Alumiinin anodisointi (anodinen hapetus) on prosessi, jolla metallin pinnalle muodostuu oksidipäällyste. Oksidipinnoitteen päätehtävänä on suojata alumiinin pinta hapettumiselta, joka johtuu tämän metallin vuorovaikutuksesta ilman kanssa. Anodisoinnin tarkoituksena ei ole tuhota hapetuksen aikana muodostunutta kalvoa (se suorittaa suojaavan tehtävän), mutta tehdä siitä kestävämpää. Tässä suhteessa anodisointi on samanlainen kuin menetelmä, kuten hapetuskiillotus.
- Anodisointitekniikka
- Valmisteluprosessi
- Kemiallinen käsittely
- kiinnitys
- Muut anodisointimenetelmät
- Kodin anodisointi
- Liuoksen valmistelu
- anodisointi
Anodista hapettustekniikkaa käytetään alumiinin ja sen seosten lisäksi myös muiden metallien lujittamiseen. Esimerkiksi oksidipäällysteitä käytetään titaanin ja magnesiumin suojaamiseen.
Pintakerroksen vahvistamisen lisäksi anodisoinnilla on seuraavat tavoitteet:
- erilaisten pintavikojen (sirut, naarmut jne.) tasoittaminen;
- materiaalin tarttuvuusominaisuuksien parantaminen (maali tarttuu paljon paremmin oksidikalvoon kuin paljaaseen metalliin);
- metallin ulkonäön parantaminen;
- antaa metallille erilaisia koriste-tehosteita (esimerkiksi voit luoda kullan, hopean, helmen jäljitelmän).
Anodisointitekniikka
Anodisointiprosessi voidaan jakaa kolmeen osaan:
- valmisteluprosessi;
- kemiallinen käsittely;
- vakauttamista.
Valmisteluprosessi
Tässä vaiheessa alumiiniprofiili käsitellään mekaanisesti ja sähkökemiallisesti. Koneistolla tarkoitetaan metallin puhdistamista, hiomista ja rasvanpoistoa. Seuraavaksi tuote asetetaan ensin emäksiseen liuokseen etsausta varten ja siirretään sitten happamaan selkeyttämistä varten. Valmistelu päättyy huuhtelemalla pinta. Lisäksi pesu suoritetaan useita kertoja happamien aineiden poistamiseksi kokonaan metallista.
Kemiallinen käsittely
Alumiinin kemiallinen hapetus on metallin prosessointi elektrolyytissä. Elektrolyytteinä käytetään erilaisten happojen (rikkihappo, kromi, oksaali, sulfosalisyyli) liuoksia. Joskus liuoksiin lisätään suolaa tai orgaanista happoa.
Yleisin elektrolyytti on rikkihappo. Ja vielä, tätä elektrolyyttiä ei käytetä monimutkaisten tuotteiden käsittelyyn, joilla on pieniä reikiä tai rakoja. Tällaisissa tapauksissa kromihappo on edullinen. Mutta oksaalihappo voi parantaa merkittävästi monivärisiä eristepinnoitteita.
Prosessin laatu riippuu useista komponenteista, mukaan lukien pitoisuus, lämpötila ja virrantiheys. Korkeat lämpötilat nopeuttavat eloksointia. Lisäksi kalvo on muodostettu pehmeäksi ja erittäin huokoiseksi. Jos tarvitaan kovaa pinnoitetta, käytetään alhaisempaa lämpötilaa.
Alumiinin kemiallinen hapetus voidaan suorittaa lämpötiloissa nollasta +50 celsiusasteeseen. Virrantiheys voi vaihdella välillä 1 - 3 ampeeria neliömetriä kohti. Elektrolyyttikonsentraatio voi olla alueella 10-20%.
sisältöön ↑kiinnitys
Hapetuksen jälkeen metalli näyttää huokoiselta pinnalta (jopa käytettäessä kylmämoodia). Jotta pinta olisi riittävän luja, näiden huokosten on oltava kiinni. Tämä tehdään yhdellä kolmesta tapaa:
- upottamalla tuote kuumaan raikkaaseen veteen;
- höyrykäsittely;
- metallin sijoittaminen ns. "kylmään liuokseen".
Kiinnitä huomiota! Jos tuote maalataan, kiinnitysprosessia ei tarvita, koska maalimateriaali täyttää luonnollisesti olemassa olevat huokoset.
Alumiinin hapetuslaitteita on kolme tyyppiä:
- pää (kylpy);
- palveleminen (työturvallisuus);
- ylimääräinen (tuotteiden toimittaminen kylpyyn, valmistelu, varastointi jne.).
Muut anodisointimenetelmät
Edellä kuvatun klassisen menetelmän lisäksi voidaan käyttää myös kiinteää, mikroarkki- ja värianodisointia. Näitä metallinkäsittelymenetelmiä kuvataan lyhyesti jäljempänä.
Kiinteän anodisoinnin tehtävänä on saada erityisen kestävä mikrofilmi. Tekniikkaa käytetään laajalti lentokoneiden valmistuksessa, auto- ja rakennusalalla. Tekniikan piirre on, että mukana ei ole yksi, vaan useita elektrolyyttejä kerralla. Esimerkiksi oksaali-, rikki-, sitruuna-, viini- ja boorihappoja voidaan käyttää yhdessä prosessissa. Anodisoinnin aikana virrantiheys kasvaa vähitellen, ja solujen rakenteellisten muutosten vuoksi kalvo saa lisää voimaa.
Mikroarkkihapetus on sähkökemiallinen prosessi, jossa alumiinin pinta hapetetaan, ja samalla anodin ja elektrolyytin välillä tapahtuu sähkövarauksia. Tekniikka mahdollistaa erityisen korkealaatuisten pinnoitteiden aikaansaamisen, joilla on korkea kulutuskestävyys ja tarttuvuus.
Toinen tapa anodisoida on väri. Kuten nimestä voi päätellä, prosessin päätehtävänä on muuttaa osan väriä.
Anodisointi väritetään neljällä tavalla:
- Adsorptiovärjäys. Se suoritetaan upottamalla tuote elektrolyyttihauteeseen. On myös mahdollista upottaa osa liuokseen väriaineella, joka on kuumennettu ennalta määrättyyn lämpötilaan.
- Elektrolyyttinen värjäys (toinen nimi on musta anodisointi). Ensin saadaan väritön kalvo, ja sitten metalli upotetaan happamaan suolaliuokseen. Lähdössä tuotteen väri voi vaihdella mustasta vaaleaseen pronssiin. Alumiinin mustat sävyt ovat erityisen kysyttyjä rakennusteollisuudessa.
- Häiriövärjäys. Teknologia on samanlainen kuin elektrolyyttinen värjäys, mutta erityisen heijastavan kerroksen luomisen vuoksi värisävyt ovat paljon monimuotoisempia.
- Integroitu värjäys. Teknologia on elektrolyytin sekoittaminen orgaanisiin suoloihin.
sisältöön ↑
Kodin anodisointi
Itseanodisointi suoritetaan melkein aina kylmällä menetelmällä. Useimmat yritykset, jotka tarjoavat samanlaisia palveluja, noudattavat samaa tekniikkaa. Kylmätekniikkaa kutsutaan siitä syystä, että kalvon luomisprosessissa ei tarvita korkeita lämpötiloja: työlämpötila-alue on -10 - +10 celsiusastetta.
Kylmäanodisoinnin edut:
- Pintakerros on melko paksu johtuen siitä, että oksidikalvon kasvu ja liukeneminen sen ulko- ja sisäpuolelta ovat erilaisia.
- Elokuva tulee erittäin kestäväksi.
- Käsitelty metalli on erittäin korroosionkestävä.
Ainoa tekniikan haittapuoli on metallin lisämaalauksen vaikeus orgaanisiin aineisiin perustuvilla materiaaleilla. Metalli, kuitenkin ominaisuuksistaan riippumatta, saa joka tapauksessa luonnollisen värin. Väri voi vaihdella oliivista mustan tai harmahtavaan.
Työtä varten tarvitset seuraavat:
- kylpyammeet (alumiinisäiliöt anodisointia varten sekä pari lasia tai muovia - liuosten valmistukseen);
- alumiini kytkentäjohdot;
- 12 voltin jännitelähde;
- rheostat;
- ampeerimittari.
Liuoksen valmistelu
Kuten edellä mainittiin, anodisoinnin pääelektrolyytti on rikkihappo. Valmistuslaitoksen ulkopuolella tällaisen elektrolyytin käyttö on kuitenkin vaarallista. Siksi kotona käytetään yleensä soodaa.
Liuoksen valmistelu:
- Valmistamme 2 liuosta - soodaa ja suolaliuosta. Komponentit kaadetaan astioihin, joissa on tislattua lämmintä vettä suhteessa 1 - 9.
- Sekoita liuos hyvin ja anna sen hautua.
- Valuta liuos toiseen astiaan niin, että soodasaostumaa ei pääse sinne. Anodisoinnin tulos riippuu suurelta osin liuoksen puhtaudesta.
anodisointi
Ensinnäkin, sinun on valmisteltava osa. Valmisteluprosessin tehtävänä on puhdistaa, jauhaa ja rasvattaa pinta ennen anodisointia. Jos tuote ei poista näkyviä vikoja, tuloksena oleva kalvo ei pysty piilottamaan niitä, koska sen paksuus ei ylitä 1/20 mm. Sekoita molemmat liuokset juuri ennen anodisointia yhteen kulhoon.
Anodisointisäiliön on oltava riittävän suuri, jotta osa voidaan upottaa siihen kokonaan. Lisäksi osa on kiinnitettävä siten, että se ei koske astian pohjaa. Voit käyttää tätä telineellä tai millä tahansa muulla vaihtoehdolla - oman harkintansa mukaan. Sinun on myös harkittava huolellisesti osan kiinnittämistä, koska anodisoinnin jälkeen kiinnityspaikoissa on jälkiä.
Virta syötetään vähintään 30 minuutin ajan. Anodisoinnin täydellisen tarpeen osoittaa osan värin muutos. Kun osa on valmis, sammuta jännite ja poista metalli kylvystä.
Huuhtele työkappale huolellisesti poiston jälkeen. Korkean tuloksen varmistamiseksi laita metalli mangaaniliuokseen 15 minuutiksi. Huuhtelemme sitten osa ensin lämpimällä ja sitten kylmällä vedellä. Kuivaa seuraavaksi metalli. Jos tekniikkaa ei rikota, tuote saa vaaleanharmaan sävyn. Laadullisesti tehdystä työstä osoittaa tasainen pintaväri, raitojen ja pisteiden puuttuminen.
Viimeinen anodisointivaihe on kalvon kiinnitys. On tarpeen sulkea kalvopäällysteessä olevat mikroskooppiset huokoset. Aseta tämä metalli astiaan, jossa on tislattua vettä, ja keitä puoli tuntia.
Haluttaessa metallipinta voidaan myös maalata tai lakata. Maalikerros levitetään upottamalla.
Joten alumiinin eloksointi voidaan suorittaa monin tavoin. Kotona on kuitenkin saatavana vain kylmämetallikäsittely sooda- ja suolaliuoksella. On myös syytä huomata, että teknisistä vaatimuksista riippumatta ratkaisutyypistä riippumatta saatujen pintojen laadussa ei ole merkittäviä eroja.
