Анодирование алюминия в домашних условиях технология: Анодирование алюминия в домашних условиях (черное): технология

Анодирование алюминия в домашних условиях

В защите от ржавчины и коррозии нуждается каждый металл, в том числе и алюминий, который очень часто используется обывателями в домашних условиях. Если создать на поверхности алюминия плотную и толстую окисную пленку, этого будет вполне достаточно для торможения дальнейшей коррозии, что получается в процессе проведения анодирования алюминия. Самые механически прочные и стойкие пленки получаются при низкотемпературном тонкослойном анодировании алюминия, чем вы и будете заниматься.

Содержание:

1. Вопросы безопасности
2. Подготовительные работы
3. Изготовление электролита
4. Режимы обработки
5. Ванна для анодирования
6. Процесс анодирования

Вопросы безопасности

Провести качественно анодирование в домашних условиях — несложно. Безопаснее и удобнее заниматься данной работой на улице или балконе. В ходе процесса вас ждет несколько опасных для здоровья моментов.

Кислота является очень едкой штукой. Хотя она и находится в сильно разбавленном виде и вызывает при попадании на кожу всего лишь слабый зуд, но если она попадет в глаза — может спровоцировать серьезнейшие травмы! Потому желательно при анодировании стали работать в защитных очках и под рукой всегда иметь ведро с водой или слабым содовым раствором.

Во время процедуры анодирования совершается выделение на аноде кислорода, а на катоде — водорода. После смешивания этих газов они образуют известный гремучий газ, который, в принципе, является тем же динамитом. Поэтому при анодировании в закрытом помещении можно погибнуть от первой искры.

Подготовительные работы

Помните, что детали после анодирования становятся больше по размерам. Толщина защитного анодного слоя обычно составляет 0,05 миллиметров. К примеру, резьбы, что раньше закручивались впритирку, после процесса анодирования вообще перестанут закручиваться, так как болту в гайке в этом случае станет теснее на 0,2 миллиметра. А шлифовать анодированную практически невозможно.

Полезно отполировать изделия до зеркального блеска на полировочном кругу. Таким образом, сильно выиграет эстетика детали и снизится вероятность при анодировании «прогара». К слову сказать, анодный слой не маскирует дефекты поверхности — они будут заметны и на обработанном изделии.

Перед гальваникой алюминий нужно хорошо обезжирить. Не стоит держать металл в горячем едком натрии или калии, как это рекомендуется в заводских технологиях, потому что заметно портится чистота поверхности. Лучше использовать кусок хозяйственного мыла и зубную щетку, ведь вам предстоит работать с мелкими деталями. Сначала промойте изделие в теплой воде, затем в холодной.

Очень эффективно действует стиральный порошок: его нужно растворить в горячей воде в пластиковой емкости. Затем следует высыпать туда изделия и хорошо потрясти посудину. После промывки тщательно высушите детали горячим воздухом. Не переживайте за мелкие следы жира: после обезжиривания изделие в руки брать можно, потому что слой жира с пальцев окисляется кислородом моментально.

Изготовление электролита

Электролитом для анодирования в домашних условиях служит раствор в дистиллированной воде серной кислоты. Можно использовать и обычную воду из крана, но если можете взять дистиллированную – лучше выбрать её, так как в первом случае немного портится равномерность процесса — распределение на поверхности детали плотности тока.

Серную кислоту глупо делать самостоятельно, а вот дистиллированную воду — очень просто! Если на улице нет снега или дождя, то лед в морозильнике найдется всегда. Добыть дистиллированную воду и серную кислоту можно в местном автомагазине запчастей, ведь эти ингредиенты применяются с целью обслуживания аккумуляторов автомобилей.

Однако там продается кислота в разбавленном виде до плотности 1,27 грамм на сантиметр кубический под названием «Электролит для свинцового аккумулятора». Вам нужно этот электролит смешать с дистиллированной водой в пропорции 1:1.

Если вы возьмете стандартную 5-литровую канистру с электролитом и столько же воды, то в результате вы получите 10 литров раствора для анодирования. Этого хватит для мелких деталей, а для крупных стоит удвоить это количество.

Помните, что при смешивании кислоты с водой будет выделяться много тепла. Если налить воду в кислоту, она моментально вскипит, брызгая в лицо! Именно поэтому рекомендуется лить электролит в емкость с водой тонкой струей, постоянно помешивая стеклянной палочкой. И лучше одеть защитные очки! При попадании кислоты на одежду или кожу следует её немедленно смыть струей воды и промыть раствором соды.

Режимы обработки

Температура процесса анодирования металла составляет -10 — +10 градусов Цельсия. Растущий слой ниже -10 вполне хорош, однако не хватит напряжения, которое выдается блоком питания, для поддержания необходимой силы тока. Выше +10 градусов защитная пленка хоть и будет формироваться, но она получится нетвердой и бесцветной.

Однако рекомендуется прекращать процесс анодирования уже при 5 градусах выше нуля. А дело вот в чем, в углу ванны и на поверхности детали наблюдается разная температура, а при анодировании выделяется много энергии в виде тепла.

Но если не обеспечено принудительное перемешивание електролита, нельзя верить термометру! Однако перемешивать электролит стоит постоянно, ложкой, воздухом, насосом, это нужно для выравнивания температуры на поверхности изделия из алюминия. Иначе на детали образуются участки местного перегрева, а затем — пробои и растрав детали.

Анодная плотность тока должна находиться в пределе 1,6 — 4 Ампер на квадратный дециметр. В таких пределах будет нарастать красивый, окрашенный и плотный защитный анодный слой. Лучше всего додерживаться плотности тока от 2 до 2,2 Ампера/дм2. При меньшей силе тока покрытие будет расти медленно нетолстое. При большей силе тока, чем 4 Ампера/дм2 может возникнуть электрический пробой, и изделие будет быстро растравливаться.

Катодная плотность тока должна быть низкой. Чем ниже этот показатель, тем лучше, потому что это обеспечивает равномерный и мягкий режим распределения плотности тока по поверхности обрабатываемой детали, особенно если она большая. Поэтому запомните, что площадь катода из свинца должна быть в два раза больше площади детали (анода).

Процесс анодирования алюминиевого профиля не оговаривает значения напряжения анод-катод. Однако если ваша цепь имеет ненулевое сопротивление, то нужен приличный вольтаж блока питания. Причем желательно, чтобы вы использовали блок питания с несколькими выходными напряжениями. И вот почему.

Защитный слой, который растет на изделии, диэлектрик. По мере его возрастания постоянно растет его электрическое сопротивление. Чтобы поддерживать требуемую плотность тока, на протяжении всего процесса необходимо регулировать несколько раз силу тока при помощи переменного резистора.

Однако напряжения может не хватить, когда анодный слой станет достаточно толстым. В этом случае нужно добавить напряжения. Поэтому блок питания должен обеспечить на выходе хотя бы два напряжения.

Ванна для анодирования

Перед работой необходимо подготовить оборудование для анодирования. Обычно требуется несколько ванн: для обработки маленьких деталей, недлинных и длинных изделий. Они должны быть из алюминия. Подходящим вариантом также является полиэтилен. В качестве маленькой емкости можно использовать пищевой контейнер или длинный цветочный пластиковый горшок.

Дно и стенки пластиковой ванны желательно покрыть листами алюминия. Можно из листа алюминия вырезать выкройку и согнуть импровизированную «емкость». Смысл этого заключается в обеспечении равномерной плотности тока со всех сторон изделия.

Ванна должна отличаться хорошей теплоизоляцией корпуса, иначе в противном случае электролит будет в ней нагреваться слишком быстро, и его придется чаще менять. Самым простым решением станет оклейка ванны толстым слоем пенопласта – 2-4 сантиметра. Также можете закрепить ванну внутри коробки и промежуток залить строительной пеной.

После этого следует изготовить для ванны свинцовый катод. Его можно сделать из листового свинца, сняв последний с толстых электрокабелей. Напомним, что площадь катода должна в два раза превышать площадь поверхности обрабатываемого изделия. При этом не учитывается поверхность катода, которая прислонена к стенке. В катодной пластине должны присутствовать отверстия для выхода газа.

Вы можете собрать катод из нескольких кусков свинца, если нет одного. Куски рекомендуется паять мощным паяльником, толстым швом вдоль стыков. Постарайтесь, чтобы катод повторял конфигурацию поверхности детали, обращенной к нему. Вывод из ванны контакта выполните полоской того же материала. Хотя также принято использовать и толстый медный провод в изоляции. Место припайки изолируйте силиконовым герметиком.

Процесс анодирования

Итак, в пластиковую ванну вы залили электролит, на выходе имеется блок питания с током. Для регулирования силы тока к цепи при анодировании титана или алюминия подключите проволочный переменный резистор. В емкости находятся 2 предмета: свинцовый катод в виде пластины и анод – обрабатываемое изделие. При подаче на них тока происходит выделение кислорода и начинает расти анодный защитный слой.

При создании качественного электрического контакта между свинцом и деталью вы будете наблюдать микропузырьки кислорода, что медленно поднимаются со всей поверхности изделия. Их диаметр крайне мал, их течение напоминает струйки дыма. Длительность процесса стоит контролировать визуально — по окрасу детали.

Для мелких деталей она составляет 20-30 минут, для больших изделий — час-полтора.
После того, как деталь полностью покроется налетом серо-голубого цвета, её следует достать из ванной, вымыть под струей холодной воды и протереть ваткой, что смочена в крепком марганцовом растворе, для удаления побочных продуктов реакции. Поверхность должна быть блестящей, светло-серой, гладкой.

После процесса анодирования дома некоторые изделия приобретают темно-матовый оттенок, все зависит от режима анодирования. Для окраски анодированных изделий погрузите их в раствор анилинового красителя, что подогрет до 50—60 градусов по Цельсию. Перед работой раствор профильтруйте, потому что мелкие крупинки нерастворившегося красителя способны образовывать на поверхности металла пятна. Интенсивность окраски обычно составляет не больше 15—20 минут.

После того, как деталь приобрела красивый оттенок и твердый, не рыхлый защитный слой, необходимо его зафиксировать. Дело в том, что это покрытие на микроуровне имеет пористую структуру, которая является проницаемой для воздуха и воды. Такой слой металл хорошо защищает от механических повреждений, но слаб против химического.

Существует несколько методов, которые помогают закрыться микропорам. Самый простой – проварить после анодирования детали в кастрюле в воде в течение полчаса. Лучше использовать дистиллированную воду. Также детали можно подержать на паровой бане, также на протяжении получаса.

Вы уже знаете, что существует несколько технологий анодирования алюминия и деталей из него. Они отличаются условиями рабочего процесса, а если быть конкретнее – то температурой електролита, которая является основным фактором, который влияет на качество анодного защитного слоя. В домашних условиях предпочтительнее выбрать вариант холодного анодирования, ведь в этом случае покрытие получается качестве и толще, а деталь приобретает красивый оттенок и блеск.

Анодирование алюминия в домашних условиях

В защите от ржавчины и коррозии нуждается каждый металл, в том числе и алюминий, который очень часто используется обывателями в домашних условиях. Если создать на поверхности алюминия плотную и толстую окисную пленку, этого будет вполне достаточно для торможения дальнейшей коррозии, что получается в процессе проведения анодирования алюминия. Самые механически прочные и стойкие пленки получаются при низкотемпературном тонкослойном анодировании алюминия, чем вы и будете заниматься.

Содержание:

1. Вопросы безопасности
2. Подготовительные работы
3. Изготовление электролита
4. Режимы обработки
5. Ванна для анодирования
6. Процесс анодирования

Вопросы безопасности

Провести качественно анодирование в домашних условиях — несложно. Безопаснее и удобнее заниматься данной работой на улице или балконе. В ходе процесса вас ждет несколько опасных для здоровья моментов.

Кислота является очень едкой штукой. Хотя она и находится в сильно разбавленном виде и вызывает при попадании на кожу всего лишь слабый зуд, но если она попадет в глаза — может спровоцировать серьезнейшие травмы! Потому желательно при анодировании стали работать в защитных очках и под рукой всегда иметь ведро с водой или слабым содовым раствором.

Во время процедуры анодирования совершается выделение на аноде кислорода, а на катоде — водорода. После смешивания этих газов они образуют известный гремучий газ, который, в принципе, является тем же динамитом. Поэтому при анодировании в закрытом помещении можно погибнуть от первой искры.

Подготовительные работы

Помните, что детали после анодирования становятся больше по размерам. Толщина защитного анодного слоя обычно составляет 0,05 миллиметров. К примеру, резьбы, что раньше закручивались впритирку, после процесса анодирования вообще перестанут закручиваться, так как болту в гайке в этом случае станет теснее на 0,2 миллиметра. А шлифовать анодированную практически невозможно.

Полезно отполировать изделия до зеркального блеска на полировочном кругу. Таким образом, сильно выиграет эстетика детали и снизится вероятность при анодировании «прогара». К слову сказать, анодный слой не маскирует дефекты поверхности — они будут заметны и на обработанном изделии.

Перед гальваникой алюминий нужно хорошо обезжирить. Не стоит держать металл в горячем едком натрии или калии, как это рекомендуется в заводских технологиях, потому что заметно портится чистота поверхности. Лучше использовать кусок хозяйственного мыла и зубную щетку, ведь вам предстоит работать с мелкими деталями. Сначала промойте изделие в теплой воде, затем в холодной.

Очень эффективно действует стиральный порошок: его нужно растворить в горячей воде в пластиковой емкости. Затем следует высыпать туда изделия и хорошо потрясти посудину. После промывки тщательно высушите детали горячим воздухом. Не переживайте за мелкие следы жира: после обезжиривания изделие в руки брать можно, потому что слой жира с пальцев окисляется кислородом моментально.

Изготовление электролита

Электролитом для анодирования в домашних условиях служит раствор в дистиллированной воде серной кислоты. Можно использовать и обычную воду из крана, но если можете взять дистиллированную – лучше выбрать её, так как в первом случае немного портится равномерность процесса — распределение на поверхности детали плотности тока.

Серную кислоту глупо делать самостоятельно, а вот дистиллированную воду — очень просто! Если на улице нет снега или дождя, то лед в морозильнике найдется всегда. Добыть дистиллированную воду и серную кислоту можно в местном автомагазине запчастей, ведь эти ингредиенты применяются с целью обслуживания аккумуляторов автомобилей.

Однако там продается кислота в разбавленном виде до плотности 1,27 грамм на сантиметр кубический под названием «Электролит для свинцового аккумулятора». Вам нужно этот электролит смешать с дистиллированной водой в пропорции 1:1.

Если вы возьмете стандартную 5-литровую канистру с электролитом и столько же воды, то в результате вы получите 10 литров раствора для анодирования. Этого хватит для мелких деталей, а для крупных стоит удвоить это количество.

Помните, что при смешивании кислоты с водой будет выделяться много тепла. Если налить воду в кислоту, она моментально вскипит, брызгая в лицо! Именно поэтому рекомендуется лить электролит в емкость с водой тонкой струей, постоянно помешивая стеклянной палочкой. И лучше одеть защитные очки! При попадании кислоты на одежду или кожу следует её немедленно смыть струей воды и промыть раствором соды.

Режимы обработки

Температура процесса анодирования металла составляет -10 — +10 градусов Цельсия. Растущий слой ниже -10 вполне хорош, однако не хватит напряжения, которое выдается блоком питания, для поддержания необходимой силы тока. Выше +10 градусов защитная пленка хоть и будет формироваться, но она получится нетвердой и бесцветной.

Однако рекомендуется прекращать процесс анодирования уже при 5 градусах выше нуля. А дело вот в чем, в углу ванны и на поверхности детали наблюдается разная температура, а при анодировании выделяется много энергии в виде тепла.

Но если не обеспечено принудительное перемешивание електролита, нельзя верить термометру! Однако перемешивать электролит стоит постоянно, ложкой, воздухом, насосом, это нужно для выравнивания температуры на поверхности изделия из алюминия. Иначе на детали образуются участки местного перегрева, а затем — пробои и растрав детали.

Анодная плотность тока должна находиться в пределе 1,6 — 4 Ампер на квадратный дециметр. В таких пределах будет нарастать красивый, окрашенный и плотный защитный анодный слой. Лучше всего додерживаться плотности тока от 2 до 2,2 Ампера/дм2. При меньшей силе тока покрытие будет расти медленно нетолстое. При большей силе тока, чем 4 Ампера/дм2 может возникнуть электрический пробой, и изделие будет быстро растравливаться.

Катодная плотность тока должна быть низкой. Чем ниже этот показатель, тем лучше, потому что это обеспечивает равномерный и мягкий режим распределения плотности тока по поверхности обрабатываемой детали, особенно если она большая. Поэтому запомните, что площадь катода из свинца должна быть в два раза больше площади детали (анода).

Процесс анодирования алюминиевого профиля не оговаривает значения напряжения анод-катод. Однако если ваша цепь имеет ненулевое сопротивление, то нужен приличный вольтаж блока питания. Причем желательно, чтобы вы использовали блок питания с несколькими выходными напряжениями. И вот почему.

Защитный слой, который растет на изделии, диэлектрик. По мере его возрастания постоянно растет его электрическое сопротивление. Чтобы поддерживать требуемую плотность тока, на протяжении всего процесса необходимо регулировать несколько раз силу тока при помощи переменного резистора.

Однако напряжения может не хватить, когда анодный слой станет достаточно толстым. В этом случае нужно добавить напряжения. Поэтому блок питания должен обеспечить на выходе хотя бы два напряжения.

Ванна для анодирования

Перед работой необходимо подготовить оборудование для анодирования. Обычно требуется несколько ванн: для обработки маленьких деталей, недлинных и длинных изделий. Они должны быть из алюминия. Подходящим вариантом также является полиэтилен. В качестве маленькой емкости можно использовать пищевой контейнер или длинный цветочный пластиковый горшок.

Дно и стенки пластиковой ванны желательно покрыть листами алюминия. Можно из листа алюминия вырезать выкройку и согнуть импровизированную «емкость». Смысл этого заключается в обеспечении равномерной плотности тока со всех сторон изделия.

Ванна должна отличаться хорошей теплоизоляцией корпуса, иначе в противном случае электролит будет в ней нагреваться слишком быстро, и его придется чаще менять. Самым простым решением станет оклейка ванны толстым слоем пенопласта – 2-4 сантиметра. Также можете закрепить ванну внутри коробки и промежуток залить строительной пеной.

После этого следует изготовить для ванны свинцовый катод. Его можно сделать из листового свинца, сняв последний с толстых электрокабелей. Напомним, что площадь катода должна в два раза превышать площадь поверхности обрабатываемого изделия. При этом не учитывается поверхность катода, которая прислонена к стенке. В катодной пластине должны присутствовать отверстия для выхода газа.

Вы можете собрать катод из нескольких кусков свинца, если нет одного. Куски рекомендуется паять мощным паяльником, толстым швом вдоль стыков. Постарайтесь, чтобы катод повторял конфигурацию поверхности детали, обращенной к нему. Вывод из ванны контакта выполните полоской того же материала. Хотя также принято использовать и толстый медный провод в изоляции. Место припайки изолируйте силиконовым герметиком.

Процесс анодирования

Итак, в пластиковую ванну вы залили электролит, на выходе имеется блок питания с током. Для регулирования силы тока к цепи при анодировании титана или алюминия подключите проволочный переменный резистор. В емкости находятся 2 предмета: свинцовый катод в виде пластины и анод – обрабатываемое изделие. При подаче на них тока происходит выделение кислорода и начинает расти анодный защитный слой.

При создании качественного электрического контакта между свинцом и деталью вы будете наблюдать микропузырьки кислорода, что медленно поднимаются со всей поверхности изделия. Их диаметр крайне мал, их течение напоминает струйки дыма. Длительность процесса стоит контролировать визуально — по окрасу детали.

Для мелких деталей она составляет 20-30 минут, для больших изделий — час-полтора.
После того, как деталь полностью покроется налетом серо-голубого цвета, её следует достать из ванной, вымыть под струей холодной воды и протереть ваткой, что смочена в крепком марганцовом растворе, для удаления побочных продуктов реакции. Поверхность должна быть блестящей, светло-серой, гладкой.

После процесса анодирования дома некоторые изделия приобретают темно-матовый оттенок, все зависит от режима анодирования. Для окраски анодированных изделий погрузите их в раствор анилинового красителя, что подогрет до 50—60 градусов по Цельсию. Перед работой раствор профильтруйте, потому что мелкие крупинки нерастворившегося красителя способны образовывать на поверхности металла пятна. Интенсивность окраски обычно составляет не больше 15—20 минут.

После того, как деталь приобрела красивый оттенок и твердый, не рыхлый защитный слой, необходимо его зафиксировать. Дело в том, что это покрытие на микроуровне имеет пористую структуру, которая является проницаемой для воздуха и воды. Такой слой металл хорошо защищает от механических повреждений, но слаб против химического.

Существует несколько методов, которые помогают закрыться микропорам. Самый простой – проварить после анодирования детали в кастрюле в воде в течение полчаса. Лучше использовать дистиллированную воду. Также детали можно подержать на паровой бане, также на протяжении получаса.

Вы уже знаете, что существует несколько технологий анодирования алюминия и деталей из него. Они отличаются условиями рабочего процесса, а если быть конкретнее – то температурой електролита, которая является основным фактором, который влияет на качество анодного защитного слоя. В домашних условиях предпочтительнее выбрать вариант холодного анодирования, ведь в этом случае покрытие получается качестве и толще, а деталь приобретает красивый оттенок и блеск.

Анодирование алюминия в домашних условиях

В защите от ржавчины и коррозии нуждается каждый металл, в том числе и алюминий, который очень часто используется обывателями в домашних условиях. Если создать на поверхности алюминия плотную и толстую окисную пленку, этого будет вполне достаточно для торможения дальнейшей коррозии, что получается в процессе проведения анодирования алюминия. Самые механически прочные и стойкие пленки получаются при низкотемпературном тонкослойном анодировании алюминия, чем вы и будете заниматься.

Содержание:

1. Вопросы безопасности
2. Подготовительные работы
3. Изготовление электролита
4. Режимы обработки
5. Ванна для анодирования
6. Процесс анодирования

Вопросы безопасности

Провести качественно анодирование в домашних условиях — несложно. Безопаснее и удобнее заниматься данной работой на улице или балконе. В ходе процесса вас ждет несколько опасных для здоровья моментов.

Кислота является очень едкой штукой. Хотя она и находится в сильно разбавленном виде и вызывает при попадании на кожу всего лишь слабый зуд, но если она попадет в глаза — может спровоцировать серьезнейшие травмы! Потому желательно при анодировании стали работать в защитных очках и под рукой всегда иметь ведро с водой или слабым содовым раствором.

Во время процедуры анодирования совершается выделение на аноде кислорода, а на катоде — водорода. После смешивания этих газов они образуют известный гремучий газ, который, в принципе, является тем же динамитом. Поэтому при анодировании в закрытом помещении можно погибнуть от первой искры.

Подготовительные работы

Помните, что детали после анодирования становятся больше по размерам. Толщина защитного анодного слоя обычно составляет 0,05 миллиметров. К примеру, резьбы, что раньше закручивались впритирку, после процесса анодирования вообще перестанут закручиваться, так как болту в гайке в этом случае станет теснее на 0,2 миллиметра. А шлифовать анодированную практически невозможно.

Полезно отполировать изделия до зеркального блеска на полировочном кругу. Таким образом, сильно выиграет эстетика детали и снизится вероятность при анодировании «прогара». К слову сказать, анодный слой не маскирует дефекты поверхности — они будут заметны и на обработанном изделии.

Перед гальваникой алюминий нужно хорошо обезжирить. Не стоит держать металл в горячем едком натрии или калии, как это рекомендуется в заводских технологиях, потому что заметно портится чистота поверхности. Лучше использовать кусок хозяйственного мыла и зубную щетку, ведь вам предстоит работать с мелкими деталями. Сначала промойте изделие в теплой воде, затем в холодной.

Очень эффективно действует стиральный порошок: его нужно растворить в горячей воде в пластиковой емкости. Затем следует высыпать туда изделия и хорошо потрясти посудину. После промывки тщательно высушите детали горячим воздухом. Не переживайте за мелкие следы жира: после обезжиривания изделие в руки брать можно, потому что слой жира с пальцев окисляется кислородом моментально.

Изготовление электролита

Электролитом для анодирования в домашних условиях служит раствор в дистиллированной воде серной кислоты. Можно использовать и обычную воду из крана, но если можете взять дистиллированную – лучше выбрать её, так как в первом случае немного портится равномерность процесса — распределение на поверхности детали плотности тока.

Серную кислоту глупо делать самостоятельно, а вот дистиллированную воду — очень просто! Если на улице нет снега или дождя, то лед в морозильнике найдется всегда. Добыть дистиллированную воду и серную кислоту можно в местном автомагазине запчастей, ведь эти ингредиенты применяются с целью обслуживания аккумуляторов автомобилей.

Однако там продается кислота в разбавленном виде до плотности 1,27 грамм на сантиметр кубический под названием «Электролит для свинцового аккумулятора». Вам нужно этот электролит смешать с дистиллированной водой в пропорции 1:1.

Если вы возьмете стандартную 5-литровую канистру с электролитом и столько же воды, то в результате вы получите 10 литров раствора для анодирования. Этого хватит для мелких деталей, а для крупных стоит удвоить это количество.

Помните, что при смешивании кислоты с водой будет выделяться много тепла. Если налить воду в кислоту, она моментально вскипит, брызгая в лицо! Именно поэтому рекомендуется лить электролит в емкость с водой тонкой струей, постоянно помешивая стеклянной палочкой. И лучше одеть защитные очки! При попадании кислоты на одежду или кожу следует её немедленно смыть струей воды и промыть раствором соды.

Режимы обработки

Температура процесса анодирования металла составляет -10 — +10 градусов Цельсия. Растущий слой ниже -10 вполне хорош, однако не хватит напряжения, которое выдается блоком питания, для поддержания необходимой силы тока. Выше +10 градусов защитная пленка хоть и будет формироваться, но она получится нетвердой и бесцветной.

Однако рекомендуется прекращать процесс анодирования уже при 5 градусах выше нуля. А дело вот в чем, в углу ванны и на поверхности детали наблюдается разная температура, а при анодировании выделяется много энергии в виде тепла.

Но если не обеспечено принудительное перемешивание електролита, нельзя верить термометру! Однако перемешивать электролит стоит постоянно, ложкой, воздухом, насосом, это нужно для выравнивания температуры на поверхности изделия из алюминия. Иначе на детали образуются участки местного перегрева, а затем — пробои и растрав детали.

Анодная плотность тока должна находиться в пределе 1,6 — 4 Ампер на квадратный дециметр. В таких пределах будет нарастать красивый, окрашенный и плотный защитный анодный слой. Лучше всего додерживаться плотности тока от 2 до 2,2 Ампера/дм2. При меньшей силе тока покрытие будет расти медленно нетолстое. При большей силе тока, чем 4 Ампера/дм2 может возникнуть электрический пробой, и изделие будет быстро растравливаться.

Катодная плотность тока должна быть низкой. Чем ниже этот показатель, тем лучше, потому что это обеспечивает равномерный и мягкий режим распределения плотности тока по поверхности обрабатываемой детали, особенно если она большая. Поэтому запомните, что площадь катода из свинца должна быть в два раза больше площади детали (анода).

Процесс анодирования алюминиевого профиля не оговаривает значения напряжения анод-катод. Однако если ваша цепь имеет ненулевое сопротивление, то нужен приличный вольтаж блока питания. Причем желательно, чтобы вы использовали блок питания с несколькими выходными напряжениями. И вот почему.

Защитный слой, который растет на изделии, диэлектрик. По мере его возрастания постоянно растет его электрическое сопротивление. Чтобы поддерживать требуемую плотность тока, на протяжении всего процесса необходимо регулировать несколько раз силу тока при помощи переменного резистора.

Однако напряжения может не хватить, когда анодный слой станет достаточно толстым. В этом случае нужно добавить напряжения. Поэтому блок питания должен обеспечить на выходе хотя бы два напряжения.

Ванна для анодирования

Перед работой необходимо подготовить оборудование для анодирования. Обычно требуется несколько ванн: для обработки маленьких деталей, недлинных и длинных изделий. Они должны быть из алюминия. Подходящим вариантом также является полиэтилен. В качестве маленькой емкости можно использовать пищевой контейнер или длинный цветочный пластиковый горшок.

Дно и стенки пластиковой ванны желательно покрыть листами алюминия. Можно из листа алюминия вырезать выкройку и согнуть импровизированную «емкость». Смысл этого заключается в обеспечении равномерной плотности тока со всех сторон изделия.

Ванна должна отличаться хорошей теплоизоляцией корпуса, иначе в противном случае электролит будет в ней нагреваться слишком быстро, и его придется чаще менять. Самым простым решением станет оклейка ванны толстым слоем пенопласта – 2-4 сантиметра. Также можете закрепить ванну внутри коробки и промежуток залить строительной пеной.

После этого следует изготовить для ванны свинцовый катод. Его можно сделать из листового свинца, сняв последний с толстых электрокабелей. Напомним, что площадь катода должна в два раза превышать площадь поверхности обрабатываемого изделия. При этом не учитывается поверхность катода, которая прислонена к стенке. В катодной пластине должны присутствовать отверстия для выхода газа.

Вы можете собрать катод из нескольких кусков свинца, если нет одного. Куски рекомендуется паять мощным паяльником, толстым швом вдоль стыков. Постарайтесь, чтобы катод повторял конфигурацию поверхности детали, обращенной к нему. Вывод из ванны контакта выполните полоской того же материала. Хотя также принято использовать и толстый медный провод в изоляции. Место припайки изолируйте силиконовым герметиком.

Процесс анодирования

Итак, в пластиковую ванну вы залили электролит, на выходе имеется блок питания с током. Для регулирования силы тока к цепи при анодировании титана или алюминия подключите проволочный переменный резистор. В емкости находятся 2 предмета: свинцовый катод в виде пластины и анод – обрабатываемое изделие. При подаче на них тока происходит выделение кислорода и начинает расти анодный защитный слой.

При создании качественного электрического контакта между свинцом и деталью вы будете наблюдать микропузырьки кислорода, что медленно поднимаются со всей поверхности изделия. Их диаметр крайне мал, их течение напоминает струйки дыма. Длительность процесса стоит контролировать визуально — по окрасу детали.

Для мелких деталей она составляет 20-30 минут, для больших изделий — час-полтора.
После того, как деталь полностью покроется налетом серо-голубого цвета, её следует достать из ванной, вымыть под струей холодной воды и протереть ваткой, что смочена в крепком марганцовом растворе, для удаления побочных продуктов реакции. Поверхность должна быть блестящей, светло-серой, гладкой.

После процесса анодирования дома некоторые изделия приобретают темно-матовый оттенок, все зависит от режима анодирования. Для окраски анодированных изделий погрузите их в раствор анилинового красителя, что подогрет до 50—60 градусов по Цельсию. Перед работой раствор профильтруйте, потому что мелкие крупинки нерастворившегося красителя способны образовывать на поверхности металла пятна. Интенсивность окраски обычно составляет не больше 15—20 минут.

После того, как деталь приобрела красивый оттенок и твердый, не рыхлый защитный слой, необходимо его зафиксировать. Дело в том, что это покрытие на микроуровне имеет пористую структуру, которая является проницаемой для воздуха и воды. Такой слой металл хорошо защищает от механических повреждений, но слаб против химического.

Существует несколько методов, которые помогают закрыться микропорам. Самый простой – проварить после анодирования детали в кастрюле в воде в течение полчаса. Лучше использовать дистиллированную воду. Также детали можно подержать на паровой бане, также на протяжении получаса.

Вы уже знаете, что существует несколько технологий анодирования алюминия и деталей из него. Они отличаются условиями рабочего процесса, а если быть конкретнее – то температурой електролита, которая является основным фактором, который влияет на качество анодного защитного слоя. В домашних условиях предпочтительнее выбрать вариант холодного анодирования, ведь в этом случае покрытие получается качестве и толще, а деталь приобретает красивый оттенок и блеск.

Анодирование алюминия в домашних условиях – подробное описание технологии

Этот металл (в чистом виде или его сплав) является наиболее удобным для различного рода поделок, поэтому и пользуется популярностью у «домашних умельцев». Несмотря на множество достоинств, есть у алюминия и существенный недостаток – он быстро вступает в реакцию с воздухом (окисляется), что приводит к образованию своеобразного налета, который усложняет процесс окрашивания заготовок. А их «первозданный» вид мало кого устраивает из-за своей непривлекательности.

Прежде чем рассматривать процесс анодирования алюминия, следует понять, для чего оно проводится. Ведь при окислении на поверхности металла появляется тончайшая пленка, которая выполняет и функцию защиты. Все дело в том, что она непрочная и довольно легко повреждается. Поэтому смысл описываемого процесса состоит в том, чтобы ее укрепить (усилить). В этом плане анодирование сходно с таким не менее известным процессом, как воронение методом окисления (об этом можно прочитать здесь). Поэтому эту технологию называют еще анодным оксидированием.

Она применяется не только по отношению к алюминию, но и к некоторым другим металлам. Например, магнию, титану.

Что дает анодирование

• Укрепляет поверхностный слой.
• Делает невидимыми дефекты основы в виде царапин, точечных повреждений. Другими словами, «сглаживает» металл и придает ему однородность.
• Краска на алюминий ложится значительно лучше и равномернее.
• Внешний вид деталей делается более привлекательным.
• Возможность придать металлу различный оттенок и имитировать серебро, золото или, например, жемчуг. Хотя применение анилиновых красителей значительно расширяет спектр.

Анодирование «холодное»

Наиболее часто применяемая методика, тем более что больших сложностей такой способ не представляет. Есть еще обработка алюминия «теплая», но такая технология менее эффективна и в последнее время, особенно в быту, не используется.

Достоинства

• Возможность получения достаточно толстого поверхностного слоя, что достигается разной скоростью нарастания и растворения оксидной пленки соответственно с внутренней и наружной ее стороны. Особенность методики в том, что процесс осуществляется в температурном диапазоне от – 10 до +10 ºС. Отсюда и ее название
• Высокая прочность такого покрытия.
• Повышение антикоррозийной устойчивости металла.

Недостатки

Он один, и довольно относительный. Дальнейшее покрытие красителями с органической основой становится довольно сложным. Материал, в зависимости от структурного состава (если речь идет о сплаве или характеристиках самого алюминия) в процессе анодирования окрашивается естественным путем. Оттенок может быть любым – от оливкового (с примесью «зелени») до темного (серого или черного).

Что понадобится

• Ванночки. Из алюминия – для анодирования; стеклянные или пластиковые – 2 штуки – для приготовления растворов.
• Соединительные провода (также алюминиевые).
• Источник напряжения +12 В (АКБ или выпрямитель).
• Реостат (если питание от аккумулятора или другого устройства с нерегулируемым «выходным» параметром).
• Амперметр.

Технология анодирования

На производстве для анодирования металлов используется раствор серной кислоты. Но такая методика небезопасна, так как сопровождается бурным газовыделением. Даже малейшая искра может привести к взрыву этой смеси. Суть процесса несложно понять по схеме, но в бытовых условиях кислотой редко кто пользуется, хотя методика остается прежней (разница только в том, что свинцовая пластина отсутствует). Поэтому рассмотрим более простой способ работы с алюминием.

Приготовление растворов

Их готовится два (в разных емкостях). Они служат альтернативой кислоте. Один – из пищевой соли, другой – из соды питьевой. Используется только чистая, дистиллированная, причем теплая вода. По объему содового раствора понадобится в 9 раз больше; в соответствие с этим и подбирается посуда.

После тщательного перемешивания (до полного растворения веществ) раствору нужно дать отстояться, а потом он сливается в другую посуду так, чтобы в нее не попал осадок, и фильтруется. Качество анодирования во многом зависит от «чистоты» растворов.

Непосредственно перед анодированием они смешиваются в алюминиевой посуде в соотношении 9 к 1 (содовый + соляной).

Подготовка детали

Коротко этот этап работы можно выразить так: очистка поверхности – ее обработка (шлифовка) – обезжиривание заготовки.

Если на детали будут какие-либо заметные дефекты, то полученный слой их не скроет (толщина покрытия не более 0, 05 мм).

Анодирование

Понятно, что заготовка должна быть полностью погружена в приготовленную жидкость, полученную путем смешения исходных растворов. Естественно, деталь должна на чем-то висеть, не касаясь дна посуды. Как это сделать, каждый решает сам. Например, рядом с ванночкой крепится стойка, на которой и подвешивается образец. Нужно подумать, за что и как его «подцепить»? Ведь в этом месте после анодирования останется пятно. Понимая это, конкретное решение принять несложно, сообразуясь с габаритами, конфигурацией и весом заготовки.

Подключение источника питания: «+» – к корпусу детали, «–» – к бортику ванночки.

Ток подается в течение не менее получаса, и то, для небольших образцов. О степени их готовности свидетельствует изменение окраски. Поэтому контроль – чисто визуальный. После этого напряжение отключается, и деталь вынимается из ванны.

Ее необходимо хорошо промыть, а для очистки от остатков раствора еще и подержать в марганцовке. После этого она опять промывается попеременно в теплой и холодной воде, а потом сушится. Если все делалось правильно, то деталь приобретает светло-серый цвет.

О высоком качестве анодирования свидетельствуют его равномерность по всей площади покрытия и отсутствие разводов или пятен.

«Закрепление» слоя

Это заключительный этап. Пленка, которая покрывает металл, характеризуется обилием микропор. Чтобы повысить устойчивость алюминия перед внешними воздействиями, их следует «закрыть». Самый простой способ – или прокипятить в воде дистиллированной, или пропарить. Такая процедура  занимает не менее 30 минут.

«Финишная» обработка

После этого можно произвести покраску или просто покрыть лаком (бесцветным). Окрашивание производится методом погружения детали в раствор красителя (анилинового, 10%-го).

Распространенные ошибки

Их довольно часто допускают «домашние» мастера, не изучившие как следует все особенности технологии.

• Плохой контакт детали с электродом. Поэтому зажим должен быть надежным, типа «крокодил», а еще лучше – с затягивающим винтом. Нарушение контакта приводит к изменению силы тока, что напрямую влияет на конечный результат. Поэтому различные скрутки, петли для подвешивания заготовок в данном случае неприменимы.
• Несоответствие габаритов катода линейным размерам детали. Это приводит к неравномерности плотности тока в ванночке. Как следствие – низкое качество обработки поверхности, риск прогара металла. Есть общее правило – катод (ванночка) по площади должен превышать заготовку не менее чем в 2 раза.
• Недостаточная (или завышенная) анодная плотность. Рекомендуемая величина – порядка 2 А/дм² (20 мА/см²). Для ускорения процесса ее можно и немного увеличить (но не более чем в 1,5 раза) с обязательным выдерживанием низкой температуры раствора за счет качественного охлаждения + постоянное его перемешивание.

Полезные советы

Произвести качественную зачистку поверхности образца механическим способом (с применением абразивных материалов) не всегда возможно. Например, из-за сложного рельефа его поверхности. В этом случае более эффективна методика травления. Суть ее в том, что деталь погружается в щелочной раствор. На практике, как правило, в мыльный. Иногда, чтобы добиться осветления заготовки, она дополнительно опускается в посуду с 20% раствором кислоты.

В любом случае после такой очистки необходимо образец тщательно промыть, чтобы удалить с его поверхности остатки хим/реактивов. Это делается под проточной водой, желательно теплой.

Следует неукоснительно соблюдать рекомендованный температурный режим (от -10 до +10 ºС). Если температура повысится, придется убавлять силу тока. Как результат – «рыхлость» покрытия.

После окраски для сохранения цвета в течение долгого времени деталь желательно обработать лаком. Чтобы не было его «наслоений», можно ее обработать мягкой кисточкой. После погружения в лак нужно дать ему полностью стечь.

В статье приведен только один из многочисленных способов анодирования в быту. Он самый простой, а потому и наиболее подходящий для человека, не имеющего достаточного опыта. При работе с кислотой сложностей гораздо больше, но разницы в конечных результатах практически никакой нет.

Для тех, кого интересует методика литья алюминия, есть отдельная инструкция с подробными фото — читайте.

АНОДИРОВАНИЕ АЛЮМИНИЯ в домашних условиях [своими руками]

[Анодирование алюминия в домашних условиях] своими руками необходимо, если вы хотите, чтобы материал бы защищен от коррозии и прослужил как можно дольше.

Алюминий очень часто используется в домашнем производстве и быту, поэтому знать, как обеспечить его защиту своими руками, не прибегая к помощи специалистов, будет полезно каждому.

Благодаря анодированию на поверхности металла появляется плотная и толстая окисная пленка, которая защищает его от коррозии и других негативных факторов воздействия природной среды.

Наиболее прочную и стойкую пленку вам поможет создать технология тонкослойного анодирования, о которой вы узнаете в этой статье.

Подготовка к анодированию

Своими руками анодирование может провести любой, однако нужно создать минимальные меры предосторожности, прежде чем начинать работу. Лучше всего, чтобы процесс проходил на открытом воздухе: на улице или хотя бы на балконе.

Также нужно подумать о самозащите, т.к. в ходе анодирования вы будете иметь дело с кислотой, а это химическое вещество, которое способно вызвать неприятный зуд при попадании на кожу, и куда более тяжелые травмы, если попадет на слизистую оболочку глаз.

Процесс анодирования своими руками вы можете увидеть на фото.

Лучше всего заниматься анодированием в защитных очках и заранее подготовить воду или слабый содовый раствор, чтобы, в случае чего, сразу же промыть участок, на который попала кислота.

Анодирование ни в коем случае нельзя проводить в закрытом помещении, т.к. вы будете иметь дело с выделениями кислорода и водорода, которые появляются на аноде и катоде.

В результате получится электрохимическое соединение по свойствам аналогичное динамиту.

Если создавать подобное электрохимическое соединение в закрытом пространстве, то для серьезных травм и даже смерти будет достаточно одной искры, которую выделяет электрохимическое соединение.

Прежде чем приступать к работе, учитывайте размер деталей: после процесс анодирования они увеличатся в размере как минимум на 0.5 мм – такова толщина защитного слоя, который создается в ходе процесса.

Если до анодирования детали закручиваются впритирку, то после его окончания они, скорее всего, совсем не будут закручиваться и вся работа пройдет зря.

Поэтому проследите, чтобы материалы свободно двигались до начала анодирования, чтобы потом не пришлось начинать заново всю работу, т.к. шлифовать анодированную поверхности практически бесполезно.

Однако можно отполировать детали с помощью полировочного круга так, чтобы они приобрели зеркальный блеск. Это вполне можно сделать своими руками.

Благодаря этому процессу изделия будут выглядеть лучше, а также уменьшиться вероятность прогара, который нередок при анодировании.

Кроме того, технология анодирования никак не влияет на дефекты деталей – если они есть, то и после окончания работ останутся заметны.

Гальваника – необходимый этап, предшествующий основной работе. Перед ней металл нужно тщательно обезжирить. Для этого лучше использовать хозяйственное мыло и щетку.

Некоторые советуют подержать металл в натрии или калии, но от этого поверхность может испортиться. Нужно промыть изделия попеременно сначала в горячей, а затем в холодной воде.

Видео:

В пластиковую емкость нужно добавить стиральный порошок и растворить его в горячей воде, а затем засыпать туда детали и потрясти их. После промывки нужно высушить твердое тело деталей под горячим воздухом.

Чтобы провести анодирование, вам понадобится электролит, который можно сделать своими руками. Для домашнего изготовления чаще всего используют серную кислоту, которую разводят в дистиллированной воде.

Купить и воду, и кислоту вы сможете в любом магазине автозапчастей, чтобы не тратить время на их самостоятельное изготовление.

Нужно только учитывать, что в магазинах кислота выпускается разбавленной, поэтому пропорции для смешивания жидкости должны быть 1:1. Процесс анодирования  требует около 10 литров электролита для мелких деталей и 20 – для крупных.

Следовательно, вам понадобится 5 литров раствора и 5 литров воды, чтобы получить нужное количество.

Вливать воду в кислоту нужно постепенно, тонкой струей, т.к. жидкость моментально нагревается и при большом потоке просто закипит и начнет брызгать. Не забывайте размешивать смесь с помощью стеклянной палочки и надеть очки перед работой.

Если кислота попала на кожу или одежду, то ее нужно удалить с помощью воды, а затем промыть участок содовым раствором.

Этапы работ

При проведении анодирования деталей, температура должна оставаться в следующем диапазоне: от -10 до + 10 градусов.

Если она будет ниже, то напряжения у блока питания будет недостаточно, чтобы поддерживать нужную силу тока, а если выше, то не сформируется твердое защитное покрытие – оно будет мягким и бесцветным и не сможет защитить металл.

Лучше всего заканчивать анодирование, когда температура достигла +5 градусов, т.к. в углах ванны и на поверхности предмета будет разная температура, а процедура анодирования позволяет выделять достаточное количество тепла.

Кроме того, процесс перемещения электролита должно быть постоянным: мешать его можно с помощью воздуха, ложки или насоса, чтобы температура на поверхности обрабатываемого изделия и алюминия была примерно одинаковой.

Разница же температур приведет к тому, что некоторые участки детали перегреются, а затем на них появятся пробои или случится растрав изделия.

Чтобы провести твердое анодирование под золото, вам понадобится специальное оборудование. Чаще всего это несколько ванн, в одной из которых будут обрабатываться детали из алюминия, а другая – маленькая емкость.

Для нее можно использовать пищевые контейнеры или пластиковые горшки. Стенки и дно ванн нужно покрыть алюминиевыми листами, либо сделать из них специальную выкройку и согнуть ее так, чтобы получилась емкость.

Это нужно, чтобы создать равномерную плотность тока с каждой стороны изделия.

Корпус ванны должен обладать хорошей теплоизоляцией, иначе электролит будет нагреваться слишком быстро, и жидкость придется постоянно менять.

Проще всего создать теплоизоляционный слой, оклеив стенки пенопластом толщиной 2-4 см, либо залить промежутки пеной для строительства.

После того как вы залили в ванну электролит, на выход нужно поставить блок питания, генерирующий ток. Чтобы регулировать силу подачи тока, присоедините резистор к цепи.

Если контакт качественный, то вы увидите кислородные пузырьки, которые будут появляться по всей поверхности изделия. Они небольшие по диаметру и по течению напоминают струи дыма.

Длительность этого процесса зависит от скорости окраски деталей – под золото или в другой цвет. Окрашивание в цвет будет заметно визуально, поэтому никаких других приспособлений не требуется.

Скорость окрашивания под золото, в черный цвет и другие оттенки зависит от размера детали: для маленьких объектов это около 20-30 минут, для больших – 60-90 минут.

После того как вся деталь приобретет нужный цвет, достаньте ее из емкости и промойте под холодной водой, а затем протрите ваткой, смоченной в растворе марганцовки – это поможет удалить лишние микроэлементы, получившиеся в ходе реакции, но поможет сохранить цвет под золото или другой.

После изъятия детали, она должна иметь светло-серый цвет, быть гладкой и блестящей.

Видео:

В зависимости от режимов анодирования, изделия могут приобрести различный цвет: серый, темно-матовый, золотой и т.д. Чтобы дополнительно окрасить детали, нужно поместить их в анилиновый краситель, который нагреет деталь до 50-60 градусов.

Перед тем как начинать цветное анодирование, нужно отфильтровать раствор, чтобы на поверхности деталей не образовались пятна, которые появляются от оставшихся мелких крупинок красителя.

Чтобы окрасить изделия и получить нужный цвет, обычно достаточно 15-20 минут.

После того как необходимый цвет (черный, под золото и др.) и защитный слой правильной консистенции (твердый и блестящий) получен, нужно дополнительно зафиксировать его, чтобы со временем он не слез.

Поскольку анодирование под золото создает пористую структуру материала, которая не устойчива к химическим воздействиям, хоть и тщательно защищена от механических воздействий.

Технология закрытия микропор на металле может быть различной. Легче всего проварить анодированные детали в воде на плите в течение 30 минут. Для варки лучше всего использовать дистиллированную воду, т.к. она придаст материалу больше защитных свойств.

Другой способ: сделать для деталей паровую баню, в которой они должны находиться также не менее получаса.

Технология работы с алюминием может несколько отличаться, в зависимости от типа детали и материала, но в целом все этапы анодирования материала выглядят подобным образом.

Видео:

Отличия могут быть в температуре электролита, однако рекомендуется следовать в этом приведенным цифрам, т.к. в ином случае защитные свойства материала будут недостаточны, либо вы получите не тот цвет, который вам был нужен.

Если вы проводите анодирование под золото и другие цвета, то лучше всего выбирать холодный способ, т.к. в этом случае слоя покрытия будет более толстым, а сами детали приобретут красивый цвет: под золото, черный или другие оттенки, а также будут блестеть.

Процесс анодирования алюминия

Анодирование алюминия или его анодное окислениерассматривается многими предпринимателями, как одно из самых перспективных направлений обработки алюминия и его сплавов.

Сущность анодирования алюминия

Почему? Что такого особенного в этом незамысловатом с точки зрения химии процессе? А главное в чем его экономическая выгода? Давайте разбираться.

Как известно, алюминий самый распространенный металл на Земле, а кроме того еще и самый востребованный. Химические и физические свойства алюминия позволяют использовать его практически повсеместно: в машиностроении, авиации, космической промышленности, электро- и теплотехнике и пр. Алюминий на открытом воздухе быстро окисляется и образует на поверхности защитную микропленку, которая делает металлоизделия из алюминия химически более инертными. Однако эта естественная защита слишком мала, поэтому алюминий и его всевозможные сплавы не вечны: со временем они легко подвергаются коррозии.

Защитить изделия из алюминия, сделать их более твердыми и долговечными можно двумя способами: окрасить их с помощью порошковых красок или оксидировать, т.е. искусственно создать на его поверхности толстую пленку. Оксидирование в свою очередь подразделяется на два подвида: химическое оксидирование в растворах хрома и собственно анодирование с помощью анодной поляризации изделия в электролите.

Преимущества окрашивания в том, что готовые изделия внешне более эффектны: получаемый цвет ровнее, ярче, возможных оттенков окрашивания больше, легче получить нужную текстуру. Однако анодирование гораздо менее зависимо от качества поставляемых материалов, да и производственные линии устроены проще. Кроме того, спектр цветов и оттенков анодированных металлоизделий становится с каждым годом все больше и больше. Сейчас доступно даже радужное анодирование с созданием на поверхности изделия переливающегося блестящего покрытия.

Технология анодирования алюминия

Производственный процесс анодирования алюминия условно делится на три этапа:

1. Подготовительный — на этом этапе алюминиевое изделие необходимо тщательно механически и электрохимически обработать. От того, как качественно будет проведен этот процесс будет зависеть конечный результат. Механическая обработка подразумевает очищение поверхности, ее шлифовка и обезжиривание. Затем изделие сначала помещают в щелочной раствор, где происходит так называемое «травление», а после — в кислотный, для осветления изделия. Последний шаг — промывка изделия. Промывка проводится в несколько стадий, так как крайне важно удалить остатки кислоты даже в труднодоступных участках изделия.

2. Химическое анодирование алюминия — изделие прошедшее первичную обработку подвешивают на специальные кронштейны и помещают в ванну с электролитом между двумя катодами. В качестве электролитов могут выступать растворы серной, щавелевой, хромовой и сульфосальциловой кислот иногда с добавлением органической кислоты или соли. Серная кислота — самый распространенный электролит, однако он не подходит для сложных изделий с мелкими отверстиями или зазорами. Для этих целей лучше подходят хромовые кислоты. Щавелевая кислота в свою очередь создает наилучшие изоляционные покрытия разных цветов.

Вид, концентрация, температура электролита, а также плотность тока напрямую влияют на качество анодирования. Чем выше температура и ниже плотность тока, тем быстрее происходит анодирование, пленка получается мягкая и очень пористая. Соответственно чем ниже температура и выше плотность тока, тем тверже покрытие. Диапазон температур в сернокислом электролите колеблется от 0 до 50 градусов по Цельсию, а диапазон плотности от 1 до 3 А/дм2. Концентрация электролита может колебаться в пределах 10-20 % от объема в зависимости от требований технической документации.

3.Закрепление — непосредственно после анодирования поверхность изделия выглядит очень пористой. Чем больше пор — тем мягче поверхность. Поэтому, чтобы изделие получилось крепким и долговечным, поры нужно закрыть. Сделать это можно, окунув изделие в почти кипящую пресную воду, обработав под паром, либо поместив в специализированный «холодный» раствор.

Если изделие предполагается окрасить в какой-нибудь цвет, его не «закрепляют», так как краска прекрасно заполнит пустое пространство в порах.

Оборудование для анодирования алюминия делится на 3 вида: основное (ванны для анодирования), обслуживающее (обеспечивает непрерывную работу линии, подает ток в ванны и т.д.) и вспомогательное (на нем осуществляется подготовка алюминиевых изделий, их перемещение по линиям, складирование и пр.).

Разновидности анодирования

На сегодняшний день можно встретить компании предоставляющие различные услуги по анодированию алюминия. Это и классическое, и твердое, и цветное анодирование. Некоторые организации предлагают анодировать алюминий в домашних условиях. Каждое направление имеет свои интересные особенности, о которых мы и поговорим дальше.

Твердое анодирование алюминия — это особый способ получения сверхпрочной микропленкина поверхности алюминиевой детали. Он получил небывалое распространении в авиа, космо и автостроении, архитектуре и схожих областях. Суть процесса в том, что для анодирования берется не один электролит, а несколько в определенной комбинации. Так одна из запантенованных методик подразумевает смешение серной, щавелевой, винной, лимонной и борной кислот в пропорции 70-160/30-80/5-20/2-15/1-5 г/л. и постепенным увеличением плотности тока с 5 до 28 В. при температуре раствора до 25 градусов по Цельсию. Твердость покрытия достигается благодаря изменению структуры пористых ячеек анодной пленки.

Цветное анодирование алюминия — технология изменения цвета анодированной детали. Производится как до, так и после расположение детали в электролите. Бывает 4 видов:

Первое — адсорбационное окрашивание — происходит сразу после перемещения элемента из ванной с электролитом, т.е до заполнения пор. Деталь также погружают в раствор с красителем, разогретым до определенной температуры (55-75 град. по Цельсию), на некоторое время (обычно от 5 до 30 минут), а затем дополнительно уплотняют, чтобы увеличить окрашенный слой.

Второе — электролитическое — оно же черное анодирование алюминия — это получение сначала бесцветной анодной пленки, а затем продолжение процесса в кислом растворе солей некоторых металлов. Цвет готового изделия получается от слабобронзового до черного. Анодирование алюминия в черный цвет востребовано в производстве строительных профилей и панелей.

Третий вид — интерференционное окрашивание — то же, что и предыдущее, но позволяет получить большее количество оттенков благодаря формированию специального светоотражающего слоя.

Ну и наконец, четвертый вид — интегральное окрашивание — в раствор электролита для анодированию добавляют органические соли, благодаря которым и происходит покраска изделия.

Теперь вы получили общее представление о процессе анодирования. Как видно из всего сказанного — электрохимическое оксидирование позволяет добиться самых разных результатов, не тратя при этом огромных денег на организацию процесса. Не удивительно, что в нем так заинтересованы многие предприниматели.

Анодирование алюминия. Технология и реактивы анодирования

В статье приведены основные принципы процесса анодирования алюминия, теоретические основы процесса. Рассмотрены основные растворы, использующиеся для анодного оксидирования, приведены характеристики анодной пленки в зависимости от используемых реактивов и параметров технологического процесса. Рассмотрены составы для получения цветных анодных пленок.

 Содержание:

1. Принципы процесса анодирования алюминия.

2. Применение анодирования.

3. Выбор электролита анодирования.

4. Анодирование в сернокислом электролите.

4.1 Концентрация серной кислоты и температура электролита.

4.2 Напряжение и плотность тока.

4.3 Длительность процесса.

4.4 Рабочий процесс.

5. Анодирование в хромовой кислоте.

6. Анодирование в щавелевой кислоте.

7. Другие растворы анодирования.

8. Снятие анодных покрытий.

Принципы процесса анодирования

Процесс электрохимического оксидирования алюминия и его сплавов в растворах серной, хромовой, щавелевой кислот и их смесей получил название анодирование алюминия. Несмотря на кажущуюся простоту процесс анодирования имеет множество вариантов, которые оказывают непосредственное влияние на характеристики и качество оксидной пленки. На внешний вид и структуру покрытия влияет и состав алюминиевого сплава, а корректировка электролита позволяет в широких пределах менять свойства покрытия. Качество и наличие примесей в составе электролита также может иметь решающее значение.

Анодирование значительно отличается от процессов нанесения гальванического покрытия на металлы (электрохимического осаждения) при которых защитный или декоративный слой металла наносится на поверхность металлического изделия, так как является процессом преобразования основного металла, в результате которого меняется внешний вид и характеристики поверхности.

Применение анодирования

Применение анодирования — это тема отдельной статьи, в любой отрасли где в той или иной мере используются изделия из алюминия или его сплавов и требуется изменение каких-либо качеств металла анодирование является оптимальным и зачатую единственным решением.

Приведем перечень основных областей применения анодирования:

1. Тонкие окисные пленки используются в качестве основы для нанесения органических и неорганических покрытий (краски или лака).
2. Цветное анодирование. Применение различных окрашивающих электролитов позволяет получить широкую гамму оттенков и цветов поверхности алюминиевого изделия. В качестве добавок используются соли никеля, кобальта или олова. Получаемые оттенки от светло-бронзового до черного.
3. Повышение износостойкости. Оксидные покрытия на алюминии значительно тверже основного металла. Твердое анодирование широко применяется для деталей, работающих на истирание при небольшой нагрузке, а также для повышения коррозионной стойкости изделий.
4. Электрическая изоляция. Оксидная пленка по сравнению с органическими изоляционными материалами обладает не только высокими изоляционными свойствами, но и обладает значительно большей теплостойкостью.
5. Получение уплотненной поверхности с высокими антифрикционными свойствами. (смазочное покрытие).

Выбор электролита анодирования

Как указывалось выше, на свойства оксидной пленки, полученной методом анодирования оказывает влияние множество факторов – тип алюминиевого сплава, способ предварительной обработки поверхности детали, режим анодирования и тип финишных операций. Определяющее значение имеет и состав электролита. В основном используются кислотные электролиты (щелочные могут быть применены в отдельных случаях при специальных видах анодирования). Основной кислотой является серная, на ее основе готовится подавляющее большинство электролитов анодирования. Для получения специальных видов покрытий используются другие кислоты.

Анодирование в сернокислом электролите

Анодирование в серной кислоте позволяет получить полупрозрачные, бесцветные покрытия толщиной около 35 мк. Если процессу анодирования предшествует процесс глянцевания поверхности деталей, покрытия получают высокие декоративные качества (блестящее анодирование). В серной кислоте получают также пластичные анодные пленки, которые не разрушаются при формовке изделий.

Концентрация серной кислоты и температура электролита

Концентрация серной кислоты для анодирования в промышленных условиях принимается в диапазоне 8-35% (по массе). В концентрированном растворе анодная пленка получается мягкой и пористой, эластичность пленки высокая. Классической является концентрация 15% (по массе). Температуру в процессе анодирования задают в пределах от 18⁰С до 25⁰С. В большинстве случаев принимается температура в 20⁰С. С применением серной кислоты получают также твердые анодные пленки, в этом случае процесс анодирования проводится при низких значениях температур (от -5 до +5 ⁰С).

Контроль температуры в процессе анодирования является обязательным, от температуры зависит плотность тока и скорость растворения пленки, что в свою очередь оказывает прямое влияние на качество и характеристики покрытия. Для того, чтобы избежать локального перегрева раствора электролита используют специальные перемешивающие устройства.

Напряжение и плотность тока

При анодировании в серной кислоте используется стандартный выпрямитель с выходным напряжением до 24 вольта. При стандартном режиме сила тока составляет 16 вольт при плотности тока 1,5 а/дм². Для получения коррозионностойких пленок большой толщины напряжение силу тока поднимают до 18 вольт, а при обработке сплавов алюминия с кремнием до 22 вольт. В отдельных случаях, например, при анодировании рулонного материала или проволоки используется переменный ток. Использование пониженной плотности тока позволяет получать тонкие, прозрачные окисные пленки, превосходящие по прозрачности пленки аналогичной толщины, полученные при стандартных значениях плотности тока.

Длительность процесса

Продолжительность процесса анодирования зависит от требуемых значений толщины пленки, а также используемой плотности тока. Для чистого алюминия это соотношение можно предложить в виде:

Толщина пленки, мк. = (Плотность тока, а/дм² Х Время, мин.)/3

Соотношение является приблизительным, т. к. на продолжительность процесса может зависеть от типа сплава и режима обработки.

Рабочий процесс

Технологический процесс анодирования отличается от процессов нанесения гальванических покрытий прежде всего тем, что рассеивающая способность электролитов анодирования значительно выше, чем у электролитов, использующихся при процессах хромирования, меднения, цинкования или никелирования металла. Эффективная рассеивающая способность при активном перемешивании позволяет получать равномерные по толщине пленки на всей поверхности изделий, включая внутренние поверхности отверстий и пазов.

В остальном технологический процесс анодирования аналогичен процессам электрохимического нанесения покрытий – изделия погружают в предварительно нагретый электролит на подвесах или зажимах, детали не соприкасаются друг с другом, расстояние до катода должно быть не менее 15 см. (для габаритных изделий значения выше). Затем включается перемешивание раствора и подается ток. В обычных условиях площадь катода должна быть равна площади анода, сечение катода должно быть достаточным для обеспечения требуемой плотности тока.

По окончании процесса прекращают подачу тока и незамедлительно извлекают изделия из гальванической ванны. Изделия промывают в проточной воде и сушат.

Анодирование в хромовой кислоте

Хромовая кислота используется, если требуется провести анодирование ответственных алюминиевых деталей и узлов с тонкими стенками или с высокой точностью обработки. Растворение алюминия в хромовой кислоте ниже, чем в серной, снижение усталостной прочности металла ниже  – пленка получается тонкой, непрозрачного серого цвета. Максимальная толщина окисной пленки достигает 10 мк., стандартная толщина от 2,5 до 5 мк.

Концентрация хромового ангидрида CrO₃ принимается в пределах от 2 до 15% (по массе). Температуру режима в большинстве случаев задают в пределах 25-40⁰С, активное перемешивание раствора электролита не требуется. При анодировании в 10% растворе хромовой кислоты температуру процесса поднимают до 54⁰С при напряжении 30 вольт для обеспечения плотности тока равной 1,2 а/дм². Для сплавов, содержащих в своем составе медь или цинк напряжение задается в пределах 15-20 вольт при той же плотности тока. При анодировании в электролите низкой концентрации 3-5% (по массе) применяется специальный режим подачи напряжения и процесс проходит циклами. Данный режим используется для обнаружения дефектов поверхности изделия или при формировании подслоя под покраску.

Анодирование в щавелевой кислоте

В растворе щавелевой кислоты получают пленки желтого оттенка, обладающие высокой износостойкостью. Этот метод один из первых открытых способов получения цветного покрытия. Износостойкость покрытия при истирании в два раза выше, чем при анодировании в серной кислоте. В процессе анодирования в щавелевой кислоте наряду с постоянным током с напряжением 30-60 вольт, используют режимы с переменным током. Для получения равномерного желтого или бронзового оттенка раствор интенсивно перемешивают. В остальном данный процесс не отличается от анодирования в серной кислоте. В качестве катодов могут быть использованы различные металлы – железо, свинец, нержавеющая сталь.

Другие растворы анодирования

В некоторых случаях используются электролиты, в которых оксидная пленка алюминия не растворяется – так называемые электролиты барьерного типа. С использованием растворов анодирования содержащих борную кислоту, виннокислый аммоний, борат аммония получают покрытия на деталях, использующихся в электроприборах (электролитических конденсаторах). Например, при обработке в растворе с боратом аммония получают пленки, имеющие пробивное напряжение 550 вольт. Также, данные виды электролитов используются при анодировании алюминия, осажденного в вакууме.

Алюминиевые детали, обработка которых подразумевает нанесение гальванического покрытия после анодирования обрабатывают в растворе, содержащем 25-30% фосфорной кислоты. Получаемые пленки имеют толщину до 6 мк., что связано с высокой растворимостью алюминия в фосфорной кислоте. Процесс проводят при цеховой температуре, плотности тока 10-20 а/мм² и напряжении 30-60 вольт в течение 10-15 минут.

Твердые пленки золотистого, коричневого или черного цветов получают при использовании раствора, содержащего 40-100 г/л сульфосалициловой кислоты и 30-60 г/л серной кислоты при температуре 30⁰С, плотности тока 2,5-3,5 а/дм² и напряжении до 80 вольт.

Снятие анодных покрытий

Удалить некачественное анодное покрытие можно только со всей поверхности изделия, частичное восстановление пленки в большинстве случаев невозможно. Покрытие, как правило снимают в растворах, содержащих едкие щелочи. Процесс проходит под строгим контролем основных режимов, т. к. такие растворы обладают высокой степенью воздействия на основной металл. Классическим и менее всего воздействующим на поверхность алюминия признают раствор, содержащий 35 мл/л фосфорной кислоты и 20 г/мл хромовой кислоты. Обработка проходит в течение 1-10 мин, в зависимости от толщины пленки при температуре 95-100⁰С. для снятия твердых анодных покрытий используют указанный раствор с повышенной два раза концентрацией, при этом поверхность алюминиевых сплавов, содержащих медь может окрашиваться в серый или черный цвет.

Повторная обработка изделий после удаления анодной пленки возможна после оценки состояния поверхности изделия, если чистота поверхности достаточна для нанесения покрытия и полирование не требуется, можно приступать к процессу незамедлительно.

Следует отметить, что при обработке деталей для которых необходимо точное соблюдение первоначальных размеров потребуется повторное анодирование с нанесением пленки большей толщины, чем была первоначально. Это связано с тем, что при снятии и повторном нанесении покрытия потери могут составлять от половина до двух третей первоначальной толщины пленки.

Анодирование на дому | Современный механический цех

Магазины обычно передают на аутсорсинг операции, не связанные с механической обработкой, потому что предполагаемые затраты и кривая обучения делают, по-видимому, непрактичным перенос этих процессов внутри компании. Они предпочли бы оставить термообработку, лазерную сварку и другие подобные процессы поставщикам, обладающим опытом и подходящим оборудованием, и сосредоточиться на своей основной компетенции — обработке хороших деталей.

Анодирование — это процесс, который магазины часто передают на аутсорсинг по этим причинам.Кроме того, вполне вероятно, что они не уверены в самом процессе анодирования, а также в вопросах регулирования, безопасности и защиты окружающей среды (некоторые из которых варьируются от штата к штату). Тем не менее, магазины могут значительно сэкономить, предлагая анодирование на месте. Таким образом, они получат прямой контроль над качеством и сроками доставки, а также избавятся от головной боли в логистике.

Итак, как магазины узнают, подходит ли добавление анодирования для их ситуации? Один из способов определить это — связаться с проектировщиками и производителями систем анодирования.IPEC Global (Онтарио, Калифорния) — одна из таких компаний. Кен Эмилио, президент и главный исполнительный директор компании, в течение многих лет владел и управлял механическими цехами и создал ряд линий анодирования для цехов. Информация, которую он предоставляет в этой статье, предлагает обзор основ анодирования наряду с практической информацией для магазинов, которые могут находиться на самых ранних стадиях исследования анодирования. Хотя эта статья не предназначена для практических занятий, она отвечает на начальные вопросы, которые часто задают магазины о возможности добавления анодирования в свой список производственных возможностей.

Что такое анодирование?

Анодирование — это электрохимический процесс, который ускоряет естественное окисление некоторых цветных металлов. Это улучшает твердость поверхности материала и износостойкость, а также позволяет пользователям управлять толщиной окисления. Алюминий и титан являются двумя наиболее распространенными материалами, которые требуют анодирования. Анодированные компоненты используются в различных сферах военной, медицинской, коммерческой и автомобильной промышленности.

Анодирование также позволяет пользователям изменять цвет детали, используя красители (в случае алюминия) или манипулируя электрохимическими параметрами (для титана). Для некоторых приложений этот цвет может быть просто эстетическим. Для других, таких как медицинские устройства, для идентификации выбираются определенные цвета. Цвет медицинского винта, например, может определять размер и диаметр резьбы винта. Эта цветовая кодировка также помогает при инвентаризации, избавляя сотрудников больниц от необходимости знать номенклатуру крепежных элементов или идентификацию размеров.

Существует три типа анодирования алюминия. Анодирование типа I, в котором используется химическая ванна на основе хромовой кислоты, обычно используется в тех случаях, когда требуется тонкое защитное покрытие и высокий уровень коррозионной стойкости. Он также служит эффективной грунтовкой перед окраской или другими операциями по нанесению покрытий.

Анодирование

типа II является наиболее распространенным и часто наиболее доступным процессом анодирования алюминия, который можно осуществить собственными силами. Он используется в самых разных областях и позволяет окрашивать детали практически в любой цвет.В его основе — химическая ванна с серной кислотой.

Анодирование типа III известно как анодирование с твердым покрытием. Он используется, когда требуется очень твердое покрытие, например, для оружия, спортивных товаров и опорных поверхностей. Анодированные детали типа III обычно не окрашиваются. Скорее, оттенки серого достигаются за счет изменения температуры, напряжения и состава ванны.

Стоит ли анодировать магазины?

Чтобы определить целесообразность добавления анодирования, магазин должен сначала рассчитать сумму, которую он в настоящее время тратит на аутсорсинг анодирования.Если эта стоимость составляет менее 10 000 долларов в год, то, как правило, рекомендуется продолжать использовать поставщика, пока он надежен.

Если анодирование стоит до 50 000 долларов в год, то установка небольшой модульной линии анодирования имеет смысл. Эти сборные системы выглядят как серия встроенных стиральных машин и имеют все необходимые резервуары, вентиляцию и замкнутые системы рециркуляции промывочной воды. Эти устройства стоят от 30 000 до 75 000 долларов. Получение необходимых разрешений для этих установок обычно не является проблемой, потому что объемы химикатов относительно низкие, а локализация разливов и контроль дыма часто встроены в установку.Такие модульные линии анодирования подходят для небольших количеств деталей размером до 2 кубических футов и обычно имеют площадь примерно 20 на 8 футов. Стеллажи для деталей перемещаются вручную из резервуара в резервуар с помощью этих небольших модульных систем.

Если анодирование стоит 150 000 долларов или больше, тогда может быть подходящей средней или крупной модульной линией анодирования. В этих системах иногда используется подъемник для перемещения стоек с деталями из резервуара в резервуар. Цены варьируются от 100 000 до 150 000 долларов, и магазинам рекомендуется связаться с консультантом по анодированию, чтобы помочь спланировать проектирование линии и разработать руководства по эксплуатации.

Модульные системы анодирования обычно не рекомендуются, если годовая стоимость анодирования в цехе превышает 250 000 долларов. Резервуары, средства контроля загрязнения и другое сопутствующее оборудование будут значительно больше. Хотя линии этого типа могут стоить от 250 000 до 500 000 долларов, возможна экономия затрат на анодирование от 50 до 60 процентов. В этом случае необходимо обязательно привлечь специалиста по анодированию для разработки предварительного проекта линии, прежде чем цех запросит оценки у поставщиков оборудования.

Шаги в анодировании алюминия

Детали необходимо погрузить в несколько ванн до и после самого процесса анодирования.Каждая ванна имеет определенную температуру, химическую концентрацию и время погружения, которые необходимо контролировать и поддерживать. Правильное ополаскивание после каждой поддерживающей ванны имеет важное значение. Ниже приведены типичные этапы анодирования алюминиевых сплавов типа II.

Щелочная очистка. Щелочная очистка часто является первым этапом анодирования. Эта ванна предназначена для удаления жира и масел с деталей без травления деталей или удаления материала. Щелочная очистка обычно сопровождается ополаскиванием в ванне.

Щелочное травление. Эта ванна удаляет оксиды и придает деталям гладкую матовую поверхность.Ванна для травления не требуется, если в конце процесса желателен блестящий блеск. После протравливающих ванн следует обильное ополаскивание.

Удаление грязи — ванна для удаления грязи / окислителя удаляет темную грязь, созданную ванной травления, и является важным этапом перед анодированием. На станциях по удалению головни обычно используются ванны с азотной кислотой или сульфатом железа.

Яркое погружение — яркая ванна для анодирования, обычно концентрированная азотная кислота, в конечном итоге сияет и защищает поверхность детали. Однако эта ванна выделяет большие объемы паров оксида азота, поэтому необходима надлежащая вентиляция.Анодирование в больших объемах может потребовать скрубберов для очистки этих паров до того, как они попадут в атмосферу.

Цвет. В ванне для красителя возможно большое разнообразие цветов и цветовых узоров.

Уплотнение. Поверхности из анодированного алюминия требуют уплотнения для предотвращения выцветания или растекания. Некоторые герметики включают дихромат натрия для дополнительной устойчивости к коррозии.

Безопасность

Работа линии анодирования аналогична работе с инструментами для водной очистки, удаления заусенцев и вибрационной чистовой обработки.Тем не менее, при анодировании используются опасные химические вещества, поэтому безопасность работников имеет первостепенное значение. Типы магазинов опасных материалов, которые необходимо будет покупать, использовать и хранить, включают гидроксид натрия, хромовую кислоту (для анодирования типа I), серную кислоту (для анодирования типа II и III), азотную кислоту, сульфат железа, ацетат никеля и органические красители. Очевидно, что сотрудники должны быть оснащены надлежащим защитным снаряжением. Для получения информации об обращении с этими материалами магазины должны связаться с отделом качества окружающей среды своего штата.

Помимо опасных химикатов, при анодировании также образуются опасные отходы. Сюда входят разбавленные отходы, такие как промывочная вода, и концентрированные отходы из резервуаров для очистки, которые необходимо удалить.

Двумя другими проблемами, вызывающими озабоченность, являются сброс сточных вод и борьба с загрязнением воздуха. Сточные воды от ополаскивания могут быть переработаны или отправлены в канализацию, если соблюдены местные правила. Также необходима соответствующая вентиляция. Большинство модульных блоков анодирования имеют встроенные вентиляционные колпаки.Пары анодирования должны выводиться за пределы предприятия, поэтому необходимы устойчивый к коррозии вытяжной вентилятор и воздуховоды. Анодирование типа I выделяет пары хромовой кислоты, и большинству государственных учреждений потребуется очиститель дыма. Для анодирования типа II или III могут не потребоваться скрубберы.

Нормативные и экологические вопросы

Часто процесс регулирования зависит от количества и размера линий анодирования. Модульные, автономные линии, как правило, легче разрешить, чем большие.Магазины, которые рассматривают возможность большой очереди, должны планировать тратить больше времени и денег на проектирование и получение разрешений.

Во многих городах разрешения передаются в местную пожарную службу для окончательного утверждения. Нормы пожарной безопасности, как правило, сосредоточены на локализации и хранении химических веществ в дополнение к системам удаления дыма, вентиляции и пожаротушения. В случае больших линий анодирования некоторым пожарным службам требуется обширная система вентиляции с аварийными генераторами и пожарными спринклерами, установленными внутри воздуховода.Скорее всего, этого не потребуется для небольших систем анодирования.

Ожидайте разочарования

Магазины должны ожидать проблем на этапах обучения, установки и ввода в эксплуатацию. Например, может быть сложно найти поставщика химикатов в этом районе. Магазинам также может потребоваться приобрести стойки для анодирования или маскирующие материалы за пределами их штата. Проще говоря, линии анодирования, даже маленькие, не предназначены для использования в режиме Plug and Play. Однако затрачивание времени и усилий на ранней стадии планирования приведет к тому, что процесс анодирования будет столь же эффективным, сколь и простым в обслуживании и эксплуатации.

Анодирование титана и размеры деталей

Процесс анодирования титана не требует использования опасных химикатов для большинства применений. Кроме того, это доступно. Стоимость модульных систем анодирования титана составляет от 15 000 до 30 000 долларов. Как и во всех операциях отделки металла, характеристики поверхности основного металла определяют окончательный результат отделки. Если требуется блестящая поверхность, перед анодированием можно выполнить полировку. После начальной стадии очистки титановые детали погружаются в один из множества растворов для анодирования — передачи постоянного тока между анодом и катодом.Эта передача тока между анодом и катодом в ванне создает оксидную пленку на поверхности деталей. Оксидная пленка преломляет свет почти так же, как тонкая масляная пленка преломляет свет в воде. Толщину оксидной пленки можно изменять, увеличивая постоянное напряжение, что позволяет оператору набирать определенный цвет. В отличие от анодирования алюминием, анодирование титана не требует цветных красителей или герметиков.

А как насчет размера детали?

Размер детали — еще один фактор, определяющий, подходит ли анодирование для вашего магазина.В некоторых случаях вы можете передать на аутсорсинг большие большие детали и обработать более мелкие самостоятельно.

Ниже приведены общие шаги для анодирования окрашенного алюминия 6061-T6 Типа II (фактическое время выдержки и концентрация химических ванн могут отличаться).

1. Погрузите детали в нагретую баню (160 ° F) с гидроксидом натрия (примерно 5-процентная концентрация) на 1–5 минут. Добавка в этой ванне предотвращает травление алюминия гидроксидом натрия.

2. Промойте водопроводной или деионизированной водой в течение 30 секунд — 1 минуты.

3. Едкое травление в горячей ванне (160 ° F) с гидроксидом натрия (5-процентная концентрация) в течение от 30 секунд до 1 минуты.

4. Промойте водопроводной или деионизированной водой в течение 30 секунд — 1 минуты.

5. Удалите головной убор с помощью азотной кислоты с концентрацией от 20 до 30 процентов, хромовой / серной ванны с концентрацией 5 процентов или собственных ванн на основе сульфата железа. Время купания может составлять от 1 до 3 минут или дольше.

6. Промойте водопроводной или деионизированной водой в течение 30 секунд — 1 минуты.

7. Анодируйте в ванне с 12-процентной серной кислотой при температуре 70 ° F в течение 15–60 минут.

8. Промойте водопроводной или деионизированной водой в течение 30 секунд — 1 минуты.

9. Цветной краситель в ванне с органическим красителем при 160 ° F. Общее время ванны может составлять от 5 до 30 минут в зависимости от желаемого цвета и толщины окисления.

10. В зависимости от области применения может потребоваться дополнительная промывочная ванна.

11. Цветное уплотнение в ванне с ацетатом никеля при 190 ° F в течение 15–60 минут.

12. Промойте деионизированной водой или прозрачной крышкой при 190 ° F в течение 5–15 минут.

Как анодировать алюминий в домашних условиях — сделать его из металла

В одном магазине, в котором я работал, мы регулярно отправляли вещи на термообработку, анодирование, оцинковку, гальванизацию и так далее. Если вы хотели, чтобы что-то было сделано для личного проекта, просто отложите это в кучу и наберитесь терпения.

К сожалению, я больше не работаю в этом магазине.Там, где я сейчас нахожусь, на самом деле довольно редко можно получить что-то анодированное. Так что для моих собственных небольших проектов я провел небольшое исследование, как я могу осуществить это дома, в моем гараже.

Я обнаружил, что информация действительно разрознена. Вот почему я собрал все, что узнал, в эту статью. Это должно быть все, что вам нужно для начала.

В этом посте я расскажу о том, что я узнал о том, как добиться успеха, а также дам несколько советов и приемов, которые помогут вам в этом.

Отказ от ответственности: Я сделал это профессионально, но делать это дома — совсем другое дело. Ожидайте, что потребуется несколько попыток, прежде чем вы сделаете процесс правильным.

Что делает анодирование алюминия?

Вероятно, неплохо было бы начать это руководство с того, чтобы понять, в чем заключается процесс. Это поможет вам понять, что происходит и почему это важно, по мере прохождения этапов.

Что делает анодированный алюминий? Анодирование алюминия создает тонкий слой оксида алюминия на металле.Этот защитный оксидный слой имеет более грубую поверхность, что позволяет красителям или краскам прилипать к металлу. Он тверже алюминия, поэтому обеспечивает определенную защиту. Это также придает алюминию коррозионную стойкость. Поскольку это такой тонкий слой, который окисляется, его можно наносить на прецизионные детали с минимальным влиянием на геометрию.

Также обычно применяется для косметики, даже если детали не подлежат окрашиванию или окрашиванию. Анодирование придает алюминию матовый светло-серый цвет. Он также не подвергнется коррозии от таких вещей, как соль на ваших руках, и со временем оставит мутные пятна, похожие на яркий алюминий.

Что вам нужно

Сам процесс анодирования не так уж и сложен, и его не так дорого наладить (я знаю, все относительно).

Это то, что вам нужно для анодирования алюминия:

• Источник питания с соединениями
• Кислота
• Дистиллированная вода
• Катод
• Емкость
• Краситель (нужен только в том случае, если вы хотите сделать его другого цвета)
• Алюминиевая или титановая проволока
• Обезжириватель
• Кислотный нейтрализатор
• Мешалка (опция)
• Защитное снаряжение
• Вентилируемое помещение для работы в

Многое из этого можно убрать, но некоторые вещи работают лучше, другие.Я рассмотрю несколько вариантов того, что можно использовать здесь, чтобы помочь вам установить бюджет. По крайней мере, вы будете знать, чего ожидать, и не будете тратить деньги на то, что не сработает.

Установка для мелкомасштабного анодирования

Если анодирование — это то, что вы хотите делать довольно часто и не возражаете против того, чтобы потратить немного денег, то это то, что имеет смысл.

Полные комплекты бывает сложно найти в Интернете, иногда их нужно покупать отдельно.

Вот краткий обзор того, что доступно.Если это не то, что вас интересует, просто переходите к следующему разделу, посвященному более самостоятельному подходу. Спойлер: маршрут «Сделай сам» даст вам очень неоднозначные результаты.

Примечание. Онлайн-цены колеблются, поэтому я мог бы написать эту статью сегодня, а завтра они будут другими. Я изо всех сил старался дать довольно хорошее представление о том, для чего нужны эти штуки, но в этом случае не упираюсь в огонь! Бюджет находится в конце раздела передач.

Источник питания

В общем, вы ищете что-то, способное выдавать напряжение около 18 В и выше.

Сила тока

важна в зависимости от площади поверхности детали, которую вы хотите анодировать. Однако это немного легче сбалансировать, поскольку вы можете компенсировать это, просто бегая на нем дольше. В любом случае вам, вероятно, понадобится хотя бы один усилитель для небольших декораций и виджетов.

В Интернете можно найти достойные источники питания по цене от 60 до 100 долларов. Плюс в том, что эти источники питания универсальны — вы можете использовать их и для других вещей, например для покрытия.

Это тот, который я бы порекомендовал забрать.Он рассчитан на 30 вольт и 5 ампер, поэтому он подойдет для большинства проектов, площадь которых составляет около одного квадратного фута. В нем также есть несколько красивых зажимов из кожи аллигатора, которые облегчают жизнь для таких проектов.

Как правило, вам нужно примерно от 0,02 до 0,03 ампер на квадратный дюйм площади поверхности детали.

Если вы хотите использовать MacGyver для своей установки, возможно, вам удастся обойтись без автомобильного зарядного устройства большего размера. Преимущество этого в том, что у вас уже может быть такой, который будет работать.Недостатком является то, что у вас нет почти такого же контроля над мощностью, вам будет сложно настроить процесс, чтобы все было правильно. Анодирование может быть сложным.

Кислота

Самая распространенная кислота, которую вы встретите в гаражах, — это серная кислота. Обычно вы можете найти его примерно за 40 долларов за полтора галлона.

Совет от профессионала: Аккумуляторная кислота — это, по сути, серная кислота, но, вероятно, она также имеет несколько присадок.Для наших целей это прекрасно работает. Обычно вы можете получить его немного дешевле, чем лабораторный. Вот пример того, что будет работать на Amazon.

Это необязательно, но использование действительно сильной кислоты может быть хорошим способом подготовить алюминий и удалить любой оксид, который может быть на нем. Щелок отлично работает, и он дешевый. Вам не нужно много этого.

Краситель

Многие интернет-ресурсы говорят, что просто используйте краситель для ткани, если вы хотите покрасить анодированную деталь.Исходя из моего опыта, этот обычно работает как надо, но не всегда. Иногда цвета действительно нечеткие — синий может выглядеть фиолетовым, фиолетовый может выглядеть розовым и т. Д.

Но если вы не слишком привередливы, краска для одежды стоит довольно дешево. Обычно вы можете получить его за несколько долларов в Интернете.

Если вы хотите убедиться, что это работает должным образом, просто возьмите подходящий краситель для анодирования. Вот пример того, что отлично подойдет. Хороший краситель обычно стоит около 20 долларов за бутылку, в зависимости от того, где вы его купите.

Катод

Технически для этого можно было бы просто использовать кусок алюминия, но свинец работает лучше и служит долго. Я получил наилучшие результаты, используя листовой свинец, так как он имеет такую ​​большую площадь поверхности.

Вы можете просто взять свинцовую огранку в домашнем центре или взять листок на Amazon. По сути, это будет разовая покупка, так как качество свинца на самом деле не ухудшается.

Контейнер

Пластиковые контейнеры отлично работают.Не нужно над этим задумываться. Для деталей среднего или большего размера используйте красивое и чистое ведро из полиэтилена высокой плотности на 5 галлонов. Для действительно мелочи, вы можете использовать контейнер для посуды или даже стеклянную банку.

Просто выберите что-нибудь, что не проводит электричество и может сопротивляться кислоте.

Стеллажи для проволоки

Для фиксации детали можно использовать алюминиевую или титановую проволоку. Я очень предпочитаю использовать титан. Вот почему.

Стеллажи должны надежно проводить электричество.Оксид алюминия не проводит электричество.

Это означает, что если вы используете алюминиевую проволоку, она также будет анодирована. Титан — нет. Таким образом, титановый провод можно не только использовать повторно, но и с меньшей вероятностью потерять соединение во время процесса.

В любом случае оба провода будут работать, и они не будут стоить много. Можно подобрать титановую проволоку (чуть дороже) или алюминиевую (дешевле). Честно говоря, если вы планируете анодировать несколько деталей, просто возьмите титановую проволоку.

Обезжириватель

Здесь нет ничего лишнего, просто что-то, что удалит жир или масло с детали, чтобы сделать ее красивой и чистой. Возможно, в вашем гараже уже есть что-то хорошее. Это будет отлично работать.

Кислотный нейтрализатор

Используйте пищевую соду. Работает как шарм.

Мешалка

Это необязательно, но это хорошая идея. В основном это предотвращает прилипание пузырьков к детали во время анодирования и оставление небольших следов.Если вы хотите, чтобы детали выглядели безупречно, есть простой, но чрезвычайно эффективный прием.

Используйте воздушный насос аквариума. Если вы не можете «одолжить» одну из аквариума вашего ребенка какое-то время, вы можете проверить текущую цену на Amazon здесь.

Защитное снаряжение

Это важно. Вам потребуются средства защиты глаз, респираторная маска от химикатов и перчатки.

Я видел, как многие люди используют простую респираторную маску, когда делают подобные вещи. Я бы действительно не рекомендовал это, поскольку маски от пыли не задерживают дым, а только частицы.

Это маска, которая работает хорошо, она не слишком дорогая и поможет избавиться от паров. В комплекте также есть защитные очки на случай, если у вас их еще нет. Кислота в глаза — отстой.

Дело не в том, что пары слишком токсичны, но лучше не вдыхать их.

Вам также понадобятся перчатки. Я предпочитаю нитрил, и вы можете получить коробку совсем недорого. Это сделано не только для защиты рук от кислотных ожогов, но и для предотвращения попадания масла на детали.Если прикоснуться к детали голыми руками, после анодирования останутся постоянные следы пальцев.

Разное Handy Stuff

Есть несколько вещей, которые необязательны, но действительно помогают вам делать хорошую работу.

Шарики для пинг-понга могут плавать над кислотной смесью. Это довольно хорошо устраняет кислотный туман, который вы получите, когда в резервуаре начнут пузыриться во время процесса. Вы можете купить в Интернете упаковку из 50 штук, которой хватит на весь срок службы анодирования.

Подушечки

Scotch brite — хороший способ сделать поверхность красивой даже до анодирования. Не требуется, но если вы анодируете обработанные детали, все отметки будут видны. Это просто придает детали более профессиональный вид. Вы можете купить большую их упаковку, которая прослужит вам некоторое время с отличным соотношением цены и качества. Я все время использую этот материал для разных проектов, поэтому у меня всегда есть запас на полке.

Чайник для разогрева краски (если вы хотите раскрасить детали).Большинство красителей должны иметь температуру около 120-140 F или около того, когда вы окунаете деталь, и использование электрического чайника делает этот шаг действительно простым. Вы можете купить дешевый на Амазоне. Только не используйте его после заваривания чая.

Обогреватель аквариума позволит вам регулировать температуру в аквариуме. Вы хотите, чтобы он был как можно ближе к 70F. Если вы делаете это в помещении с контролируемой температурой, это не критично. Если вы делаете это в неотапливаемом гараже, я очень рекомендую. Вы можете проверить цену на Amazon здесь.

Термометр для мяса позволит вам быть уверенным в своей температуре. Это также очень удобно для проверки температуры красок. Не обязательно, но хорошая идея. Вы можете получить его по дешевке в Интернете.

Всего

Скорее всего, у вас в гараже есть немало этих вещей, или вы можете поискать. Но если вам нужно покупать абсолютно все новое, вот разбивка того, чего ожидать, если вы платите за все довольно среднюю цену.

9029 Катод

Теперь имейте в виду, что это все, если вам нужно .Разумное количество этого материала не является обязательным, и вы также можете купить его в меньшем количестве, если хотите. Но начиная с нуля, это установка, которая позволит вам сделать действительно качественное анодирование прямо в вашем гараже. Многие парни используют подобные установки для изготовления деталей, которые они продают в Интернете.

После того, как вы все настроите, обслуживание вашей системы станет совсем не дорогим. Вам нужно будет долить кислоту, щелок, краситель, обезжириватель, пищевую соду, перчатки и скотч-брайт, но вы действительно не так много используете.Этого хватит на время. Анодирование — не дорогой процесс, если у вас есть оборудование.

Как анодировать алюминий своими руками

Итак, как только у вас будет все необходимое, вот пошаговые инструкции, как это сделать.

Имейте в виду, что все настройки индивидуальны, и вам нужно будет точно настроить свой процесс, чтобы получить желаемые результаты. Не ждите, что первые несколько раз все получится идеально.

Скотч-Брайт Алюминий

Это даст красивую, ровную поверхность, которая будет хорошо выглядеть после анодирования.Это не обязательно, но серьезно делает деталь более профессионально выглядящей.

Если не использовать скотч-брайт, следы обработки будут хорошо видны. Деталь будет блестящей на участках с более красивой обработкой поверхности и тусклой на участках, где она не идеальна. Это просто более заметно после анодирования.

Надень шестеренку

Держите респиратор под рукой. Наденьте защитные очки. Самое главное на этом этапе надеть перчатки !!! Если вы не наденете перчатки, на вашей стороне останутся отпечатки пальцев, и ваше анодирование будет выглядеть ужасно.

Очистите детали

Достаньте обезжириватель и чистую тряпку. Поверхность детали должна быть идеально чистой. Когда закончите, промойте часть дистиллированной водой.

Протравить детали

Достаньте щелок и смешайте его с дистиллированной водой. Соотношение составляет около 3-5 столовых ложек чистого щелока на 1 галлон воды. Убедитесь, что на этом этапе вы надели респиратор и защитные очки, щелок может быть неприятным.

Дайте детали впитаться в течение 3-5 минут, затем смойте дистиллированной водой.

Проверка чистоты

На этом этапе вы можете провести тест воды на детали, чтобы убедиться, что она очищена должным образом.

При правильной очистке вода должна плавно стекать с поверхности детали. Если вы напортачили, вода брызжет на поверхность. Это потому, что на поверхности все еще есть масла. В этом случае повторите процесс очистки.

Этот шаг действительно важен. Анодирование подействует только на действительно чистую деталь.

Совершенно необходимо, чтобы на этом этапе вы не позволяли детали соприкасаться с чем-либо грязным.Надевайте перчатки на протяжении всего процесса и не кладите деталь на грязную поверхность.

Стеллаж для деталей

Закрепите детали на алюминиевой или титановой проволоке. Имейте в виду, что там, где провод контактировал с деталью, останется неанодированная отметка.

Большинству парней нравится использовать внутреннюю часть отверстия в качестве точки контакта, чтобы ее не было видно. Один из приемов заключается в том, чтобы скрутить конец проволоки и воткнуть ее в отверстие. Пружинность проволоки проделает отверстие в детали, и на анодированной поверхности не останется видимых следов.

Важно одно: вам нужно хорошее соединение. Если соединение ненадежно, процесс гарантированно завершится ошибкой. Поскольку оксид алюминия не проводит электричество, вам придется вытащить деталь, отшлифовать анодированную поверхность и перезапустить процесс. Какая боль.

Налейте ванну

Поместите контейнер в хорошо проветриваемое место. Анодирование работает лучше всего, когда оно проводится при температуре около 70 F. При необходимости дайте жидкости время для акклиматизации. Анодирование при температуре более 75 градусов не даст очень хороших результатов.

Сначала налейте в емкость дистиллированную воду. Затем добавьте серную кислоту. Соотношение составляет 1 часть кислоты на 3 части воды. Я знаю, что другие сайты говорят, что нужно делать половину или половину. Они ошибаются. Кислота не должна быть такой сильной. Эта концентрация работает лучше и дешевле.

Всегда добавляйте кислоту в воду, а не воду в кислоту. Ожоги могут быть неприятными, если вы все испортите.

Настройте Gear

Поместите свинцовый катод в ванну. Очень важно, чтобы он не касался деталей.Мне нравится, когда им оборачивают внутреннюю часть ведра, чтобы получить красивый, ровный оксидный слой на детали. Понятия не имею, действительно ли это имеет значение или нет, но я этим занимаюсь.

Поместите воздушный насос прямо под то место, где будут находиться детали. Чем больше волнений вокруг деталей, тем лучше.

Поместите нагреватель и термометр в резервуар. Перед тем, как начать, убедитесь, что температура в ванне максимально приближена к температуре 70 ° F.

Подвесьте детали в бак. Обычно я просто кладу кусок плоского стержня на ведро и подвешиваю к нему детали. Убедитесь, что они ничего не трогают!

Если вы решили получить шары для пинг-понга, вы можете добавить их сюда. Добавьте достаточно, чтобы покрыть поверхность кислотной смесью.

Добавить мощность

Настройте блок питания. Присоедините положительный полюс к проводу на ваших деталях. Присоедините отрицательную сторону к свинцовому катоду.

Подсказка: детали — это ваш анод, свинец — это катод. Анодирование = детали — аноды. Детали всегда положительные.

Когда все будет выглядеть безопасным, пора включить блок питания.Вот где это становится суетливым.

Вы хотите установить силу тока в зависимости от общей площади поверхности ваших деталей. Использование 0,03 ампера на квадратный дюйм даст хорошую твердую поверхность, использование 0,02 ампера на квадратный дюйм даст более мягкую поверхность, но при этом потребуется больше краски. В любом случае, нужно немного поэкспериментировать, чтобы сделать этот вид именно таким, каким вы хотите.

Попробуйте запустить для запуска при напряжении 16 В. На самом деле, есть целый ряд вычислений, которые вы можете проделать, чтобы получить это теоретически совершенное, но это руководство для новичков.Это позволит вам начать. Кроме того, есть несколько других переменных, которые влияют на вычисления, которые действительно сложно достичь с одной из этих домашних настроек.

Итак, вот действительно упрощенный калькулятор, который я придумал, и он хорошо мне подходит, когда я делаю это дома. Имейте в виду, что это , а не , который я использую на работе для профессионального управляемого аэрокосмического анодирования, но, похоже, он неплохо работает для этих более домашних установок.

Хорошая идея (по крайней мере, хорошая практика) — медленно увеличивать громкость усилителя.Это то, чем мы занимаемся профессионально — довольно часто при запуске партии мы увеличиваем скорость на 5 или 10 минут. Вам не нужно действовать так медленно, но просто не включайте мощность мгновенно — не торопитесь, повернув ручку вверх.

Установите таймер для любого числа, которое вам дал калькулятор, и сделайте перерыв на кофе!

Pro Tip: Если вы анодируете несколько деталей или одну большую деталь, следите за температурой ванны. Он может согреться, если будет усерднее работать. Если вы видите, что температура достигает 75 F или выше, попробуйте сделать что-нибудь, чтобы было прохладнее.

Вы также должны убедиться, что он не опускается ниже 60 F. Вот где вам действительно пригодится нагреватель для аквариума.

Нагрейте краситель

Достаньте чайник и разогрейте краситель, проверяя температуру термометром для мяса. Это может быть немного суетливым шагом.

Большинство красителей хорошо работают при температуре около 140 F, но некоторые цвета работают немного лучше при более низкой температуре, например, 120 F. Я бы рекомендовал попробовать первую партию при 140 F, а если вы не довольны результатами, попробуйте следующую. немного круче.

Подготовьте ванну

Хорошо, на этом этапе мы собираемся установить пару ванн. Я знаю, что другие люди могут подойти к этому шагу по-другому, но это то, что мне подходит.

Установите одну ванну с дистиллированной водой. Хорошо, если он будет немного больше, чем детали. Например, если у вас есть деталь размером с кулак, используйте как минимум полгаллона дистиллированной воды.

Налейте немного дистиллированной воды в распылитель. Не обязательно, но удобно.

Затем установите один бак со смесью пищевой соды и дистиллированной воды.Это нейтрализует кислоту и повысит вероятность того, что на деталях не останется никаких пятен. Обычно я использую соотношение 3 столовые ложки пищевой соды на литр воды. За этим нет ничего научного, это просто то, что я делаю. Вам не понадобится тонна этой смеси, достаточно, чтобы покрыть части, чтобы они могли впитаться в течение нескольких минут.

Затем откройте крышку чайника с краской. Вы можете просто окунуть детали напрямую.

Частичное погружение

Выключите питание резервуара для анодирования.Частично приподнимите детали из резервуара и несколько раз обрызгайте их дистиллированной водой. Я распыляю прямо в резервуар, чтобы не было беспорядка.

Теперь прополощите детали в баке с дистиллированной водой. Вы просто хотите смыть как можно больше кислоты.

Затем поместите детали в емкость для пищевой соды. Слегка взболтайте и оставьте на 5 минут.

Теперь снова промойте детали в дистиллированной воде. Будьте внимательны.

Дважды проверьте температуру красителя и при необходимости отрегулируйте.

Окуните детали в краситель. Размешайте его достаточно энергично, чтобы сбить пузырьки с деталей, но не создавайте большого беспорядка. Этот материал очень сложно чистить.

Вы должны увидеть, как детали сразу начинают окрашиваться. Если процесс не сработал, краска просто стечет. Если это сработало, деталь начнет менять цвет. Дайте деталям впитаться в краситель на 10-15 минут.

Позже вы можете точно настроить время выдержки в зависимости от желаемой глубины цвета.

Уплотнение

Эта часть действительно проста. Как только краска пропитается, варите детали около 15 минут. Здесь пригодится дополнительный чайник или плита, на которой можно вскипятить кастрюлю с водой.

Это только сделает краску более жесткой и уменьшит вероятность того, что краска обесцветится или легко оторвется. Даже если вы не красили детали, это хорошая идея.

Готово, процесс завершен!

В целом, мне очень нравится анодировать дома.Вероятно, потребуется немного практики, чтобы получить детали, которые должным образом анодированы и не имеют дефектов, но это действительно крутой процесс.

Также очень весело настраивать и настраивать то, как вы это делаете, чтобы вы могли получить именно тот вид, который вам нужен — существует множество переменных, и каждая из них в конечном итоге влияет на внешний вид детали.

Анодирование пробовали? Каковы были ваши результаты, и чем ваш процесс отличается от моего? Или есть вопросы? Размещайте их в комментариях!

Связанные вопросы

Что такое твердое анодирование?

Жесткое анодирование — это процесс, в котором используется более высокий ток и выполняется при более низкой температуре.В результате получается значительно более толстый оксидный слой, часто около 0,002 дюйма. Этот слой чрезвычайно твердый и может значительно повысить износостойкость и коррозионную стойкость алюминия. Требования к этому процессу намного выше, и не все отделочные предприятия имеют такую ​​возможность.

При твердом анодировании следует учитывать то обстоятельство, что из-за большой толщины оксидного слоя это вызовет заметные изменения размеров прецизионных компонентов.

Сколько стоит профессиональное анодирование?

Чтобы получить что-то профессионально анодированное, потребуется минимальная плата, цена за квадратный дюйм площади и, возможно, плата за стеллаж.Конечно, это будет сильно варьироваться в зависимости от местоположения и объекта, но вы можете ожидать от 75-125 долларов за меньшую партию. Хорошее эмпирическое правило для определения «небольшой партии» — это все, что вы можете носить с собой в коробке. Truckload = наверное не маленькая партия.

Что нужно знать об анодировании алюминия

Опубликовано 27 августа 2020 г. | By WayKen Rapid Manufacturing

После того, как вы закончите с функциональностью вашего продукта, вы неизбежно дойдете до момента, когда речь идет о доработке ваших деталей.Покраска кажется наиболее очевидным вариантом, но если ваша деталь сделана из алюминия, у вас есть другой вариант: анодирование алюминия . Кроме того, анодирование алюминия — это очень надежный метод последующей обработки.

Как анодировать алюминий?

Итак, что отличает от анодированного алюминия от других видов отделки, так это его процесс. Большинство защитных покрытий добавляются к материалу, в то время как при анодировании покрытие формируется путем удаления положительных ионов с поверхности алюминиевых деталей.Анодирование делится на три различных типа:

Тип 1 . «Легкий» тип. Вы помещаете деталь в емкость с хромовой кислотой и
вы делаете его анодом, в то время как катод также вставляется в кислоту и
расположены так, чтобы окружать деталь. Тогда ток, проходящий через кислоту
заставляет положительные частицы алюминия покидать его поверхность. Они ушли
микроскопические бороздки на поверхности, которые почти мгновенно окисляются и
покрыт оксидным слоем. Он очень жаропрочный и устойчивый к коррозии, а также
обычно тверже, чем неокисленный алюминий.

Тип 2 . Серная кислота более сильнодействующая, чем хромовая, поэтому бороздки и
поэтому защитный слой толще. Канавки действительно становятся такими глубокими
их можно залить особой краской.

Тип 3 . Жесткое анодирование. Этот тип покрытия используется для сильно изнашиваемых деталей, работающих при высоких температурах в агрессивных агрессивных средах. Общий процесс тот же, но чем выше напряжение, тем выше концентрация серной кислоты.Образовавшийся окисленный слой примерно такой же толщины, как человеческий волос (который очень толстый с точки зрения покрытия).

Преимущества анодирования алюминиевых деталей

Почему вам следует рассмотреть возможность анодирования алюминия
а не покраска или другой вид отделки? На самом деле есть несколько моментов
для этого.

1. Анодированный слой очень твердый. Оксиды обычно тверже, чем их основной металл. То же самое можно сказать и о диоксиде алюминия. Анодируя деталь, мы увеличиваем площадь ее оксидного слоя.Таким образом, поверхность детали становится намного тверже. При анодировании типа 3 он может достигать некоторых сталей для металлорежущего инструмента.
2. Покрытие очень устойчиво к любым химическим реакциям. Диоксид алюминия чрезвычайно стабилен и не вступает в реакцию с солями и большинством других природных элементов. Оксидная пленка сохраняется даже при высоких температурах.
3. Если вы хотите покрасить деталь и не бояться ее отслоения, вы можете анодировать деталь. Краситель остается глубоко в порах поверхности, и его невозможно поцарапать, если не отшлифовать весь внешний слой детали.
4. Процесс чрезвычайно экологичен. Побочные продукты — это соли и тот же оставшийся электролит. Это отличает анодирование от токсичных красок, которые часто используются в промышленности.
5. Помимо краски, вы можете использовать клеи, заполняющие поры, чтобы анодированные алюминиевые детали можно было склеивать вместе.
6. Анодирование обеспечивает красивую уникальную отделку, которая имеет насыщенный цвет и при этом сохраняет первоначальный металлический блеск.

Несмотря на все достоинства, анодирование алюминия имеет и недостатки.Во-первых, анодированные алюминиевые сплавы не подходят для кухонной посуды, потому что плохо проводят тепло. В некоторых крайних случаях это может привести к температурным трещинам, когда такие детали нагреваются. Во-вторых, сопротивление усталости анодированных деталей ниже, поскольку усталостные трещины склонны концентрироваться в порах.

Разница между простым алюминием и анодированным алюминием

Визуальная разница между обработанной и анодированной поверхностью очевидна. Анодированный алюминий имеет матовый оттенок по сравнению с блестящей поверхностью обработанного алюминия.Он более грубый и выглядит более пористым, что в принципе и есть. Тем не менее, деталь по-прежнему имеет металлический вид даже после покраски, что делает анодирование таким выгодным вариантом. Изношенные алюминиевые детали могут иметь неровности на своей поверхности, где оксидный слой был поврежден и восстанавливался позже после контакта с кислородом, этого не наблюдается в анодированных деталях, поскольку защитный слой намного толще и его нелегко повредить.

Где используется анодированный алюминий

Анодирование нашло много применений в различных
отрасли.В основном, когда нужно закалить алюминиевые сплавы и сделать их
Более прочный, обратите внимание на анодирование алюминия.

Оконные стекла. Конструируются современные окна.
из легких и устойчивых к коррозии алюминиевых сплавов. Если вы анодируете
стекла, гнуть их будет намного сложнее, что сделает окно более воздухонепроницаемым.

Карманные устройства. Многие портативные устройства (например, телефоны, MP3-плееры, динамики и т. Д.) Должны быть прочными, потому что их часто роняют, или мы случайно ударяем ими по чему-то, мы царапаем их о что-то (например, ключи или мебель), и не только противостоять этим повреждениям, они не должны слишком сильно деформироваться.Корпус для бытовой техники из алюминия с анодированным покрытием не только делает его прочным, но и легким.

Анодирование алюминия — дорогое удовольствие?

Анодирование алюминия — несложный процесс.
Вы даже можете сделать это дома, и иногда вы можете анодировать алюминий.
Вам понадобится резервуар, устойчивый к кислотам, постоянный источник электрического
ток с высоким напряжением, а катоды обычно из латуни или стали. Однако вы
не получит качество поверхности промышленного класса.Слой будет иметь
разной толщины в разных областях, поэтому отделка будет выглядеть по-разному в
определенные области.

Для наилучшего качества поверхности лучше всего вам
рассмотрите возможность использования услуг по анодированию алюминия. У них будет лучшее оборудование
и качество будет намного выше. Кроме того, если у вас есть партия запчастей
быть анодированным, вы можете сделать это намного быстрее, используя аутсорсинг, а не приобретая
собственное оборудование. Профессиональные резервуары для анодирования могут обрабатывать десятки деталей
одновременно в одном резервуаре.Они просто подключены к току как один
большой анод.

Для получения наилучшего качества поверхности лучше всего рассмотреть возможность использования услуг по анодированию алюминия. У них будет лучшее оборудование и качество будет намного выше. Кроме того, если у вас есть партия деталей, которые нужно анодировать, вы можете сделать это намного быстрее, используя аутсорсинг, а не приобретая собственное оборудование. Профессиональные резервуары для анодирования могут обрабатывать десятки деталей одновременно в одном резервуаре. Они просто подключены к току как один большой анод.

Анодировать или не анодировать?

Если у вас есть предложения или проекты для рассмотрения, не стесняйтесь обращаться к нам. Здесь мы можем предложить более экономичные и практические советы по различным услугам по отделке поверхностей, которые помогут улучшить ваши прототипы и детали.

Технология анодирования алюминия для многоразового медицинского оборудования

Sanford Process Company, Вунсокет, Род-Айленд

Алюминий превосходит другие материалы и становится идеальным выбором для производства медицинских инструментов, оборудования и устройств, в основном благодаря своим природным экологическим качествам.Он пригоден для вторичной переработки, легкий, прочный, нетоксичный, недорогой, легко обрабатывается и допускает различные виды отделки. Металлическая целостность имеет решающее значение для медицинских устройств, которые должны выдерживать жесткие допуски и выдерживать жесткие условия очистки и стерилизации для выполнения своих желаемых задач. Медицинские покрытия, такие как анодирование, используются во многих областях медицинской промышленности, включая медицинские ящики, подносы, инструменты, а также аксессуары и устройства для больниц общего назначения, сделанные из алюминия.

Рис. 1 — Этот хирургический футляр является примером типа медицинского оборудования многоразового использования, которое может быть изготовлено из алюминия по новой технологии и выдерживать тщательную чистку.

Существует две основные категории наиболее распространенных алюминиевых покрытий: анодирование. Анодирование типа II, также известное как декоративное анодирование, представляет собой анодное покрытие, основная функция которого заключается в повышении устойчивости к коррозии и царапинам, позволяя при этом окрашивать изделие. Анодирование типа III, также известное как твердое покрытие, представляет собой очень плотное и прочное покрытие, обычно в три-четыре раза превышающее толщину покрытия типа II, которое используется для максимальной устойчивости к царапинам и износу.

Анодирование с твердым покрытием

Применение алюминия в медицине сопряжено с множеством уникальных проблем и препятствий на пути соответствия критериям FDA «Пригодность для использования».Компания Sanford Process Company была одним из первых разработчиков промышленных процессов анодирования твердого покрытия для широкого спектра применений и сплавов.

Вначале компании удавалось улучшить твердое покрытие сплавов со значительным содержанием меди и отливок, достигнув при этом более толстых пленок, чем промышленные стандарты. При использовании традиционных систем твердого покрытия типа III медь и другие легирующие элементы, которые не анодируются, будут захватываться анодной пленкой, в результате чего естественная пленка приобретет темный коричневато-серый цвет.Кроме того, традиционное твердое покрытие типа III имеет склонность к обжигу этих сплавов с высоким содержанием меди.

Темный цвет традиционного твердого покрытия в сочетании с менее пористой структурой создает холст, не способствующий выцветанию (кроме черного). Результатом окраски этих типов анодных пленок является мягкий, почти неузнаваемый цвет, всегда темный и безжизненный.

С добавлением запатентованной добавки к электролиту компания смогла разработать твердое, прозрачное покрытие типа III, соответствующее требованиям Mil, твердое покрытие, которое можно красить в яркие яркие цвета с косметическим внешним видом анодированного типа II и функциональные преимущества твердого покрытия типа III, лучшее из обоих миров.Типы анодных пленок, которые могут быть созданы с помощью этой технологии, также обеспечивают исключительные диэлектрические свойства и позволяют создавать более толстые анодные пленки, чем традиционные методы, до 0,006 тысячных на поверхность некоторых сплавов. Универсальность этой технологии позволяет найти множество приложений.

Микрокристаллическое покрытие

В отличие от традиционных процессов твердого аморфного анодирования, микрокристаллическое анодирование является новейшим решением для достижения химической и коррозионной стойкости.Этот процесс анодного покрытия упаковывает молекулы в регулярный, упорядоченный и повторяющийся узор, что делает его хорошо подходящим для многоразовых медицинских инструментов, оборудования и устройств, требующих многократной очистки и стерилизации. Благодаря повышенной химической стабильности это покрытие термодинамически стабильно и имеет более низкую степень растворимости при воздействии агрессивных химикатов, таких как кислоты и щелочи, которые часто встречаются в обычных моющих средствах.

Анодное покрытие может быть окрашено в широкий диапазон цветов, а процесс анодирования алюминия защищает покрытие от выцветания из-за теплового окисления.Он также защищает красители от окисления в процессе стерилизации STERRAD и в автоклаве. Его уникальные свойства позволили покрытию из микрокристаллического оксида алюминия MICRALOX® получить первый патент на анодное покрытие за 20 лет. Структура процесса была подтверждена независимыми лабораторными испытаниями, позволяющими продлить срок службы алюминиевых медицинских устройств, инструментов и оборудования, и при этом соответствовать требованиям Cyotox и RoHS.

Кроме того, поскольку FDA требует, чтобы все медицинские устройства полностью отслеживались их производителем, компания внедрила процесс внедрения печати в оксид, который захватывается анодной пленкой, защищенной от выцветания и расслоения из-за для автоклавирования и стерилизации STERRAD.

Эта статья написана Джеком Тетро, ​​президентом Sanford Process Company, Вунсокет, Род-Айленд. Для получения дополнительной информации щелкните здесь .

Журнал Medical Design Briefs

Эта статья впервые появилась в декабрьском выпуске журнала Medical Design Briefs за декабрь 2013 года.

Читать статьи в этом выпуске
здесь.

Другие статьи из архивов читайте здесь.

ПОДПИСАТЬСЯ

Энциклопедия электрохимии — Анодирование

Анодирование алюминия | Анодированный алюминий

Анодирование алюминия для металлических деталей

Анодирование алюминия — это управляемый электрохимический процесс, который увеличивает толщину оксидных слоев, которые естественным образом существуют на алюминиевых поверхностях, улучшая коррозионную стойкость.Эти типы оксидных слоев обеспечивают изоляционные свойства и могут быть окрашены в широкий диапазон цветов. Анодированные покрытия также обеспечивают лучшую адгезию для грунтовок и клеев для краски и служат отличным субстратом для декоративной отделки.

Самый распространенный метод анодирования алюминия, известный как тип II, позволяет получить покрытие толщиной до 1 мил, которое не вступает в реакцию, устойчиво к коррозии и легко очищается. Анодированные покрытия также обеспечивают лучшую адгезию для грунтовок и клеев для краски и используются во многих эстетических целях.

Arrow Cryogenics предлагает стандартное ( MIL-A-8625 тип II) анодирование алюминия на нашем современном предприятии в Блейне, штат Миннесота. Мы также обеспечиваем твердое анодирование покрытия ( MIL-A-8625 Type III). Наши анодированные покрытия могут быть изготовлены по индивидуальному заказу в соответствии со спецификациями по весу покрытия, коррозионной стойкости, адгезии краски и стойкости к истиранию. Кроме того, у нас есть собственные строгие правила в отношении внешнего вида, качества изготовления, проверки, тестирования и многого другого.

Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о наших вариантах анодирования алюминия.

Основы процесса анодирования алюминия

Процесс анодирования алюминия осуществляется путем пропускания электричества постоянного тока через раствор электролита, в который погружена алюминиевая заготовка. Электрический ток вызывает выделение кислорода на поверхности алюминия, создавая наросты оксида алюминия. Получающаяся анодная пленка значительно плотнее, чем при естественном окислении, и однородна по всей поверхности заготовки. Короче говоря, анодирование алюминия обычно выполняется в кислотном растворе.

Короче говоря, анодирование алюминия создает оксидное покрытие, которое защищает и улучшает внешний вид конечного продукта. Анодирование типа II лучше всего подходит для алюминия, но его также можно использовать для цветных металлов, таких как титан или магний.

В чем разница между анодированием типа II и типа III?

Arrow Cryogenics предлагает два различных варианта анодирования алюминия: стандартное анодирование типа II и анодирование алюминия с твердым покрытием типа III. Оба обеспечивают защитный барьер и используются в соответствии с военной спецификацией MIL-A-8625, но есть несколько отличий, которые следует учитывать перед выбором процесса:

• Стандартный анодированный алюминий типа II имеет покрытие толщиной до 1 мил и герметизировано для герметизации красителя и закрытия пор после процесса анодирования для повышения коррозионной стойкости.Это наиболее распространенная форма анодирования алюминия, доступная в окрашенном и неокрашенном вариантах.

• Анодированный алюминий с твердым покрытием , тип III, представляет собой более толстое и долговечное покрытие толщиной до 2 мил. Он также доступен в неокрашенном и окрашенном вариантах. Для лучшей износостойкости и когда требуется адгезия к неокрашенному компоненту, он обычно не герметизируется.

Герметизация обычно требуется после выполнения процесса анодирования твердым покрытием, поскольку детали липкие из-за процесса.Герметизация деталей после процесса анодирования твердым покрытием закрывает поры, удаляет липкие остатки и предотвращает прилипание нежелательного материала к деталям. Герметизация также требуется для окрашенных деталей, чтобы запечатать цвет в алюминиевых порах, чтобы уменьшить выцветание.

Как анодирование алюминия влияет на размеры?

При анодировании алюминиевых деталей малых размеров важно понимать, что покрытие повлияет на конечные размеры. Как правило, 50% анодированного покрытия проникает через поверхность материала, а 50% покрытия накапливается на поверхности.Изменение окончательных размеров определяется толщиной покрытия. Используя самые современные средства управления, Arrow Cryogenics может контролировать толщину наших покрытий с исключительной точностью. Мы тесно сотрудничаем с нашими клиентами, чтобы обеспечить соблюдение всех допусков.

Преимущества стандартного анодирования алюминия

Алюминиевый адонизатор типа II используется в широком диапазоне применений, от компьютеров до аэрокосмической промышленности, и имеет ряд преимуществ, в том числе:

• Коррозионная стойкость
• Диэлектрические свойства
• Эстетика
• Лучшее сцепление
• Незагрязняющие (медицинские инструменты и т. Д.))

Анодирование также используется для улучшения внешнего вида готовых алюминиевых деталей. Используя специальные химические вещества во время предварительной обработки анодированного алюминия, мы можем добиться матового покрытия, которое помогает:

• Линии смешивания и экструзии
• Царапины на крышке при производстве
• Уменьшить блики

Окрашенный и неокрашенный анодированный алюминий Цвета

После анодирования детали можно либо оставить неокрашенными (класс 1), либо покрасить в набор цветов (класс 2).Неокрашенный алюминий приобретет сероватый оттенок, аналогичный изображенному ниже.

Arrow Cryogenics также может достигать множества цветов путем окрашивания алюминия после его анодирования. После того, как алюминий окрашен, цвет навсегда запечатывается в алюминии, создавая декоративную отделку. Ниже приведены некоторые из доступных цветов для нанесения на анодированный алюминий.

Примечание. Цвета показаны только для общего ознакомления и могут зависеть от настроек цвета на мониторе вашего компьютера.Другие цвета могут быть доступны по запросу.

Анодирование алюминия

Arrow Cryogenics соответствует требованиям спецификации MIL-A-8625 для стандартного процесса анодирования алюминия класса 1 (неокрашенный) и класса 2 (окрашенный) с использованием серной кислоты.

Сертификат NADCAP

Arrow Cryogenics сертифицирована Nadcap для химической обработки и соответствует системе качества AC7004 Aerospace для авиационной, космической и оборонной промышленности.В рамках аккредитации Nadcap наши процессы прошли аудит на основе строгих отраслевых рекомендаций и регулярно проверяются на предмет соответствия.

Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о нашей сертификации Nadcap или обсудить услуги отделки для вашего аэрокосмического приложения.

Contact Arrow Cryogenics для анодирования алюминия типа II

Arrow Cryogenics имеет сертификаты ISO: 9000: 2015 и NADCAP для наших услуг по анодированию алюминия в широком спектре цветов и покрытий.

Сообщите нам, что вы хотите узнать больше об анодировании алюминия.Если вы готовы начать проект, предоставьте нам некоторую информацию о своем приложении, чтобы получить расценки.

Что такое анодирование? Отделка выбора

Анодирование … Лучшая отделка

Анодирование — это электрохимический процесс, при котором поверхность металла превращается в
декоративная, прочная, коррозионностойкая, покрытие анодно-оксидным покрытием . Алюминий идеально подходит для анодирования, хотя другие цветные металлы, такие как магний и титан, также можно анодировать.

Структура анодного оксида происходит от алюминиевой подложки и полностью состоит из оксида алюминия. Этот оксид алюминия не наносится на поверхность, как краска или покрытие, а полностью интегрируется с лежащей под ним алюминиевой подложкой ,
поэтому он не может сколоть или отслоиться. Он имеет упорядоченную пористую структуру, которая позволяет выполнять вторичные процессы, такие как окраска и герметизация.

Анодирование осуществляется путем погружения алюминия в ванну с кислотным электролитом и пропускания электрического тока через среду.Катод установлен внутри резервуара для анодирования; алюминий действует как анод, так что ионы кислорода высвобождаются
из электролита, чтобы соединиться с атомами алюминия на поверхности анодируемой детали. Следовательно, анодирование — это вопрос строго контролируемого окисления, усиление естественного явления.

Подробнее об анодировании …

Анодированная отделка сделала алюминий одним из наиболее уважаемых и широко используемых материалов сегодня при производстве тысяч потребительских, коммерческих и промышленных товаров.

Анодированный алюминий:

• Защищает спутники от суровых условий космоса.
• Используется в одном из самых высоких зданий в мире — Уиллис-тауэр в Чикаго, штат Иллинойс.
• Обеспечивает привлекательный внешний вид, требующий минимального обслуживания, долговечный, крыши, навесные стены, потолки, полы, эскалаторы, вестибюли и лестницы в небоскребах и коммерческих зданиях по всему миру.
• произвел революцию в производстве компьютерного оборудования, выставочных стендов для выставок, научных инструментов и постоянно расширяющегося ассортимента бытовой техники, потребительских товаров и строительных материалов.