Industriell och konstgjord aluminiumanodiseringsmetod

Anodiserande aluminium (anodisk oxidation) är processen genom vilken en oxidbeläggning bildas på ytan av en metall. Huvuduppgiften för oxidbeläggningen är att skydda aluminiumytan från oxidation som härrör från interaktion mellan denna metall och luft. Anodisering är inte avsedd att förstöra den film som bildas under oxidation (den har en skyddande funktion) utan att göra den mer hållbar. I detta avseende liknar anodisering en metod såsom oxidationsbränning.

innehåll:

• Anodiserande teknik
• Förberedande process
• Kemisk behandling
• fixerings
• Andra metoder för anodisering
• Hemanodisering
• Lösningsförberedelse
• anodisering

Anodisk oxidationsteknik används för att stärka inte bara aluminium och dess legeringar, utan också andra metaller. Exempelvis används oxidbeläggningar för att skydda titan och magnesium.

Förutom att förstärka ytskiktet har anodisering följande mål:

• utjämning av olika ytdefekter (flis, repor etc.);
• förbättra materialets vidhäftande egenskaper (färg vidhäftar mycket bättre på en oxidfilm än till bar metall);
• förbättra utseendet på metallen;
• ger metallen olika dekorativa effekter (till exempel kan du skapa en imitation av guld, silver, pärlor).

Anodiserande teknik

Anodiseringsprocessen kan delas in i tre delar:

• förberedande process;
• kemisk behandling;
• konsolidering.

Förberedande process

I detta skede underkastas aluminiumprofilen mekanisk och elektrokemisk bearbetning. Bearbetning avser rengöring av metall, dess slipning och avfettning. Därefter placeras produkten i en alkalisk lösning för etsning och överförs sedan till syra för klargöring. Beredningen avslutas genom att spola ytan. Tvättning utförs dessutom flera gånger för att helt ta bort sura ämnen från metallen.

Kemisk behandling

Kemisk oxidation av aluminium är bearbetning av metall i en elektrolyt. Lösningar av olika syror (svavelsyra, krom, oxalsyra, sulfosalicylsyra) används som elektrolyter. Ibland tillsätts salt eller organisk syra till lösningarna.

Den vanligaste elektrolyten är svavelsyra. Och ändå används inte denna elektrolyt för bearbetning av produkter med komplex form, på vilka det finns små hål eller luckor. I sådana fall föredrages kromsyra. Men oxalsyra kan förbättra flerfärgade isoleringsbeläggningar avsevärt.

Processens kvalitet beror på flera komponenter, inklusive koncentration, temperatur och strömtäthet. Höga temperaturer påskyndar anodiseringen. Dessutom är filmen bildad mjuk och mycket porös. Om en hård beläggning krävs appliceras en lägre temperatur.

Kemisk oxidation av aluminium kan utföras vid temperaturer från noll till plus 50 grader Celsius. Strömtätheten kan variera från 1 till 3 ampère per kvadrat decimeter. Elektrolytkoncentrationen kan ligga i intervallet 10-20%.

fixerings

Efter oxidation ser metallen ut som en porös yta (även vid kallläge). För att ytan ska vara tillräckligt stark måste dessa porer vara stängda. Detta görs på ett av tre sätt:

• doppa produkten i varmt färskt vatten;
• ångbehandling;
• placeringen av metall i den så kallade "kalla lösningen".

Var uppmärksam! Om produkten målas är fixeringsprocessen inte nödvändig, eftersom färgmaterialet naturligtvis kommer att fylla de befintliga porerna.

Det finns tre typer av aluminiumoxidationsutrustning:

• huvud (bad);
• servering (jobbsäkerhet);
• hjälpmedel (leverans av produkter till badet, beredning, förvaring etc.).

Andra metoder för anodisering

Förutom den ovan beskrivna klassiska metoden, kan fast, mikroark och färganodisering också användas. Dessa metallbearbetningsmetoder kommer att beskrivas kort nedan.

Uppgiften med fast anodisering är att erhålla en särskilt hållbar mikrofilm. Tekniken används allmänt inom flygplanstillverkning, bilindustri och konstruktion. En del av tekniken är att inte en utan flera elektrolyter är involverade samtidigt. Exempelvis kan oxalsyra, svavelsyra, citronsyra, vinsyra och borsyra användas i en enda process. Under anodisering ökar strömtätheten gradvis och på grund av strukturella förändringar i cellerna får filmen ökad styrka.

Microarc-oxidation är en elektrokemisk process där aluminiumytan oxideras, och samtidigt uppstår elektriska laddningar mellan anoden och elektrolyten. Tekniken gör det möjligt att få beläggningar av hög kvalitet med hög slitstyrka och vidhäftning.

Ett annat sätt att anodisera är färg. Som namnet antyder är processens huvuduppgift att ändra färg på delen.

Det finns fyra sätt att färga anodisering på:

1. Adsorptionsfärgning. Det utförs genom att nedsänka produkten i ett elektrolytbad. Det är också möjligt att fördjupa delen i en lösning med ett färgämne upphettat till en förutbestämd temperatur.
2. Elektrolytisk färgning (ett annat namn är svartanodisering). En färglös film erhålls först och sedan doppas metallen i sur saltlösning. Vid utgången kan produktens färg variera från svart till en svag bronsfärgad färg. Svarta toner av aluminium är särskilt efterfrågade i byggbranschen.
3. Störningsfärgning. Tekniken liknar elektrolytisk färgning, men på grund av skapandet av ett speciellt reflekterande lager är färgnyanser mycket mer varierande.
4. Integrerad färgning. Tekniken blandar elektrolyt med organiska salter.

Hemanodisering

Själv-anodisering utförs nästan alltid med den kalla metoden. De flesta företag som tillhandahåller liknande tjänster följer samma teknik. Den kalla tekniken kallas på grund av det faktum att i processen att skapa en film finns det inget behov av höga temperaturer: arbetstemperaturområdet varierar mellan -10 och +10 grader Celsius.

Fördelar med kallanodisering:

1. Ytskiktet är ganska tjockt på grund av att tillväxten och upplösningen av oxidfilmen från dess yttre och inre sidor är olika.
2. Filmen är mycket hållbar.
3. Bearbetad metall är mycket resistent mot korrosion.

Den enda nackdelen med tekniken är svårigheten att ytterligare måla metallen med material baserade på organiskt material. Emellertid får metallen, oavsett dess egenskaper, i alla fall en naturlig färg. Färgen kan variera från oliv till svart eller gråaktig.

För arbetet behöver du följande:

• badkar (aluminiumbehållare för anodisering, liksom ett par glas eller plast - för tillverkning av lösningar);
• aluminiumkablar;
• 12 volt spänningskälla;
• reostat;
• amperemeter.

Lösningsförberedelse

Som nämnts ovan är huvudelektrolyten för anodisering svavelsyra. Men utanför tillverkningsanläggningen är användningen av en sådan elektrolyt farlig. Därför används vanligtvis läsk.

Lösningsförberedelse:

1. Vi förbereder 2 lösningar - läsk och saltsyra. Komponenterna hälls i behållare med destillerat varmt vatten i förhållandet 1 till 9.
2. Blanda lösningen väl och låt den brygga.
3. Tappa lösningen i en annan behållare så att sodafällningen inte kommer dit. Resultatet av anodisering beror till stor del på lösningens renhet.

anodisering

Först och främst måste du förbereda delen. Förberedelseprocessens uppgift är att rengöra, slipa och avfetta ytan innan anodisering. Om produkten inte tar bort synliga defekter kan den resulterande filmen inte kunna dölja dem eftersom dess tjocklek inte överstiger 1/20 mm. Strax innan anodisering blandas båda lösningarna i en skål.

Anodiseringsbehållaren måste vara tillräckligt stor så att delen kan vara helt nedsänkt i den. Dessutom måste delen fixeras så att den inte vidrör diskens botten. För att göra detta kan du använda racket eller något annat alternativ - efter eget gottfinnande. Du måste också noga överväga frågan om fixering av delen, eftersom det efter spårning har anodiserats på fixeringsplatserna.

Strömmen levereras i minst 30 minuter. Behovet av att slutföra anodisering indikeras av en förändring i färgens färg på delen. När delen är klar, stäng av spänningen och ta bort metallen från badet.

Skölj arbetsstycket noggrant efter borttagning. För att säkerställa ett högkvalitativt resultat, placera metallen i en manganlösning i 15 minuter. Sedan sköljer vi först delen i varmt och sedan i kallt vatten. Torka sedan metallen. Om tekniken inte går sönder får produkten en ljusgrå ton. Arbetet kvalitativt indikeras av en enhetlig ytfärg, frånvaron av streck och fläckar.

Det sista steget av anodisering är filmfixering. Det är nödvändigt att stänga de mikroskopiska porerna som finns i filmbeläggningen. För att göra detta, lägg metallen i en behållare med destillerat vatten och koka i en halvtimme.

Om så önskas kan en metallyta även målas eller lackeras. Färgskiktet appliceras genom nedsänkning.

Så anodisering av aluminium kan utföras på olika sätt. Emellertid finns bara kallmetallbehandling med soda och saltlösningar hemma. Det är också värt att notera att det, med förbehåll för tekniska krav, oavsett typ av lösning, inte finns någon väsentlig skillnad i kvaliteten på de erhållna ytorna.