Industrijska i umjetnička metoda anodiziranja aluminija

Anodiziranje aluminija (anodna oksidacija) je postupak kojim se na površini metala formira oksidni premaz. Glavni zadatak oksidne prevlake je zaštititi površinu aluminija od oksidacije nastale uslijed interakcije ovog metala sa zrakom. Anodiziranjem se ne želi uništiti film nastao tijekom oksidacije (on obavlja zaštitnu funkciju), već ga učiniti trajnijim. U tom je pogledu anodizacija slična metodi kao što je oksidacijsko paljenje.

sadržaj:

• Tehnologija anodiziranja
• Pripremni postupak
• Kemijska obrada
• fiksiranje
• Ostale metode anodiziranja
• Kućno anodiziranje
• Priprema otopine
• eloksiranje

Tehnologija anodne oksidacije koristi se za jačanje ne samo aluminija i njegovih legura, već i drugih metala. Na primjer, oksidni premazi koriste se za zaštitu titana i magnezija.

Pored jačanja površinskog sloja, anodiziranje ima sljedeće ciljeve:

• izglađivanje raznih oštećenja na površini (čips, ogrebotine itd.);
• poboljšati ljepljive kvalitete materijala (boja se puno bolje prijanja na oksidni film nego na goli metal);
• poboljšanje izgleda metala;
• dajući metalu različite dekorativne efekte (na primjer, možete stvoriti imitaciju zlata, srebra, bisera).

Tehnologija anodiziranja

Postupak anodiziranja može se podijeliti u tri dijela:

• pripremni postupak;
• kemijska obrada;
• konsolidacija.

Pripremni postupak

U ovoj se fazi aluminijski profil podvrgava mehaničkoj i elektrokemijskoj obradi. Obrada se odnosi na čišćenje metala, njegovo brušenje i odmašćivanje. Zatim se proizvod najprije stavi u alkalnu otopinu za jetkanje, a potom se prebaci u kiselinu radi pojašnjenja. Priprema se završava ispiranjem površine. Štoviše, pranje se provodi nekoliko puta radi potpunog uklanjanja kiselih tvari iz metala.

Kemijska obrada

Kemijska oksidacija aluminija je obrada metala u elektrolitu. Otopine različitih kiselina (sumporna, krom, oksalna, sulfosalicilna) koriste se kao elektroliti. Ponekad se otopinama dodaje sol ili organska kiselina.

Najčešći elektrolit je sumporna kiselina. Ipak, ovaj elektrolit se ne koristi za preradu proizvoda složenog oblika, na kojima postoje male rupe ili praznine. U takvim se slučajevima preferira kromova kiselina. Ali oksalna kiselina može značajno poboljšati višeslojne izolacijske prevlake.

Kvaliteta postupka ovisi o nekoliko komponenti, uključujući koncentraciju, temperaturu i gustoću struje. Visoke temperature ubrzavaju anodiziranje. Štoviše, film je formiran mekan i jako porozan. Ako je potreban tvrdi premaz, primjenjuje se niža temperatura.

Kemijska oksidacija aluminija može se provesti pri temperaturama od nula do plus 50 Celzijevih stupnjeva. Gustoća struje može varirati od 1 do 3 ampera po kvadratnom decimetru. Koncentracija elektrolita može biti u opsegu od 10-20%.

fiksiranje

Nakon oksidacije, metal izgleda poput porozne površine (čak i kada se koristi hladni način rada). Da bi površina bila dovoljno jaka, ove pore se moraju zatvoriti. To se postiže na jedan od tri načina:

• uranjanje proizvoda u vruću slatku vodu;
• tretman parom;
• postavljanje metala u takozvanu "hladnu otopinu".

Obratite pažnju! Ako će proizvod biti obojen, postupak fiksiranja nije potreban, jer će materijal boje prirodno popuniti postojeće pore.

Postoje tri vrste opreme za oksidaciju aluminija:

• glavni (kupke);
• posluživanje (sigurnost posla);
• pomoćna (opskrba proizvodima u kadi, priprema, skladištenje itd.).

Ostale metode anodiziranja

Pored gore opisane klasične metode, također se može koristiti i čvrsto elociranje u mikrorezu i u boji. Ove će metode obrade metala biti ukratko opisane u nastavku.

Zadatak čvrstog eloksiranja je dobivanje posebno izdržljivog mikrofilma. Tehnika se široko koristi u proizvodnji zrakoplova, automobilskoj industriji i građevinarstvu. Značajka tehnologije je da ne uključuje istovremeno jedan, već nekoliko elektrolita. Na primjer, oksalna, sumporna, limunska, vinska i borna kiselina mogu se upotrijebiti u jednom postupku. Tijekom anodizacije, gustoća struje se postupno povećava, a zbog strukturnih promjena u stanicama film dobiva povećanu čvrstoću.

Microarckova oksidacija je elektrokemijski proces u kojem se oksidira površina aluminija, a istodobno se između anode i elektrolita pojavljuju električni naboji. Tehnika omogućuje dobivanje posebno visokokvalitetnih premaza s visokom razinom otpornosti na habanje i prianjanja.

Drugi način anodiziranja je boja. Kao što naziv govori, glavna zadaća postupka je promjena boje dijela.

Četiri su načina anodiziranja u boji:

1. Adsorpcijsko obojenje. Izvodi se uranjanjem proizvoda u kupku s elektrolitom. Također je moguće uroniti dio u otopinu s obojenom tvari zagrijanom do unaprijed određene temperature.
2. Elektrolitička boja (drugi naziv je crno anodiziranje). Prvo se dobije bezbojni film, a zatim se metal umoči u kiselu fiziološku otopinu. Na izlazu, boja proizvoda može varirati od crne do slabe brončane nijanse. Crni tonovi aluminija posebno su potraženi u građevinarstvu.
3. Bojenje smetnji. Tehnologija je slična elektrolitičkom bojenju, ali zbog stvaranja posebnog reflektirajućeg sloja, nijanse u boji su mnogo raznovrsnije.
4. Integralno bojenje. Tehnologija je miješanje elektrolita s organskim solima.

Kućno anodiziranje

Samoanaliziranje se gotovo uvijek provodi hladnom metodom. Većina tvrtki koje pružaju slične usluge pridržavaju se iste tehnologije. Tehnika hladnog naziva se zbog činjenice da u procesu stvaranja filma nema potrebe za visokim temperaturama: raspon radne temperature kreće se između -10 i +10 stupnjeva Celzija.

Prednosti hladnog anodiziranja:

1. Površinski sloj je prilično gust zbog činjenice da se rast i otapanje oksidnog filma s njegove vanjske i unutarnje strane razlikuju.
2. Film izlazi vrlo izdržljiv.
3. Obrađeni metal vrlo je otporan na koroziju.

Jedini nedostatak tehnike je poteškoća daljnjeg lakiranja metala materijalima na bazi organske tvari. Međutim, metal, bez obzira na njegove karakteristike, u svakom slučaju dobiva prirodnu boju. Boja može varirati od maslinasto do crne ili sivkastozelene boje.

Za rad će vam trebati sljedeće:

• kade (aluminijske posude za anodiziranje, kao i par staklenih ili plastičnih - za proizvodnju otopina);
• aluminijske spojne žice;
• Izvor napona od 12 volti;
• otpornik;
• ampermetar.

Priprema otopine

Kao što je gore spomenuto, glavni elektrolit za anodiziranje je sumporna kiselina. No, izvan proizvodnog pogona, upotreba takvog elektrolita je opasna. Stoga se kod kuće obično koristi soda.

Priprema otopine:

1. Pripremamo 2 otopine - sodu i solnu. Komponente se izlije u posude s destiliranom toplom vodom u omjeru 1 do 9.
2. Otopinu dobro promiješajte i pustite da zakuha.
3. Otopinu ocijedite u drugu posudu kako ne bi došlo do taloga sode. Rezultat anodizacije u velikoj mjeri ovisi o čistoći otopine.

eloksiranje

Prije svega, morate pripremiti dio. Zadatak pripremnog postupka je čišćenje, brušenje i odmašćivanje površine prije anodiziranja. Ako proizvod ne ukloni vidljive nedostatke, dobiveni film neće ih moći sakriti, jer njegova debljina ne prelazi 1/20 mm. Neposredno prije anodiziranja, obje otopine pomiješajte u jednoj posudi.

Spremnik za anodiziranje mora biti dovoljno velik da dio može biti potpuno uronjen u njega. Pored toga, dio mora biti fiksiran tako da ne dodiruje dno posuđa. Da biste to učinili, možete koristiti stalak ili bilo koju drugu opciju - po vlastitom nahođenju. Također morate pažljivo razmotriti problem pričvršćivanja dijela, jer će nakon anodiziranja na mjestima pričvršćivanja biti tragova.

Napajanje se napaja najmanje 30 minuta. Potreba za dovršetkom anodiziranja ukazuje na promjenu boje dijela. Kad je dio spreman, isključite napon i uklonite metal iz kupelji.

Nakon uklanjanja temeljno isperite komad. Da biste osigurali kvalitetan rezultat, metal stavite u otopinu mangana na 15 minuta. Zatim dio isperemo prvo toplom, a zatim hladnom vodom. Zatim metal osušite. Ako se tehnologija ne pokvari, proizvod će steći svijetlo sivi ton. Kvalitativno izveden rad ukazuje na jednoliku boju površine, odsutnost pruga i mrlja.

Posljednja faza anodiziranja je fiksiranje filma. Potrebno je zatvoriti mikroskopske pore prisutne u filmom premaza. Da biste to učinili, stavite metal u posudu s destiliranom vodom i kuhajte pola sata.

Po želji metalnu površinu također možete obojiti ili lakirati. Sloj boje nanosi se uranjanjem.

Dakle, anodiziranje aluminija može se provesti na različite načine. Međutim, kod kuće je dostupna samo obrada hladnog metala soda i fiziološkim otopinama. Također je vrijedno napomenuti da, uz tehnološke zahtjeve, neovisno o vrsti otopine, ne postoji značajna razlika u kvaliteti dobivenih površina.