Что такое анодированный алюминий — Стройщик
Применение алюминиевых профилей для декоративной отделки фасадов и внутренних интерьеров используется более полувека. Красивый, пластичный и очень легкий металл во влажной атмосфере достаточно быстро покрывался серым налетом окислов.
Сохранить серебристый блеск и выразительность металлического декора оказалось возможным только с помощью нанесения специального покрытия.
Внешний вид анодированного алюминия практически не изменился, краски стали ярче, а о коррозии можно было забыть раз и навсегда.
Как работает анодирование
Чтобы понять, что это — анодированный алюминий, нужно чуть подробнее остановиться на том, как образуется защитная пленка. Большинство металлов защищают либо протекторами, либо изоляторами из сплавов и соединений, более стойких к кислороду и влаге.
Анодированный защитный слой представляет собой обычный окисленный алюминий Al2O3, но не в виде мягкой аморфной микропленки, которая всегда присутствует на его поверхности, а как кристаллическая структура, по свойствам напоминающая корунд или шпинель.
Анодированная пленка отличается следующими характеристиками:
- Микрокристаллическая структура;
- Наличие огромного количества пор в поверхностном слое анодированной пленки и сверхплотная и прочная структура в основании;
- Невероятно прочное сцепление окисленного слоя с металлом.
К сведению! При точном соблюдении технологического процесса четкой границы между металлом и анодированной пленкой не существует. Сложная сетка из микрокристалликов плавно переходит в металл без четко очерченной границы.
Что это означает? Это значит, что пленка из анодированного алюминия не отслоится от основы при любых нагрузках и через 40 лет, тогда как никелевое или лакокрасочное покрытие со временем медленно отслаивается от алюминиевой матрицы.
В зависимости от выбранных условий получения анодированной поверхности технология позволяет получить несколько вариантов защитного слоя.
Сверхтонкая окисленная пленка упорядоченной структуры при толщине в 10-25 мкм на поверхности алюминиевого зеркала даже не просматривается невооруженным глазом. Тем не менее, тончайший анодированный слой на алюминиевом зеркале дает возможность предохранять металл от окисления и одновременно пропускать до 95% светового потока.
Технология анодирования алюминия
Процесс получения защитных анодированных покрытий на поверхности алюминия основан на анодном окислении алюминия в растворе электролита. В зависимости от требуемого результата для анодированного окисления используют три вида электролитов:
- Обработка малыми токами при постоянном напряжении в слабокислотном электролите;
- Нанесение анодированного покрытия на бихроматно-кислотном электролите;
- Окисление алюминия в щелочном электролите.
Во всех трех случаях происходит образование защитной пленки за счет окисления, уплотнения и превращения окисленного алюминия в плотную кристаллическую структуру. Получается покрытие, напоминающее стеклянные микрочешуйки.
К сведению! При этом габариты или внешние размеры детали не изменяются, покрытие из анодированного металла как бы растет вглубь алюминия до тех пор, пока образовавшаяся пленка не разорвет электрический контакт.
Меняя кислотность и температуру электролитической ванны, ток и рабочее напряжение на аноде и катоде, можно получать очень разные по свойствам пленки из анодированного алюминия.
При небольшой величине тока образуется неуловимая глазу патина. Ее сложно ощутить, даже касаясь пальцами поверхности анодированного алюминия.
Единственным признаком наличия защитной пленки является равномерный цвет металла и отсутствие эффекта пачкания рук.
Обычный алюминий под воздействием потожировых выделений кожи пальцев может растворяться с образованием алюминатов органических кислот. В результате чего на руках остаются темно-серые пятна. Поэтому большинство изделий из алюминия защищаются анодированием.
Суть процесса анодирования
Механизм образования на поверхности алюминия защитного покрытия основан на прямом превращении металла в окись с кристаллической структурой. Если просто закрепить на алюминиевой пластинке анод, катод зафиксировать на угольном электроде, подать напряжение и погрузить все это в кислотный или щелочной электролит, то анодной пленки не получится. Металл просто растворится в электролите.
Для того чтобы на поверхности алюминия образовалась кристаллическая пленка, требуется высокое напряжение и токи. Сам процесс образования анодированного слоя сопровождается большим выделением тепла, поэтому ванну с электролитом приходится охлаждать до нескольких градусов.
Процесс настолько интенсивный, что на пластине из алюминия вспыхивают микроскопические огоньки плазмы. Металл мгновенно расплавляется, окисляется, и давлением электролит прочно припечатывается к основанию. Поэтому-то на фотографии анодированная пленка выглядит, как крокодилья кожа.
Подобный процесс можно относительно просто воспроизвести в домашних условиях, но, учитывая высокое напряжение более 100В и большие токи, кустарное получение анодированного алюминия является небезопасным. Кроме того, потребуется эффективная вентиляция для удаления испаряющегося электролита.
Режимы работы установки по получению анодированного алюминия не являются секретом и давно опубликованы в технической литературе.
Практическое применение анодированного алюминия
Традиционно процесс анодирования используется для получения нескольких видов окисленных пленок:
- Сверхтонкие микрокристаллические покрытия толщиной 20-25 мкм;
- Декоративные пленки из анодированного алюминия;
- Электрическая изоляция на основе кристаллической Al2O3;
- Специальные защитные пленки толщиной 1,5-2,0 мм.
Полированный до состояния зеркала алюминий отражает до 98% светового потока, но уже через сутки из-за окисления образуется налет, который превращается в серую пленку.
Большинство оптических приборов, оборудованных отражателями из полированного алюминия, защищаются сверхтонкой микрокристаллической пленкой из бесцветного корунда.
Плотная беспористая структура надежно перекрывает доступ кислорода и водяных паров к легкоокисляющемуся алюминию, при этом сохраняется 95-97% светопропускания. Пленкой из анодированного алюминия защищены 99% всех фар, мощных фонарей, отражателей и оптических приборов.
Декоративные материалы
Покрытие из анодированного алюминия обладает достаточно интересной структурой. Наружные 35-50 мкм пленки представляют собой микропористую, как губка, поверхность с очень узкими и глубокими порами.
Даже небольшой количество красителя глубоко проникает в анодированный алюминий, превращая его в очень прочное и одновременно яркое покрытие. Бесцветные микрокристаллы преломляют падающий на анодированное покрытие свет, в результате чего краски становятся яркими и насыщенными.
Нанесенное лакокрасочное покрытие не выгорает и не теряет своей интенсивности.
Большую часть современных лакокрасочных материалов с эффектом иризации изготавливают путем добавления микроскопических чешуек с покрытием из окисленного алюминия. Тончайшая пленка из анодированного металла обеспечивает высокую стойкость наполнителя к воздействию ультрафиолета и органических растворителей, поэтому краска не теряет насыщенности в течение десятков лет.
Популярность покрытий возросла настолько, что металл напыляют на стальные и даже чугунные детали конструкций для последующего окисления и получения анодированной защиты.
Вместо небезопасного покрытия из цинка или очень недешевых легированных сталей сегодня массово используется анодированный алюминий.
Например, металлический фасад из стеклопакетов многоэтажного торгового центра пришлось бы ремонтировать уже через пять лет, а с анодированными алюминиевыми рамами конструкция может простоять несколько десятков лет.
Покрытия из кристаллической окиси металла серьезно потеснили наиболее стойкие порошковые и керамические краски, ранее массово применявшиеся для защиты фасадов и конструкционных элементов из алюминиевых сплавов.
Специальные пленки из анодированного алюминия
Помимо высоких декоративных качеств, пленки из анодированного алюминия обладают целым рядом очень полезных свойств. Например, высокая твердость и износостойкость. Микрокристаллическая структура из корунда практически не боится любого абразива. Песчаная и цементная пыль, и даже карбиды и силициды металлов не в состоянии существенно повредить защиту из корунда.
Поэтому детали с анодированным покрытием невозможно зачистить наждачной бумагой или полировочной или шлифовальной пастой. Толстый слой кристаллической Al2O3 на поверхности трущихся деталей увеличивает ресурс любого механизма в два-три раза. Защиту из окисленного алюминия используют при высокотемпературной окраске дисков колес, элементов подвески карьерных машин и магистральной техники.
Применение покрытия из анодированного алюминия:
- Не деградирует под влиянием морозов, жары, ультрафиолета или химически активных веществ, выдерживает прямой контакт с кислотами, щелочами, органическими растворителями;
- Не пылит и не изнашивается при многократной мойке, чистке, под истирающей нагрузкой;
- Нет нитевидной и газовой формы коррозии, если слой анодированного алюминия изготовлен с соблюдением технологии, то срок службы покрытия может легко достичь 60-80 лет.
Второе интересное качество пленки из анодированного алюминия – низкая теплопроводность. Из обработанного металла изготавливают литейные формы для отливки из медных сплавов, при том, что температура алюминия ниже, чем у меди, на несколько сот градусов. Тонкое, всего в пару миллиметров окисленное покрытие надежно защищает алюминиевую форму от перегретой жидкой меди.
Радиаторы отопления, трубопроводная арматура, котлы, печи, камины, изготовленные из стали и чугуна, по современным стандартам защищаются пленками из анодированного алюминия. Даже при нагреве стенок, колосников, силовой арматуры до 500-600оС сталь и чугун не обгорают и не коррозируют до ржавых дыр. Срок службы стальной печи вырос с 10 до 40 лет службы.
Заключение
Применение тонких пленок кристаллической Al2O3 позволяет получить покрытия с совершенно новыми свойствами. Речь идет о том, что большинство металлических деталей и конструкций, и даже отдельные виды пластика можно обеспечить практически «вечными» покрытиями.
Даже если вследствие удара или скола пленка будет повреждена, ее вполне можно восстановить с помощью простейшей процедуры.
Пока что окисленный металл обходится дороже краски, поэтому используется, как декоративный материал и способ защитить металлическую поверхность в экстремальных условиях эксплуатации.
Источник: https://strojchik.ru/chto-takoe-anodirovannyj-alyuminij.html
Об анодированном аллюминии
В плане высоких потребительских свойств и уникальных характеристик, алюминий достаточно сильно выделяется на фоне других металлов. Он хорошо проводит тепло и электричество, имеет низкую прочность, пластичный и стойкий к коррозии. Для того, чтобы значительно повысить прочность алюминия, металл подвергают анодированию.
В результате электрохимического действия поверхность металла преобразуется в пористую алюминиевую окись, благодаря чему металл становится более стойким к механическим воздействиям, атмосферному влиянию и увеличивается срок службы. Для того, чтобы сравнить стойкость анодированного алюминия, можно сказать, что твёрдость анодов и корунда почти равна. Корунд в свою очередь имеет 9 балов прочности, а алмаз 10.
Таким образом, алюминий приобретает ранее не свойственный ему характеристики.
Анодированный алюминий — чистые руки
Когда алюминий без анодного покрытия применяют для изготовления лестниц, кресел, перил, поручней, спортивного инвентаря, рукояток и других изделий, часто соприкасающихся с руками или светлой одеждой, то часто можно услышать жалобы, что алюминий оставляет серые следы – «пачкается». Анодирование полностью решает эту проблему и применяется, например, для всех алюминиевых деталей в поездах, автобусах, троллейбусах и трамваях. Алюминиевые вязальные спицы завоевали популярность именно благодаря анодированию: они перестали пачкать пальцы.
Анодированный алюминий в тепловых отражателях
Анодирование давно применяют для алюминиевых нагревательных рефлекторов – их можно встретить в каждом доме. Их поверхность легко чистить и они выдерживают даже влажность ванных комнат.
Эффективность анодированного алюминия как отражателя теплового излучения обеспечивается тем, что толщина анодного покрытия составляет всего около одного микрона.
Теплоотражательные свойства более толстых анодных покрытий применяют при изготовлении охлаждающих радиаторов — «гребенок» в электронных приборах, в том числе, в каждом компьютере. Для повышения тепловой излучательной способности анодного покрытия его часто окрашивают в черный цвет.
Анодированный алюминий в борьбе с трением и износом
Анодное покрытие намного тверже, чем основной алюминий, поэтому сопротивление износу и «анти-маркость» изделия повышаются значительно. До того как стали применять гидротермическую гидратацию анодного покрытия, широко применяли его физическое наполнение маслами, воском и тому подобными веществами.
Наполнение анодного покрытия смазочными маслами нашло применение в тех инженерных решениях, где на заданных поверхностях нужна постоянная смазка. Широкое применение это нашло в алюминиевых поршнях бензиновых и дизельных двигателей. Применяют также наполнение анодного покрытия графитовыми суспензиями.
Твердое анодное покрытие с обычной толщиной от 40 до 60 мкм успешно применяют на деталях различных машин, например, гидравлических и пневматических цилиндрах.
В современном быту металлические изделия применяются едва ли не повсеместно. Естественно, что предпочтение отдаётся лёгким, пластичным, устойчивым к воздействиям металлам, не представляющим опасность для человеческого здоровья. По этим показателям среди прочих весьма заметно выделяется алюминий.
Как только этот металл стали производить в крупных масштабах, возник вопрос о способах его модификации с целью улучшения основных свойств. В частности, возникла необходимость увеличить коррозионную стойкость и способность сопротивляться механическим повреждениям. Решением такой проблемы стало анодирование алюминия.
Как происходит процесс анодирования алюминия
Анодированный алюминий представляет собой алюминий, на поверхность которого намеренно наводится оксидная плёнка, которая надежно закрепляется на поверхности. Вкратце процесс анодирования происходит следующим образом. Деталь помещается в раствор серной кислоты вместе с электродом. Анодирование проводится постоянным током до 100 вольт.
В зависимости от требуемых свойств, процесс протекает при разных температурах. В том случае, если анодированный алюминий необходимо затем окрасить, температура электролита поддерживается в диапазоне от +10 до +20 градусов, поскольку при этих температурах получается бесцветная и тонкая плёнка, которая очень легко адсорбирует краску.
В том случае, если необходимо получить устойчивое покрытие большой толщины, процесс проводится при малых температурах (-20 градусов), однако цвет покрытия остаётся естественным – тускло-золотистым.
Закрепление производится интенсивной обработкой паром, в результате чего молекулы оксидной пленки гидрируются и поверхность металла полностью изолируется.
Достоинства анодированного алюминия
Анодированный алюминий обладает универсальными к использованию свойствами, обеспечивающими ему широкое применение в таких областях производства, как печать на металле, производство посуды, декоративных изделий, изделий повседневного использования, светоотражающие поверхности и так далее.
Кратко описывая эти свойства, можно отметить, что все они связаны с оксидной плёнкой, полученной в результате анодирования. Например, непосредственное закрепление пленки на поверхности исключает отслаивание и появление трещин. Это сразу же обеспечивает возможность долговременного использования в условиях повышенной влажности.
Плёнка получается равномерной и со специфическими отражающими свойствами, в результате чего анодированный алюминий широко применяется в эстетическо-декоративных целях, так как его поверхность может быть представлена, как глянцевая или матовая поверхность с «благородным» внешним видом.
Благодаря устойчивости плёнки отсутствует необходимость в полировке и обновлении оксидного слоя.
Анодирование должно соответствовать определенным требованиям. От того, насколько чист металл и какое качество напыления зависят его светоотражающие свойства: цвет, чистота отражения, коэффициент диффузного отражения.
Стоит отметить, для достижения нужного результата при анодировании необходимо учесть множество нюансов. Одним словом, этот процесс сложный и высокотехнологичный.
Анодирование алюминия применяется в потребительских, коммерческих и индустриальных целях, а также при создании произведений искусства и драгоценностей.
Анодированный алюминий — достаточно популярный материал, а сфера применения его по-настоящему обширна. С помощью анодированного алюминия изготавливают:
- Анодированные радиаторы отопления МАНДАРИН
- светильники и прожектора, в которых необходимо исключить блики;
- первоначальные и вторичные отражатели, имеющие высокий коэффициент отражения;
- перила и ограждения, для этих целей анодированный алюминий подходит идеально, поскольку осадки и другие погодные условия никак не влияют на внешний вид конструкции и она длительное время сохраняет свои потребительские свойства;
- светонаправляющие системы, например, жалюзи. Их ламели покрываются глянцевым анодированным алюминием, что позволяет достигнуть коэффициента отражения около 93%;
- реечные полки, изготовленные из анодированного алюминия, отполированного до блеска. Они могут эмитировать цвет меди, золота, серебра и позволяют придать помещению очень роскошный, благородный вид;
- облицовка стен и цокольная облицовка;
- строительные панели типа «сэндвич», фасадные системы, окна и двери;
- декоративные элементы микроволновых печей, телевизоров, холодильников и другой бытовой техники;
- внутренняя отделка автомобилей и декоративные планки, которые устанавливаются снаружи;
- составляющие части для оптических, измерительных приборов и часов (стрелки, шкалы, циферблаты);
- фирменные таблички, профили, трубы, замки, пробки, запоры и колпачки, используемые в аэрозольных флаконах;
- штампованные запчасти, которые получаются в результате глубокой штамповки;
- литографическая фольга, используемая для тиснения и украшения поверхности различных тканей, что позволяет придать цвету больше свежести и изысканности. Литографическая фольга считается отделочным материалом высшего сорта.
Благодаря анодированию алюминий получает достаточно много новых свойств, которые делают возможным его применение в сложных условиях. Например, высокая стойкость к коррозии обуславливает применение анодированного алюминия на приморских территориях. Слой анодирования намертво сцеплен с поверхностью, что исключает образование трещин и отслаивание такого покрытия.
Кроме того, анодированный алюминий обладает высокими эстетическими свойствами, устойчив к UV излучению и перепадам температур. Изделия из анодированного алюминия можно успешно использовать довольно длительный период времени, при этом восстановление поверхности не требуется, а сама поверхность визуально выглядит очень чистой и слабо восприимчивой к дальнейшим загрязнением.
Процесс анодирования не приносит вреда окружающей среде и экологически безопасен, а еще анодированные изделия стойки к истиранию.
Источник: https://radiatormandarin.ru/ob_anodirovannom_alyuminii
Что такое анодированный алюминий
На сегодняшний день алюминий остается очень важным и востребованным материалом для изготовления всевозможных деталей, подделок и прочее. Можно перечислить массу его преимуществ, например, небольшой вес, достаточная прочность, не подвергается коррозии, его легко обрабатывать для дальнейшего использования. Но при всем этом, многих не привлекает его внешний вид.
Если вы хоть раз пробовали красить алюминий, то ваши попытки могли заканчиваться безуспешно, ведь краска держится на алюминии очень плохо. Если его использовать без краски, то очень скоро он покроется темными пятнами. Чтобы все это не допустить, была разработана технология анодирования алюминия.
Предлагаем вам рассмотреть вопрос о том, что такое анодированный алюминий, какие существуют его разновидности, в каких сферах используется анодированный алюминий и можно ли анодировать этот материал своими руками.
Анодирование – что это
Под анодированием подразумевается анодное оксидирование. То есть это процесс, в результате которого на поверхности алюминия образуется или появляется оксидное покрытие. Вследствие этого процесса происходит окисление металла. В результате алюминий становится неуязвимым для негативного воздействия извне. То есть окисленное место становится намного прочнее.
Зачем анодировать
Как уже говорилось выше, при взаимодействии алюминия с кислородом, на его поверхности образуется пленка. Она предотвращает окисление. Но здесь есть важный нюанс, эта пленка из природного оксида очень тонкая. Как следствие она может прорываться. И чтобы исключить это, было решено анодировать алюминий. Как следствие, металл приобретает намного лучшие технические характеристики.
Так, анодированный алюминий не подвергается коррозии. Образующаяся пленка устойчива к износу. Спустя время, это покрытие не будет даже отслаиваться. Здесь важно понимать еще один нюанс, почему это стало возможным. Некоторые металлы покрывают хромом или цинком. В случае алюминия его ничем не покрывают. Эта пленка образуется непосредственно на самом металле сама по себе.
Так, к этой процедуре прибегают с целью, придать металлу более декоративный внешний вид, например, тот или иной оттенок. Примечательно то, что цвет анодирования можно изменять. Для этого следует применять анилиновые красители, которые используются при покраске одежды.
Если говорить за промышленные технологии, то там анодируют алюминий в растворе серной кислоты 20 процентов. Что касается домашних условий, то данная технология небезопасна, поэтому необходимо использовать другую методику.
Применение анодированного алюминия
Существует множество сфер использования для достижения абсолютно разных целей. Сейчас рассмотрим их:
Методики анодирования
Анодировать алюминий можно разными способами, по крайней мере, мы упомянем о двух:
Рассмотрим важные особенности каждой технологии.
Теплое анодирование
Выполняется эта работа при комнатной температуре от 15 до 20 градусов по Цельсию. Процедура известна как легкоповторяемая. При простых манипуляциях можно получить красивый результат.
Однако, данный способ не позволяет достигать прекрасной антикоррозийной защиты. При контакте материала с агрессивной средой, коррозия может проявиться. Также заготовка не будет отличаться хорошей механической защитой.
Например, покрытый материал легко поцарапать даже иголкой, а иногда можно стереть и рукой.
Но с другой стороны, это покрытие служит прекрасным основанием для дальнейшей обработки материала. Процесс анодирования проходит в такой последовательности:
Холодное анодирование
Под этим подразумевается то, что процесс анодирования происходит при температуре от -10 до +10 градусов по Цельсию. Благодаря этому можно достичь намного лучшего качества, твердости и прочности анодного покрытия. Холодный процесс прекрасно демонстрирует небольшую скорость растворения внешней пленки. Как следствие, образуется толстый слой. Совсем обратная ситуация при теплом процессе.
Итак, для достижения таких результатов необходимо создать условия принудительного охлаждения. Без этого создать красивое и износоустойчивое покрытие создать будет невозможно. Если говорить о минусе этой технологии, то она заключается в следующем: поверхность нельзя окрасить органическими красителями.
Технологический процесс того, как происходит холодное анодирование алюминия выглядит так:
- Поверхность тщательно обезжиривается.
- Заготовка крепится в подвеске.
- В ванне происходит процесс анодирования до образования плотного оттенка.
- Осуществляется промывка в холодной и горячей воде.
- Далее происходит процесс варки заготовки в дистиллированной воде. Также изделие выдерживается на пару. Эти действия позволяют закрепить все образовавшиеся слоя.
Думайте о безопасности
Итак, выполнить этот процесс в домашних условиях можно, но для этого следует быть крайне предусмотрительным и соблюдать технику безопасности. Лучше всего делать это на открытом воздухе. Ведь кислота является очень опасным веществом. И это даже несмотря на то, что вы будете использовать большой концентрат кислоты.
Важно! Если она попадет на кожу, то вы испытаете неприятный зуд. Но если случайно попадет в глаза, то это может привести к серьезным последствиям.
Итак, для работы следует использовать защитную одежду, перчатки и очки. Плюс ко всему, всегда иметь рядом раствор соды или ведро чистой воды.
Заключение
Итак, вот мы и узнали с вами, что такое анодированный алюминий. Мы рассмотрели сферы его использования и варианты того, как выполнить подобную работу самостоятельно. В дополнении ко всему, предлагаем просмотр видео, которое закрепит все полученные знания из этой статьи о том, как анодировать алюминий своими руками. Мы уверены в том, что вы справитесь со всеми работами самостоятельно без посторонней помощи.
Источник: http://obrawa.ru/anodirovannyj-alyuminij/
Чем отличается анодированный алюминий от обычного — Справочник металлиста
Свойства анодно-окисного покрытия на алюминии являются уникальными среди других покрытий. Поэтому они нашли широкое применение в самых различных сторонах человеческой жизни.
Анодированный алюминий как основа для окраски
Это было первое промышленное применение анодных покрытий после изобретения анодирования алюминия (в хромовой кислоте) в двадцатых годах прошлого столетия.
Это была стандартная обработка поверхности алюминиевых (дюралевых) деталей самолетов, и она до сих пор прописана в стандартах, например, в современном британском военном стандарте DEF STAN 03-24/3.
Эта комбинация органического покрытия с хромовым анодным покрытием дает максимальный срок службы для слоя краски на защитном покрытии и обеспечивает защиту металлу даже после повреждения краски.
Сернокислые анодные покрытия с бихроматным наполнением также применяют в качестве защитного слоя и основы для нанесения органических красок. Такое защитное покрытие имеет долгий срок службы, в том числе, в морской воде.
Анодированный алюминий — защита от коррозии
Неокрашенное хромовое анодное покрытие имеет высокое сопротивление коррозии, в том числе в соляной среде. Его применяют для защиты от коррозии алюминиевых деталей самолетов, когда их нельзя окрашивать.
Сернокислые анодные покрытия с гидротермическим наполнением широко применяют для коррозионной защиты алюминиевых конструкций в морской и промышленной атмосферах.
В последние десятилетия анодные покрытия, бесцветные и цветные, массово применяют для наружных и внутренних строительных материалов и деталей, в том числе, окон, дверей, фасадов зданий, внутренних перегородок и перил.
Военные алюминиевые конструкции и детали машин, особенно те, которые должны выдерживать длительные сроки хранения и работать, в том числе, в тропиках и морской среде, также чаще всего защищают анодными покрытиями.
Анодированный алюминий в дизайне
Благодаря способности анодных покрытий поглощать красители, получают широкий спектр «цветного алюминия». Этот метод называют абсорбционным и он широко применяется для различных алюминиевых изделий — литых, прессованных, штампованных. Более прочное цветное покрытие – электролитическое – получают в различных электролитах, большинство – в растворах солей никеля, кобальта и олова. Его «ассортимент» цветов значительно уже, чем у адсорбционного, но достаточно разнообразен.
Анодированный алюминий — чистые руки
При применении алюминия без анодного покрытия, например, для изготовления лестниц, кресел, перил или поручней, часто можно услышать жалобы, что алюминий оставляет серые следы – «пачкается».
Анодирование полностью решает эту проблему и применяется, например, для всех алюминиевых деталей в поездах, автобусах, троллейбусах и трамваях. Алюминиевые вязальные спицы завоевали популярность именно благодаря анодированию: они перестали пачкать пальцы.
Важную роль для достижения этого свойства анодированного алюминия играет наполнение пор анодного покрытия.
Анодированный алюминий в отражателях прожекторов
Сернокислое анодирование применяют для защиты поверхности отражателей прожекторов. Первоначальная небольшая потеря в отражательной способности считается приемлемой, так это состояние будет сохраняться годами, тогда как незащищенный алюминий будет постоянно корродировать и снижать способность отражать свет. Кроме того, анодированный алюминий намного легче чистить, чем обычный незащищенный алюминий.
Анодированный алюминий в тепловых отражателях
Анодирование давно применяют для алюминиевых нагревательных рефлекторов – их можно встретить в каждом доме. Их поверхность легко чистить и они выдерживают даже влажность ванных комнат.
Эффективность анодированного алюминия как отражателя теплового излучения обеспечивается тем, что толщина анодного покрытия составляет всего около одного микрона.
Теплоотражательные свойства более толстых анодных покрытий применяют при изготовлении охлаждающих радиаторов-«гребенок» в электронных приборах, в том числе, в каждом компьютере. Для повышения тепловой излучательной способности анодного покрытия его часто окрашивают в черный цвет.
Анодированный алюминий в борьбе с трением и износом
Анодное покрытие намного тверже, чем основной алюминий, поэтому сопротивление износу и «анти-маркость» изделия повышаются значительно. До того как стали применять гидротермическую гидратацию анодного покрытия, широко применяли его физическое наполнение маслами, воском и тому подобными веществами.
Наполнение анодного покрытия смазочными маслами нашло применение в тех инженерных решениях, где на заданных поверхностях нужна постоянная смазка. Широкое применение это нашло в алюминиевых поршнях бензиновых и дизельных двигателей. Применяют также наполнение анодного покрытия графитовыми суспензиями.
Твердое анодное покрытие с обычной толщиной от 40 до 60 мкм успешно применяют на деталях различных машин, например, гидравлических и пневматических цилиндрах.
Анодированный алюминий как электрический изолятор
Хотя анодное покрытие и является хорошим электрическим изолятором, опасность местного пробоя электричества из-за мелких дефектов ограничивает применение анодированных алюминиевых проводов.
Однако анодированную алюминиевую ленту уже много лет применяют для некоторых типов трансформаторов, когда важно уменьшить их вес.
Анодное оксидное покрытие намного лучше сопротивляется воздействию тепла, чем органические электроизоляционные материалы, поэтому часто его выбирают для работы при высоких температурах.
Источник: https://ssk2121.com/chem-otlichaetsya-anodirovannyy-alyuminiy-ot-obychnogo/
Применение анодированного алюминия
Свойства анодно-окисного покрытия на алюминии являются уникальными среди других покрытий. Поэтому они нашли широкое применение в самых различных сторонах человеческой жизни.
Анодированный алюминий – защита от коррозии
Неокрашенное хромовое анодное покрытие имеет высокое сопротивление коррозии, в том числе в соляной среде. Его применяют для защиты от коррозии алюминиевых деталей самолетов, когда их нельзя окрашивать.
Сернокислые анодные покрытия с гидротермическим наполнением широко применяют для коррозионной защиты алюминиевых конструкций в морской и промышленной атмосферах.
В последние десятилетия анодные покрытия, бесцветные и цветные, массово применяют для наружных и внутренних строительных материалов и деталей, в том числе, окон, дверей, фасадов зданий, внутренних перегородок и перил.
Военные алюминиевые конструкции и детали машин, особенно те, которые должны выдерживать длительные сроки хранения и работать, в том числе, в тропиках и морской среде, также чаще всего защищают анодными покрытиями.
Анодированный алюминий – чистые руки
При применении алюминия без анодного покрытия, например, для изготовления лестниц, кресел, перил или поручней, часто можно услышать жалобы, что алюминий оставляет серые следы – «пачкается».
Анодирование полностью решает эту проблему и применяется, например, для всех алюминиевых деталей в поездах, автобусах, троллейбусах и трамваях. Алюминиевые вязальные спицы завоевали популярность именно благодаря анодированию: они перестали пачкать пальцы.
Важную роль для достижения этого свойства анодированного алюминия играет наполнение пор анодного покрытия.
Продукция — Техмашхолдинг — группа компаний, официальный сайт
Глубоким анодированием называют процесс получения окисных пленок толщиной больше 40 мкм, отличающихся высокой твердостью, износостойкостью и хорошими электроизоляционными свойствами. С помощью таких пленок можно повысить износостойкость трущихся поверхностей деталей, например зубчатых передач, увеличить сопротивление эрозионному износу, обеспечить термостойкую электроизоляцию. Глубокое анодирование тонкостенных деталей повышает жесткость конструкции.
Глубокое анодирование часто отрицательно сказывается на механических свойствах анодированных изделий: уменьшается предел выносливости, относительное удлинение и сужение поперечного сечения. Такое влияние незначительно при малой толщине пленки и возрастает с ее увеличением. После удаления окисной пленки восстанавливаются первоначальные свойства (до анодирования).
Механические и электрические свойства толстых окисных пленок и степень их влияния на характеристики металла зависят от условий оксидирования и состава металла или сплава, подвергаемого электрохимической обработке.
Роль тепловых процессов, протекающих в зоне формирования окисла, возрастает по мере наращивания толщины пленок.
Это объясняется затруднением отвода тепла от поверхности металла в глубине пор, что может привести к увеличению скорости растворения пленки и растравливанию пленки и металла.
Институтом физической химии АН СССР исследован и разработан процесс глубокого анодирования при пониженной температуре электролита и обрабатываемых деталей. Электролиз ведут в 20%-ном растворе серной кислоты при температуре от —3 до 10° С.
Для поддержания требуемой температуры применяют интенсивное перемешивание раствора очищенным сжатым воздухом или механическими мешалками и охлаждение его с помощью специальных агрегатов. Анодная плотность тока при глубоком анодировании 2—2,5 А/дм2, в случае интенсивного охлаждения ее можно повысить до 5— 10 А/дм2.
Напряжение на ванне по мере увеличения толщины окисной пленки увеличивается и достигает 40— 80 В.
При оксидировании поддерживают постоянную плотность тока с помощью реостатов, включенных в цепь питания ванны. В зависимости от требуемой толщины окисной пленки изменяют скорость повышения напряжения от 22—26 до 30—36 В за 15 мин или до 45—60 В за 45 мин.
При охлаждении и перемешивании электролита на алюминии и его сплавах можно получить окисные пленки толщиной 40—60 мкм, а в некоторых случаях — до 120—150 мкм. Хорошие результаты получаются, если применять циркуляцию электролита в ванне с помощью кислотоупорных насосов.
Для получения пленок толщиной 200—300 мкм такого охлаждения недостаточно и приходится применять внутреннее охлаждение обрабатываемых деталей. Этот способ пригоден для деталей с внутренними неоксидируемыми полостями, через которые можно осуществить циркуляцию охлаждающего раствора.
В качестве охлаждающих средств используют жидкие хладоагенты или воду, предварительно охлажденную до —3+0° С. Скорость циркуляции охлаждающего раствора должна быть такой, чтобы разница температур при входе и выходе из детали не превышала 1 град. Режим оксидирования устанавливают с учетом марки сплава, из которого изготовлены детали.
Окисные пленки, полученные при одинаковой плотности тока и продолжительности электролиза на техническом алюминии и сплаве АВ, имеют большую толщину и твердость, чем на других деформированных сплавах. Микротвердость (кгс/мм2) окисного слоя на техническом алюминии 500—520, на сплаве АВ — 480—500, сплаве Д16 — 330—360, сплаве AJT9 — 450—480.
Лучшие результаты по качеству пленок дает глубокое оксидирование алюминия и его сплавов с магнием и марганцем. На литейных сплавах типа силумина пробивное напряжение окисных пленок в 2—3 раза ниже, чем на деформируемых сплавах АВ, АК4, В95, АМг-5ВМ. Износостойкость деформируемых сплавов также относительно ниже.
Электроизоляционные окисные пленки получают в 15—20%-ном растворе h3SO4 при температуре от —5 до +2° С и анодной плотности тока 5 А/дм2. Электрический режим процесса устанавливают с учетом материала, из которого изготовлены обрабатываемые детали. Для деталей из алюминия марки А7 начальное напряжение на ванне составляет 20—25 В, конечное 60—65 В, продолжительность оксидирования 75—90 мин, пробивное напряжение пленки 600—800 В.
Для деталей из сплава Д16 начальное напряжение 20—25 В, конечное 60—65 В, продолжительность оксидирования 25—30 мин, пробивное напряжение пленки 380—450 В. Детали из сплава АМг оксидируют в течение 60—90 мин, начальное напряжение на ванне 20—25 В, конечное 60—70 В, пробивное напряжение 600—800 В.
Детали, подвергаемые электроизоляционному оксидированию, должны иметь чистоту поверхности, соответствующую девятому классу, радиус закругления должен быть не менее 2—3 мм; уменьшение его приводит к снижению пробивного напряжения пленки.
www.stroitelstvo-new.ru
