Что такое анодирование: цвета, толщина и реакция

Что такое анодирование

Анодное окисление (анодирование) — электрохимическое окисление металлов или сплавов. Это процесс образования слоя оксидной пленки в алюминиевых изделиях при соответствующем электролите, специфических условиях процесса и под действием приложенного тока. Анодирование, если не указано иное, обычно подразумевает анодирование серной кислотой. Анодирование — это процесс обработки поверхности.

Чтобы преодолеть дефекты твердости поверхности алюминиевого сплава, износостойкости и т. д., расширить сферу применения и продлить срок службы, технология обработки поверхности стала неотъемлемой частью использования алюминиевого сплава, а технология анодирования является наиболее широко используемый и наиболее успешный.

Как происходит анодирование?

Так называемое анодирование алюминия — это процесс электролитического окисления, при котором поверхность алюминия и алюминиевых сплавов обычно превращается в слой оксидной пленки, обладающий защитными, декоративными и некоторыми другими функциональными свойствами. Анодирование алюминия в данном определении включает лишь часть процесса образования анодированной пленки.

В качестве анодов используются металлические или сплавные детали , а для формирования оксидной пленки на их поверхности применяется метод электролиза. Пленки оксидов металлов изменяют состояние и свойства поверхности, такие как изменение цвета, повышение коррозионной стойкости, износостойкости и твердости, а также защита металлических поверхностей. Например, при анодировании алюминия алюминий и его сплавы помещают в соответствующий электролит (например, серную кислоту, хромовую кислоту, щавелевую кислоту и т. д.) в качестве анода, и при определенных условиях и приложенном токе проводят электролитическое разложение.

В результате окисления алюминия или его сплава на аноде на поверхности образуется тонкий слой оксида алюминия толщиной от 5 до 30 микрон, тогда как толщина твердой анодированной пленки может достигать от 25 до 150 микрон . После анодирования алюминий или его сплав улучшает свою твердость и износостойкость, достигая 250–500 кг/м², обладает хорошей термостойкостью, температура плавления твердой анодированной пленки достигает 2320 К, обеспечивается отличная изоляция, сопротивление пробою до 2000 В, повышается коррозионная стойкость, в солевом тумане ω = 0.03NaCl коррозия не возникает в течение тысяч часов.

Тонкий слой оксидной пленки имеет большое количество микропор, способных адсорбировать различные смазочные материалы, пригодные для изготовления цилиндров двигателя или других износостойких деталей; Мембрана обладает высокой адсорбционной способностью микропористой структуры и может быть окрашена в различные красивые и красочные цвета. Цветные металлы или их сплавы (например, алюминий, магний и их сплавы и т. д.) можно анодировать, этот метод широко используется в механических деталях, самолетах и ​​​​автозапчастях, прецизионных приборах и радиоаппаратуре, предметах первой необходимости и архитектурном декоре, а также другие аспекты.

Тонкий слой оксидной пленки имеет большое количество микропор, способных адсорбировать различные смазочные материалы, что делает его подходящим для изготовления цилиндров двигателей или других износостойких деталей; мембрана обладает высокой адсорбционной способностью и может окрашиваться в разнообразные красивые и яркие цвета. Анодирование возможно для цветных металлов или их сплавов (таких как алюминий, магний и их сплавы и т. д.). Этот метод широко используется в механических деталях, авиационных и автомобильных деталях, прецизионных приборах и радиооборудовании, товарах повседневного спроса, архитектурном декоре и других областях.

В общем случае, в качестве анода используется алюминий или алюминиевый сплав, а в качестве катода выбирают свинцовую пластину, помещают алюминий и свинцовую пластину вместе в водный раствор, содержащий серную, щавелевую, хромовую и т. д., и подвергают электролизу, в результате чего на поверхности алюминия и свинцовой пластины образуется оксидная пленка. Из этих кислот наиболее распространенным является анодное окисление серной кислотой.

Функция анодирования

Защитный
Декоративный
Изоляция
Повышает адгезию к органическим покрытиям.
Повышает адгезию к неорганическому верхнему покрытию.

Каковы преимущества и недостатки анодирования?

Преимущества анодированной обработки поверхности:

1. Сильная текстура: сверхпрочная металлическая текстура: высококачественная, красивая и блестящая.

2. Низкий удельный вес: удельный вес составляет всего одну треть от удельного веса нержавеющей стали.

3. Устойчивость к царапинам: твердость поверхности достигает уровня сапфира.

4. Сильная защита от обрастания: после прикосновения не остается отпечатков пальцев.

5. Антистатические свойства: антистатические материалы не создают вакуума и легко чистятся.

6. Хорошая огнестойкость: экологически чистый, нетоксичный, полностью пожаробезопасный.

7. Защита от ультрафиолета: хорошая устойчивость к атмосферным воздействиям, защита от ультрафиолета.

8. Не выцветает: цвет равномерный и не выцветает.

9. Высокая твердость: подходит для изделий из специальных сплавов.

Каковы недостатки анодирования?

1. В процессе окисления на участке профиля, контактирующем с охлаждающей подложкой, легко образуются черно-белые пятна.

2. Оксидная пленка легко смешивается с примесями и желтеет.

3. Материалы легко склеиваются в процессе окисления, что приводит к неравномерному цвету поверхностной оксидной пленки, что приводит к ухудшению внешнего вида.

4. Недостаточная концентрация серной кислоты в процессе окисления, что легко снизит коррозионную стойкость поверхности профиля.

5. Если профиль отвалится в процессе окисления, легко вызвать короткое замыкание.

6. Если температура электролита слишком высока или время электролиза слишком велико , это легко может привести к появлению белых непрозрачных пятен на поверхности алюминиевого профиля.

Зачем делается анодирование?

1. Анодирование позволяет защитить подложку алюминиевого профиля от коррозии, которая хорошо известна каждому дому. Например, промышленные алюминиевые профили обрабатываются анодированием, чтобы предотвратить коррозию и быть более красивыми.

2. Анодную оксидную пленку можно использовать в качестве твердого износостойкого слоя алюминиевого профиля, а жесткое окисление алюминиевого профиля может образовывать толстый и твердый слой оксидной пленки на поверхности алюминиевого сплава. Его можно использовать в качестве алюминиевых изделий, находящихся под трением в течение длительного времени, таких как цилиндры и поршни автомобильных двигателей, что может значительно улучшить износостойкость после жесткого окисления.

3. В качестве электроизолирующего слоя сам алюминиевый сплав является проводящим, но оксид алюминия, образующийся после анодирования, является изолятором. Он очень хорошо подходит для случаев с высокими требованиями к сопротивлению, например, для солнечных батарей.

4. Для защиты декоративных материалов алюминиевые профили перед анодированием подвергают химической или электрохимической полировке, а после анодирования можно получить оксидную пленку с относительно высокой прозрачностью. Если перед окислительной герметизацией адсорбировать некоторые органические или неорганические красители, можно получить яркие цвета. Эта цветная оксидная пленка является одновременно декоративным и защитным слоем.

5. В качестве нижнего слоя гальваники анодированная пленка имеет пористость. Анодирование проводится перед гальванической обработкой поверхности алюминиевых профилей, что может улучшить качество гальваники.

6. В качестве нижнего слоя для покраски алюминиевый профиль следует предварительно окислить . Поскольку оксидная пленка обладает относительно высокой адсорбционной способностью, она обеспечивает прочное соединение красочной и оксидной пленок, что дополнительно повышает коррозионную стойкость.

Каково применение анодирования?

(1) Новое поколение индустрии информационных технологий.

Новое поколение индустрии информационных технологий в значительной степени опирается на интегральные схемы и специальное гальваническое оборудование, информационно-коммуникационное оборудование, электронные компьютеры и другое базовое оборудование и требует технологии цветного анодирования для обеспечения стабильности оборудования. Среди них химическое никелирование с высоким содержанием фосфора широко используется в электронной промышленности из-за его коррозионной стойкости и износостойкости, стабильных немагнитных свойств, высокого удельного сопротивления и термостойкости.

(2) Станки и роботы с ЧПУ

В настоящее время большинство станков с ЧПУ и роботов изготавливаются из металлических деталей , которые должны выдерживать высокоинтенсивные повторяющиеся движения, а также работу в условиях высоких температур и давления. Технология анодирования помогает улучшить их механическую прочность, обеспечить надежность и точность, а также значительно повысить коррозионную стойкость, электропроводность, смазывающие свойства, термостойкость и эстетичный внешний вид поверхности.

(3) Аэрокосмическая промышленность

Вся цепочка промышленности аэрокосмического оборудования связана с оборудованием и новыми материалами, а требования к характеристикам деталей и компонентов относительно высоки. Необходимо обеспечить, чтобы стабильность их работы, надежность качества, экологичность, срок службы и другие показатели соответствовали соответствующим стандартам. Например, интегрированное шасси самолета изготовлено из специальных авиационных металлических материалов, устойчивых к давлению и коррозии. Излишне говорить, что все встроенные в него провода и вилки являются изделиями, специфичными для авиации, поэтому они надежны и не могут быть ослаблены, не говоря уже о коротком замыкании.

(4) Морское инженерное оборудование и высокотехнологичные суда.

Морская вода по своей природе является очень агрессивной средой, особенно с развитием экономики загрязнение морских акваторий увеличивается, что усложняет морскую водную среду, а также делает более заметной коррозию металлов в морской водной среде. Поскольку морское инженерное оборудование и детали конструкций эксплуатируются в жестких агрессивных средах, их подводные конструкции в течение длительного времени подвергаются эрозии морской водой и микроорганизмами, поэтому к их коррозионной стойкости выдвигаются повышенные требования, которые необходимо повышать за счет технологии анодирования. Его устойчивость к коррозии.

(5) Современное оборудование для железнодорожного транспорта

Высокоскоростные железнодорожные пути должны выдерживать климатические испытания, особенно в районе плато, и преодолевать технические проблемы, связанные с вечной мерзлотой плато. Поэтому на железнодорожных путях необходимо использовать некоторые технологии обработки поверхности металлов, чтобы выдержать эти испытания. Характеристики рельсов или высокоскоростных поездов могут быть значительно улучшены за счет обработки поверхности металла, такой как защита от коррозии, ржавчины, износа, электропроводности, смазывающей способности, прочности, термостойкости, устойчивости к атмосферным воздействиям и других свойств.

Разница между анодным окислением и кондуктивным окислением

1) Анодирование проводится в случае электричества высокого напряжения, что представляет собой процесс электрохимической реакции; Кондуктивное окисление (также известное как химическое окисление) не требует подачи энергии, его нужно только замочить в зелье, это чистая химическая реакция.

2) Анодирование занимает длительное время, часто десятки минут, тогда как кондуктивное оксидирование занимает всего несколько десятков секунд.

3) Мембрана, полученная путем анодирования, имеет толщину от нескольких микрон до десятков микрон, является твердой и износостойкой; Пленка, полученная в результате проводящего оксидирования, имеет толщину всего 0.01-0.15 микрон, а износостойкость не очень хорошая, но она может как проводить электричество, так и противостоять атмосферной коррозии, что является ее преимуществом.

4) Оксидная пленка изначально непроводящая, но поскольку пленка, образующаяся в результате проводящего окисления, очень тонкая, она является проводящей.

Возможности ведущих производителей станков с ЧПУ в Китае

Компания Tuofa Precision Parts Manufacturer была основана в 2006 году и предлагает 50 видов обработки металлических поверхностей с допусками до 0.01 мм. Мы предоставляем полный спектр услуг промышленного производства, от изготовления прототипов до сборки готовых изделий. Мы прошли сертификацию системы управления качеством AS9100D/ISO9001/IATF16949.

Tuofa обеспечивает сотрудникам дружелюбную, кооперативную, открытую и позитивную рабочую атмосферу и уверена, что все сотрудники Tuofa могут работать счастливо и достойно.

В рамках индивидуальных проектов для клиентов компания Tuofa строго контролирует качество на всех этапах производства и предоставляет услуги по изготовлению продукции на заказ, охватывающие различные категории и мелкосерийное производство, в соответствии с различными потребностями. Компания Tuofa, производитель станков с ЧПУ, завоевала хорошую репутацию в Китае и во всем мире, что также является причиной долгосрочного сотрудничества с нами 28% компаний из списка Fortune Global 500.