Алюминий анодированный это: Анодированный алюминий

Анодированный алюминий | Алюмофото

Анодированный алюминий – это алюминий, поверхность которого с помощью электрохимического процесса покрыта плотной оксидной пленкой алюминия — Al2O3. По прочности оксидная пленка анодированного алюминия схожа с корундом – твердым минералом. Для справки, наиболее распространенными разновидностями корунда являются сапфиры и рубин, отличающиеся примесями солей различных металлов.

Среди важный характерных свойств анодированного алюминия являются: толщина оксидного слоя и равномерность ячеистой структуры поверхности.

Отличительным показателем качества в производстве анодированного алюминия является обеспечением равномерного нарастания оксидной пленкой и ее свойств. Равномерная поверхность оксидной пленки обеспечивает равномерное прокрашивание поверхности алюминиевых изделий. По спецификации и производственной технологии компания Алюмофото анодирует алюминий с глубиной (толщиной) оксидного слоя в 15-20 микрон, а благодаря отсутствию примесей в оксидной пленке, обеспечивается бесцветная прозрачность защитного слоя.

Получаемая оксидная пленка придает стойкость анодированного алюминия к коррозии (в том числе, к морской воде) и устойчивость к износу. То есть, анодное покрытие алюминия дает максимальный срок эксплуатации изделия. Важно понимать, что анодированный слой это не дополнительное покрытие хромом, цинком или другим металлом, это оксидная пленка, которая непосредственно образуется на самом алюминии.

Существует множество сфер применения анодированного алюминия, к примеру:

• в промышленном производстве используется анодированный алюминий для изготовления шильдов по ГОСТ.
• анодированный металл часто используется в дизайне и при изготовлении различной полиграфической продукции (фото на металле,наградные дипломы, металлические визитки и т.д.) с использованием различных возможностей цветопередачи;
• применение в эстетическо-декоративных целях (шильды и таблички на кубки или на картины).

В зависимости от фактуры поверхности металла, различаю: матовый и глянцевый анодированный алюминий. Основным отличием является то, что матовая поверхность не имеет блеска и отражения, в отличии от глянцевой поверхности алюминия.

Использование анодированного алюминия на сегодняшний день остается приоритетным в производстве при соблюдении спецификации ГОСТ.

Компания Алюмофото является одним из ведущих производителей анодированного алюминия в Санкт-Петербурге и по всей России.

Для ваших потребностей компания готова изготовить анодированный алюминий сплавов марок АМц и АМг с фактурами поверхности как матовой, так и глянцевой. Для заказа доступны следующие конфигурации алюминия:

• анодированная фольга, толщиной алюминия 0,1мм;
• анодированный алюминий средней толщины металла 0,2; 0,5; 0,8 мм;
• анодированный алюминий толщиной 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0мм;
• матовый анодированный алюминий;
• глянцевый анодированный алюминий.

По умолчанию, анодный слой имеет бесцветную поверхность, что позволяет использовать его в качестве материала для нанесения изображений или текста на металл по технологиям Алюмофото, Металлографика, Металл принт и другие. Анодированный алюминий для печати используется в качестве основного материала для производства шильдов, знаков безопасности, панелей измерительных приборов и т.д. Возможно полностью прокрашивание под различный цвет в качестве фона. Компания Алюмофото не только предоставляет возможность купить цветной анодированный алюминий по отличной цене, но и купить анодированный металл с полной или частичной прокраской поверхности. Так же компания предлагает

купить черный анодированный алюминий с полной прокрашенной черной матовой или глянцевой поверхностью.

Цены на анодированный алюминий Вы можете уточнить по контактным телефонам или оставить заявку на электронную почту [email protected]

В компании Алюмофото Вы можете купить анодированный металл оптом и в розницу.

Чем отличается анодированный алюминий от обычного. Что такое анодированный алюминий и как анодируют алюминиевый профиль

Содержание

Откуда появился сам термин

При электрохимическом создание оксидной плёнки на поверхности металлов деталь/изделие опускают в ванну с электролитом. Чаще всего это раствор кислоты. Электролиты электропроводны (что ясно из самого названия). Когда через раствор пропускают постоянный ток (это важно, чтобы ток постоянно шёл в одном направлении!), на катоде выделяется водород, а на аноде – кислород, с помощью которого образуется оксидный, то есть окисленный целенаправленно, слой с заранее заданными свойствами, зависящими от силы тока и концентрации раствора кислоты. А так как эта деталь в системе «катод-электролит-деталь» является анодом, то и создание защитной плёнки назвали «анодированием». Или «оксидированием».

Варьируя силу тока и использование специальных добавок-присадок, можно добиться практически любой окраски анодированного покрытия.

Технология анодирования

На первом этапе необходимо приготовить алюминиевые ванные. Они могут быть пластиковые, но тогда изнутри ее нужно покрыть алюминиевой фольгой. Должна быть теплоизоляция во избежание нагрева реакционной смеси. Затем необходимо изготовить катод из свинцовых листов

Важно помнить, что площадь полученного катода должна быть в два раза больше, чем площадь поверхности обрабатываемой детали. На фото изображена алюминиевая ванная

Подготовительный процесс

Прежде чем приступать к анодировке алюминия, необходимо тщательно очистить образец. На нем не должно быть никаких загрязнений. Поверхность обезжиривают и удаляют предыдущий слой металлического оксида, так как его наличие способно помешать равномерному образованию нового покрытия. После удаления всех загрязнений и шлифовки образец окунают в щелочной раствор для того, чтоб на поверхности образовались микропоры, которые увеличили бы плотность поверхности. Эта процедура похожа на травление.

Химическая обработка

В ванную помещают электролит, в качестве которого могут быть растворы как неорганических кислот, например, серной и хромовой, так и органических – щавелевой и сульфосалициловой. Чаще всего используют хромовую кислоту или щавелевую, особенно если необходимо получить окрашенное покрытие. Данные электролиты используются в производственных, хорошо оборудованных помещениях.

В домашних условиях для обеспечения безопасности в качестве электролитов используют содовые растворы.

От состояния электролита напрямую зависит качество анодирования, из-за чего следует внимательно отнестись к его выбору и подготовке.

Закрепление

После процедуры анодного окисления на образце появляются поры различного диаметра, которые необходимо закрыть, чтобы добиться прочности. Для этого необходимо или опустить деталь в горячую пресную воду, обработать паром или поместить его в «холодный раствор».

Но если же изделие после анодировки было покрыто краской, то закреплять не нужно, так как краска закроет образовавшиеся поры.

Что дает анодирование

Чем-то анодирование похоже на гальванические процессы, возникающие во время хромирования или оцинковки стали. Но есть существенная разница: исключено использование посторонних веществ, пусть даже похожих по свойствам и химическому составу. Оксидирование ведётся на основе самого металла, подвергаемого электрохимическому воздействию.

При анодировании процесс поддаётся регуляции, оксидному слою придаются заранее заданные свойства, а результатом служит прочность оксидируемого участка.

Лучше всего защитный слой в результате анодирования образуется на таких металлах, как алюминий, титан, сталь, тантал. Главное же требование к технологии, чтобы металл имел только один оксид с высокими адгезивными свойствами.

Но для обеспечения адгезии нужна пористая структура, которая обеспечит соприкосновение рабочей смеси с чистым металлом поверхности, что значительно ускоряет процесс оксидирования.

Получается, что при электрохимическом процессе могут образовываться два типа оксидных защитных покрытий, отличающиеся как назначением, так и строением.

1. Первый тип – пористая поверхность оксидной плёнки. Получается при воздействии на металл кислых электролитов. Структурированная порами поверхность служит отличной основой для того, чтобы на неё легли лакокрасочные материалы, которые своей структурой, образующейся в процессе полимеризации основы, закрепляется во фракталах пор. То есть анодированная поверхность способствует повышенной адгезии.
2. Барьерная. Относится ко второму типу. Это самостоятельное защитное покрытие, которое защищает металл от контактов с внешней агрессивной средой.

Впрочем, созданием защитных слоёв процесс анодирования не ограничивается. Применяя разные материалы и меняя уровень напряжения, можно получить разные оттенки анодированной плёнки. Чем активно пользуются дизайнеры при оформлении интерьеров, когда облицовочным материалом служит алюминий.

Показания к анодированию алюминия

Хотя большинство марок Al имеют хороший внешний вид и коррозионную стойкость во многих случаях, иногда требуется дальнейшее повышение этих свойств. Это может быть достигнуто с помощью вышеназванного процесса. Следующие сплавы лучше всего подходят для получения анодированного алюминия:

• 5XXX серия;
• 6XXX серия;
• 7XXX серия.

Покрытие из оксида алюминия может не иметь требуемой степени защиты на некоторых сплавах. Кроме того, они могут иметь слой оксида алюминия после процесса анодирования, который оставляет нежелательный цвет, такой как непривлекательный желтый, коричневый или темно-серый.

Несмотря на то, что существуют некоторые вариации от каждого сплава к сплаву, вот краткий анализ анодирования по типу серии:

1. 1XXX – эта серия покрывает чистый Al. Он в этой серии может быть анодирован. Образующийся слой оксида алюминия, который образуется, является прозрачным и несколько блестящим. Поскольку нижележащий чистый Al является относительно мягким, обработанные предметы могут быть легко повреждены и не иметь механических свойств по сравнению с другими сериями Al-сплавов.
2. 2XXX – эта серия используется для обозначения Al, легированного медью. Медь в этих сплавах создает очень прочный и твердый Al -сплав. Хотя медь полезна для улучшения механических свойств Al, она, к сожалению, делает эти сплавы плохими кандидатами на анодирование, матовый цвет не дает привлекательности таким изделиям.
3. 3XXX – эта серия листового алюминия, легированного марганцем. В то время как анодированный слой обеспечивает достойную защиту Al подложки из марганца, он создает нежелательный коричневый цвет.
4. 4XXX – эта серия состоит из Al, легированного кремнием. Анодированный материал 4XXX хорошо защищен слоем оксида алюминия, созданным в процессе анодирования. Тем не менее, важно отметить, что серия 4XXX имеет темно-серый, почти черный цвет, которому не хватает эстетической привлекательности.
5. 5XXX – эта серия обозначает Al, который легирован марганцем. При анодировании сплавы 5XXX имеют в результате оксидный слой, который является прочным. Они превосходные кандидаты на анодирование, тем не менее, некоторые легирующие элементы, такие как марганец и кремний, должны находиться в пределах установленного диапазона для нормального протекания процесса анодирования.
6. 6XXX – эта серия была создана для Al, легированного магнием и кремнием. Эти сплавы являются отличными кандидатами для процесса, полученный оксидный слой прозрачен и обеспечивает превосходную защиту. Поскольку сплавы 6XXX обладают отличными механическими свойствами и легко анодируются — алюминий анодированный данной серии часто применяется для конструкционных проектов.
7. 7XXX – эта серия легированного Al использует цинк в качестве основного легирующего элемента. Очень хорошо подходит для процесса анодирования. Последующий оксидный слой прозрачен и обеспечивает отличную защиту. Если уровень цинка становится чрезмерным, оксидный слой, может стать коричневым.

Анодированный алюминий “под золото” и “под серебро”

Третья стадия – закрепление

После завершения электролиза изделие, имеющее анодированное покрытие, закрепляют, то есть закрывают поры в защитной пленке. Это можно сделать путем помещения обработанной поверхности в воду либо в специальный раствор. Перед этой стадией возможна эффективная покраска детали, поскольку наличие пор позволят обеспечить хорошее впитывания красителя.

Возможности применения анодированного алюминия

Анодированные детали используются в самых разнообразных сферах. Этим способом обрабатываются предметы интерьера, посуда, поручни и другие изделия, которые используются каждый день. Также этот процесс используют для навесных алюминиевых фасадов – они приобретают повышенную стойкость к внешним атмосферным воздействиям.

Анодирование применяют для защиты от коррозии деталей различной техники. Это комплектующие автомобилей, самолетов, судов, всевозможных летательных аппаратов. Обработка увеличивает прочность и обеспечивает повышенную стойкость к нагрузкам.

Для чего анодируют алюминий и как его применяют

Главная цель анодирования деталей, изготовленных из алюминия – повышение срока эксплуатации в условиях воздействия различных агрессивных сред.

Учитывая, что чистый алюминий обладает высоким сродством к кислороду, его коррозионная стойкость выше, чем у многих других лёгких металлов конструкционного назначения. Естественное окисление алюминия происходит при первом контакте с воздухом. Процесс же анодной обработки ещё больше увеличивает стремление обеих химических элементов создавать окислы, вступая в реакцию между собой.

Способность анодной плёнки отлично впитывать красители различного химического состава делают обработанный таким способом алюминий отличным декоративным материалом. Он широко применяется для внешней отделки интерьеров зданий и сооружений.

Незаменимы алюминиевые конструкции при создании:

• рекламных конструкций для культурно-спортивных мероприятий, выставок и шоу.
• информационных стендов для массовых акций, митингов, собраний.

Прекрасная светоотражающая способность анодированного алюминия сделала его незаменимым материалом при изготовлении дорожных знаков. Благодаря интерференции информация, нанесённая на знак при анодировании прекрасно видна автомобилистам в ночное время суток.

Рамы любительских велосипедов также изготавливаются из анодированных сплавов алюминия. На специальную одежду, которой пользуются велосипедисты в тёмное время суток, наносится тончайшая плёнка оксида алюминия. Благодаря этому силуэт легко разглядеть в темноте на почтительном расстоянии. С той же целью анодированный металл применяется при изготовлении отражающего слоя в прожекторных установках.

Отличные свойства анодированного алюминия позволяют использовать его для изготовления самого широкого круга номенклатуры деталей и узлов, применяемых в самых разных областях. Можно смело сказать: если принято решение изготовить что-то из обработанного таким способом металла, прочность и лёгкость конструкции не будет вызывать никаких сомнений!

Устройства, оборудование, реактивы

В промышленных масштабах анодирование делается в растворах серной кислоты разной концентрации. Они обеспечивают как большую скорость процесса, так и заданную глубину оксидной плёнки. Применение автоматики позволило полностью автоматизировать этот достаточно вредный для здоровья процесс.

Оборудование для анодирования бывает трех типов:

1. Базовое, или основное. Тут всё просто: ванна с электролитом из инертного, не вступающего в реакцию, материала, притом обладающего свойствами теплоизолятора для предотвращения перегрева электролита. И катод, материал которого находится в прямой зависимости от того материала, который нужно анодировать.
2. Обслуживающее оборудование. К нему относятся агрегаты, обеспечивающие работоспособность установки для оксидирования. Это узлы подачи напряжения, предохранительные и приводные механизмы.
3. Вспомогательное. Это оборудование для работ по обработке и подготовке изделий к анодированию. В него входят и средства доставки деталей к ваннам. И средства упаковки и перемещения к местам, где готовые изделия складируются.

Самыми трудными, экологически опасными операциями при обработке металлов анодированием являются процессы загрузки и выгрузки деталей в ванны. Поэтому на качество работы приводных механизмов для этого всегда обращается особое внимание.

Исторически сложилось так, что все производственные процессы связаны с потреблением переменного тока – который совершенно не годится для процессов анодирования. Для того, чтобы ток был постоянным (то есть текущий в проводниках только в одном направлении, применяют выпрямители с достаточным запасом мощности. Оптимальная мощность для промышленных выпрямителей, связанных с процессами оксидирования – 2,5 киловатта. А для обеспечения получения анодированной плёнки разных цветов и оттенков для таких выпрямителей монтируют бесступенчатую систему подачи мощности.

Зачем анодировать

Как уже говорилось выше, при взаимодействии алюминия с кислородом, на его поверхности образуется пленка. Она предотвращает окисление. Но здесь есть важный нюанс, эта пленка из природного оксида очень тонкая. Как следствие она может прорываться. И чтобы исключить это, было решено анодировать алюминий. Как следствие, металл приобретает намного лучшие технические характеристики.

Так, анодированный алюминий не подвергается коррозии. Образующаяся пленка устойчива к износу. Спустя время, это покрытие не будет даже отслаиваться. Здесь важно понимать еще один нюанс, почему это стало возможным. Некоторые металлы покрывают хромом или цинком. В случае алюминия его ничем не покрывают. Эта пленка образуется непосредственно на самом металле сама по себе.

Так, к этой процедуре прибегают с целью, придать металлу более декоративный внешний вид, например, тот или иной оттенок. Примечательно то, что цвет анодирования можно изменять. Для этого следует применять анилиновые красители, которые используются при покраске одежды.

Если говорить за промышленные технологии, то там анодируют алюминий в растворе серной кислоты 20 процентов. Что касается домашних условий, то данная технология небезопасна, поэтому необходимо использовать другую методику.

Способы анодирования

Образование на металлах оксидной плёнки зависит от выбранной технологии со всеми её факторами вроде типа электролита, мощности подаваемого тока, поверхности детали-анода. Универсальность раз и навсегда отработанных методов позволяет проделывать процесс анодирования даже в домашних условиях – нужно только владеть технологиями, от которых будет зависеть цвет получаемой оксидной плёнки. Минимизировать вред для здоровья от испарений кислот вряд ли получится, вряд ли в условиях домашней мастерской можно обеспечить герметичность ванны, эффективную систему вытяжки и фильтрации воздуха..

Среди разных видов анодирования популярен процесс нанесения цветной оксидной плёнки. Популярность его связывается не только с декоративностью получаемого покрытия, но и с разной степенью его прочности, которая зависит от цвета.

Теперь о методах, вынесенных в заголовок материала, а именно:

1. Тёплый метод
2. Холодный метод
3. Твёрдое анодирование.

Тёплый метод

В большинстве случаев используется как промежуточный, ибо получаемые на его основе оксидные плёнки не стойки к воздействиям.

Холодный метод

При холодном методе скорость образования анодированной плёнки выше скорости растворения металла на катоде, что обеспечивает высокую прочность получаемого защитного слоя. Но обязательно требование поддержания температуры раствора электролита на уровне не выше 5⁰С, что и дало название методу. Так как температура раствора в ванне в её середине всегда выше, чем у бортов, необходимо обеспечить циркуляцию раствора.

Твёрдое анодирование

Самая лучшая для высокого качества покрытия на стали. Такой способ анодирования применяют в аэрокосмической промышленности, где часто требуются запредельные нагрузки на узлы и агрегаты. Особенность метода — применение сложных по составу электролитов, а рецептура таких составов защищена патентами с международной регистрацией.

Способы выполнения процедуры

Анодирование меди и других металлов может выполняться несколькими способами. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, особенности проведения.

Теплый метод

Стадии анодирования

Самый простой метод выполнения анодирования, который можно применить даже в домашних условиях. Процесс обработки происходит при комнатной температуре. При применении органической краски, йода или зеленки можно существенно улучшить эстетические качества обрабатываемых деталей.

Твердое анодирование металла по такой технологии провести не удастся. Если это сделать, на поверхности материала образуется тонкая оксидная пленка, которая не обеспечивает надежной защиты от коррозии и легко повреждается. Но если после выполнения подобной обработки провести окрашивание изделий, сцепление красящих составов с поверхностью будет отличным. Именно таким способом можно обеспечить качественную защиту от коррозии и продлить срок службы деталей.

Холодный метод

Для выполнения анодного окисления холодным методом необходимо обеспечить стабильность температуры. Она должна находиться в пределах -10–+10°С. Оптимальной температурой считается 0°С, что соответствует параметрам, при которых происходит идеальная электрохимическая реакция.

Методы цветного анодирования алюминия

При достижении указанных показателей анодная и катодная обработка металла будет происходить более качественно, образуя на поверхности прочную пленку. Она лучшим образом защищает от коррозии.

С помощью холодного метода можно выполнить гальваническое напыление меди, золота и прочих металлов. Для этого необходимо правильно рассчитать силу тока, используя специальные уравнения. Полученные детали практически невозможно повредить. Они отличаются долгим сроком службы в особенно агрессивной среде (при контакте с морской водой).

Незначительным минусом данной технологии считается невозможность нанесения на полученную поверхность краски. Для изменения цвета применяют метод напыления металла или используют электрический ток определенной величины.

Применение других электролитов для получения анодированного алюминия

Есть и другие электролиты для получения оксидной пленки на алюминии, основы процесса анодирования остаются те же, меняются лишь режимы тока, время процесса и свойства покрытия.

• Щавелевокислый электролит. Это раствор щавелевой кислоты 40–60 г/л. В результате анодирования пленка выходит желтоватого цвета, имеет достаточную прочность и отличную пластичность. При изгибании покрытой поверхности слышен характерный треск пленки, но свойства она от этого не теряет. Недостатком является слабая пористость и ухудшенная адгезия по сравнению с сернокислым электролитом.
• Ортофосфорный электролит. Раствор ортофосфорной кислоты 350–550 г/л. Получаемая пленка очень плохо окрашивается, зато отлично растворяется в никелевом и кислом медном электролите при осаждении этих металлов, то есть применяется в основном как промежуточный этап перед омеднением или никелированием.
• Хромовый электролит. Раствор хромового ангидрида 30–35 г/л и борной кислоты 1–2 г/л. Полученная пленка имеет красивый серо-голубой цвет и похожа на эмалированную поверхность, процесс получил отсюда название эматалирования. В настоящее время эматалирование очень широко применяется и имеет ряд других вариантов состава электролита, на основе других кислот.
• Смешанный органический электролит. Раствор содержит щавелевую, серную и сульфосалициловую кислоты. Цвет пленки отличается в зависимости от марки сплава анода, характеристики покрытия по прочности и износостойкости очень хорошие. Анодировать в данном электролите можно не менее успешно алюминиевые детали любого назначения.

Оборудование для анодирования алюминия в домашних условиях

Теперь вам стало известно, что собой представляет анодирование. Пришло время выяснить, какое именно оборудование необходимо для этого. Итак, для работы потребуется несколько ванночек для деталей с разными размерами. Они должны быть сделаны из алюминия. В качестве альтернативы можно воспользоваться полиэтиленом или пластмассой. Стенки и дно пластиковой ванны должны быть покрыты листами алюминиевой фольги. Это необходимо для создания катодно-анодной установки.

У ванны также должны быть высокие теплоизоляционные характеристики. Лишь в этом случае электролит не нагреется сильно, и вам не нужно будет его регулярно менять.

После этого делают катод, для чего применяют свинец. Делается эта деталь исключительно из листового материала. Стоит отметить, что площадь катода обязательно должна быть вдвое больше площади обрабатываемой детали. В катоде должны быть специальные отверстия, предназначенные для выпуска газов.

После подготовки катода, необходимо изготовить электролит, поместить его внутрь ванны, положить туда элемент и подсоединить к «плюсу» источник электрического тока. Пластину из свинца нужно подключить к «минусу». Для того чтобы металлический сплав начал анодировать, сгодится источник электропитания на полтора ампера и двенадцать ватт. Что касается затрачиваемого времени, то для элементов небольшого размера процедура займет примерно тридцать минут. Чтобы произвести полноценный профиль из алюминия, понадобится три-четыре часа.

Расцветка изделия может различаться. Тут все зависит от применяемой методики анодирования в домашних условиях. С применением анилиновых красок детали металла можно выкрасить даже в черные оттенки.

Преимущества анодированных поверхностей

• Выдающиеся антикоррозийные свойства. Оксидная плёнка надёжно защищает от обычной влаги и от большинства агрессивных сред.
• Прочность оксидной плёнки. Оксиды по своим прочностным физическим характеристикам в большинстве случаев прочнее металла, на котором они образованы.
• Непроводимость тока. Парадоксальным образом образованная на металле и из металла оксидная плёнка практически является диэлектриком – что находит своё применение в создании электролитических (оксидных) конденсаторов.
• Экологический аспект: при производстве посуды нанесённая на неё оксидная плёнка не даёт ионам металла переходить в пищу, не даёт ей подгорать, стенки и дно посуды приобретают устойчивость к большим перепадам температуры.
• Широкое использование анодированных поверхностей металла в дизайне. Применение в растворах электролита некоторых солей позволяет получать глубокие и насыщенные оттенки.

Особенности анодированных

Данная процедура широко применяется в промышленных масштабах, кроме того, осуществить самостоятельное оксидирование стали, алюминия или меди можно и в домашних условиях. Последний вариант будет отличаться от профессионального процесса, однако он удобен для обработки небольших деталей.

Изделия, которые на своей поверхности имеют образовавшуюся после анодирования пленку, обладают следующими характеристиками:

• повышенная устойчивость к коррозии;
• увеличивается прочность таких материалов как сталь и алюминий;
• изделие становится нетоксичным;
• отсутствие возможности проведения тока;
• подготовленная поверхность подходит под дальнейшую обработку с помощью гальванического покрытия.

Процедура анодирования металла применяется для производства посуды – обработанные таким методом изделия не пригорают на плите и безопасны для приготовления пищи. Материалы с оксидной пленкой используют при изготовлении некоторых инструментов, строительных материалов, светотехнических приборов, предметов домашнего обихода. Кроме того, обработке подвергаются изделия из серебра.

Широко распространено цветное анодирование, которое позволяет придать деталям разнообразный декор. Окрашенные таким способом изделия имеют более ровный и глубокий цвет.

Обработанные анодированием поверхности инструментов и приспособлений не растрескиваются при эксплуатации, сохраняя первозданный вид на долгий срок. Кроме того, плоскость становится более крепкой, что позволяет ей выдерживать повышенные нагрузки и механическое воздействие.

Анодирование разных металлов

Нержавеющая сталь

Самый трудный для анодирования объект из-за своей химической инертности. Чтобы получить на ней оксидированную поверхность, нержавейку предварительно подвергают процедуре никелирования. Хотя сейчас ведется активная разработка специальных диффузионных паст, на которых оксид будет образовываться без никелевой «подушки».

Медь

Оксидированию поддаётся плохо, а там, где это требуется, применяют дорогие соли в качестве присадок к электролитам или используют не экологичные фосфатные или оксалатные растворы. На практике этот процесс применяют крайне редко.

Титан

Металлические изделия из титана проходят обязательную процедуру оксидирования, из-за того, что нанесение оксидной плёнки на 15-28% увеличивает износостойкость верхнего слоя изделий из титана. А также дополнительно придаёт изделиям декоративность, кардинально меняя цвет. Титан очень нетребователен к составу кислот для электролитических реакций – подойдёт практически любая.

Серебро

Для создания оксидной плёнки на серебре, применяют серную печень – сплав порошкообразной серы с поташом при сильном нагревании без присутствия воды. Впрочем, такой метод нанесения оксидных плёнок применяют и для бронзы, где получаемая плёнка называется искусственной патиной. На серебре обработка таким реактивом способна дать синий и фиолетовый цвета. Но без изменения свойств серебра как металла.

Анодирование алюминия

Оксидирование этого металл даёт самые широкие возможности с широчайшей сферой применения. Есть много способов образования на поверхности этого металла оксидов, более половины из них связаны с получением цветных ярко окрашенных, поверхностей.

Чем отличается анодированный алюминий от обычного — Металлы, оборудование, инструкции

CE Center — Анодированный алюминий для архитектурного применения

Долговечный, прочный, универсальный и экономичный, с широким выбором цветов и отделки, анодированный алюминий задает тенденции во множестве приложений

Карин Тетлоу

Этот тест больше не доступен для кредита

Легкий . Анодированный алюминий (0,339 фунта/кв. фут) весит на 60 процентов меньше, чем нержавеющая сталь (1,044 фунта/кв. фут), латунь (1,180 фунта/кв. фут) и медь (1,180 фунт/кв. фут). Анодированный алюминий также безопаснее в обращении во время изготовления из-за его меньшего веса, чем другие металлы. Это также может снизить общий вес продуктов, сократить потребление топлива, вредные выбросы и общее потребление энергии.

Анодированный алюминий значительно легче других металлов. Диаграмма предоставлена ​​Lorin Industries

 

Отражательные свойства . Прозрачный анодированный алюминий может играть важную роль в конструкции прохладной крыши из-за его более высокого коэффициента отражения солнечного света (SRI), коэффициента отражения солнечного света и теплового излучения, чем, например, алюминий, окрашенный в белый цвет из поливинилиденфторида (PVDF).

Сравнение свойств отражения и теплового излучения красок из анодированного алюминия и поливинилиденфторида (ПВДФ). Стол предоставлен Lorin Industries

 

Стандарты испытаний соответствуют ASTM C1549 для общего коэффициента отражения солнечного света; ASTM C1371 для расчета коэффициента теплового излучения и ASTM E1980 для расчета коэффициента солнечного отражения (SRI).

Качество клея . В то время как в некоторых случаях требуется придание алюминиевой поверхности шероховатости для обеспечения хорошей адгезии, анодированный алюминий чист и готов к нанесению клея без риска для здоровья, связанного с вдыханием частиц алюминиевой пыли. Слой оксида алюминия будет принимать клей без использования химической обработки с использованием шестивалентного хрома. Анодированный алюминий также превосходит другие процессы адгезии, такие как пескоструйная обработка и обезжиривание паром.

Сравнение с другими материалами

Анодированный алюминий можно сочетать с некоторыми другими металлами, такими как старинная медь и нержавеющая сталь. Фото предоставлено Lorin Industries

По сравнению с красками PVDF и нержавеющей сталью марки 316 анодированный алюминий несколько дешевле, но значительно дешевле латуни, натурального цинка и меди. Еще одним преимуществом является то, что анодированный алюминий весит примерно на 60 процентов меньше, чем большинство других металлов, и поэтому с ним гораздо безопаснее обращаться во время изготовления. Уменьшенный вес также приводит к снижению транспортных расходов.

Преимущество анодированного алюминия заключается в том, что он выглядит как металл, но не в том, что он подвергается вредному окислению, которое происходит с другими природными металлами. Ниже приводится краткое изложение преимуществ и характеристик различных покрытий из анодированного алюминия по сравнению с другими металлами:

Медный анодированный алюминий . Медь — это уникальный металл с характерным внешним видом, который делает его привлекательным для многих строительных применений. Но, как и другие металлы сегодня, его стоимость растет, а его вес и обрабатываемость могут усложнить и увеличить расходы на строительство или производственный процесс. Медный анодированный алюминий может предложить визуальную привлекательность меди без многих ее недостатков:

• Обеспечивает равномерный, стабильный и однородный цвет, который не оставляет пятен, как натуральная медь.

• Натуральная медь, используемая сегодня в архитектурных конструкциях, со временем подвергается коррозии и окислению с образованием зеленого цвета, называемого патиной.

• Поставляется со значительно более низкой ценой и составляет одну треть веса натуральной меди.

Типичное архитектурное использование включает: наружные композитные или сотовые панели, конструкции потолочных систем, панели лифтов, витрины магазинов, отделку розничных магазинов, водосточные желоба и дождевые экраны, а также кровельные системы.

Нержавеющий анодированный алюминий . Нержавеющая сталь имеет чистый классический вид, но ее вес и удобство обработки могут усложнить и увеличить расходы на строительство или производственный процесс. Нержавеющий анодированный алюминий обеспечивает привлекательный внешний вид нержавеющей стали, а также несколько важных преимуществ:

• Обеспечивает примерно на 60 процентов больше квадратных футов на фунт, чем нержавеющая сталь.

• Не оставляет отпечатков пальцев в большей степени, чем нержавеющая сталь. Поверхностная отделка не так легко окрашивается и очищается только мягким мылом и водой. Никаких агрессивных химикатов не требуется.

• Прочная, не требующая особого ухода поверхность устойчива к царапинам и вмятинам, а также не отслаивается, не отслаивается и не отслаивается.

• Нержавеющий анодированный алюминий не содержит хрома для предотвращения ржавчины, как нержавеющая сталь. Это способствует снижению затрат и позволяет избежать любого потенциального риска для здоровья, связанного с утилизацией канцерогенного вещества.

• Повышение эффективности производства. Большие размеры рулонов, более быстрое изготовление и материал, который поставляется чистым и готовым к использованию.

Типичные архитектурные возможности для анодированного алюминия из нержавеющей стали включают наружные композитные и сотовые панели, потолочные панели, покрытия колонн, интерьеры кабин лифтов, указатели направления и фартуки для коммерческих кухонь.

Латунный анодированный алюминий . Одной из привлекательных черт латуни является ее глубокий цвет и мягкая текстура. Алюминий, анодированный под латунь, имеет такую ​​же привлекательность и множество преимуществ перед натуральным металлом:

• Обеспечивает примерно на 60 процентов больше квадратных футов на фунт, чем натуральная латунь.

• Не тускнеет и не окрашивается, в отличие от натуральной латуни, которую необходимо защищать от окружающей среды нанесенным покрытием для предотвращения дальнейшего окисления.

• Поскольку медь, очень дорогой металл, является основным элементом латуни (она легирована с высоким содержанием цинка), стоимость латуни значительно выше, чем стоимость анодированного алюминия.

Типичное архитектурное использование анодированного латуни алюминия включает фасады магазинов торговых центров, перфорированные экранные панели гаражей, кабины лифтов, потолочные панели и декоративные панели для внутренней отделки.

Алюминий, анодированный цинком . Цинк, давно используемый в некоторых частях Азии и Европы в качестве материала для ограждающих конструкций зданий, обладает устойчивыми свойствами и становится все более популярным в США. Когда алюминий, анодированный цинком, сравнивают с природным цинком, первый имеет несколько преимуществ для некоторых применений:

• Обеспечивает на 60 процентов больше квадратных футов на фунт, чем натуральный цинк.

• Не так легко царапается и полируется, как натуральный цинк, и поэтому меньше повреждается при обращении и обработке.

• В отличие от природного цинка, анодированный цинком алюминий не «трескается» при изготовлении и изгибе при температурах ниже 40 градусов по Фаренгейту.

• Натуральный цинк трудно чистить, на нем легко остаются отпечатки пальцев, и со временем он меняет цвет под воздействием окружающей среды. Анодированный цинком алюминий значительно легче очищается и не меняет цвет в суровых условиях.

Типичное архитектурное использование включает кровли со стоячим фальцем, облицовку стен, наружные композитные и сотовые панели, акцентную декоративную отделку и внутренние декоративные панели.

Краска . Полупрозрачный оксидный слой анодированного алюминия подчеркивает богатый металлический вид алюминия и не покрывает его, как краска. Оксидный слой не отслаивается, не отслаивается и не отслаивается, как краска. Хотя краска PVDF сопоставима по стоимости, она не имеет преимуществ анодированного алюминия.

• Если окрашенная углеродистая сталь подвергается воздействию воздуха и влаги, сталь окисляется, и красная ржавчина может «заползать» под покрытие, вызывая отслаивание и отслаивание краски. Это сильно отличается от окисления (коррозии) стали, когда красная ржавчина вздувается и отслаивается, постоянно подвергая новый металл коррозии. Алюминий создаст собственный оксидный слой и защитит от потери металла.

• Органические краски со временем мелеют. Меление вызвано разрушением смоляных систем на поверхности окрашенного покрытия, в основном из-за воздействия УФ-излучения. По мере разрушения смоляной системы краски частицы смолы вместе с внедренными частицами пигмента теряют адгезию и приобретают белый цвет. Анодированный алюминий не мелет.

• Слой оксида алюминия не выделяет летучих органических соединений (ЛОС), разрушающих озоновый слой, в отличие от красок PVDF.

• Анодный слой тверже, чем у любых красок PVDF, представленных на рынке. В соответствии с ASTM D3363, Методом испытаний на карандашную твердость, слой оксида алюминия соответствует максимальному рейтингу 9H.

Композитные панели из анодированного алюминия использовались в качестве внешней облицовки жилого дома Калифорнийского университета в Беркли, Беркли, Калифорния Фото предоставлено Westmet International

 

 

Первоначально опубликовано в Architectural Record

Подпишитесь на Architectural Record — сэкономьте 10%.

Впервые опубликовано в ноябре 2013 г.

Анодированный алюминий | Zahner — Инновации и сотрудничество для достижения невероятного

МАТЕРИАЛЫ

Анодированный алюминий — это метод пассивации алюминиевого сплава для предотвращения окисления материала. В то время как необработанный алюминий является очень универсальной и прочной поверхностью, если его оставить естественным образом на атмосферных условиях, он приобретет светло-серый оттенок; иногда, в зависимости от атмосферного загрязнения, на поверхность будет примешиваться темно-серая крапчатость.

Необработанный алюминий, в отличие от нержавеющей стали, не сохраняет полированную поверхность при воздействии атмосферы. На поверхности образуются оксиды, которые тускнеют. Для поддержания блеска требуется частая чистка и полировка. В приморских регионах на незащищенном алюминии образуются обширные ямки.

Путем анодирования алюминиевой поверхности эту атмосферную коррозию можно уменьшить, но не устранить. Анодирование обеспечивает тонкий слой оксида алюминия, который со временем разрушается. В зависимости от толщины и качества анодирования поверхность должна прослужить 10-20 лет.

Анодирование поверхности алюминия обеспечивает защитный слой от царапин, но опять же, этот материал не является непроницаемым для царапин из-за его мягкости по сравнению с металлами, которые занимают более высокую позицию по шкале твердости Роквелла.

Анодированные покрытия улучшают естественную оксидную пленку и могут придавать цвет поверхности алюминия за счет химических реакций с легирующими компонентами или путем добавления в поры цветных красителей или солей металлов.

ЦВЕТНОЕ АНОДИРОВАНИЕ

Анодированный алюминий, как и титан, может быть окрашен в различные пастельные тона. Есть несколько процессов, которые можно использовать для получения цветов и тонов, включая красители, соли и электролитическое осаждение.

Алюминий – пористый материал. Его атомная структура не очень плотная, и это позволяет ему быть очень легким. Эта структурно последовательная пористость также обеспечивает материал хорошей подложкой для нанесения металлизированной окраски с использованием солей, электрических токов.

Некоторые сплавы алюминия окрашиваются лучше, чем другие, и их отражательную способность можно регулировать в зависимости от содержания железа в сплаве.

АНОДИРОВАННЫЙ АЛЮМИНИЙ И КОРРОЗИЯ

Анодированный алюминий более устойчив к коррозии, чем натуральный необработанный алюминий. Однако есть определенные проблемы и загрязняющие вещества, которые повлияют на анодированный алюминий, вызывая обесцвечивание и выцветание. Контакт с солями, известью, бетоном и другими кладочными материалами может вызвать коррозию алюминия. Защитите прямой контакт с этими поверхностями, используя войлок, неопрен или краску.

Как необработанные, так и анодированные алюминиевые детали будут окрашиваться, если вода смачивает поверхность и медленно высыхает. Основные проблемы возникают при попадании влаги между поверхностями алюминиевых листов или панелей. На натуральных алюминиевых материалах быстро образуются пятна от темно-серого до черного. На анодированном материале могут появиться водяные знаки и сероватые пятна. Удаление и очистка поверхностных пятен очень сложны и обычно дороже замены.

При увеличении анодные покрытия обнаруживают микроскопические трещины. Эти трещины, также известные как поверхностные трещины, возникают в результате дифференциального теплового движения анодированной поверхностной пленки и основного металла.