Большинство производственных процессов, связанных с изготовлением оборудования, подразумевают использование металлических изделий, защищенных от коррозии.
Даже небольшое производство станков, механизмов, строительных материалов как правило оснащено линией по нанесению защитного слоя на металл. Помимо антикоррозионных свойств металл получает электроизоляционные и декоративные свойства.
Что такое оксидирование
Оксидирование – вид коррозионной защиты, заключается в нанесении оксидных слоев на металлическую поверхность. Оксидные слои обладают рядом преимуществ по сравнению с другими способами защиты от коррозии, а именно:
- тонкие – толщина не более 1,5 микрона, то есть практически не влияют на готовую конструкцию
- износостойкие – устойчивы к воздействию агрессивных сред
- декоративные свойства – позволяют получить вороненое железо для оружия и изделия, напоминающие керамику.
Распространенные техники оксидирования
Существует несколько разновидностей антикоррозийной обработки способом оксидирования. Все они ведутся в заводских условиях, однако некоторые достаточно простые в исполнении и не требуют присутствия квалифицированного персонала.
Распространенные виды нанесения оксидной пленки на металлы и сплавы:
- Термический способ
- Химическое оксидирование
- Анодирование
- Плазменное и микродуговое оксидирование
По сути, оксидирование представляет собой покрытие металла тонкой пленкой, которая и защищает от воздействий окружающей среды. Рассмотрим подробнее каждый вид обработки.
Термическое оксидирование
Наиболее распространенный способ нанесения защитной пленки на низколегированные стали, железо, кремний. Позволяет получить декоративное покрытие на железе, которое называется воронение.
Для данного вида оксидирования существуют специальные печи, где процесс осуществляется при температуре несколько сотен градусов, дополнительно нагнетается кислород или пары воды.
Температура проведения процедуры зависит от типа металла: для железа это порядка 300 градусов Цельсия, для легированных сталей – 700 градусов, для кремния – до 1200 градусов. Продолжительность обработки в печи 1 час.
Воронению подвергаются оружейные изделия: огнестрельное и холодное оружие. Благодаря данному способу удается сохранить исходные размеры изделия, так как толщина защитной пленки всего 1-1,5 микрона.
Термическое оксидирование используется при создании полупроводников, поскольку у них обязательно имеется диэлектрическая пленка на поверхности. В электронике применяют оксидированные изделия из кремния.
Печи для оксидирования компактные, можно установить в любой сухой цех.
Химическое оксидирование
Для проведения операции изделие помещают в ванну с раствором или расплавом окислителя или кислотного состава - хроматов, нитратов или растворов кислот. Полученная поверхность защищена от коррозии и воздействия электричества, а также может иметь декоративные свойства.
Технически химическое оксидирование осуществляется путем пассивирования поверхности, также могут наноситься защитные и декоративные слои. Проводится при температуре ниже ста градусов Цельсия в щелочных, либо кислотных растворах.
После обработки химическим составом изделие тщательно высушивается. Дополнительное готовое покрытие обрабатывается масляным раствором.
Считается, что защитный слой, полученный методом химического оксидирования менее устойчив к воздействию окружающей среды, чем полученный термическим способом.
Анодирование или анодное оксидирование
Заключается в нанесении оксидных слоев на металл для повышения коррозионной стойкости и диэлектрических свойств. Защитные свойства обусловлены способностью оксидных слоев впитывать влагу.
Чаще всего анодирование используется для защиты алюминиевых поверхностей. Полученные слои обладают защитными, изоляционными, износостойкими, декоративными свойствами.
Процедура проводится в жидких или твердых нетоксичных электролитах. Поверхность металла при анодировании имеет положительный потенциал.
Плазменный тип оксидирования
Сюда относятся несколько видов оксидирования, каждый из них наиболее перспективен, прежде всего из-за высокой экологической безопасности.
Технология заключена в нанесении пленки в присутствии плазмы, которая получается при проведении электрического тока через раствор. Прежде всего это способ защиты кремния и полупроводников.
В качестве альтернативы этому способу придумано и активно внедряется микродуговое оксидирование. В чем его преимущество: экологичность, а используемые электролиты не наносят вред окружающей среде. Может использоваться для изготовления деталей сложных конструкций.
МДО наиболее перспективный способ оксидирования. Если выбирать между различными видами оборудования, то стоит обратить внимание на оборудования для микродугового оксидирования. Его преимущество в компактности и простоте эксплуатации.