отделки, такой как потолочные панели, вывески магазинов и панели лифтов.

Транспортировка

В три раза прочнее исходного материала, анодированный алюминий работает на любой скорости. Анодированный алюминий обеспечивает долговечность и устойчивость к атмосферным воздействиям, необходимые транспортным средствам, а также исключительный стиль, который они желают, от интерьеров коммерческих самолетов до панелей железнодорожных вагонов и яркой внешней отделки спортивных автомобилей.

Товары народного потребления

Потребителям нужны привлекательные, долговечные товары, отражающие их эстетику и образ жизни. Независимо от внешнего вида, текстуры или цвета, которые вы ищете, анодированный алюминий может вам подойти. От кухонных фартуков до микроволновых печей, кофеварок и других потребительских товаров, анодированный алюминий предлагает универсальность и качество, которого требуют ваши потребители.

Независимо от того, создаете ли вы впечатляющие здания и конструкции, произведения искусства, новейшую линейку роскошных автомобилей или высокотехнологичную технику, анодированный алюминий может стать прекрасной частью вашего проекта или продукта. Процесс анодирования является экологически чистым и позволяет получить покрытие с непревзойденной динамичной красотой, долговечностью и долговечностью.

Свяжитесь с нами, чтобы обсудить, как вы можете творить без ограничений с помощью услуг анодирования алюминия Lorin. Красота и универсальность делают анодированный алюминий Lorin идеальным практически для любого применения — не сдерживайтесь, отражайте свое видение с помощью анодированного алюминия в рулонах.

8 вещей, которые вам необходимо знать

Анодирование — это метод изменения химического состава поверхности металлов и других материалов. Он защищает от коррозии, улучшает эстетические качества, устойчив к царапинам и является одним из самых прочных доступных покрытий поверхности. Анодирование может быть выполнено на различных материалах, но сегодня давайте посмотрим на алюминий. Эти 8 вопросов помогут понять, почему анодирование — это умная обработка поверхности, которая одновременно практична и красива.

Анодирование — один из самых прочных способов обработки поверхности

1. Как анодируется алюминий?

Для подготовки алюминия к анодированию поверхность сначала тщательно очищают и промывают, а затем помещают в ванну с электролитическим раствором, например, с серной кислотой. Электролит — это электропроводящий раствор с большим количеством положительных и отрицательных ионов, которые он хочет поменять местами.

Положительный электрический заряд прикладывается к алюминию, превращая его в «анод», а отрицательный заряд прикладывается к пластинам, подвешенным в электролите. Электрический ток в этой цепи заставляет положительные ионы притягиваться к отрицательным пластинам, а отрицательные ионы стекаются к положительному аноду, куску алюминия.

2. Что такое барьерный слой при анодировании?

В результате электрохимической реакции на поверхности алюминия образуются поры по мере выхода избыточных положительных ионов. Эти поры образуют геометрически правильную структуру и начинают проникать в подложку. Алюминий на поверхности соединяется с отрицательно заряженными ионами O ₂ , образуя оксид алюминия. Это называется барьерным слоем, защитой от дальнейших химических реакций в этих местах.

Барьерный слой защищает поверхность от дальнейшего окисления

По мере подачи тока относительно слабые и реакционноспособные области пор будут продолжать проникать глубже в подложку, образуя ряд столбчатых полых структур.

При подаче электрического тока создается равномерная пористость поверхности.

Чем дольше подается ток, тем больше проникновение этих столбцов. Для типичных нетвердых покрытий глубина может достигать 10 микрон. Как только этот уровень достигнут, и если цвет не нужен, процесс останавливается, и поверхность можно запечатать, просто ополаскивая водой. Это оставит вам твердое покрытие из натурального оксида алюминия, способное противостоять химическому воздействию и очень устойчивое к царапинам. Оксид алюминия имеет рейтинг 9из 10 по шкале твердости Мооса, что означает второе место после алмаза.

3. Что такое твердое анодирование?

Твердое анодирование, иногда называемое типом III, обеспечивает лучшую защиту от коррозии и износостойкость в экстремальных условиях или при работе с движущимися механическими частями, подверженными сильному трению. Это достигается путем подачи электрического тока до тех пор, пока глубина пор не превысит 10 микрон, вплоть до 25 микрон или даже больше. Это занимает больше времени и стоит дороже, но дает превосходный результат.

4. Нужна ли защита алюминия от коррозии?

Хотя алюминий не ржавеет, он может разрушаться в присутствии кислорода, что называется окислением . Что такое окисление? Это просто означает реагировать с кислородом. А кислород очень реактивен, легко образуя соединения с большинством других элементов. Когда алюминий подвергается воздействию атмосферы, он быстро образует на поверхности слой оксида алюминия, и этот слой обеспечивает определенную степень защиты от дальнейшей коррозии.

Анодирование функционально и красиво

Но алюминий должен выдерживать не только чистый воздух и воду. Кислотные дожди, соленая вода и другие загрязняющие вещества могут по-прежнему использовать недостатки пассивации поверхности. Даже современные сплавы по-разному реагируют на это воздействие окружающей среды, начиная от простого обесцвечивания поверхности и вплоть до механического разрушения.

5. Как при анодировании металла добавляется цвет?

Цветной алюминий – это то, что большинство из нас представляет, когда думает об анодировании. Вот настоящая гениальность этого процесса. Красивые, стабильные поры, протравленные на поверхности, идеально подходят для введения красок или пигментов.

Пустые поры идеально подходят для добавления красителей.

Пигмент заполняет все пустые поры до самой поверхности, где он затем закрывается навсегда. Вот почему анодированные цвета такие долговечные — их нельзя поцарапать с поверхности, потому что на самом деле цвета находятся глубоко внутри и могут быть удалены только путем шлифовки подложки.

6. Почему анодированный алюминий всегда имеет характерный металлический блеск?

После окраски анодированный алюминий имеет характерный «металлический» вид. Это вызвано двумя факторами. Во-первых, из-за равномерного электрохимического травления остается шероховатая поверхность. Чем глубже поры, тем более шероховатой будет поверхность, но цвета также будут намного более стойкими.

Во-вторых, свет, падающий на поверхность, частично взаимодействует с красителем и частично с неокрашенным металлом наверху.

Свет меняет цвет при отражении от анодированной поверхности.

Таким образом, свет, который отражается и попадает в глаза, на самом деле представляет собой комбинацию двух различных длин волн, взаимодействующих при отражении от несколько разных поверхностей. Это обуславливает характерный блеск анодированного алюминия.

7. Можно ли анодировать материалы, отличные от алюминия?

Да. Анодирование также работает с магнием, титаном и даже с проводящими пластиками. Он недорог, надежен и чрезвычайно долговечен. Вот почему он так часто используется в архитектурной отделке, потому что он красив и почти невосприимчив к воздействию погодных условий.

8. Почему невозможно анодировать деталь целиком?

Анодирование требует погружения детали в ряд химических ванн. Для удержания детали на месте требуется, чтобы она была закреплена на какой-либо подвеске, чтобы она не упала на дно резервуара. Везде, где удерживающее приспособление касается детали, эта область будет заблокирована, и химические вещества для анодирования не будут работать должным образом. Вот почему разумно спроектировать место с вашей стороны, которое можно использовать для хранения, но которое не будет подвергаться неблагоприятному косметическому воздействию.