Anodiseret belægning: hvad det er, hvor det påføres, hvordan er det lavet

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Anodisering er en elektrolytisk proces, der bruges til at øge tykkelsen af laget af naturlige oxider på overfladen af produkter. Denne teknologi har fået sit navn på grund af det faktum, at det forarbejdede materiale bruges som en anode i elektrolytten. Som et resultat af denne operation øges materialets modstandsdygtighed over for korrosion og slid, og overfladen er også forberedt til påføring af primer og maling.

Påføring af yderligere beskyttende lag efter metalanodisering udføres meget bedre end det originale materiale. Selve den anodiserede belægning kan, afhængigt af påføringsmetoden, være porøs, absorberende farvestoffer godt eller tynd og gennemsigtig, hvilket understreger strukturen af det originale materiale og reflekterer lyset godt. Den dannede beskyttelsesfilm er et dielektrikum, det vil sige, at den ikke leder elektrisk strøm.

Hvorfor gøres dette

Anodiseret finish brugt, hvor det krævesgive beskyttelse mod korrosion og undgå øget slid på de berørende dele af mekanismer og anordninger. Blandt andre metoder til overfladebeskyttelse af metaller er denne teknologi en af de billigste og mest pålidelige. Den mest almindelige anvendelse af anodisering er at beskytte aluminium og dets legeringer. Som du ved, har dette metal, der har så unikke egenskaber som en kombination af lethed og styrke, en øget modtagelighed for korrosion. Denne teknologi er også udviklet til en række andre ikke-jernholdige metaller: titanium, magnesium, zink, zirconium og tantal.

Nogle funktioner

Den proces, der undersøges, ændrer ud over at ændre den mikroskopiske tekstur på overfladen også krystalstrukturen af metallet ved grænsen til den beskyttende film. Men med en stor tykkelse af den anodiserede belægning har selve beskyttelseslaget som regel en betydelig porøsitet. Derfor, for at opnå korrosionsbestandighed af materialet, kræves dets yderligere tætning. Samtidig giver et tykt lag øget slidstyrke, meget mere end maling eller andre belægninger, såsom sprøjtning. Efterhånden som overfladestyrken øges, bliver den mere skør, det vil sige mere modtagelig for revner fra termiske, kemiske og slagrevner. Revner i den anodiserede belægning under stempling er på ingen måde en sjælden forekomst, og de udviklede anbefalinger hjælper ikke altid her.

Opfindelse

Først dokumenteretden registrerede brug af anodisering fandt sted i 1923 i England for at beskytte vandflyverdele mod korrosion. I første omgang blev der brugt kromsyre. Senere blev oxalsyre brugt i Japan, men i dag bruges klassisk svovlsyre i de fleste tilfælde til at skabe en anodiseret belægning i sammensætningen af elektrolytten, hvilket reducerer omkostningerne ved processen betydeligt. Teknologien bliver konstant forbedret og udviklet.

Aluminium

Anodiseret for at forbedre korrosionsbestandigheden og forberede til maling. Og også, afhængigt af den anvendte teknologi, enten for at øge ruheden eller for at skabe en glat overflade. Samtidig er anodisering i sig selv ikke i stand til at øge styrken af produkter fremstillet af dette metal væsentligt. Når aluminium kommer i kontakt med luft eller enhver anden gas, der indeholder ilt, danner metallet naturligt et 2-3 nm tykt oxidlag på overfladen, og på legeringer når dets værdi 5-15 nm.

Tykkelsen af den anodiserede aluminiumsbelægning er 15-20 mikron, det vil sige forskellen er to størrelsesordener (1 mikron er lig med 1000 nm). Samtidig er dette skabte lag fordelt i lige store forhold, relativt set, inden for og uden for overfladen, det vil sige, at det øger tykkelsen af delen med ½ af størrelsen af det beskyttende lag. Selvom anodisering giver en tæt og ensartet belægning, kan de mikroskopiske revner, der findes i den, føre til korrosion. Derudover er selve overfladebeskyttende lag udsat for kemisk henfald.på grund af eksponering for et miljø med høj surhedsgrad. For at bekæmpe dette fænomen bruges teknologier, der reducerer antallet af mikrorevner og indfører mere stabile kemiske elementer i oxidsammensætningen.

Application

Bearbejdede materialer er meget udbredt. For eksempel inden for luftfart indeholder mange strukturelle elementer aluminiumlegeringer under undersøgelse, den samme situation er i skibsbygning. De dielektriske egenskaber af den anodiserede belægning forudbestemte dets anvendelse i elektriske produkter. Produkter fremstillet af forarbejdet materiale kan findes i forskellige husholdningsapparater, herunder afspillere, lys, kameraer, smartphones. I hverdagen bruges en anodiseret jernbelægning, mere præcist, dens såler, hvilket væsentligt forbedrer dens forbrugeregenskaber. Ved madlavning kan der bruges specielle teflonbelægninger for at undgå, at maden brænder på. Norm alt er sådanne køkkenredskaber ret dyre. Men en ikke-anodiseret aluminium stegepande er i stand til at give en løsning på det samme problem. Samtidig til en lavere pris. I byggeriet anvendes anodiseret belægning af profiler til montering af vinduer og andre behov. Derudover tiltrækker farverige detaljer opmærksomhed fra designere og kunstnere, de bruges i forskellige kultur- og kunstgenstande rundt om i verden, såvel som i fremstillingen af smykker.

Teknologi

Special galvanisering butikker ogindustrier, der anses for "beskidte" og skadelige for menneskers sundhed. Derfor bør anbefalinger til processen derhjemme, annonceret i nogle kilder, tages med ekstrem forsigtighed på trods af den tilsyneladende enkelhed af de beskrevne teknologier.

Anodiseret belægning kan skabes på flere måder, men det generelle princip og rækkefølgen af arbejdet forbliver klassisk. Samtidig afhænger styrken og de mekaniske egenskaber af det opnåede materiale faktisk af selve kildemetallet, af katodens egenskaber, strømstyrken og sammensætningen af den anvendte elektrolyt. Det skal understreges, at der som et resultat af proceduren ikke påføres yderligere stoffer på overfladen, og det beskyttende lag dannes ved at transformere selve kildematerialet. Essensen af galvanisering er effekten af elektrisk strøm på kemiske reaktioner. Hele processen er opdelt i tre hovedfaser.

Første etape - forberedelse

På dette stadium er produktet grundigt rengjort. Overfladen er affedtet og poleret. Så er der den såkaldte ætsning. Det udføres ved at placere produktet i en alkalisk opløsning, efterfulgt af at flytte det til en sur opløsning. Disse procedurer afsluttes med skylning, hvor det er ekstremt vigtigt at fjerne alle kemikalierester, inklusive svært tilgængelige områder. Det endelige resultat afhænger i høj grad af kvaliteten af den første etape.

Anden fase - elektrokemi

På dette stadium skabes den anodiserede aluminiumsbelægning faktisk. Omhyggeligt forberedt emnehængt på beslag og sænket ned i et bad med elektrolyt, placeret mellem to katoder. Til aluminium og dets legeringer anvendes katoder lavet af bly. Norm alt inkluderer sammensætningen af elektrolytten svovlsyre, men andre syrer kan bruges, for eksempel oxalsyre, krom, afhængigt af det fremtidige formål med den bearbejdede del. Oxalsyre bruges til at skabe isolerende belægninger af forskellige farver, kromsyre bruges til at behandle dele, der har en kompleks geometrisk form med huller med lille diameter.

Den tid det tager at skabe en beskyttende belægning afhænger af elektrolyttens temperatur og af strømmens styrke. Jo højere temperatur og jo lavere strøm, jo hurtigere går processen. Men i dette tilfælde er overfladefilmen ret porøs og blød. For at opnå en hård og tæt overflade kræves lave temperaturer og høj strømtæthed. For sulfatelektrolyt er temperaturområdet fra 0 til 50 grader, og den specifikke strømstyrke er fra 1 til 3 ampere pr. kvadratdecimeter. Alle parametre for denne procedure er blevet udarbejdet gennem årene og er indeholdt i de relevante instruktioner og standarder.

Tredje fase - konsolidering

Når elektrolysen er afsluttet, fikseres det anodiserede produkt, det vil sige, at porerne i den beskyttende film lukkes. Dette kan gøres ved at placere den behandlede overflade i vand eller i en speciel opløsning. Før dette trin er en effektiv maling af delen mulig, da tilstedeværelsen af porer giver god absorption.farvestof.

Udvikling af anodiseringsteknologi

For at opnå en kraftig oxidfilm på overfladen af aluminium blev der udviklet en metode, der anvender en kompleks sammensætning af forskellige elektrolytter i et bestemt forhold, kombineret med en gradvis stigning i den elektriske strømtæthed. En slags "cocktail" af svovlsyre, vinsyre, oxalsyre, citronsyre og borsyre bruges, og den nuværende styrke i processen øges gradvist fem gange. På grund af denne effekt ændres strukturen af den porøse celle i det beskyttende oxidlag.

Særlig omtale bør nævnes teknologien til at ændre farven på et anodiseret objekt, hvilket kan gøres på forskellige måder. Det enkleste er at placere delen i en opløsning med varmt farvestof umiddelbart efter anodiseringsproceduren, det vil sige før den tredje fase af processen. Farveprocessen med brug af additiver direkte ind i elektrolytten er noget mere kompliceret. Tilsætningsstoffer er norm alt s alte af forskellige metaller eller organiske syrer, hvilket giver dig mulighed for at få det mest forskelligartede udvalg af farver - fra absolut sort til næsten enhver farve fra paletten.