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 можно выполнять для самых разных материалов, но сегодня давайте посмотрим на алюминий. Эти 8 вопросов помогут понять, почему анодирование — это умная обработка поверхности, одновременно практичная и красивая.
1. Как анодируется алюминий?
Чтобы подготовить алюминий к анодированию, поверхность сначала тщательно очищают и ополаскивают, а затем помещают в ванну с каким-нибудь электролитическим раствором, например серной кислотой. Электролит — это электропроводящий раствор с множеством положительных и отрицательных ионов, которые он хочет поменять местами.
Положительный электрический заряд прикладывается к алюминию, делая его «анодом», 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?
Электрохимическая реакция приводит к образованию пор на поверхности алюминия из-за выхода избытка положительных ионов. Эти поры образуют геометрически правильный узор и начинают разрушаться в подложке. Алюминий на поверхности соединяется с отрицательно заряженными ионами O2, образуя оксид алюминия. Это называется барьерным слоем, защитой от дальнейших химических реакций в этих местах.
По мере подачи тока относительно слабые и реактивные участки пор будут продолжать проникать глубже в подложку, образуя серию столбчатых полых структур.
Чем дольше подается ток, тем больше проникновение этих столбов. Для типичных нетвердых покрытий глубина может достигать 10 микрон. Как только этот уровень достигнут и если окраска не требуется, процесс останавливают и поверхность можно герметизировать, просто промыв водой. В результате вы получите твердое покрытие из натурального оксида алюминия, способное противостоять химическому воздействию и очень устойчивое к царапинам. Оксид алюминия имеет рейтинг 9 из 10 по шкале твердости Мооса, что означает второе место после алмаза.
3. Что такое жесткое анодирование?
Твердое анодирование, иногда называемое Типом III, обеспечивает лучшую защиту от коррозии и устойчивость к износу в экстремальных условиях или при наличии движущихся механических частей, подверженных сильному трению. Это достигается путем продолжения 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 алюминию защита от коррозии?
Хотя алюминий не ржавеет, он может портиться в присутствии кислорода, что называется окислением. Что такое окисление? Это просто означает реакцию с кислородом. А кислород очень реакционноспособен и легко образует соединения с большинством других элементов. Когда алюминий подвергается воздействию атмосферы, на его поверхности быстро образуется слой оксида алюминия, который обеспечивает определенную степень защиты от дальнейшей коррозии.
Но алюминий должен выдерживать не только чистый воздух и воду. Кислотные дожди, соленая вода и другие загрязнения по-прежнему могут использовать слабые места пассивации поверхности. Даже современные сплавы будут различаться в зависимости от воздействия окружающей среды: от простого изменения цвета поверхности до механического разрушения.
5. Как добавляется цвет при анодировании металла?
Цветной алюминий – это то, что большинство из нас представляет, когда думает об анодировании. В этом настоящая гениальность этого процесса. Красивые, устойчивые поры, выгравированные на поверхности, идеально подходят для нанесения оттенков или пигментов.
Пигмент заполняет все пустые поры до поверхности, где затем навсегда закупоривается. Вот почему анодированные цвета настолько долговечны: их невозможно царапать с поверхности, потому что на самом деле цвета находятся глубоко внутри, и их можно удалить только путем шлифования 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 шероховатее будет поверхность, но и цвета будут намного долговечнее.
Во-вторых, свет, падающий на поверхность, частично взаимодействует с красителем, а частично с неокрашенным металлом вверху.
Таким образом, свет, который отражается и попадает в ваш глаз, на самом деле представляет собой комбинацию двух различных длин волн, взаимодействующих при отражении от немного разных поверхностей. Это приводит к характерному блеску анодированного алюминия.
7. Можно ли анодировать другие материалы, кроме алюминия?
Да. Анодирование также работает с магнием, титаном и даже проводящими пластиками. Это недорого, надежно и чрезвычайно долговечно. Вот почему его так часто используют в архитектурном оборудовании: он одновременно красив и почти невосприимчив к воздействию атмосферных воздействий.
8. Почему невозможно анодировать всю деталь?
Анодирование требует погружения детали в серию химических ванн. Для удержания детали на месте необходимо закрепить ее на какой-нибудь подвеске, чтобы она не упала на дно резервуара. Везде, где удерживающее приспособление касается детали, эта область будет заблокирована, и химикаты для анодирования не будут работать должным образом. Вот почему разумно спроектировать со своей стороны место, которое можно будет использовать для хранения, но которое не пострадает с косметической точки зрения.
Подходит ли вам анодирование?
Когда вы обратитесь к нам за бесплатным расценком и обзором проекта, мы сможем дать совет по множеству различных услуг по отделке, которые мы предлагаем для быстрого прототипирования и мелкосерийного производства. Наши специалисты помогут вам найти решение, соответствующее вашему бюджету, времени выхода на рынок и желаемым результатам. Давайте начнем сегодня!
