Анодированный алюминий: Всё что нужно знать

Анодирование - это процесс нанесения декоративного и прочного слоя на основной материал, повышающий его способность противостоять коррозии и другим факторам окружающей среды.

Алюминий - один из наиболее подходящих металлов для анодирования, а полученный результат известен как анодированный алюминий.

Но как происходит анодирование алюминия, и в чем его преимущества перед обычным алюминием?

При анодировании алюминий подвергается электролизу для формирования гладкого и защитного оксидного слоя на поверхности алюминия, который улучшает его антикоррозийные свойства и одновременно улучшает его эстетический вид.

В этой статье представлено подробное руководство по анодированному алюминию с обсуждением его процесса, преимуществ и областей применения.

В конце перечислены другие металлы, подходящие для процесса анодирования, и преимущества анодированного алюминия для применения в лазерной гравировке.

Анодирование - это химический процесс, в результате которого на поверхности заготовки образуется защитный слой.

В отличие от большинства процессов обработки металлов, таких как отжиг, отпуск, нормализация, гальванизация и т.д., анодирование не требует нагрева заготовки и, следовательно, не изменяет ее свойств.

Анодирование алюминия обычно выполняется с помощью процесса электролиза, в котором оксиды из электролита осаждаются на алюминиевую заготовку.

Алюминиевая заготовка соединяется с анодом, а такие материалы, как нержавеющая сталь, свинец или графит, соединяются с катодом, и вся система погружается в электролит, например, серную кислоту.

Прохождение высоковольтного электрического тока через эту систему приводит к разложению электролита.

Оксидные ионы из электролита осаждаются на алюминиевой заготовке, образуя анодный слой, который защищает от коррозии и повышает ее эстетическую ценность.

Процесс анодирования алюминия можно разделить на пять различных этапов: очистка, травление, анодирование, покраска и герметизация.

Как правило, для перемещения крупногабаритных заготовок с одного этапа на другой используется мостовой кран, а мелкие заготовки обрабатываются вручную.

Первым шагом в процессе анодирования является очистка заготовки для удаления жира и масел с алюминиевых структур путем погружения их в ванну с моющим средством на основе кислоты или щелочи.

Этот этап играет важную роль в определении качества анодирования, поскольку любые остатки влаги или ионов, могут привести к появлению крошечных белых пятен на поверхности алюминиевой заготовки.

Помимо пятен, частицы пыли и грязи на поверхности могут привести к неравномерному травлению в процессе анодирования.

После очистки заготовки подвергаются травлению в отдельной ванне, состоящей из каустического или кислотного травильного раствора, который удаляет тонкий слой алюминия, создавая однородную поверхность.

Травление удаляет все мельчайшие дефекты, имеющиеся на поверхности, в результате чего получается однородная и гладкая поверхность.

После завершения процесса травления заготовку извлекают из травильного раствора и тщательно промывают в десмутирующем растворе, чтобы удалить все остатки травления.

Этап анодирования включает в себя погружение конструкций в емкость для анодирования, содержащую электролит.

Через резервуар пропускается электрический ток силой от 30 до 300 А/м2, в результате чего на поверхности алюминия образуется анодный оксидный слой.

Величина тока зависит от концентрации электролита и общей площади алюминиевой структуры.

В ходе этого процесса выделяется большое количество тепла, поэтому необходимо поддерживать электролит в охлажденном состоянии.

После этого этапа заготовка промывается в деионизированной воде для удаления с ее поверхности остатков ионов, что гарантирует отсутствие пятен.

Полученный анодный слой является пористым, что делает его идеальным для последующих процессов, таких как окрашивание и покраска.

Это повышает эстетическую ценность заготовки и одновременно обеспечивает дополнительную защиту от неблагоприятных условий окружающей среды.

После завершения всех этапов процесса анодирования заготовка погружается в раствор ацетата никеля для заполнения пор и герметизации оставшихся полостей на поверхности материала.

В результате окончательный анодный слой получается непористым, гладким и однородным.

Анодирование алюминия имеет множество преимуществ, которые делают его пригодным для различных промышленных применений.

Защитный оксидный слой на анодированных алюминиевых конструкциях устойчив к коррозии и обладает высокой прочностью, что улучшает механические свойства и обеспечивает длительный срок службы.

Этот слой водонепроницаем и защищает от экстремальных условий окружающей среды.

Способность выдерживать суровые климатические условия, такие как дождь, жара, влага и т.д., делает анодированный алюминий идеальным для строительной индустрии.

Защитный слой повышает долговечность алюминиевой заготовки, сводя к минимуму риск износа и уменьшая необходимость в частом обслуживании.

Анодированные поверхности, устойчивы к царапинам и налету, их можно очищать простым раствором моющего средства и мягкой тканью.

Пористая поверхность анодированного алюминия подходит для нанесения красок и покрытий для улучшения эстетики заготовки.

В результате анодированный алюминий может иметь различные цвета и оттенки.

В отличие от других видов отделки, анодирование алюминия позволяет ему сохранять металлический блеск.

Анодирование алюминия - это низкозатратный процесс с минимальными требованиями к обслуживанию, что снижает общую стоимость процесса.

Этот аспект делает его идеальным для различных применений – от любительских проектов до крупных промышленных изделий.

Процесс анодирования относительно безопасен, однако неправильное обращение с электролитом серной кислоты может быть опасным, поэтому важно соблюдать правила безопасности во время процесса.

Анодный слой, образующийся в результате процесса, не реактивен, не токсичен и термостоек вплоть до температуры плавления алюминия 660,3°C (933,45 K), что делает его безопасным для окружающей среды даже в суровых условиях.

По сравнению с другими металлами, анодированный алюминий легче, дешевле и обладает отличной износостойкостью, что делает его пригодным для архитектурного применения.

Его высокая прочность и легкий вес делают его популярным в транспортных средствах и коммунальном оборудовании.

Привлекательный и долговечный анодный слой делает анодированный алюминий пригодным для изготовления потребительских товаров, таких как тумблеры, брелоки, вывески и т.д.

Помимо алюминия, некоторые другие металлы также могут подвергаться процессу анодирования для повышения их долговечности.

Магний

Анодированный магний используется в основном в качестве грунтовки в красках и красителях.

Ниобий

Анодирование ниобия делает его пригодным для использования в ювелирных изделиях и монетах.

Тантал

Тантал, редкоземельный металл, используется в производстве электрических компонентов, таких как конденсаторы, после прохождения процесса анодирования.

Титан

Титан - один из самых прочных металлов на земле.

После анодирования его механические свойства усиливаются, что делает его пригодным для использования в ювелирных изделиях, обручальных кольцах, имплантатах и военной технике.

Цинк

Хотя чистый цинк редко подвергается анодированию, цинковые сплавы анодируются для создания высококоррозионного оксидного слоя, повышающего их долговечность.

Лазерная гравировка анодированного алюминия - это процесс использования высокоэнергетического лазерного луча для испарения краски и обнажения находящейся под ней анодированной поверхности.

В результате на поверхности анодированного алюминия образуется высококонтрастный постоянный след, а выполнение нескольких проходов может еще больше усилить контраст, отбеливая выгравированный рисунок.

Лазерные граверы, можно использовать для гравировки анодированного алюминия, создавая желаемый рисунок на поверхности заготовки.

По сравнению с лазерной гравировкой алюминия, анодированный алюминий легче гравировать, поскольку лазерный луч испаряет неметаллический слой краски, а не металл.

Это устраняет необходимость в мощном волоконном лазере, делая возможным гравировку анодированного алюминия с помощью маломощного диодного лазера или лазера CO2.

Некоторые из распространенных применений лазерной гравировки анодированного алюминия включают нанесение штрих-кодов, табличек, QR-кодов и т.д.

Анодирование алюминия повышает его способность противостоять суровым условиям, образуя защитный слой на поверхности алюминия.

Это универсальный материал для различных промышленных и строительных применений, требующих легкого веса и высокой прочности.

Кроме того, анодирование алюминия позволяет легко обрабатывать его лазером, что делает его одним из самых популярных металлов, используемых в лазерной гравировке.

Срок службы заготовок из анодированного алюминия обычно составляет от 10 до 20 лет, в зависимости от толщины и качества анодированной поверхности.

Анодированный слой на алюминии может быть поврежден при контакте с сильными кислотами, щелочами и острыми металлическими инструментами.

Анодированный алюминий является водостойким, что делает его пригодным для использования в морских условиях.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Как обрабатывать алюминий: Все, что вам нужно знать! [часть 1 из 2]»‎ и «‎40 интересных фактов о металлах»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!