Alumīnija anodēšana (anodiskā oksidēšana) ir process, kura laikā uz metāla virsmas veidojas oksīda pārklājums. Oksīda pārklājuma galvenais uzdevums ir aizsargāt alumīnija virsmu no oksidācijas, kas rodas šī metāla mijiedarbībā ar gaisu. Anodēšana ir paredzēta nevis oksidācijas laikā izveidotās plēves iznīcināšanai (tā veic aizsargājošu funkciju), bet gan tās izturības uzlabošanai. Šajā sakarā anodēšana ir līdzīga metodei, piemēram, oksidēšanai.
- Anodēšanas tehnoloģija
- Sagatavošanas process
- Ķīmiskā apstrāde
- Stiprināšana
- Citas anodēšanas metodes
- Mājas anodēšana
- Šķīduma sagatavošana
- Anodēšana
Anodiskās oksidācijas tehnoloģija tiek izmantota, lai stiprinātu ne tikai alumīniju un tā sakausējumus, bet arī citus metālus. Piemēram, titāna un magnija aizsardzībai tiek izmantoti oksīdu pārklājumi.
Papildus virsmas slāņa nostiprināšanai anodēšanai ir šādi mērķi:
- dažādu virsmas defektu (šķembu, skrambu utt.) izlīdzināšana;
- materiāla adhēzijas īpašību uzlabošana (krāsa daudz labāk pielīp oksīda plēvei nekā plikam metālam);
- metāla izskata uzlabošana;
- piešķirot metālam dažādus dekoratīvos efektus (piemēram, jūs varat izveidot zelta, sudraba, pērļu imitāciju).
Anodēšanas tehnoloģija
Anodēšanas procesu var sadalīt trīs daļās:
- sagatavošanās process;
- ķīmiskā apstrāde;
- stiprinājums.
Sagatavošanas process
Šajā posmā alumīnija profils tiek pakļauts mehāniskai un elektroķīmiskai apstrādei. Apstrāde attiecas uz metāla tīrīšanu, tā slīpēšanu un attaukošanu. Pēc tam produktu vispirms ievieto sārmainā šķīdumā kodināšanai un pēc tam pārnes skābē dzidrināšanai. Sagatavošanu pabeidz, noskalojot virsmu. Turklāt mazgāšanu vairākas reizes veic, lai no metāla pilnībā noņemtu skābās vielas.
Ķīmiskā apstrāde
Alumīnija ķīmiskā oksidēšana ir metāla apstrāde elektrolītā. Kā elektrolīti izmanto dažādu skābju (sērskābes, hroma, skābeņskābes, sulfosalicilskābes) šķīdumus. Dažreiz šķīdumiem pievieno sāli vai organisko skābi.
Visizplatītākais elektrolīts ir sērskābe. Neskatoties uz to, šo elektrolītu neizmanto sarežģītas formas produktu pārstrādei, uz kuriem ir mazi caurumi vai spraugas. Šādos gadījumos priekšroka dodama hromskābei. Bet skābeņskābe var ievērojami uzlabot daudzkrāsainus izolācijas pārklājumus.
Procesa kvalitāte ir atkarīga no vairākiem komponentiem, ieskaitot koncentrāciju, temperatūru un strāvas blīvumu. Augsta temperatūra paātrina anodēšanu. Turklāt plēve ir mīksta un ļoti poraina. Ja nepieciešams ciets pārklājums, tiek piemērota zemāka temperatūra.
Alumīnija ķīmisko oksidēšanu var veikt temperatūrā no nulles līdz plus 50 grādiem pēc Celsija. Pašreizējais blīvums var mainīties no 1 līdz 3 ampēriem uz kvadrātmetru decimetru. Elektrolītu koncentrācija var būt diapazonā no 10 līdz 20%.
uz saturu ↑Stiprināšana
Pēc oksidācijas metāls izskatās kā poraina virsma (pat ja tiek izmantots aukstais režīms). Lai virsma būtu pietiekami stipra, šīm porām jābūt aizvērtām. To veic vienā no trim veidiem:
- produkta iegremdēšana karstā svaigā ūdenī;
- tvaika apstrāde;
- metāla ievietošana tā sauktajā "aukstajā šķīdumā".
Pievērs uzmanību! Ja produkts tiks krāsots, stiprināšanas process nav nepieciešams, jo krāsas materiāls dabiski aizpilda esošās poras.
Ir trīs veidu alumīnija oksidācijas iekārtas:
- galvenā (vannas);
- kalpošana (darba drošība);
- palīgdarbības (produktu piegāde vannai, sagatavošana, uzglabāšana utt.).
Citas anodēšanas metodes
Papildus iepriekš aprakstītajai klasiskajai metodei var izmantot arī cietvielu, mikroarku un krāsu anodēšanu. Šīs metāla apstrādes metodes īsumā tiks aprakstītas zemāk.
Cietās anodēšanas uzdevums ir iegūt īpaši izturīgu mikrofilmu. Šo paņēmienu plaši izmanto gaisa kuģu ražošanā, automobiļu ražošanā un būvniecībā. Tehnoloģijas iezīme ir tāda, ka vienlaikus tiek iesaistīts ne viens, bet vairāki elektrolīti. Piemēram, skābeņskābi, sērskābi, citronskābi, vīnskābi un borskābes var izmantot vienā procesā. Anodēšanas laikā strāvas blīvums pakāpeniski palielinās, un šūnu strukturālo izmaiņu dēļ plēve iegūst lielāku izturību.
Mikroarka oksidēšana ir elektroķīmisks process, kurā oksidējas alumīnija virsma, un tajā pašā laikā starp anodu un elektrolītu notiek elektriski lādiņi. Šis paņēmiens ļauj iegūt īpaši augstas kvalitātes pārklājumus ar augstu nodilumizturības un adhēzijas līmeni.
Vēl viens anodēšanas veids ir krāsa. Kā norāda nosaukums, procesa galvenais uzdevums ir mainīt detaļas krāsu.
Ir četri anodēšanas krāsu veidi:
- Adsorbcijas krāsošana. To veic, iegremdējot produktu elektrolītu vannā. Ir iespējams arī iegremdēt daļu šķīdumā ar krāsvielu, kas uzkarsēta līdz iepriekš noteiktai temperatūrai.
- Elektrolītiska iekrāsošana (cits nosaukums ir melnā anodēšana). Vispirms iegūst bezkrāsainu plēvi, un pēc tam metālu iemērc skābā fizioloģiskajā šķīdumā. Izvadē izstrādājuma krāsa var mainīties no melnas līdz vāji bronzas nokrāsai. Alumīnija melnie toņi ir īpaši pieprasīti būvniecības nozarē.
- Traucējumu krāsošana. Tehnoloģija ir līdzīga elektrolītiskajai krāsošanai, taču, pateicoties īpaša atstarojoša slāņa izveidošanai, krāsu nokrāsas ir daudz daudzveidīgākas.
- Integrēta krāsošana. Tehnoloģija ir elektrolīta sajaukšana ar organiskajiem sāļiem.
uz saturu ↑
Mājas anodēšana
Pašu anodēšanu gandrīz vienmēr veic ar auksto metodi. Lielākā daļa uzņēmumu, kas sniedz līdzīgus pakalpojumus, ievēro to pašu tehnoloģiju. Aukstā tehnika tiek saukta sakarā ar to, ka filmas veidošanas procesā nav nepieciešama augsta temperatūra: darba temperatūras diapazons svārstās no -10 līdz +10 grādiem pēc Celsija.
Aukstā anodēšanas priekšrocības:
- Virsmas slānis ir diezgan biezs, pateicoties tam, ka oksīda plēves augšana un izšķīšana no tās ārējās un iekšējās puses ir atšķirīga.
- Filma iznāk ļoti izturīga.
- Apstrādāts metāls ir ļoti izturīgs pret koroziju.
Vienīgais tehnikas trūkums ir grūtības metālu tālāk krāsot ar materiāliem, kuru pamatā ir organiskās vielas. Tomēr metāls, neatkarīgi no tā īpašībām, jebkurā gadījumā iegūst dabisku krāsu. Krāsa var mainīties no olīvu līdz melnai vai pelēcīgai.
Darbam jums būs nepieciešams:
- vannas (alumīnija trauki anodēšanai, kā arī stikla vai plastmasas pāris - šķīdumu ražošanai);
- alumīnija savienojošie vadi;
- 12 voltu sprieguma avots;
- reostats;
- ampērmetrs.
Šķīduma sagatavošana
Kā minēts iepriekš, galvenais anodēšanas elektrolīts ir sērskābe. Tomēr ārpus ražotnes šāda elektrolīta lietošana ir bīstama. Tāpēc mājās parasti tiek izmantota soda.
Šķīduma sagatavošana:
- Mēs sagatavojam 2 šķīdumus - sodas un sālsskābes. Komponentus ielej traukos ar destilētu siltu ūdeni proporcijā no 1 līdz 9.
- Labi samaisa šķīdumu un ļauj tam uzvārīties.
- Ielejiet šķīdumu citā traukā, lai tajā nenonāktu soda nogulsnes. Anodēšanas rezultāts lielā mērā ir atkarīgs no šķīduma tīrības.
Anodēšana
Pirmkārt, jums ir jāsagatavo daļa. Sagatavošanas procesa uzdevums ir pirms anodēšanas virsmu notīrīt, sasmalcināt un attaukot. Ja izstrādājums nenoņem redzamus defektus, iegūtā plēve tos nevarēs paslēpt, jo tā biezums nepārsniedz 1/20 mm. Tieši pirms anodēšanas abus šķīdumus samaisa vienā bļodā.
Anodēšanas tvertnei jābūt pietiekami lielai, lai daļu varētu pilnībā iegremdēt tajā. Turklāt daļa ir jānostiprina tā, lai nepieskartos trauku apakšai. Lai to izdarītu, jūs varat izmantot statīvu vai jebkuru citu iespēju - pēc saviem ieskatiem. Jums arī rūpīgi jāapsver jautājums par detaļas nostiprināšanu, jo pēc anodēšanas fiksācijas vietās būs pēdas.
Barošana tiek nodrošināta vismaz 30 minūtes. Nepieciešamību pabeigt anodēšanu norāda detaļas krāsas izmaiņas. Kad detaļa ir gatava, izslēdziet spriegumu un noņemiet metālu no vannas.
Pēc noņemšanas rūpīgi izskalojiet sagatavi. Lai nodrošinātu augstas kvalitātes rezultātu, 15 minūtes ielieciet metālu mangāna šķīdumā. Tad mēs vispirms noskalojam daļu siltā un pēc tam aukstā ūdenī. Pēc tam nosusiniet metālu. Ja tehnoloģija netiek salauzta, izstrādājums iegūs gaiši pelēku toni. Kvalitatīvi veikto darbu norāda vienota virsmas krāsa, svītras un plankumi.
Anodēšanas pēdējais posms ir plēves nostiprināšana. Ir jāaizver mikroskopiskās poras, kas atrodas plēves pārklājumā. Lai to izdarītu, ielieciet metālu traukā ar destilētu ūdeni un vāriet pusstundu.
Ja vēlaties, metāla virsmu var arī krāsot vai lakot. Krāsas kārtu uzklāj iegremdējot.
Tātad alumīnija anodēšanu var veikt dažādos veidos. Tomēr mājās ir pieejama tikai aukstā metāla apstrāde ar sodas un fizioloģisko šķīdumu. Ir arī vērts atzīmēt, ka, ievērojot tehnoloģiskās prasības, neatkarīgi no risinājuma veida, iegūto virsmu kvalitātē nav būtisku atšķirību.
