⚙️Анодирование
Анодирование применяется для защиты алюминия от коррозии за счёт создания защитной оксидной плёнки. В природе алюминий самопроизвольно покрывается тонким слоем оксида толщиной 2–5 нанометров, защищающим металл от дальнейшего окисления, но такая естественная плёнка недостаточно прочна для промышленного применения. Технология анодирования позволяет создать искусственное покрытие толщиной от 5 до 50 микрон, что в тысячи раз превышает естественную защиту.
Процесс анодирования основан на электролизе в кислотной среде. Алюминиевая деталь подключается к положительному полюсу источника тока, становясь анодом, а катодами служат свинцовые или алюминиевые пластины.
🛠Технология анодирования
Технологический процесс анодирования состоит из семи стадий, рассмотрим каждую стадию подробнее:
1) Механическая обработка требуется для удаления неровностей, царапин и заусенцев. Для механической обработки используется шлифование, полирование, галтовка, пескоструйная обработка. Выбор способа зависит от состояния поверхности детали, требований к внешнему виду и размеров.
2) Обезжиривание нужно, чтобы удалить масляные и жировые загрязнения. Это необходимо, так как жировая плёнка препятствует прочному сцеплению покрытия с основным металлом.
3) Травление помогает удалить оксиды, которые образуются естественным образом при контакте алюминия с воздухом. Это естественное покрытие обычно бывает неровным и низкого качества, но травление создаёт чистую и однородную поверхность для анодирования.
4) Осветление в растворе азотной кислоты нужно, чтобы удалить нерастворимый в щелочи шлам и осадки. После процесса травления на поверхности алюминия может остаться чёрный нагар, и его удаление необходимо для достижения равномерной структуры оксидного слоя.
5) Анодирование - процесс создания прочного и тонкого слоя оксида на поверхности металла, который улучшает его антикоррозийные и износостойкие свойства. Детали закрепляются на алюминиевых подвесках и погружаются в электролитную ванну между катодами. Критически важен надёжный электрический контакт — при его нарушении происходит локальный перегрев и дефекты покрытия. Длительность процесса зависит от требуемой толщины: для получения 10 мкм требуется 20–30 минут, для 25 мкм — 45–60 минут.
6) Окрашивание (опционально) поверхности алюминия в минеральные или органические красители. Возможно также электролитическое окрашивание осаждением солей металлов в порах: олова для бронзовых оттенков, никеля для чёрного цвета.
7) Уплотнение. Финальная операция закрывает поры, повышая коррозионную стойкость и закрепляя краситель. Проводится в деионизованной воде при температуре 96–100°C в течение 20–30 минут.
Очень важно производить промывку деталей под проточной водой после каждого этапа!
⚪️Оборудование
- Ванны анодирования из полипропилена или титана.
- Источники тока выпрямительного типа с возможностью регулировки напряжения.
- Системы охлаждения с титановыми теплообменниками для поддержания температуры электролита (используются при анодировании в больших объемах);
- Системы вентиляции для удаления кислотных паров;
- Подвесные приспособления: титановые или алюминиевые подвесы или проволоки.
⭐️Сферы применения
Анодированный алюминий используется в архитектуре и дизайне, автомобильной промышленности, судостроении, электронике, бытовая технике и других сферах.
Анодирование улучшает коррозионную стойкость, механические свойства и внешний вид изделий и широко используется по всему миру.
