Металлизацию и анодирование металлов: Анодирование металла, его процесс на производстве и в домашних условиях

Содержание

Анодирование металла, его процесс на производстве и в домашних условиях

Содержание статьи

В современном мире имеется большое количество методов обработки металлов и металлических изделий. Они применяются и в промышленных масштабах, и в домашних условиях.

Характеристики анодирования

Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления. Наращивание оксидной пленки осуществляется в проводящей среде. На поверхности металла такая пленка держится достаточно хорошо.

Наращивание оксидной пленки может осуществлять и благодаря методу повышения температурного режима. Однако при этом она получается низкой по прочности и не держится длительное время. Благодаря электрохимическому способу образования оксидной пленки она получается оптимальной толщины и отлично держится на поверхности материала.

Анодированию можно подвергать разные виды металлов. Основным требованием является то, что они должны иметь возможность образовывать только один оксид.

Он должен обладать максимальным уровнем устойчивости. Если металл обладает способностью образовывать сразу несколько оксидов, это может привести к тому, что пленка просто начнет трескаться и не появится защитного эффекта. Именно по этой причине только на редких промышленных объектах встречаются случаи анодирования железа или меди.

Кроме того оксидная пленка на поверхности металлов должна обладать пористой структурой. Это необходимо для того, чтобы электролиты лучше в нее проникали. В результате получается, что лишь небольшая часть всех имеющихся на земле металлов способны удовлетворять данным параметрам. К ним относятся алюминий, тантал, титан. В промышленной и бытовой сфере чаще всего встречается обработка при помощи анодирования алюминиевого материала.

Процесс анодирования

Технология анодирования различных видов металлов является несложной. Главное только иметь под рукой все необходимое для ее осуществления.

Она осуществляется в несколько этапов:

  • Подготовка металлов к образованию оксидной пленки.

На данном этапе проводятся подготовительные работы для анодирования. Они заключаются в том, чтобы тщательным образом очистить и отмыть поверхность металла. Сначала удаляются все загрязнения и налеты. Затем при помощи воды или специальных растворов проводится промывка материала. После этой процедуры его необходимо высушить.

  • Подготовка раствора

На данном этапе осуществляется подготовка раствора с кислой или любой другой средой и подключают к положительному плюсу источника тока.

  • Покрытие поверхности металлов или их сплавов оксидной пленкой.

На данном этапе осуществляется погружения металла или изделии я из него в приготовленный раствор.

Материалы для анодирования

Сегодня для анодирования используются различные металлические материалы.

В настоящее время выделяются такие виды анодирования в зависимости от используемых материалов, как:

Анодирование алюминия

Данный процесс сегодня встречается чаще всего. Он заключается в покрытии оксидной пленкой алюминиевого материала. Алюминий в процессе опускается в кислую среду, и к нему проводится положительный плюс источника тока. В результате на материале появляется тонкая оксидная пленка.

Анодирование титана

Всем известно, что титан относится к категории металлов, которые нашли широкое применение в промышленности, но они обладают низким уровнем износостойкости. Для придания ему прочности и устойчивости к разным условиям окружающей среды применяется процедура анодирования. При этом вся анодная обработка металла осуществляется в кислой среде при температуре от 40 до 50 градусов Цельсия.

Анодирование стали

Анодирование стали является сложным процессом. Для этого используется либо щелочная среда, либо кислая. В результате образуется оксидная пленка, которая придает высокий уровень прочности.

Анодирование меди

Медь является достаточно гибким видом металла. Для придания ей прочности используются различные методы. Одним из них является анодирование. Благодаря помещению медного материала в кислую среду, на поверхности образуется плотная пленка оксида, которая придает материалу большое количество полезных характеристик.

Таблица. Таблица совместимости металлов и сплавов
МатериалАлюминийБронзаДюральЛатуньМедьНикельОловоОловянно-свинцовый сплав (припой ПОС)Сталь нелегиро-ванная (углеро-дистая) / чугунХромЦинк
Алюминий Совм Не совм Совм Не совм Не совм Не совм Не совм Не совм Совм Не совм Совм
Бронза Не совм Совм Не совм Совм Совм Совм Пайка Пайка Не совм
Совм
Не совм
Дюралюминий Совм Не совм Совм Не совм Не совм Не совм Не совм Не совм Совм Не совм Совм
Латунь Не совм Совм Не совм Совм Совм Совм Пайка Пайка Не совм Совм Не совм
Медь Не совм Совм Не совм Совм Совм Совм Пайка Пайка Не совм Совм Не совм
Никель Не совм Совм Не совм Совм Совм Совм Пайка Пайка Совм нет данных Совм
Олово Не совм Пайка Не совм Пайка Пайка II Совм Совм Совм нет данных Совм
Оловянно-свинцовый сплав

(припой ПОС)

Не совм Пайка Не совм Пайка Пайка Пайка Совм Совм Совм нет данных Совм
Сталь нелегированная (углеродистая)/ чугун Совм Не совм Совм Не совм Не совм Совм Совм Совм Совм Совм Совм
Хром Не совм Совм Не совм Совм Совм нет данных нет данных нет данных Совм Совм Совм
Цинк Совм Не совм Совм Не совм Не совм Совм Совм Совм Совм Совм Совм

Анодирование в домашних условиях

В современном мире в бытовой сфере используется большое количество металлических предметов, которые используются для различных целей. Каждому их владельцу хочется защитить их появления коррозии, чтобы они прослужили длительный период времени. Для этой цели подходит анодирование в домашних условиях.

Важно: Процедуру домашнего анодирования любого металла необходимо осуществлять на улице или на балконе.

Сначала необходимо приготовить раствор. Для этого нужно смешать дистиллированную воду и кислоту в определенной пропорции. С серной кислотой важно обращаться предельно аккуратно, потому что она при попадании в глаза и на кожу может привести к появлению неприятной ситуации.

После этого можно подготовить детали из металлов для обработки. Для этой цели используются всевозможные вещества. Они способны очистить их для проведения процедуры.

На последнем этапе домашнего анодирования осуществляется погружения металлических деталей в раствор и подключение электрического тока.

Видео анодирования в домашних условиях

Анодирование в домашних условиях — способы и технология

У многих красивое и непонятное слово «анодирование» ассоциируется со сложным физико-химическими технологиями, лабораторными условиями и прочей научной атрибутикой. Мало кто знает, что этот полезный и несложный процесс можно провести при помощи подручных средств: сделать анодирование титана и других металлов реально даже в домашних условиях. Но что это такое, и зачем это нужно для металла?

Название анодирования носит процесс, протекающий при использовании электролита и электрического тока различной величины и позволяющий получить на изделии прочную оксидную пенку, которая повышает прочность стали и обеспечивает защиту от коррозии. Прочностные и механические характеристики меняются в зависимости от состава металла, плотности и вида электролита, величины анодного и катодного воздействия, рассчитываемых по специальным уравнениям.

Собственно защитное покрытие не наносится, а образуется из самого железа в процессе электрохимической реакции. Технология, используемая в домашних условиях, схематично выглядит так:

Схема процесса анодирования в домашних условиях
  1. В диэлектрическую (не проводящую ток) емкость заливается электролит.
  2. Берется блок питания, способный обеспечить необходимое напряжение постоянного тока на выходе (это может быть аккумулятор или несколько батареек, соединенных в электронные цепи).
  3. К обрабатываемому предмету подключается зажим «+», и предмет погружается в емкость с раствором.
  4. Зажим «–» крепится на пластинку из свинца или нержавеющей стали и тоже опускается в жидкость.
  5. Подключается электрический ток нужной величины, согласно электрохимическому уравнению. Благодаря ему на поверхности изделия начинает выделяться кислород, способствующий образованию прочной защитной пленки.
к содержанию ↑

Анодное оксидирование (анодирование) различных металлов, проведенное в домашних условиях, конечно, сильно уступает тому, что проводится с применением промышленного оборудования. Но, все же, оно способно обеспечить изделию ряд преимуществ:

  1. Повысить устойчивость к коррозии — благодаря тому, что оксидная пленка препятствует проникновению влаги к металлической основе, обеспечивая надежную защиту. Применение такого процесса на быстро ржавеющих предметах обихода или дисках и деталях бытовой техники способно значительно продлить срок их службы.
  2. Увеличить прочность металла и стали: оксидированное покрытие намного устойчивее к механическим и химическим повреждениям.
  3. Обработанная таким образом посуда нетоксична, устойчива к длительному нагреву, пища на ней не пригорает.
  4. Металлические изделия после анодированной обработки приобретают диэлектрические свойства (совсем или почти не проводят ток).
  5. Возможность провести гальваническое напыление другого металла (хромовое, титановое). Выполненное своими руками, оно способно значительно увеличить прочностно-механические характеристики или повысить декоративные качества (напыление под золото).

Кроме того, процесс дает возможность декорирования. Можно сделать цветное анодное оксидирование. Такой результат можно получить, изменяя уравнения силы подаваемого тока и плотности электролита (это возможно, когда проводится анодирование титана и других твердых материалов) или с использованием краски (чаще для алюминия и других мягких металлов, но этот процесс применяется и на твердых основах). Окрашенные таким образом предметы имеют более ровный и глубокий цвет.

Промышленный метод дает более высокую прочность покрытия, возможность провести глубокое анодирование с одновременным нанесением катодной электрохимической пенки, дающей дополнительную защиту от коррозии. Но, даже проведенная в домашних условиях анодно-катодная обработка поможет сделать диски или другие детали движущихся механизмов более прочными, износостойкими.

к содержанию ↑

Разные способы

Провести процесс оксидированной обработки стали в домашних условиях можно двумя способами. Каждый из них имеет свои недостатки и преимущества.

Теплый метод

Наиболее легкий процесс для проведения своими руками. Успешно протекает при комнатной температуре, при использовании органической краски, позволяет создавать удивительно красивые вещи. Для этой цели можно использовать как готовые краски, так и аптечные красители (зеленку, йод, марганец).

Твердое анодирование по такой технологии получить не удастся, оксидная пенка получается непрочная, дает слабую защиту от коррозии, легко повреждается. Но, если сделать окрашивание поверхности после такой методики, то сцепление (адгезия) покрытия с основой будет очень высокой, нитроэмали или другие краски будут держаться прочно, не облезут, обеспечат высокую степень защиты от коррозии.

к содержанию ↑

Холодный метод

Эта методика при проведении в домашних условиях требует внимательного контроля за температурой, допуская ее колебания от –10 до +10°C (оптимальная температура для проведения электрохимической реакции согласно уравнению – 0°C). Именно при таком температурном режиме анодная и катодная обработка поверхности протекает наиболее полно, медленно создавая прочную защитную оксидную пленку. Это позволяет домашнему умельцу своими руками провести твердое анодирование, обеспечив стали максимальную защиту от коррозии.

По этой методике можно сделать гальваническое напыление, нанеся на изделие медь, хром или золото, рассчитав силу тока по специальным уравнениям. После такой обработки повредить деталь или диски из стали очень сложно. Защита от коррозии эффективно действует на протяжении многих лет даже при контакте с морской водой, может использоваться для продления срока службы подводного снаряжения.

Маленьким минусом служит то, что краска на такой поверхности не держится. Для придания металлу цвета используется метод напыления (медь, золото) или электрохимическое изменение цвета под воздействием электрического тока (сила тока и плотность электролита высчитываются по специальному уравнению).

к содержанию ↑

Технология анодного оксидирования

Весь процесс, проводимый своими руками, можно разделить на этапы:

  1. Поверхности дисков и других деталей из металла хорошо очищаются от загрязнений, моются, шлифуются.
  2. Проводится обезжиривание Уайт-спиритом или ацетоном.
  3. Выдерживается необходимое время в щелочном растворе (оно рассчитывается по уравнению, исходя из структуры материала).
  4. После этого диски или другие металлические изделия погружаются в электролит, где проводится анодная и катодная реакция наращивания оксидной пленки.
  5. Если проводилось холодное обрабатывание изделия, то после извлечения его из емкости следует тщательно промыть от кислоты, просушить. После завершения этого процесса ему обеспечена долгая надежная защита от коррозии.
  6. При тепловом процессе пленка будет пористая, мягкая, требующая дополнительного закрепления, проводимого путем окунания в чистую кипящую воду или посредством воздействия горячего пара. Потом ее нужно хорошо промыть.
к содержанию ↑

Разновидности электролитов

В домашних условиях применяют не только промышленные химические кислотные растворы, но и простые средства, которые можно найти на любой кухне:

  1. Проводя анодирования титана, можно брать натрия хлорид, серную или ортофосфорную кислоты.
  2. Для алюминия применяют щавелевую, хромовую или серную кислоты.
  3. Вместо кислот для анодной и катодной обработки дисков или других предметов из стали можно использовать поваренную соль с пищевой содой. Сделать необходимый электролит можно, смешав 9 частей концентрированного содового раствора с одной частью солевого.

Время выдержки дисков, пластин, других металлических предметов в электролитной емкости под током рассчитывается по уравнению, исходя из физико-химических параметров.

к содержанию ↑

Опасные моменты

При использовании кислот в качестве электролита необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. Пренебрежение ими может привести к несчастным случаям:

  1. При попадании на кожу из-за того, что используется разбавленный препарат, возможны небольшие ожоги. Но для глаз такая концентрация опасна, поэтому не следует пренебрегать защитными очками и перчатками.
  2. Под воздействием тока выделяются кислородные и водородные пары, которые при смешивании образуют гремучий газ. Работая в плохо вентилируемом помещении, можно получить взрыв от любой искры, который может привести к смертельному исходу.

Соблюдая технику безопасности и этапы технологической обработки, можно получать прочные красивые вещи: хромировать автомобильные диски, создавать ювелирные украшения «под золото», добавлять прочности деталям бытовых механизмов в зависимости от применяемых технологий.

Анодирование

Анодирование применяется для декоративной отделки алюминиевых деталей и в качестве дополнительной защиты поверхности от коррозии, а при больших толщинах анодирование может использоваться и как электроизоляционное покрытие.

Первое, что необходимо помнить это то, что в процессе анодирования деталь подсоединяется не к катоду, как в обычном процессе электроосаждения, а к положительному выходу, к аноду (+), а свинцовая пластина, называемая также противоэлектродом, к отрицательному выходу, к катоду (-).

При не соблюдении технологических параметров есть риск подтравливания поверхности детали. И если алюминиевый сплав, из которого изготовлена деталь, точно неизвестен, во избежание протравливания, необходимо контролировать процесс анодирования от начала до конца

Подготовка поверхности

Все процессы подготовки алюминиевой поверхности проводятся химическим способом, без использования источника тока. При подготовке поверхности алюминиевая деталь просто опускается в резервуар с хим. раствором и выдерживается там то или иное время. Все процессы подготовки поверхности рекомендуется проводить подряд, без перерыва, и после каждого этапа процесса, проводить тщательную промывку поверхности.

Если на детали имеются выраженные очаги коррозии, необходимо сошлифовать их механическим способом, иначе, в этих местах может происходить растравливание поверхности детали. Если на алюминиевой детали имеются большие участки коррозии и их невозможно убрать, лучше отказаться от процесса анодирования.

Обработка в универсальном очистителе

Сначала деталь в течении 10 — 90 сек (в зависимости от степени загрязнения поверхности и марки сплава) обрабатывается в растворе «Универсальный очиститель» нагретого до температуры 30-45°C. Время обработки зависит от марки сплава. Если после погружения детали в раствор очистителя, происходит бурная реакция с повышенным газообразованием, время обработки следует сократить, до 5-10 сек. После обработки в растворе очистителя, деталь промывается сначала в горячей, затем в холодной воде, и затем, в зависимости от марки алюминиевого сплава, деталь обрабатывается в травильно-осветлительном растворе.

Обработка в травильно-осветлительном растворе

Рабочая температура раствора 20-35°С. Время выдержки детали в травильно-осветлительном растворе 0,5-10 минут (в зависимости от марки сплава и состояния поверхности обрабатываемой детали).

Травильно-осветлительный раствор «ОС/ЛКС» — для осветления алюминиевых литейных сплавов, содержащих кремний, марок типа АК4, АК6, АК8, АК12, АЛ2, АЛ4, АЛ9, АЛ34 и т. д.-

Травильно-осветлительный раствор «ОС/АМС» — для осветления алюминиевых сплавов, содержащих медь и магний, марок типа АЛ7, АЛ8, АЛ19, АЛ21, АЛ23, АЛ27, АЛ28, АМГ- и т.д.

Травильно-осветлительный раствор «ОС/АДС» — для осветления деформируемых и термически не упроченных алюминиевых сплавов, марок типа АД, АД1, АМД, АМЦ, Д1, Д6, Д18П, и т.д.

Во избежание растравливания алюминиевой поверхности и ухудшения декоративных свойств, перед опусканием детали в травильно-осветлительный раствор, рекомендуется провести процесс на пробной детали, сделанной из того же сплава.

Анодирование

Схема технологического процесса

При проведении процесса анодирования алюминия, необходимо подсоединить деталь к положительному выходу источника тока, а свинцовую пластину, являющуюся катодом, к отрицательному. Отношение площади детали к площади катода от 1:1 до 1:5. Катоды необходимо располагать вокруг детали, на равноудаленном расстоянии. Минимальное расстояние от катода до детали 3 см, но при анодировании крупных деталей расстояние должно быть в пределах 10-15 см и при этом, вся деталь должна быть погружена в раствор электролита.

Детали необходимо монтировать на подвеске, сделанной из алюминиевого или титанового сплава (использования стали и медных сплавов недопустимо). Лучше всего, если подвеска будет выполнена из того же материала, что и деталь. При длительной работе, подвески постепенно растравливаются и их необходимо периодически менять на новые. Контакт подвески с деталью должен быть достаточно плотным (деталь не должна «болтаться» на подвеске), иначе, из-за большого сопротивления окисной пленки алюминия возможно прерывание тока, прекращение процесса и подтравливание поверхности детали.

Ванна должна быть футерована материалом стойким к серной кислоте (полипропилен, винипласт, фторопласт и др.). Использование стальной ванны без футеровки недопустимо. Так как процесс идет при температуре в 18-25°C (и перегрев недопустим), то в летнее время необходимо обеспечить охлаждение раствора анодирования. Возможна установка в ванне титанового змеевика, подключенного к холодной водопроводной воде или охлаждение электролита на водяной бане.

В процессе анодирования необходимо соблюдать меры безопасности. При завешивании и извлечении деталей из электролита, необходимо использовать резиновые перчатки, очки и кислотостойкую одежду. Помещение должно быть оборудовано вытяжной вентиляцией.

Параметры процесса

Основные характеристики
Тип резервуара стандартный
Температура раствора 18-25°С
Вытяжка да
Катод свинцовый сплав
Плотность анодного тока 1 – 1,5 А/дм2

Последующая обработка

После окончания процесса анодирования детали тщательно промывают в проточной воде до полного удаления остатков электролита и затем подвергают дополнительной обработке — «уплотнению»:

Уплотнение

Уплотнение применяется для повышения коррозионной стойкости анодной пленки или для повышения ее декоративных свойств. Эти процессы возможны благодаря высокой (до 30% объема) пористости анодной пленки и ее способности поглощать водные растворы.

Уплотнение анодных пленок проводится путем обработки анодированной детали горячей водой, в результате чего, окись алюминия гидролизуется, увеличивается в объеме, тем самым заполняет имеющиеся поры, в результате чего, повышается коррозионная стойкость алюминиевой поверхности. Обработку проводят в воде при температуре 95-100°C (можно в кипящей воде) в течение 20-30 мин.

Хроматирование

При необходимости повышения коррозионной стойкости, для улучшения внешнего вида, а также в качестве предварительной обработки алюминиевой поверхности, перед различными типами окраски, можно провести хроматирование поверхности алюминия. После проведения процесса хроматирования алюминиевая поверхность приобретает красивый золотистый или бронзовый цвет. Для проведения процесса хроматирования, деталь после анодирования тщательно промывается в холодной воде и затем на несколько минут погружается в раствор хроматирования.

Режимы процесса

Температура раствора 20-30 °С
Перемешивание раствора нет
Время обработки 1-3 мин
Сушка 20 – 55 ºС
Показатель pH 1,51,8

После обработки, поверхность детали, в зависимости от продолжительности процесса, приобретает красивый золотистый или бронзовый цвет. После обработки в хроматирующем растворе деталь промывается в холодной воде и затем высушивается.

Окрашивание

Для повышения декоративных свойств алюминиевые детали можно окрасить в тот или иной цвет. Для этого, после проведения процесса анодирования детали тщательно промываются в холодной воде и затем на несколько минут погружаются в раствор того или иного химического красителя нагретого до определенной температуры.

Температура раствора 40-60°С
Время обработки 5-20 мин
Способ окрашивания погружение в раствор

После окрашивания анодированной поверхности деталь промывается и высушивается.

Неполадки и способы их устранения

Дефект Причина дефекта Способ устранения
Отсутствие пленки в отдельных местах Плохой контакт детали с подвеской Улучшить контакт
Прожог металла Неплотный контакт детали с подвеской Улучшить контакт
Соприкосновение деталей друг с другом Увеличить расстояние между деталями
Короткое замыкание между деталью и катодом Устранить короткое замыкание
Хрупкость пленки Температура электролита ниже 18°C Повысить температуру электролита
Растравливание анодной пленки Температура электролита выше 25°С Охладить электролит
Большая продолжительность анодирования Уменьшить время анодирования
Большая концентрация анодирующего состава Откорректировать электролит
Темные пятна и полосы, рыхлая пленка Загрязнение электролита, содержание алюминия в электролите более 30 г/л Удалить окислы алюминия декантацией

Полезное про анодирование стали

Есть много современных способов обеспечить сохранность металлических конструкций. К наиболее популярным методам относится анодирование стали. Этот процесс так же называют электрохимическим или анодным оксидированием. Его наиболее часто применяют при обработке деталей из алюминия или титана. Плохо нанесению оксидной пленки поддается медь.

Обработанные детали становятся гладкими на ощупь и приобретают светлый оттенок серого цвета. После просушки адгезионные свойства металла улучшаются, и изделие без труда можно покрыть бесцветным лаком или краской нужного цвета.

Компания «ГалСервис» предоставит полный спектр услуг по анодированию алюминия. Большой опыт специалистов, а главное и наличие технической базы проводить анодирование крупных изделий — весом до 1 тонны и максимальными размерами: 2800х700х1300мм.

Стоит отметить, что анодирование по своей технологии отличается от процессов гальванического цинкования или хромирования. В данном случае защитная пленка не наносится на поверхность метиза, а формируется из самого металла. Поэтому анодное покрытие по истечению длительного срока эксплуатации не отслаивается и не стирается, в связи с чем изоляционные и декоративные свойства не ухудшаются. Существует два различных по структуре и предназначению вида оксидных пленок – это барьерная и пористая. Первая образуется в нейтральных растворах и может служить в качестве самостоятельного защитного покрытия. Вторую получают в кислых электролитах. Она является хорошей основой под лакокрасочные материалы.

Процесс анодирования стали, помимо обеспечения надежной и стойкой защиты изделий, отличается относительно простой технологией исполнения. Электролитический раствор для небольших деталей можно приготовить даже в домашних условиях, используя питьевую соду и поваренную соль. В качестве источника тока отлично подойдет автомобильный аккумулятор. По времени оксидирование занимает от пятнадцати минут до полутора часов. Но работу с конструкциями больших размеров лучше доверить профессионалам своего дела, компаниям, занимающимся гальваническими покрытиями.

Фирма «ГалСервис» рада предложить своим клиентам услуги по анодированию металлов, а так же другие защитные виды обработки. Все гальванические операции происходят с применением современного оборудования и специализированных препаратов. Вы гарантированно получите отличный результат.

В промышленных масштабах анодирование производится с применением 20% раствора серной кислоты, обеспечивающей высшую степень окисления среды. Этот процесс требует строгого соблюдения мер безопасности и технологического процесса. Перед окунанием в раствор, металл нужно очистить от загрязнений и обезжирить специальным средством на основе щелочи. Плотность тока, необходимого для протекания реакции, должна составлять от 10 до 50 мА/см², а подведенное напряжение – примерно 50-100 В. В зависимости от технологического процесса и времени воздействия раствора на изделие, можно получить пленку толщиной от 1 до 200 мкм. После покрытия металлических конструкций защитным слоем, их необходимо осветлить, отполировать и придать презентабельный вид.

Металлические изделия, прошедшие процесс анодного оксидирования могут без нареканий прослужить долгие годы. Защитные свойства нанесенной оксидной пленки позволяют изделиям стойко переносить самые агрессивные внешние воздействия среды. Именно поэтому анодирование получило широкую популярность в автомобилестроении и военной промышленности, в производстве авиалайнеров и многих отраслях строительства.

Заказав услуги по нанесению различных гальванических покрытий в фирме «ГалСервис», Вы обеспечите долгую и надежную службу металлических изделий.

Анодирование — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Анодирование (синонимы: анодное оксидирование, анодное окисление) — процесс создания оксидной плёнки на поверхности некоторых металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде. Существуют различные виды анодирования, в том числе электрохимическое анодирование — процесс получения оксидного покрытия на поверхности различных металлов (Al, Mg, Ti, Ta, Zr, Hf и др.) и сплавов (алюминиевых, магниевых, титановых) в среде электролита, водного или неводного.

Например, при анодировании алюминиевых сплавов деталь погружают в кислый электролит (водный раствор H2SO4) и соединяют с положительным полюсом источника тока. Однако, сильно упрощённые представления о том, что выделяющийся при этом кислород взаимодействует с алюминием, образуя на его поверхности оксидную плёнку – мало соответствуют реальному механизму электрохимического анодирования.

Созданные в результате анодирования анодные оксидные плёнки (АОП) могут иметь различное назначение, например, представлять собой защитные, декоративные покрытия. АОП служат также диэлектриком в оксидных (электролитических) конденсаторах.

Анодирование алюминия

Электрохимическое анодирование

Наибольшее распространение для анодирования алюминиевых деталей получил сернокислый процесс.

Алюминиевую деталь и свинцовый катод помещают в охлаждаемую ванну с раствором серной кислоты (плотность 1 200—1 300 г/л). Процесс протекает при плотностях тока 10-50 мА/см² детали (требуемое напряжение источника до 50—100 В). Температура электролита ключевым образом влияет на качество и естественный цвет оксидной пленки и поддерживается в диапазоне -20 до +20 °C.

Оксидная пленка при повышенных температурах бесцветная, тонкая и рыхлая, что позволяет окрашивать её практически любыми красителями. Пониженные температуры позволяют получить толстые плотные оксидные пленки с естественной окраской (как правило золотистых оттенков).

При получении описанным способом анодный оксид получается пористым, поэтому после анодирования часто применяют дополнительные методы обработки с целью закупорить поры. Обычно деталь длительно обрабатывают паром или кипятят в воде.

Качественно анодированные детали считаются хорошими изоляторами для напряжений до 100 В.

См. также

Примечания

Литература

  • Шрейдер А. В. Оксидирование алюминия и его сплавов. — М.: Металлургиздат, 1960. — 198 с.
  • Голубев А. И. Анодное окисление алюминиевых сплавов. — М.: Изд-во АН СССР, 1961. — 221 с.
  • Юнг Л. Анодные оксидные пленки. — Л. : Энергия, 1967. — 232 с.
  • Томашов Н. Д., Тюкина М. Н., Заливалов Ф. П. Толстослойное анодирование алюминия и его сплавов. — М.: Машиностроение, 1968. — 156 с.
  • Беленький М. А., Иванов А. Ф. Электрооосаждение металлических покрытий, справочник. — М.: Металлургия, 1985.
  • Хенли В. Ф. Анодное оксидирование алюминия и его сплавов. — М.: Металлургия, 1986. — 152 с.
  • Аверьянов Е. Е. Справочник по анодированию. — Москва: Машиностроение, 1988. — 224 с. — ISBN 5-217-00273-5.
  • Гордиенко П. С., Руднев В. С. Электрохимическое формирование покрытий на алюминии и его сплавах при потенциалах искрения и пробоя. — Владивосток: Дальнаука, 1999. — 233 с. — ISBN 5-7442-0922-0.
  • Артур В. Браке. Технологии Анодирования Алюминия. — М.: Interall, 2000.
  • Лыньков Л. М., Мухуров Н. И. Микроструктуры на основе анодной алюмооксидной технологии.  — Минск: Бестпринт, 2002. — 216 с. — ISBN 985-6633-50-8.
  • Мухуров Н. И. Алюмооксидные микро-наноструктуры для микроэлектромехнических систем. — Минск: Бестпринт, 2004. — 166 с. — ISBN 985-6633-50-8.
  • Позняк А. А. Модифицированный анодный оксид алюминия и композитные материалы на его основе. — Минск: Издательский центр БГУ, 2007. — 251 с. — ISBN 978-985-476-561-7.
  • Аверьянов Е. Е. Плазменное анодирование в радиоэлектронике. — М.: Радио и связь, 1983. — 79 с.


Влияние анодного материала на качество нанесения гальванических медных покрытий

Шлам представляет собой выкрошившиеся кристаллики металла, окислы, межкристаллические включения и пр. Этот шлам легко взмучивается в ванне, осаждается на покрываемую поверхность, ухудшая внешний вид и качество покрытия. Чтобы шлам не попадал в ванну, на аноды надевают анодные мешки с завязками, удерживающими их от сползания. Мешки шьют из хлориновой ткани хлориновыми нитками, вытянутыми из самой ткани. Верхний край мешка должен быть на 50-70 мм выше зеркала электролита, чтобы шлам не мог выплеснуться в ванну. На каждый анод лучше надевать по два мешка один на другой (для гарантии непрорыва). Перед употреблением мешки необходимо выдержать в 5 % серной кислоте, промыть водопроводной водой, затем — деионизованной; их необходимо периодически снимать с анодов, стирать и перед повторным применением внимательно проверять на целостность. Медные аноды для классических процессов кислого меднения должны содержать не менее 0,02 % фосфора. Аноды, не содержащие фосфор, негативно влияют на процесс металлизации, а также растворяются с образованием шлама. Производители предлагают медные аноды с широким диапазоном со- держания фосфора от 0,03 до 0,16 %. Неравномерное распределение фосфора в объеме анода ухудшает процесс металлизации, как и неправильно выбранное его содержание.

Для электролитов меднения, применяемых при изготовлении печатных плат, используются меднофосфористые аноды марки АМФ (ГОСТ 767-70), содержащие от 0,02 до 0,1 % фосфора, растворяющиеся равномерно без образования шлама. При более высоком содержании фосфора (0,13 %) на аноде образуется пассивная пленка, что сопровождается значительным увеличением переходного сопротивления на границе медь-электролит вплоть до прекращения процесса при ia=2,5 А/дм2 . При малом его содержании (менее 0,02 %) аноды начинают шламить, т. е. образующиеся при растворении одновалентные ионы меди не связываются фосфором, и в результате реакции 2Cu+ à Cu0 + Cu2+ частицы металлической меди образуют шламы.

Перед завешиванием в ванну новые медные аноды необходимо подтравить в растворе персульфата аммония (200-250 г/л + 5-7 г/л серной кислоты) или в растворе азотной кислоты, разбавленной 1:3 с водой, чтобы убрать верхний окисный слой.

Если аноды АМФ горячекатаные, то поверхностный слой вследствие выгорания фосфора обеднен им, по- этому такие аноды рекомендуется выдержать в раство- ре персульфата аммония 20-30 минут для растворения наружного слоя толщиной 40-50 мкм.

Анодный выход по току с увеличением анодной плотности тока снижается за счет пассивирования анода, затрудняющего его растворение. Простейшим и самым распространенным способом улучшения растворимости анодов считается способ снижения плотности анодного тока путем завешивания в ванну анодов с большей площадью, чем покрываемая поверхность. Для стабилизации анодного процесса, предотвращения пассивации анодов, улучшения их растворимости желательно иметь анодную поверхность, в 2-3 раза превосходящую катодную и не изменяющуюся при эксплуатации ванн.

Длина анода должна быть подобрана таким образом, чтобы нижний край печатной платы находился на уровне (и даже несколько ниже) нижней кромки анодов, иначе появляется значительная концентрация тока на нижних краях платы, и медь начинает «гореть». Расстояние между анодом и платой должно быть не менее 20 см. Зазор между анодами на одной штанге не должен превышать половины расстояния между анодами и покрываемой площадью для обеспечения равномерности осаждаемого медного слоя на заготовки печатных плат. Для наращивания 25 мкм меди на 1 дм2 поверхности печатной платы с двух сторон необходимо израсходовать 4,47 г медного анода.

В настоящее время в качестве анодного материала при электрохимическом меднении традиционно используют медные пластины или бруски, что не всегда позволяет сохранять постоянство анодной поверхности.

Важнейшим фактором при проведении гальванического осаждения металла является необходимость поддерживать определенное соотношение анодной и катодной поверхностей. Это соотношение должно сохраняться постоянным, поскольку его изменение вызывает ряд проблем, таких как:

  • избыточное шламообразование;
  • повышение эксплуатационных расходов;
  • неравномерное осаждение.

По мере растворения поверхность плоского анода значительно уменьшается, что создает определенную трудность в сохранении постоянной площади поверхности анода.

При применении брусков в корзинах картина меняется в лучшую сторону. Но здесь возникает проблема «зависания» брусков в корзине. Зависшие бруски могут перекрывать друг друга с образованием пустот, что также приводит к неравномерному осаждению металла.

Шаровые аноды не подвержены процессу «зависания» РИС 1. Они непрерывно оседают на дно корзины, не мешая друг другу РИС 2. Поэтому анодная поверхность остается постоянной, и соблюдается соотношение анод- ной и катодной поверхностей.

В качестве материала для изготовления анодных корзин при гальваническом меднении рекомендуется использовать титан РИС 3. На титане в присутствии ничтожных следов кислорода или иных окислителей образуется тонкая непроводящая окисная пленка. Такая пленка разрушается только в присутствии ионов фтора. При пользовании титановыми корзинами необходимо, чтобы корзина была всегда наполнена анодным материалом выше верхнего края покрываемой площади. Титановая корзина может находиться без тока в неработающей ванне.

Медные шаровые аноды по сравнению с традиционными (в виде полос) позволяют вести процесс нанесения покрытий при постоянных технологических режимах на высоких плотностях тока с практически полным использованием меди. При этом получаются беспористые мелкокристаллические покрытия.

Применение плоских анодов и брусков в корзинах требует периодического контроля их состояния. Каждый анод нужно проверить для определения степени его растворения и необходимости замены. Также должна быть проверена каждая анодная корзина с брусками, что включает развязывание и последующее завязывание анодных мешков, встряхивание корзины для оседания брусков в корзине и освобождения места для введения дополнительного анодного материала. Если брусок встал поперек корзины, то приходиться выгружать всю корзину и заполнять ее заново.

Ручное обслуживание мешков и корзин сокращает срок службы оборудования: мешки рвутся, корзины ломаются, повреждаются электрические контакты. В то же время равномерное оседание, характерное для шаров, означает, что регулярное добавление анодного материала может производиться без остановки процесса электроосаждения.

Для поддержания постоянной анодной поверхности необходимо часто менять вырабатывающиеся плоские аноды. Во многих случаях не происходит и 50 % растворения таких анодов. Использование шаровых анодов устраняет данную проблему, т. к. шары растворяются полностью, обеспечивая экономичность процесса.

Для правильного протекания процесса гальванического осаждения меди в ванне должно быть определенное количество анодов. Рассмотрим, как меняется количество анодного материала различной конфигурации при одной и той же эффективной анодной поверхности.

За эффективную анодную поверхность — 186 дм2 (в данном случае) принята поверхность, обращенная к катоду (на практике в процессе электроосаждения участвует также как минимум 30 % поверхности анода, обращенной к стенке ванны). Данная анодная поверхность используется в гальванических ваннах с окном завеса заготовок печатных плат размером 1×1 м.

Важнейшим фактором при проведении гальванического осаждения металла является необходимость поддерживать определенное соотношение анодной и катодной поверхностей. Это соотношение должно сохраняться постоянным, поскольку его изменение вызывает ряд проблем
  • Плоские аноды. Используются два ряда анодов по 16 штук в каждом, то есть 32 анода размером 0,508×0,762×7,62 дм. Эффективная анодная поверхность при этом составила 175 дм2, общий вес анодов ~ 768 кг.
  • Бруски. Используются два ряда корзин по 8 корзин в каждом (всего 16 корзин). Размер корзины 7,6×1,53×0,77 дм. Эффективная анодная поверхность при этом составила 180,6 дм2, вес меди в одной корзине — 50,5 кг. Общий вес анодов 808 кг.
  • Шаровые аноды. Используются такие же корзины, но более узкие (0,38 дм), вес меди в одной корзине составляет 26 кг, а в 16 — 456 кг. Эффективная анодная поверхность — 180,6 дм2.

Как показывают расчеты, использование шаровых анодов позволяет значительно снизить количество анодного материала при той же эффективной анодной поверхности. Необходимо отметить, что расчеты не учитывают увеличение площади поверхности в корзинах за счет использования шаров. Для наращивания 25 мкм меди на 1 дм2 поверхности печатной платы с двух сторон необходимо израсходовать 4,47 г медного анода.

Для нормальной стабильной работы электролита меднения и получения качественного медного покрытия очень важно следить за состоянием анодов. А для уменьшения трудоемкости, повышения рентабельности производства, снижения капитальных затрат рекомендуется использовать титановые корзины с медными шариками вместо плоских анодов и брусков. В настоящее время шаровые аноды широко используются на многих крупных предприятиях, постепенно вытесняя традиционные анодные материалы.

  1. Справочное руководство по гальванотехнике. Ч. 1. Перев. с нем. Москва: Металлургия, 1972.
  2. Журнал «Гальванотехника и обработка поверхности». № 4’ 1993.
  3. А. Медведев. Технология производства печатных плат. Москва: Техносфера, 2005.
  4. Краткий справочник гальванотехника. Ямпольский А. М., Ильин В. А., Л. «Машиностроение», 1972 г.
  5. С. С. Виноградов. Организация гальванического производства. Оборудование, расчет производства, нормирование. /Под редакцией проф. В. Н. Кудрявцева. — Изд. 2-е, перераб. и доп.; «Глобус». М., 2005.
  6. В. А. Ильин. Химические и электрохимические процессы в производстве печатных плат. Выпуск 2. Приложение к журналу «Гальванотехника и обработка поверхности». Москва, 1994.
  7. Технологии в производстве электроники. Часть II. Справочник по производству печатных плат / Под редакцией П. Семенова. М.: ООО «Группа ИДТ», 2007.
  8. Технологии в электронной промышленности. № 3’ 2006.

Металлы, металлоиды и неметаллы — группы классификации элементов

Элементы периодической таблицы можно разбить на три различные группы: металлы, металлоиды и неметаллы.

В этой периодической таблице показаны три различные группы элементов. Металлоидная группа отделяет металлы от неметаллов. Элементы слева — это металлы, а неметаллы — справа. Исключение составляет элемент водород. Водород обладает свойствами неметалла при нормальных температурах и давлениях и щелочного металла при чрезвычайно высоком давлении.

В некоторых периодических таблицах есть зигзагообразная линия, чтобы различать металлы и металлоиды. Линия начинается ниже бора (B) и проходит между висмутом (Bi) и полонием (Po) или вниз между ливерморием (Lv) и теннессином (Ts). На самом деле металлы вблизи линии часто проявляют неметаллические свойства, а неметаллы имеют какой-то металлический характер.

Свойства металлов

Большинство элементов — металлы. Металлы включают группы щелочных металлов, щелочноземельных металлов, переходных металлов, основных металлов, лантаноидов и актинидов.Металлы обладают следующими свойствами:

  • Твердое тело при комнатной температуре (за исключением ртути)
  • Обычно блестящее, с металлическим блеском
  • Высокая температура плавления
  • Хороший проводник тепла
  • Хороший проводник электричества
  • Податливый — способный для измельчения в листы
  • Пластичный — можно натянуть на проволоку
  • Высокая плотность (исключения: литий, калий и натрий)
  • Коррозия на воздухе или в морской воде
  • Терять электроны в реакциях

Свойства металлоидов или полуметаллов

Металлоиды или полуметаллы обладают некоторыми свойствами металлов и некоторыми неметаллами.Металлоиды обычно имеют несколько форм или аллотропов с очень разными свойствами. Характеристики металлоидов включают:

  • Может быть тусклым или блестящим
  • Проводить тепло и электричество, но не так хорошо, как металлы
  • Хорошие полупроводники
  • Обычно пластичные
  • Обычно пластичные
  • Могут как приобретать, так и терять электроны в реакциях

Свойства неметаллов

Неметаллы включают группу неметаллических элементов, а также галогены и благородные газы.Свойства неметаллов включают:

  • Тусклый, не блестящий
  • Плохой проводник тепла
  • Плохой проводник электричества
  • Не ковкий или пластичный, обычно хрупкий
  • Более низкая плотность (по сравнению с металлами)
  • Более низкая температура плавления и кипения баллов (по сравнению с металлами)
  • Получение электронов в реакциях

Связанные сообщения

Измерение толщины анодирования алюминия | Ресурсы

DeFelsko производит ручной неразрушающий толщиномер покрытия, который идеально подходит для измерения толщины анодирования алюминия.

Проблемы измерения

Для эффективного контроля толщины тонких покрытий в процессе анодирования требуются точные неразрушающие средства измерения.

Второстепенной задачей является измерение анодирования в небольших или труднодоступных местах.

Решения для измерения толщины покрытия

Вихретоковые манометры серии PosiTector 6000 «N» идеально подходят для неразрушающего измерения непроводящих покрытий на подложках из цветных металлов.Зонд PosiTector NAS специально разработан для измерения анодирования алюминия с высоким разрешением. Хотя датчик NAS может измерять до 625 мкм (25 мил), он является наиболее точным и обеспечивает максимальное разрешение менее 100 мкм (4 мил), что находится в пределах ожидаемого диапазона для большинства применений анодирования.

Рисунок 1 — NAS Измерение анодирования

При измерении небольших или труднодоступных участков микрозонды PosiTector N являются идеальной альтернативой измерениям.С помощью наконечников зонда под углом 0 °, 45 ° или 90 ° показания можно снимать в глубоких отверстиях, на небольших выступах или на внутренних диаметрах. При использовании приспособления или быстросъемного адаптера N микрозондов имеют те же характеристики, что и зонды NAS.

Рис. 2 — N Микрозондовое измерение анодирования

Бесплатная консультация

Чтобы узнать текущие цены или заказать эти инструменты, посетите нашу страницу продаж.

Справочная информация по анодированию

Что такое анодирование?

Анодирование — это процесс электрохимического преобразования, существующий с 1930-х годов.Анодировать можно несколько металлов, включая алюминий, магний, титан и тантал. Анодированный алюминий используется во многих областях из-за его низкой стоимости, эстетических качеств и идеальных механических свойств.

В отличие от большинства защитных покрытий, анодирование навсегда изменяет внешнюю структуру металла. Когда алюминий подвергается воздействию воздуха, он естественным образом образует тонкую пленку оксида алюминия, которая защищает алюминий от дальнейшего окисления. В процессе анодирования оксидированная поверхность становится намного толще, до нескольких тысячных дюйма.Покрытие из анодированного оксида алюминия по твердости не уступает алмазу, что увеличивает стойкость алюминия к истиранию. Дополнительная глубина оксидного слоя улучшает коррозионную стойкость алюминия, облегчая очистку поверхности. Пористость отдельных типов анодирования позволяет окрашивать алюминий в различные цвета, делая его более привлекательным.

Обычно толщина анодирования составляет до 5 мил. Три наиболее распространенных варианта анодирования алюминия включают хромовое (тип I), серное (тип II) и твердое (тип III).

Þ Хромированное анодирование использует электролит хромовой кислоты и дает самые тонкие покрытия, толщиной всего от 0,02 до 0,1 мил (от 0,5 до 2,5 микрон). Происходит 50% проникновение в субстрат и 50% рост по сравнению с исходными размерами. Хромированное анодирование меньше всего влияет на усталостную прочность и меньше вызывает коррозию, поэтому идеально подходит для сложных и трудно поддающихся промывке деталей. Отлично подходят для покрытия алюминиевых отливок, большинство хромированных анодированных деталей используются в военных и аэрокосмических приложениях и по своей природе являются скорее функциональными, чем декоративными.
Þ Серное анодирование — это наиболее распространенный метод анодирования, в котором используется серная кислота для получения покрытий толщиной до 1 мил (25 микрон). Происходит 67% проникновения в субстрат и 33% роста по сравнению с исходными размерами. Благодаря своей проницаемости, серное анодирование отлично подходит для окрашивания и служит основой для грунтовок, связующих веществ и органических покрытий. Серное анодирование обеспечивает коррозионную стойкость и очень долговечность. Типичные области применения включают архитектуру, аэрокосмическую промышленность, производство автомобилей и компьютеров.
Þ При твердом анодировании (также известном как твердое покрытие) используется электролит серной кислоты с более высокой концентрацией при более низкой температуре, в результате чего получается прочная внешняя оболочка с превосходной стойкостью к истиранию, коррозионной стойкостью, стойкостью к выцветанию, диэлектрической прочностью и твердостью поверхности (шкала С по Роквеллу до 70). 50% проникновения в подложку и 50% роста по сравнению с исходными размерами происходит при общей толщине от 0,5 до 4 мил. Твердые анодированные металлы имеют повышенную шероховатость поверхности. Обычно используется в оборудовании для упаковки пищевых продуктов без декоративной отделки, в рулонах бумаги для копировальных аппаратов и в наружных применениях, таких как витрины и окна зданий.

Процесс анодирования алюминия

Алюминиевая часть подвешивается на алюминиевые или титановые рейки с зачищенными элементами, обеспечивая хороший электрический контакт. На протяжении всего процесса анодирования детали прикрепляются, а стойки подвешиваются в серии резервуаров.

1. Алюминиевая деталь погружается в горячую емкость, содержащую пропитывающее чистящее средство для удаления всей поверхностной грязи.
2. Деталь промывается, чтобы избежать загрязнения раствора в последующих резервуарах.
3.В следующем резервуаре деталь деоксидирует кислотным раствором (хромовой, серной, азотной или фосфорной), удаляя тонкую неоднородную поверхность оксида алюминия.
4. Снова промывают деталь, чтобы избежать загрязнения бака.
5. Травление выполняется путем подвешивания детали в резервуаре, содержащем раствор гидроксида натрия. Травление устраняет естественный блеск алюминия и обеспечивает мягкий, матовый текстурированный вид.
6. Деталь подвешена в резервуаре для анодирования, который содержит разбавленную смесь кислоты и воды, способную пропускать электрический ток.Тип кислоты, процентный раствор и температура являются критическими параметрами и зависят от желаемой отделки и цвета. Отрицательная сторона электрической цепи подключена к стойке деталей, а положительная сторона схемы подключена к одному или нескольким «катодам», которые вводят электричество в резервуар. Количество и размещение катодов зависит от размера и формы детали, а также от общей площади обрабатываемой алюминиевой поверхности. На ближайших к катоду поверхностях будет нанесено более толстое анодное покрытие.Для нормального серного анодирования используется источник постоянного тока, способный производить до 24 вольт, при этом обычно поддерживается напряжение от 18 до 24 вольт. Величина тока, подаваемого на резервуар для анодирования, будет варьироваться в зависимости от количества обрабатываемой поверхности, как правило, на каждый квадратный фут покрытия требуется от 12 до 16 ампер. В процессе анодирования раствор электролита перемешивают, чтобы обеспечить равномерную температуру раствора. Процесс анодирования резервуара при нормальных условиях занимает менее часа.
7. Для добавления цвета (красителя) деталь погружают в емкость с разбавленным водорастворимым органическим красителем. Каждый краситель различается по продолжительности и температуре погружения.
8. Последним этапом процесса анодирования является герметизация окрашенной внешней поверхности, чтобы солнечный свет не отбеливал и не оставлял пятен. Открытая пористая внешняя поверхность имеет пониженную коррозионную стойкость. Для неокрашенных покрытий анодированную алюминиевую деталь помещают в кипящую деионизированную воду на 20-30 минут.Это превращает неструктурированные поры оксида алюминия в более твердую кристаллогидратную форму. Если анодированные детали окрашены, процесс герметизации выполняется в течение 3-5 минут в емкости с раствором ацетата никеля.
9. При твердом анодировании, в зависимости от процесса, используется смесь серной и щавелевой кислот. Используются относительно низкие температуры наряду с более высоким током и гораздо более высоким напряжением. Образующийся «серый» оксидный слой обычно имеет толщину от 2 до 3 мил и очень плотный, устойчивый к износу и коррозии.

Альтернативой стеллажу является анодирование в объеме, которое больше подходит для анодирования небольших деталей неправильной формы, таких как заклепки, наконечники и медицинские ступицы. Вместо стоек детали обрабатываются в перфорированных алюминиевых, пластиковых или титановых корзинах. Независимо от того, требуется ли вам рулонное или серийное производство, анодирование является одним из лучших вариантов отделки алюминия в отрасли.

Другой альтернативой является анодирование катушек. Рулонный алюминий предварительно анодирован для снижения затрат на отделку, экономии времени производства и сокращения погрузочно-разгрузочных работ.Преимущества предварительно анодированного алюминия можно применить к большинству продуктов, которые изготавливаются из листов или рулонов. Продукты, изготовленные из штампованных материалов, отливок, стержневых стержней или листов, ограничиваются процессами анодирования деталей, такими как стеллажи или насыпь.

Хотя большинство алюминиевых сплавов образуют оксид алюминия в резервуаре для анодирования, они имеют тенденцию к анодированию по-разному. Некоторые сплавы сложнее анодировать, в то время как другие анодируются для получения немного разных оттенков цвета. При анодировании различные сплавы обеспечивают разный уровень обрабатываемости (механическая обработка, шлифование, полировка), свойств устойчивости к воздействию окружающей среды и стабильности размеров.

Почему анодировать?

Анодирование — очень эффективный и востребованный способ отделки алюминия. Некоторые из основных преимуществ анодирования включают:

Þ Долговечность — большинство анодированных деталей не изнашиваются при обращении, установке, использовании и обслуживании. Адгезия — Анодирование является частью алюминия для полного сцепления и непревзойденной адгезии.
Þ Цвет — Анодированные детали сохраняют хорошую стабильность цвета при воздействии ультрафиолетовых лучей, не имеют нанесенного покрытия, которое может отслаиваться или отслаиваться, и имеют повторяемый процесс окраски.
Þ Качество оригинальной отделки — Детали не подлежат маркировке в результате первоначального процесса анодирования.
Þ Техническое обслуживание — Мягкая очистка с помощью мыла и воды обычно восстанавливает анодированный профиль до его первоначального вида.
Þ Эстетика — анодирование предлагает большое количество вариантов блеска и цвета, позволяя при этом проявлять металлический вид экструдированного алюминия.
Þ Стоимость — Анодирование — очень экономичная ценность по сравнению с другими методами отделки.Помимо низких затрат на обработку и техническое обслуживание, надежность сводит к минимуму затраты на замену.
Þ Окружающая среда, здоровье и безопасность — Анодирование соответствует действующим правительственным постановлениям, поскольку это один из самых экологически чистых производственных процессов и, как правило, не вредит здоровью человека. Анодированная отделка химически устойчива, не разлагается, нетоксична и термостойка до точки плавления алюминия. Поскольку процесс анодирования является усилением процесса оксида природного происхождения, он неопасен и не дает вредных или опасных побочных продуктов.Химические ванны, используемые в процессе анодирования, часто регенерируются, перерабатываются и используются повторно.

Зачем измерять?

Параметры процесса анодирования существенно влияют на свойства образующегося оксида. Если используются низкие температуры и концентрации кислоты, получается менее пористое и более твердое покрытие. Более высокие температуры и содержание кислоты, а также более длительное время погружения создают более мягкие и пористые покрытия. Незначительные изменения самого сплава или любого из этих параметров могут существенно повлиять на покрытие.

Посредством различных средств контроля процесса и методов измерения анодизаторы могут отслеживать, контролировать и корректировать нанесение анодированного покрытия. Одним из наиболее важных факторов контроля качества анодирования является толщина. Толщина анодирования может быть измерена неразрушающим методом с помощью вихретокового манометра или путем расчета веса на единицу площади. Простота вихретокового метода не только более эффективна, чем метод расчета, но также позволяет инспектору проверить, что адекватное анодирование происходит на всех поверхностях детали.

Где рынок?

Анодированные изделия и компоненты используются в тысячах коммерческих, промышленных и бытовых приложений:

— Строительные изделия (навесные стены, кровельные системы)
— коммерческие и бытовые товары (вентиляционные отверстия, навесы, рамы, арматура)
— бытовая техника (холодильники, микроволновые печи, кофеварки)
— оборудование для приготовления пищи (сковороды, холодильники, грили)
— мебель для дома и офиса (столы, кровати, шкафы)
— спортивные товары (гольф-кары, лодки, туристическое и рыболовное снаряжение )
— компоненты автомобилей (отделка, колпаки, панели, паспортные таблички)
— электроника (телевизоры, фотооборудование)
— аэрокосмическая промышленность (спутниковые панели)

Ассоциации

AAC (Совет по анодированию алюминия)

AEC (Алюминий Совет экструдеров)

AAMA (Американская ассоциация архитектурных производителей)

The Aluminium Association

90 079 Отраслевые спецификации

Военные

MIL-A-8625 — Анодные покрытия для алюминия и алюминиевых сплавов

MIL-STD-171 — Стандарт чистовой обработки и обработки поверхностей

ASTM

B244-97 Стандартный метод испытаний для измерения толщины анодных покрытий на алюминии и других непроводящих покрытий на немагнитных основных металлах с помощью вихретоковых приборов

B487-85 Стандартный метод испытаний для измерения толщины металлических и оксидных покрытий с помощью микроскопического исследования поперечного сечения

B137-95 Стандартный метод испытаний для измерения массы покрытия на единицу площади алюминия с анодным покрытием

B136-84 Стандартный метод измерения устойчивости к пятнам анодных покрытий на алюминии

B457-67 Стандартный метод испытаний для измерения импеданса анодных покрытий на алюминии

B580- 79 Стандартные технические условия на анодно-оксидные покрытия алюминия

B680-80 Стандартные методы испытаний d для качества уплотнения анодных покрытий на алюминии путем растворения кислоты

B893-98 Технические условия для твердого анодирования магния для инженерных приложений

SAE International AMS (Спецификации аэрокосмических материалов)

AMS2468 — Обработка твердым покрытием алюминиевых сплавов

AMS2469 — Обработка алюминия и алюминиевых сплавов твердым покрытием

AMS2471 — Анодная обработка алюминиевых сплавов Сернокислотный процесс, неокрашенный

AMS2472 — Анодная обработка алюминиевых сплавов Сернокислотный процесс, технологический процесс

AMS-A-8625 (копия MIL-A-8625)

Международные стандарты

ISO7599 Анодирование алюминия и его сплавов; Общие спецификации для анодно-оксидных покрытий на алюминии

ISO8078 Анодная обработка алюминиевых сплавов — Сернокислотный процесс, неокрашенное покрытие

ISO8079 Анодная обработка алюминиевых сплавов — Сернокислотный процесс, окрашенное покрытие

ISO10074 Спецификация твердого анодно-оксидного покрытия на алюминии и его сплавы

BS / DIN EN 2101 Спецификация для хромового анодирования алюминия и деформируемых алюминиевых сплавов

BS / DIN 2284 Спецификация для сернокислотного анодирования алюминия и деформируемых алюминиевых сплавов

BS / DIN 2536 Твердое анодирование алюминиевых сплавов

BS / DIN 2808 Анодирование титана и титановых сплавов

DIN EN 12373-1 Алюминий и алюминиевые сплавы — Анодирование

AAMA

AAMA 2604 — Добровольные технические условия, требования к рабочим характеристикам и процедуры испытаний для высокоэффективных органических покрытий на алюминиевых профилях и панелях

AAMA 611 — Добровольные особенности для анодированного архитектурного алюминия

Магазин публикаций AAMA: www.aamanet.org/general/2/45/publication-store

Металлизация и интерфейсы металл-проводник, Индер П. Батра

  • Домой
  • Мои книги
  • Обзор ▾
    • Рекомендации
    • Награды Choice
    • Жанры
    • Подарки
    • Новые выпуски
    • Списки
    • Изучите
    • Новости и интервью

    1620321

  • Искусство
  • Искусство
  • Бизнес
  • Детский
  • Христиан
  • Классика
  • Комиксы
  • Поваренные книги
  • Электронные книги
  • Фэнтези
  • Художественная литература
  • Графические романы
  • Историческая фантастика
  • История
  • Ужасы
  • История
  • Ужасы
  • Тайна
  • Научная литература
  • Поэзия
  • Психология
  • Романтика
  • Наука
  • Научная фантастика
  • Самопомощь
  • Спорт
  • Триллер
  • Путешествия
  • Молодые люди
  • Другие жанры 035
  • Сообщество ▾
    • Группы
    • Обсуждения
    • Цитаты
    • Спросить автора
  • Войти
  • Присоединиться
Зарегистрироваться
4 Просмотреть профиль 90
  • Друзья
  • Группы
  • Обсуждения
  • Комментарии
  • Задание по чтению
  • Kindle Заметки и основные моменты
  • Цитаты
  • Любимые жанры
  • Рекомендации друзей
  • Настройки учетной записи
  • Помощь
  • Выйти
    • Мои книги
    • Обзор ▾
      • Рекомендации
      • Choice Awards
      • Жанры
      • Подарки
      • Новые выпуски
      • Списки
      • Изучить
      • Новости и интервью

      Жанры

      • Бизнес Биография
      • Бизнес Биография
      • 16
      • Детская
      • Кристиан
      • Классика
      • Комиксы
      • Поваренные книги
      • Электронные книги
      • Фэнтези
      • Художественная литература
      • Графические романы
      • Историческая фантастика
      16
    • История
    • Ужасы
    • Мемуары Вакуумная металлизация, вакуумная металлизация | Данмор

    Dunmore — ведущий поставщик услуг по вакуумной металлизации и контрактной металлизации с более чем 40-летним опытом.

    Процесс вакуумной металлизации

    Вакуумная металлизация — это форма физического осаждения из паровой фазы (PVD), процесс нанесения металлического покрытия, такого как алюминий или медь, на неметаллическую основу путем испарения. Наиболее распространенным металлом, используемым в вакуумной металлизации, является алюминий, который используется по разным причинам, включая относительно низкую стоимость, термодинамические и отражающие свойства. Испарение металла происходит при подаче алюминиевой проволоки на нагретые источники или «лодки», которые работают при температуре примерно 1500 ° C (2700 ° F).Процесс вакуумной металлизации происходит в закрытой камере под высоким вакуумом, что позволяет жидкому металлу переходить из конденсированной фазы в паровую фазу. Пары алюминия прилипают к поверхности подложки, образуя металлическое покрытие на пленке или ткани. Алюминиевое покрытие, нанесенное вакуумным напылением, равномерно по всей поверхности основы.

    Вакуумная металлизация для эстетики

    Вакуумная металлизация выполняется по многим причинам; эстетически это добавляет уникальный, привлекательный внешний вид.Металлизированные подложки могут иметь зеркальную отделку с высокой отражающей способностью или использоваться в сочетании с другими процессами, такими как покрытие или ламинирование, для создания декоративного эффекта. Пленка, подвергшаяся вакуумной металлизации, также может быть окрашена и / или покрыта, чтобы придать подложке уникальный цвет. Кроме того, любую пленку, металлизированную под вакуумом, можно ламинировать на множество других подложек, таких как кожа, АБС-пластик или поликарбонат, чтобы придать материалу вид металла высокого класса. Некоторые дополнительные декоративные приложения, в которых используются подложки, полученные в процессе вакуумной металлизации, включают:

    Вакуумная металлизация для изоляционных материалов

    Слои металлизированной полиимидной пленки и пленки ПЭТ для термоконтроля.

    Вакуумная металлизация широко используется для увеличения функциональности пленки или ткани. Алюминиевая пленка, осажденная в вакууме, является идеальным материалом для изоляционных материалов из-за повышенных свойств отражения / излучения, достигаемых при пленочной металлизации. Излучательные изоляционные материалы для коммерческих и жилых помещений получают свои функциональные возможности в процессе вакуумной металлизации. Системы теплоизоляции, которые используются для защиты космических аппаратов в критических космических полетах, состоят из нескольких слоев полиимидных пленок и других пленок, которые проходят через наш процесс металлизации пленки.

    Вакуумная металлизация увеличивает барьерные свойства

    Другой функцией процесса вакуумной металлизации является повышение барьерных свойств. Металлизация пластиковых подложек делает их идеальным материалом для достижения улучшенных влаго- и воздухонепроницаемых свойств. Применения включают упаковку продуктов питания и напитков и медицинские приложения. Процесс металлизации пленки также снижает светопропускание подложки, что делает ее эффективным световым барьером, который имеет решающее значение для ограничения количества УФ-излучения.Dunmore может регулировать количество алюминия, нанесенного на подложку в вакууме. Это дает вам большую гибкость в рабочих характеристиках, которые имеют решающее значение для вашей конструкции.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.