Industriel og kunsthåndværket aluminiumanodiseringsmetode

Anodiserende aluminium (anodisk oxidation) er den proces, hvormed der dannes en oxidbelægning på overfladen af ​​et metal. Oxidbelægningens hovedopgave er at beskytte aluminiumsoverfladen mod oxidation, der opstår som følge af interaktion mellem dette metal og luft. Anodisering er ikke beregnet til ikke at ødelægge den film, der dannes under oxidation (den udfører en beskyttende funktion), men at gøre den mere holdbar. I denne henseende ligner anodisering en fremgangsmåde, såsom oxidationsforbrænding.

Indhold:

• Anodiserende teknologi
• Forberedende proces
• Kemisk behandling
• fastsættelse
• Andre metoder til anodisering
• Hjemanodisering
• Forberedelse af opløsning
• anodisering

Anodisk oxidationsteknologi bruges til at styrke ikke kun aluminium og dets legeringer, men også andre metaller. For eksempel bruges oxidbelægninger til at beskytte titan og magnesium.

Ud over at styrke overfladelaget har anodisering følgende mål:

• udjævning af forskellige overfladefejl (flis, ridser osv.);
• forbedring af materialets klæbemæssige egenskaber (maling klæber meget bedre til en oxidfilm end til bare metal);
• forbedring af metalets udseende;
• giver metallet forskellige dekorative effekter (for eksempel kan du oprette en efterligning af guld, sølv, perler).

Anodiserende teknologi

Anodiseringsprocessen kan opdeles i tre dele:

• forberedende proces;
• kemisk behandling;
• konsolidering.

Forberedende proces

På dette trin underkastes aluminiumprofilen mekanisk og elektrokemisk behandling. Bearbejdning refererer til rengøring af metal, dets slibning og affedtning. Derefter anbringes produktet først i en alkalisk opløsning til ætsning og overføres derefter til syre til afklaring. Forberedelsen afsluttes ved at skylle overfladen. Desuden udføres vask flere gange for fuldstændigt at fjerne sure stoffer fra metallet.

Kemisk behandling

Kemisk oxidation af aluminium er behandlingen af ​​metal i en elektrolyt. Opløsninger af forskellige syrer (svovlsyre, krom, oxalsyre, sulfosalicylsyre) anvendes som elektrolytter. Undertiden sættes salt eller organisk syre til opløsningerne.

Den mest almindelige elektrolyt er svovlsyre. Og alligevel bruges denne elektrolyt ikke til behandling af produkter med kompleks form, hvorpå der er små huller eller huller. I sådanne tilfælde foretrækkes kromsyre. Men oxalsyre kan forbedre multi-farvede isoleringsbelægninger markant.

Kvaliteten af ​​processen afhænger af flere komponenter, herunder koncentration, temperatur og strømtæthed. Høje temperaturer accelererer anodisering. Desuden er filmen dannet blød og meget porøs. Hvis der kræves en hård belægning, påføres en lavere temperatur.

Kemisk oxidation af aluminium kan udføres ved temperaturer fra nul til plus 50 grader Celsius. Den aktuelle tæthed kan variere fra 1 til 3 ampere per kvadrat decimeter. Elektrolytkoncentrationen kan være i området 10-20%.

fastsættelse

Efter oxidation ser metallet ud som en porøs overflade (selv når du bruger den kolde tilstand). For at overfladen skal være stærk nok, skal disse porer lukkes. Dette gøres på en af ​​tre måder:

• dyppe produktet i varmt frisk vand;
• dampbehandling;
• placering af metal i den såkaldte "kolde opløsning".

Vær opmærksom! Hvis produktet males, er fixeringsprocessen ikke nødvendig, da malingsmaterialet naturligt vil fylde de eksisterende porer.

Der er tre typer aluminiumoxidationsudstyr:

• hoved (bade);
• betjening (jobsikkerhed);
• hjælpestof (levering af produkter til badet, klargøring, opbevaring osv.).

Andre metoder til anodisering

Foruden den klassiske metode, der er beskrevet ovenfor, kan fast, mikroarc og farveanodisering også anvendes. Disse metalforarbejdningsmetoder vil blive kort beskrevet nedenfor.

Opgaven med fast anodisering er at opnå en særlig holdbar mikrofilm. Teknikken er vidt brugt i flyproduktion, bilindustri og konstruktion. Et træk ved teknologien er, at ikke en, men flere elektrolytter er involveret på én gang. For eksempel kan oxalsyre, svovlsyre, citronsyre, vinsyre og borsyre anvendes i en enkelt proces. Under anodisering øges strømtætheden gradvist, og på grund af strukturelle ændringer i cellerne får filmen øget styrke.

Microarc-oxidation er en elektrokemisk proces, hvor overfladen af ​​aluminium oxideres, og på samme tid opstår der elektriske ladninger mellem anoden og elektrolytten. Teknikken gør det muligt at opnå belægninger af høj kvalitet med høj slidstyrke og vedhæftning.

En anden måde at anodisere er farve. Som navnet antyder er hovedopgaven til processen at ændre farven på delen.

Der er fire måder at farve anodisering på:

1. Adsorptionsfarvning. Det udføres ved at nedsænke produktet i et elektrolytbad. Det er også muligt at neddyppe delen i en opløsning med et farvestof opvarmet til en forudbestemt temperatur.
2. Elektrolytisk farvning (et andet navn er sortanodisering). En farveløs film opnås først, og derefter dyppes metallet i surt saltvand. Ved udgangen kan produktets farve variere fra sort til en svag bronze nuance. Sorte toner af aluminium er især efterspurgte i byggebranchen.
3. Interferensfarvning. Teknologien ligner elektrolytisk farvning, men ved at skabe et specielt reflekterende lag er farvenuancerne meget mere forskellige.
4. Integreret farvning. Teknologien blander elektrolyt med organiske salte.

Hjemanodisering

Selvanodisering udføres næsten altid ved den kolde metode. De fleste virksomheder, der leverer lignende tjenester, overholder den samme teknologi. Den kolde teknik kaldes på grund af det faktum, at der i processen med at skabe en film ikke er behov for høje temperaturer: arbejdstemperaturområdet varierer mellem -10 og +10 grader Celsius.

Fordele ved koldanodisering:

1. Overfladelaget er temmelig tykt på grund af det faktum, at væksten og opløsningen af ​​oxidfilmen fra dens ydre og indre sider er forskellige.
2. Filmen kommer meget holdbar ud.
3. Forarbejdet metal er yderst modstandsdygtigt over for korrosion.

Den eneste ulempe ved teknikken er vanskeligheden ved at male metallet yderligere med materialer baseret på organisk stof. Imidlertid får metallet uanset dets egenskaber under alle omstændigheder en naturlig farve. Farve kan variere fra oliven til sort eller grålig.

Til arbejdet har du brug for følgende:

• badekar (aluminiumsbeholdere til anodisering samt et par glas eller plast - til fremstilling af opløsninger);
• forbindelsesledninger af aluminium;
• 12 volt spændingskilde;
• rheostat;
• amperemeter.

Forberedelse af opløsning

Som nævnt ovenfor er hovedelektrolytten til anodisering svovlsyre. Uden for produktionsanlægget er brugen af ​​en sådan elektrolyt imidlertid farlig. Derfor bruges der normalt sodavand derhjemme.

Forberedelse af opløsning:

1. Vi tilbereder 2 opløsninger - soda og saltsyre. Komponenterne hældes i beholdere med destilleret varmt vand i et forhold på 1 til 9.
2. Bland opløsningen godt, og lad den brygge.
3. Tøm opløsningen i en anden beholder, så sodafældningen ikke kommer dertil. Resultatet af anodisering afhænger i vid udstrækning af opløsningens renhed.

anodisering

Først og fremmest skal du forberede delen. Den forberedende proces har til opgave at rengøre, slibe og affedte overfladen inden anodisering. Hvis produktet ikke fjerner synlige defekter, vil den resulterende film ikke være i stand til at skjule dem, da dens tykkelse ikke overstiger 1/20 mm. Lige før anodisering blandes begge opløsninger i en skål.

Anodiseringsbeholderen skal være stor nok, så delen kan være nedsænket i den. Desuden skal delen fastgøres, så den ikke berører bunden af ​​opvasken. For at gøre dette kan du bruge stativet eller enhver anden mulighed - efter eget skøn. Du skal også nøje overveje spørgsmålet om fastsættelse af delen, da der efter anodisering på fixeringsstederne er spor.

Der leveres strøm i mindst 30 minutter. Behovet for at afslutte anodisering indikeres af en ændring i delens farve. Når delen er klar, skal du slukke for spændingen og fjerne metallet fra badet.

Efter fjernelse skylles emnet grundigt. For at sikre et resultat af høj kvalitet skal du lægge metallet i en manganopløsning i 15 minutter. Derefter skyller vi først delen i varmt og derefter i koldt vand. Tør derefter metallet. Hvis teknologien ikke er ødelagt, får produktet en lysegrå tone. Arbejdet, der udføres kvalitativt, er angivet med en ensartet overfladefarve, fraværet af striber og pletter.

Den sidste fase af anodisering er filmfixing. Det er nødvendigt at lukke de mikroskopiske porer, der er til stede i filmovertrækket. For at gøre dette, læg metallet i en beholder med destilleret vand og kog i en halv time.

Om ønsket kan en metaloverflade også males eller lakkeres. Malingslaget påføres ved nedsænkning.

Så anodisering af aluminium kan udføres på forskellige måder. Dog er der kun koldmetalbehandling med soda og saltopløsninger tilgængelige derhjemme. Det er også værd at bemærke, at der, med forbehold af teknologiske krav, uanset typen af ​​løsning, ikke er nogen signifikant forskel i kvaliteten af ​​de opnåede overflader.