Анодное оксидирование алюминиевых деталей
Общие сведения об анодном оксидировании (анодировании) алюминия.
Поверхность алюминия и его сплавов ввиду склонности к пассивации постоянно покрыта естественной окидной пленкой. Толщина пленки зависит от температуры окружающей среды и составляет обычно 2-5 нм. Коррозионную и механическую прочность алюминия можно увеличить в десятки и сотни раз, подвергая его электрохимическому оксидированию (анодированию).
Анодирование — это процесс получения из алюминия защитной оксидной пленки. Производится электрохимическим методом в водных растворах. Плотность такого покрытия составляет 2,9-3,8 г/см3, в зависимости от режима получения.
Назначение покрытия — защита изделий от коррозии, увеличение износостойкости, придание декоративного внешнего вида (при наполнении красителями)
Анодное оксидирование алюминиевых деталей |
3000х1000х2000 |
Подвесы для 2500х600х1500мм. Г/П тельфера 3т. |
Основные характеристики анодирования
Обозначение |
Ан.Окс — анодирование без дополнительных требований; Ан.Окс.нв — с наполнением в воде; Ан.Окс.нхр — с наполнением в растворах хроматов; Ан.Окс.(цвет красителя) — с наполнением в красителе, пример - Ан.окс.ч; Аноцвет — цветное анодирование, полученное непосредственно из ванны; Ан.Окс.тв — твердое; Ан.Окс.эиз — электроизоляционное; Ан.Окс.эмт — эматаль; Ан.Окс.эмт. (цвет красителя) — эматаль с наполнением в красителях, пример - Ан.окс.эмт.ч; Ан.Окс.хр — анодирование из хромовокислого электролита. |
Толщина покрытия |
6-40 мкм (для Ан.окс.тв толщина выше). |
Микротвердость (зависит от марки сплава алюминия) |
1960-2450 МПа — Д1, Д16, В95. 2940-4900 МПа — А5, А7, А99, АД1, АМг2, АМг2с, АМг3, АМг5, АМг6, АМц. 4900 МПа — для эматалиевого покрытия. |
Удельное электрическое сопротивление при 18°C |
1012 Ом⋅м |
Допустимая рабочая температура |
100° C (возможно увеличение при наполнении красителями) |
Анодно-оксидные покрытия разделяют на следующие группы:
- защитные (9-40 мкм) - предъявляются требования только по коррозионной стойкости;
- защитно-декоративные (9-40 мкм) - важна не только коррозионная стойкость, но и внешний вид (сюда же можно отнести цветные и окрашенные покрытия);
- твердые (обычно >90 мкм) - в первую очередь нужна повышенная микротвердость поверхности. Могут также выполнять функцию электроизооляционных);
- электроизоляционные (40-90 мкм) - оценивается величина пробивного напряжения;
- тонкослойные (до 9-15 мкм) - используются, как правило, под окраску, либо для сохранения глянца поверхности после покрытия;
- эматаль.
- покрытия с комбинированными свойствами.
Ан.окс.тв — это твердое анодирование алюминия, которое отличается от стандартного покрытия Ан.Окс высокой толщиной и особенностями процесса нанесения. В ряде случаев у твердого покрытия толщина достигает сотен микрометров, тогда как в обычном покрытии она измеряется десятками. Высокая толщина и твердоть Ан.Окс.тв обеспечивает непревзойденную износостойкость поверхности алюминия.
В качестве электролитов применяются:
- Малоагрессивные фосфорная, лимонная, борная кислота;
- Агрессивные серная, сульфосалициловая кислота, хромовый ангидрид.
Анодирование металла всегда идет при повышенном напряжении, чаще всего от 12 до 120 В. Иногда напряжение может достигать огромных для гальваники значений - до 600 В.
Выделяющиеся на аноде продукты реакции могут:
- Полностью растворяться (покрытие не образуется);
- Создавать на поверхности металла прочно сцепленное тончайшее (десятки нанометров) компактное электроизоляционное оксидное покрытие;
- Частично растворяться в электролите и образовывать пористое оксидное покрытие толщиной в десятки и сотни микрометров.
После нанесения пористое покрытие может оставаться "как есть", уплотняться в воде, либо наполняться. В первом случае покрытие прекрасно подходит под нанесение лакокрасочных материалов и оклеивание. Во втором покрытие сохраняет серебристый цвет и становится более коррозионно-стойким. В третьем случае покрытию можно придать цвет без нанесения лакокрасочных материалов. Подробнее об этом написано в разделе 6.