Anodēts pārklājums: kas tas ir, kur tas tiek uzklāts, kā tas tiek izgatavots

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Anodēšana ir elektrolītisks process, ko izmanto, lai palielinātu dabisko oksīdu slāņa biezumu uz produktu virsmas. Šī tehnoloģija ieguva savu nosaukumu, pateicoties tam, ka apstrādātais materiāls tiek izmantots kā anods elektrolītā. Šīs darbības rezultātā tiek palielināta materiāla izturība pret koroziju un nodilumu, kā arī virsma tiek sagatavota grunts un krāsas uzklāšanai.

Papildu aizsargslāņu uzklāšana pēc metāla anodēšanas tiek veikta daudz labāk nekā oriģinālais materiāls. Pats anodētais pārklājums atkarībā no tā uzklāšanas metodes var būt porains, labi uzsūc krāsvielas, vai plāns un caurspīdīgs, uzsverot oriģinālā materiāla struktūru un labi atstarot gaismu. Izveidotā aizsargplēve ir dielektriķis, tas ir, tā nevada elektrisko strāvu.

Kāpēc tas tiek darīts

Ja nepieciešams, izmantota anodēta apdarenodrošināt aizsardzību pret koroziju un izvairīties no pastiprināta mehānismu un ierīču saskarē esošo daļu nodiluma. Starp citām metālu virsmas aizsardzības metodēm šī tehnoloģija ir viena no lētākajām un uzticamākajām. Visbiežāk anodēšana tiek izmantota alumīnija un tā sakausējumu aizsardzībai. Kā zināms, šim metālam, kam piemīt tādas unikālas īpašības kā viegluma un izturības kombinācija, ir paaugstināta jutība pret koroziju. Šī tehnoloģija ir izstrādāta arī vairākiem citiem krāsainiem metāliem: titānam, magnijam, cinkam, cirkonim un tantalam.

Dažas funkcijas

Pētītais process papildus mikroskopiskās tekstūras maiņai uz virsmas izmaina arī metāla kristālisko struktūru pie aizsargplēves robežas. Tomēr ar lielu anodētā pārklājuma biezumu pašam aizsargslānim, kā likums, ir ievērojama porainība. Tāpēc, lai panāktu materiāla izturību pret koroziju, ir nepieciešams tā papildu blīvējums. Tajā pašā laikā biezs slānis nodrošina paaugstinātu nodilumizturību, daudz vairāk nekā krāsas vai citi pārklājumi, piemēram, izsmidzināšana. Palielinoties virsmas stiprībai, tā kļūst trauslāka, tas ir, vairāk pakļauta plaisāšanai termiskās, ķīmiskās un trieciena plaisāšanas dēļ. Plaisas anodētajā pārklājumā štancēšanas laikā nebūt nav reta parādība, un izstrādātie ieteikumi šeit ne vienmēr palīdz.

Izgudrojums

Pirmo reizi dokumentētsanodēšana tika reģistrēta 1923. gadā Anglijā, lai aizsargātu hidroplāna daļas no korozijas. Sākumā tika izmantota hromskābe. Vēlāk skābeņskābi izmantoja Japānā, bet mūsdienās vairumā gadījumu klasisko sērskābi izmanto, lai izveidotu anodētu pārklājumu elektrolīta sastāvā, kas ievērojami samazina procesa izmaksas. Tehnoloģija tiek pastāvīgi uzlabota un attīstīta.

Alumīnijs

Anodēts, lai uzlabotu izturību pret koroziju un sagatavotu krāsošanai. Un arī atkarībā no izmantotās tehnoloģijas vai nu palielināt raupjumu, vai izveidot gludu virsmu. Tajā pašā laikā anodēšana pati par sevi nespēj būtiski palielināt no šī metāla izgatavoto izstrādājumu izturību. Kad alumīnijs nonāk saskarē ar gaisu vai jebkuru citu gāzi, kas satur skābekli, metāls dabiski veido 2-3 nm biezu oksīda slāni uz tā virsmas, un uz sakausējumiem tā vērtība sasniedz 5-15 nm.

Anodētā alumīnija pārklājuma biezums ir 15-20 mikroni, tas ir, atšķirība ir divas kārtas (1 mikrons ir vienāds ar 1000 nm). Tajā pašā laikā šis izveidotais slānis tiek sadalīts vienādās proporcijās, nosacīti runājot, virsmas iekšpusē un ārpusē, tas ir, tas palielina daļas biezumu par ½ no aizsargslāņa lieluma. Lai gan anodēšana rada blīvu un vienmērīgu pārklājumu, tajā esošās mikroskopiskās plaisas var izraisīt koroziju. Turklāt pats virsmas aizsargslānis ir pakļauts ķīmiskai sabrukšanai.sakarā ar pakļaušanu videi ar augstu skābumu. Lai cīnītos pret šo parādību, tiek izmantotas tehnoloģijas, kas samazina mikroplaisu skaitu un oksīda sastāvā ievada stabilākus ķīmiskos elementus.

Pieteikums

Mehāniski apstrādāti materiāli tiek plaši izmantoti. Piemēram, aviācijā daudzi konstrukcijas elementi satur pētāmos alumīnija sakausējumus, tāda pati situācija ir kuģu būvē. Anodētā pārklājuma dielektriskās īpašības noteica tā izmantošanu elektriskajos izstrādājumos. No apstrādāta materiāla izgatavotus izstrādājumus var atrast dažādās sadzīves tehnikā, tostarp atskaņotājos, gaismekļos, kamerās, viedtālruņos. Ikdienā tiek izmantots anodēts dzelzs pārklājums, precīzāk, tā zoles, kas būtiski uzlabo tā patērētāja īpašības. Gatavojot ēdienu, var izmantot īpašus teflona pārklājumus, lai izvairītos no ēdiena piedegšanas. Parasti šādi virtuves piederumi ir diezgan dārgi. Tomēr neanodēta alumīnija panna spēj sniegt risinājumu šai pašai problēmai. Tajā pašā laikā par zemākām izmaksām. Būvniecībā logu montāžai un citām vajadzībām izmanto anodētu profilu pārklājumu. Turklāt krāsainās detaļas piesaista dizaineru un mākslinieku uzmanību, tās tiek izmantotas dažādos kultūras un mākslas objektos visā pasaulē, kā arī juvelierizstrādājumu ražošanā.

Tehnoloģijas

Speciālie galvanizācijas veikali unnozares, kuras tiek uzskatītas par "netīrām" un kaitīgām cilvēku veselībai. Tāpēc dažos avotos publicētie ieteikumi procesam mājās, neskatoties uz aprakstīto tehnoloģiju šķietamo vienkāršību, ir jāuztver ļoti piesardzīgi.

Anodētu pārklājumu var izveidot vairākos veidos, taču vispārējais princips un darbu secība paliek klasiska. Tajā pašā laikā iegūtā materiāla izturība un mehāniskās īpašības faktiski ir atkarīgas no paša avota metāla, no katoda īpašībām, strāvas stipruma un izmantotā elektrolīta sastāva. Jāuzsver, ka procedūras rezultātā uz virsmas netiek uzklātas papildu vielas, un aizsargkārta veidojas, transformējot pašu izejmateriālu. Galvanizācijas būtība ir elektriskās strāvas ietekme uz ķīmiskajām reakcijām. Viss process ir sadalīts trīs galvenajos posmos.

Pirmais posms - sagatavošanās

Šajā posmā produkts tiek rūpīgi iztīrīts. Virsma ir attaukota un pulēta. Tad ir tā sauktā kodināšana. To veic, ievietojot produktu sārmainā šķīdumā, pēc tam pārvietojot to skābā šķīdumā. Šīs procedūras tiek pabeigtas ar skalošanu, kuras laikā ir ārkārtīgi svarīgi noņemt visas ķīmiskās atliekas, tostarp grūti sasniedzamās vietas. Gala rezultāts lielā mērā ir atkarīgs no pirmā posma kvalitātes.

Otrais posms - elektroķīmija

Šajā posmā faktiski tiek izveidots anodēta alumīnija pārklājums. Rūpīgi sagatavota sagatavepakārts uz kronšteiniem un nolaists vannā ar elektrolītu, novietots starp diviem katodiem. Alumīnijam un tā sakausējumiem tiek izmantoti katodi, kas izgatavoti no svina. Parasti elektrolīta sastāvā ir sērskābe, bet var izmantot arī citas skābes, piemēram, skābeņskābi, hromskābi atkarībā no apstrādājamās daļas turpmākā mērķa. Skābeņskābi izmanto, lai izveidotu dažādu krāsu izolācijas pārklājumus, hromskābi izmanto, lai apstrādātu detaļas, kurām ir sarežģīta ģeometriskā forma ar maza diametra caurumiem.

Aizsargpārklājuma izveidošanai nepieciešamais laiks ir atkarīgs no elektrolīta temperatūras un strāvas stipruma. Jo augstāka temperatūra un mazāka strāva, jo ātrāk process. Tomēr šajā gadījumā virsmas plēve ir diezgan poraina un mīksta. Lai iegūtu cietu un blīvu virsmu, ir nepieciešama zema temperatūra un augsts strāvas blīvums. Sulfāta elektrolītam temperatūras diapazons ir no 0 līdz 50 grādiem, un īpatnējais strāvas stiprums ir no 1 līdz 3 ampēriem uz kvadrātdecimetru. Visi šīs procedūras parametri ir izstrādāti gadu gaitā un ir ietverti attiecīgajās instrukcijās un standartos.

Trešais posms - konsolidācija

Pēc elektrolīzes pabeigšanas anodētais produkts tiek fiksēts, tas ir, poras aizsargplēvē ir aizvērtas. To var izdarīt, ievietojot apstrādāto virsmu ūdenī vai speciālā šķīdumā. Pirms šī posma ir iespējama efektīva daļas krāsošana, jo poru klātbūtne nodrošinās labu uzsūkšanos.krāsviela.

Anodēšanas tehnoloģijas attīstība

Lai iegūtu izturīgu oksīda plēvi uz alumīnija virsmas, tika izstrādāta metode, izmantojot sarežģītu dažādu elektrolītu sastāvu noteiktā proporcijā, apvienojot to ar pakāpenisku elektriskās strāvas blīvuma palielināšanu. Tiek izmantots sava veida sērskābes, vīnskābes, skābeņskābes, citronskābes un borskābes "kokteilis", un strāvas stiprums procesā pakāpeniski palielinās piecas reizes. Pateicoties šim efektam, mainās aizsargājošā oksīda slāņa porainās šūnas struktūra.

Īpaši jāatzīmē anodēta objekta krāsas maiņas tehnoloģija, ko var izdarīt dažādos veidos. Vienkāršākais ir ievietot daļu šķīdumā ar karstu krāsu tūlīt pēc anodēšanas procedūras, tas ir, pirms procesa trešā posma. Krāsošanas process, izmantojot piedevas tieši elektrolītā, ir nedaudz sarežģītāks. Piedevas parasti ir dažādu metālu vai organisko skābju sāļi, kas ļauj iegūt visdažādāko krāsu gammu – no pilnīgi melnas līdz gandrīz jebkurai krāsai no paletes.