Начало анодизиран алуминий: технологична технология

Външната обработка на метални сплави се използва широко в различни области, за да се осигурят декоративни и защитни свойства. Анодирането (анодно окисление или окисление) също така позволява да се придадат структури и части със специални естетически или технически експлоатационни качества чрез образуването на филмово покритие. Обикновено такива процеси се организират в производството и строителството, но в ежедневието е възможно да се опрости анодирането на алуминия. В страната този процес се организира с помощта на налични химически материали и свързаното с тях техническо оборудване.

Преглед на технологиите

Процесът на анодиране се състои от няколко етапа на процеса, включително механично и химично приготвяне, директно създаване на покритие и, ако е необходимо, корекция и пречистване на продукта. Първичната механична обработка се извършва с цел да се елиминират драскотини, драскотини, вдлъбнатини и други дефекти по повърхността, които не позволяват качествено изпълнение на операцията. По-специално, цветното анодиране на алуминий изисква осигуряване на максимална гладкост на повърхностите на детайла, което ще му позволи да придаде естествен блясък с блясък. Обработката се извършва чрез шлайфане и полиране, но големите абразиви трябва да се изхвърлят. Най-добрият вариант ще се усети и почувства кръгове. Вече на този етап е възможно да се предвидят елементи от химическия препарат - например, като полираща паста се използва виенска вар или същата алуминиева смола. Понякога химическото електрополиране се извършва на специално оборудване.

Що се отнася до директната химическа подготовка, тя се извършва чрез операции по обезмасляване, ецване и избистряне. Вече в процеса на анодиране може да се извърши оцветяване или уплътняване. Отново, в домашната сфера, този метод на обработка се използва по-често за декоративна промяна на цвета. Анодиращият алуминий ви позволява да придадете детайла на светло сиво, черно, червено, синьо и други нюанси. Отделна категория на палитрата е заета от имитиращи цветове - например с ефект на стареене или „под бронз“.

Приготвяне на електролит

У дома, както вече беше споменато, поради ограничената наличност на химически материали е необходимо да се използват опростени методи за организиране на процеса. Главно на компромисното ниво се пада етапа на подготовка на електролита. Най-често, занаятчии използват за тази цел разтвор на сярна киселина, разредена в дестилирана вода. Тя може да бъде ограничена до чешмяна вода, но цветното анодиране на алуминий в този случай може да се окаже с лошо качество - по-специално, с ясни признаци на неравномерно покритие. Само дестилираната течност ще осигури разпределението на оптималната плътност на тока по цялата повърхност на детайла.

Сярната киселина може да бъде закупена в авто магазини. Той се продава открито за зареждане на батерии с електролитна смес. Необходимо е да се придобият състави за оловни батерии, които се продават в разредено състояние с плътност от около 1,27 грама на 1 m3. Смесете тази киселина с дестилирана вода нужда в съотношение 1: 1. Тоест, при приготвянето на електролита с пълнеж от 10-литрова баня, ще се изисква контейнер от сярна киселина с обем от 5 литра и същото количество чиста вода. И вече на етапа на разреждане на двата компонента е необходимо да се вземат предвид предпазните мерки, с които алуминият е анодизиран. У дома, без специална защита, можете да получите изгаряния в процеса на смесване на вода и сярна киселина. Рязкото добавяне на течност към корозивната среда ще предизвика кипене с изпускането на пръски. Поради това е важно да се организира добавянето на вода към киселината, така че водата да тече бавно и в тънък поток.

Подготвя се анодиращ резервоар

Анодирането се извършва в резервоар с електролит, който трябва да се подготви в отделен ред. За големи структури или части, трябва да използвате вана, а също и от алуминий. Малките парчета се обработват в контейнери, саксии или басейни, които могат да бъдат направени от пластмаса. Понякога неподходящи според характеристиките на контейнера са допълнително покрити с листове от този метал. Оптимално, ако дъното и стените са запечатани с алуминиев слой. Това ще ви позволи да разпределите равномерно тока, за да покриете всички страни на детайла. След това резервоарът трябва да бъде изолиран отвън. Факт е, че анодирането на алуминий у дома не позволява точен контрол на топлинния режим на корпуса на контейнера и неговото съдържание. Ето защо е необходимо предварително да се затопли структурата с помощта на пяна от пластмаса с дебелина 2-3 см. Ако планирате редовно да използвате анодиране, тогава можете да приготвите специална вана с фиксация на профила запечатана рамка и да излеете монтажната пяна.

На последния етап от подготовката на резервоара се прави оловен катод, който ще бъде свързан с банята. В тази част трябва да се има предвид, че площта на електрическия елемент трябва да бъде два пъти по-голяма от целевата площ на анодирания алуминий. С помощта на собствените си ръце катодът може да бъде направен от листово олово, отстранен от защитната обвивка от дебел кабел. Също така в този елемент трябва да бъдат предвидени малки отвори, които ще отделят газа по време на обработката.

Фиксираща част

Преди започване на процеса на анодиране, частта трябва да бъде здраво закрепена към висящите устройства за по-здрав електрически контакт. Препоръчително е да се използват алуминиеви конструкции или сплави на основата на титан с дюралин като устройство за окачване. Самото закрепване може да се направи с помощта на винтови или пружинни затягащи механизми. За допълнителна застраховка често се използва и тесен проводник от алуминий. Части от конструкцията, които не участват в контакт, трябва да бъдат изолирани. Това може да стане или с полиетиленова лента, или с киселинно устойчив лак. Вторият метод изисква допълнителна предпазливост, тъй като цветното анодиране на алуминий в домашни условия осигурява максимално изключване на фактори, влияещи върху повърхността на детайла. Това означава, че обработката с лак трябва да се извърши предварително, като повърхността напълно изсъхне. Също така имайте предвид, че свободният контакт на системата за окачване с материала на прицела може да причини прегряване на последния. Този ефект, от своя страна, ще доведе до разрушаване на оксидното покритие и намаляване на силата на нанесения филм.

Оптимален режим на обработка

оптимално температура за окисление варира от -10 до 10 ° С. Излизането извън тези граници включва определени рискове от гледна точка на получаване на висококачествено цветно покритие. По този начин ниската температура няма да позволи на домашната електрическа система да поддържа достатъчна за обработка сила на тока. Обратно, увеличаването на топлината ще направи възможно образуването на плътен слой, но филмът може да се окаже не толкова изразен в нюанса си. Въпреки това, анодирането на алуминий у дома в черно или светло сиво може да бъде доста добре изпълнено в подобрен термо режим. Друго нещо е, че механичното състояние на повърхностната структура на детайла ще се различава в различните области. Това се дължи на факта, че има неравномерно разпределение на топлината в целия обем на електролита. Трябва да се обърне внимание и на плътността на тока в анода. Препоръчва се да се поддържа стойност в диапазона от 1,6 - 4 ампера на 1 dm ² . При такова захранване с ток може да се получи плътно оцветен траен защитен слой. Намаляването на този индикатор ще осигури тънък слой, а увеличението ще допринесе за ецването на продукта.

Анодиращ процес

По времето, когато процесът започне, резервоарът, катодът с захранването, целевата част, окачената структура и електролитната смес трябва да бъдат подготвени. За регулиране на тока трябва да се свърже към електрическата верига променлив резистор. В резервоара трябва да има два обекта - подготвен катод от олово и заготовка. Когато се подава ток, процесът на освобождаване на кислород ще започне и частта ще получи увеличение на защитния слой. Ефективността на реакцията може да се прецени по интензивността на освобождаването на кислородни мехурчета, които бавно ще се отдалечат от повърхността на детайла. Що се отнася до времето за обработка, стандартната технология за анодиране на алуминий за малки елементи осигурява 20-30 минути. Големите заготовки се обработват в рамките на 30-60 минути. Когато детайлът е с тъмен матов цвят, той може да бъде потопен в разтвора анилинова боя с правилна сянка. За оцветяване се дава средно 15-20 минути.

Фиксиране на резултата от анодирането

Когато елементът има желания цвят, новият слой на повърхността ще трябва да бъде фиксиран. Необходимостта от допълнителна армировка се дължи на факта, че анодното покритие има пореста структура, която е лесно пропусклива за вода и въздух. Следователно, веднага след оцветяването трябва да се осигури затварянето на микропорите. Най-простият метод за постигане на този ефект е да се готви в дестилирана вряща вода. Тази процедура трябва да отнеме около 30-40 минути. Но ако процесът на анодиране на алуминий се извършва при ниска температура, тогава е по-добре да се откаже от този метод в полза на парната баня. Частта се държи под силното влияние на парогенератора и в продължение на 30 минути, след което се измива и суши.

Алтернативни методи

В този случай се разглежда най-простият метод за окисляване с електролит от сярна киселина. Но ако искате да получите по-висококачествено покритие, можете да използвате технологията за анодиране на алуминий в сулфосалициловата киселина, която образува тънки, но плътни слоеве покритие. Това се дължи на факта, че електролитът има минимален ефект върху метала по отношение на неговата разтворимост. Но този ефект, ако е необходимо, може да бъде възстановен чрез добавяне на същата сярна или оксалова киселина към активната смес. Обработката в двукомпонентна сулфосалицилатна среда също е широко разпространена. Напротив, поради бавното нарастване на температурата на анода, той позволява, като се запази малка сила на тока, да се натрупат дебели и трайни покрития.

Като алтернатива можем да предложим така наречения метод на студена оксидация. В този случай процесът се осъществява при условия на температура под нулата. Вече са забелязани рискове при използването на гранични температурни стойности, но тази опция се оправдава, когато е необходимо да се получи не декоративна, а защитна основа на повърхността. С други думи, студеното анодиране на алуминий при температура от около -10 ° С няма да осигури детайли с ясно изразена декоративна сянка, но ще направи външната му структура по-силна. Но, отново, този метод ще изисква използването на електрическо оборудване, което може стабилно да поддържа ток под напрежение повече от 12V.

Техника за безопасност

Както вече беше отбелязано, трябва да се спазват специални изисквания за безопасност при електролитни операции. Препоръчително е да се работи с ръкавици и очила. В същото време работният въздух също ще бъде опасен, така че процесът трябва да бъде организиран в стая с активна система за подаване и отвеждане на въздуха. Всички резервоари с експлозивни и запалими смеси трябва да бъдат отстранени от банята и електрическото оборудване, като се осигурява процесът на анодиране на алуминий. Вкъщи също има смисъл операцията да се извършва при наличие на ръчни средства за гасене. Специално внимание се отделя на последващото почистване на оборудването. Контейнерът и спомагателното оборудване трябва да бъдат измити в специални разтвори и остатъците от електролита трябва да се изхвърлят.

заключение

Окисляването на метали с киселини се използва главно като процедура за преработка при производствени условия. Но напоследък обикновените хора я гледат все по-често. За какво може да се изисква във вътрешната сфера такова покритие? Анодирането на алуминий позволява да се променят естетическите качества на материала, но в повечето случаи технологията се използва за практическа защита. Висококачественият окислен слой върху металната повърхност позволява минимизиране на корозионните процеси. В случая на алуминий това могат да бъдат автомобилни части, инженерно оборудване, покривни листове и елементи от други строителни конструкции. Има по-малко сложни методи за такава защита, но електрохимичната обработка чрез анодиране осигурява повишена степен на защита на металната конструкция от външни влияния.