Твердое анодирование: Твердое анодирование алюминия — нанесение защитной пленки

Содержание

Твердое анодирование алюминия — нанесение защитной пленки

Предлагаем твердое анодирование алюминия (холодное анодирование) – это наращивание на поверхности детали толстого защитного оксидного слоя. Под действием электрического тока образуется пленка из оксида алюминия Al₂O₃ толщиной от 50 мкм. Делается, чтобы защитить деталь. Сделать ее долговечной и выносливой. В процессе используются холодные электролиты, поэтому твердое анодирование часто называют холодным анодированием.

Что дает твердое анодирование

Поверхность алюминиевой детали становится прочнее. Она лучше выдерживает трение или царапание. Шестерня велосипеда после твердого анодирования алюминия прослужит дольше. И сохранит отличный внешний вид.

Появившаяся на поверхности пленка имеет меньшую электропроводность в отличие от самого алюминиевого сплава. Как говорят простые мастера, она “не пробивается электричеством”.

Где используется

Твердое анодирование – это лучший метод защиты поверхности алюминиевых деталей.  Поэтому технология широко применяется в авиастроении и в космической промышленности. Хотите, чтобы ваша деталь летала долго и надежно? Тогда анодируйте ее. Мы также предоставляем услуги по пассивации, травлению и анодированию титана.

Твердое анодирование часто используется при изготовлении корпусов дронов и других беспилотных летательных аппаратов. БПЛА постоянно испытывают влияние погодных факторов – дождя, мороза, ветра, резких перепадов температур.

Преимущества твердого анодирования алюминия над другими технологиями

Если вам необходима надежная защита, то следует выбрать эту технологию. Так, твердое анодирование не дает такого же декоративного эффекта, как, скажем, цветное. Но это обеспечивает выносливость и долговечность вашего изделия.

Если вы производите деталь к сложной машине, хотите, чтобы она служила долго и надежно, то заказывайте твердое анодирование. Вы предохраните ваше изделие от воздействия всех агрессивных факторов внешней среды.  Толстая плёнка может выдержать даже сильные удары или падения.

Заказывайте твердое анодирование у Top Anod

Сделайте заказ прямо сейчас. Позвоните нам, отправьте письмо или оставьте свой номер телефона. Наши менеджеры с вами свяжутся и предложат наилучшие условия. Наши преимущества:

  • Используем современные, а не советские технологии и оборудование
  • Контролируем качество по американскому стандарту QUALANOD
  • Проверяем толщину слоя оксидной пленки автоматизированным оборудованием
  • Даем четкие сроки выполнения заказа

Цена твердого (холодного) анодирования алюминия

Каждый раз загружается целая ванная. Не важно, анодируется ли при этом одна деталь, или сто. Поэтому цена сильно зависит от размера партии. Чем больше деталей – тем дешевле получается анодирование одной единицы изделия.

Например, цена твердого анодирования 100 деталей корпуса квадрокоптера (как на снимке) составила 5000 грн. Соответственно, анодирование одной детали – 50 грн.

Что такое твердое анодирование? | Артель

Содержание статьи:

Твердое окисление известно, как твердое анодирование. Оно используется в машиностроении или военном деле, оно применимо как к деформированным сплавам, так и к деталям из сплавов, отлитых под давлением. Толщина твердого анодирования обычно составляет 25-150 мм, а толщина большинства твердоанодированных пленок составляет 50-80 мм. Твердые анодированные пленки толщиной менее 25um используются для деталей, применяемых в таких областях, как зубчатые ключи и резьба, и толщина пленки для износостойкости или изоляции составляет около 50um, а при определенных специальных условиях процесса требуются твердые анодированные пленки толщиной 125um или более.

Глубоким, или твёрдым анодированием называют технологический процесс, в результате которого на поверхности алюминиевых сплавов образуется защитный слой толщиной свыше 50 мкм. Использование сернокислого электролита при постоянном перемешивании и охлаждении вызывает образование износостойкой, электроизоляционной оксидной плёнки, обладающей высокой прочностью. Данный способ гальванизации повышает долговечность и уменьшает износ трущихся деталей, а также существенно повышает жаростойкость по сравнению с характеристикой исходного металла. При заказе услуги глубокого (твёрдого) анодирования следует учитывать требования, предъявляемые к обрабатываемым заготовкам. 

Однако следует отметить, что чем толще анодная оксидная пленка, тем ниже может быть микротвердость внешнего слоя, а шероховатость поверхности пленки увеличивается. Баковый раствор для твердого анодирования обычно представляет собой раствор серной кислоты, а также серной кислоты с органическими кислотами, такими как щавелевая кислота и сульфаминовая кислота. Кроме того, обработка может быть достигнута путем снижения температуры анодирования или уменьшения концентрации серной кислоты.

Для деформированных алюминиевых сплавов с содержанием меди более 5% или кремния более 8%, или высококремнистых алюминиевых сплавов, отливаемых под давлением, возможно, также следует рассмотреть некоторые специальные меры для анодирования. Например, для алюминиевого сплава серии 2XXX, чтобы избежать сгорания алюминиевого сплава в процессе анодирования, в качестве раствора для электролитической ванны можно использовать 385 г/л серной кислоты плюс 15 г/л щавелевой кислоты, а также увеличить плотность тока до более чем 2,5 А/дм.

Что такое твердое анодирование типа 3?

Широко используются следующие процессы：

  1. Метод твердого анодирования серной кислотой.
  2. Метод твердого анодирования с использованием щавелевой кислоты.
  3. Твердое анодирование смешанной кислотой.

Принцип твердого анодирования: Принцип твердого анодирования алюминиевого сплава простой серной кислотой не отличается от обычного принципа, но в случае твердого анодирования смешанной кислотой наблюдаются некоторые присоединенные реакции.

Сущность реакции:

  1. Катодная реакция: 4h3+4e=2h3↑
  2. Анодная реакция: 4OH–4e=2h3O+2O↑
  3. Окисление алюминия: кислород, осажденный на аноде, находится в атомарном состоянии, которое более активно, чем кислород в молекулярном состоянии, и с большей вероятностью вступает в реакцию с алюминием: 2A1+3O→A12O3
  4. Окисление в анодной пленке растворение динамического равновесия: оксидная пленка с увеличением времени, ток увеличивается и способствует утолщению оксидной пленки.
    В то же время, из-за двойственности химических свойств (Al2O3), т.е. он является основным оксидом в кислом растворе и кислотным оксидом в щелочном растворе. Несомненно, в растворе серной кислоты растворяется оксидная пленка, и только когда скорость образования оксидной пленки превышает скорость ее растворения, оксидная пленка может уплотняться, а когда скорость растворения равна скорости образования, оксидная пленка больше не уплотняется. Когда скорость окисления чрезмерно превышает скорость растворения, поверхность деталей из алюминия и алюминиевых сплавов склонна к образованию оксидной пленки с порошком.

Особенности глубокого анодирования

Эта технология не используется для сплавов, в которых содержание меди выше 5%, для прессованных или отлитых под давлением заготовок, так как невозможно получить качественный толстый слой. Глубокое анодирование не применяется для обработки изделий с толщиной стенок менее 0,8 мм, для деталей с клёпкой и сварными швами, метизов с шагом резьбы менее 1,5 мм. Обрабатываемые детали не должны иметь шероховатость ниже 1,2 мкм, острые углы, заусенцы и кромки радиусом менее 0,5 мм. Вершины резьбы следует закруглять с радиусом 0,2 мм.

С увеличением толщины покрытия повышается его хрупкость, поэтому обработанные изделия не должны испытывать ударные нагрузки при эксплуатации. Так как на готовом изделии после этого способа обработки могут появиться темные пятна и полосы, ухудшающие внешний вид, рекомендуется использовать окрашенную оксидную плёнку. С помощью такой обработки можно получить также зеркальную, матовую или полуматовую поверхности.  Готовые изделия необходимо тщательно промывать.

Какие требования предъявляются к процессу твердого анодирования?

Чтобы получить пленку удовлетворительного качества и гарантировать требуемые размеры детали, она должна быть обработана в соответствии со следующими требованиями.

  • Скругление острых углов     　　

На обрабатываемых деталях не допускается наличие острых углов, заусенцев и других видов остроугольных мест, так как из-за твердого окисления общее время анодирования очень велико, а сам процесс окисления (A1 + O2 → A12O3 + Q) является экзотермической реакцией. И поскольку в общих частях угловых мест часто более концентрированные части тока, поэтому эти части, скорее всего, вызовут локальный перегрев деталей, так что детали сгорят. Поэтому все углы алюминия и алюминиевого сплава должны иметь фаску, а радиус фаски y не должен быть меньше 0,5 мм.

  • Обработка поверхности 　　

После завершения процесса, отделка поверхности деталей изменяется, для шероховатой поверхности, после этой обработки может показаться более плоской, чем оригинал, и для оригинальной отделки более высоких частей, часто после такой обработки, показывая яркость отделки поверхности уменьшается вместо этого, снижение в диапазоне около 1 до 2 уровней.

  • Предел размера детали 　　

Из-за большой толщины твердой оксидной пленки алюминиевые детали, которые нуждаются в дальнейшей обработке, или детали, которые должны быть собраны позже, должны быть заранее оставлены с определенным припуском на обработку, а также назначены зажимные детали. 　　Из-за твердого анодирования, чтобы изменить размер деталей, поэтому при обработке, чтобы предсказать заранее, возможную толщину оксидной пленки и допуск размера, а затем в определении фактического размера деталей до анодирования, так что после обработки, в соответствии с указанным диапазоном допуска.

Вообще говоря, увеличение размера детали составляет примерно половину толщины образующейся оксидной пленки.

  • Специальный инструмент 　　

Поскольку твердые анодированные детали в процессе окисления, чтобы выдержать очень высокое напряжение и высокий ток, необходимо сделать приспособление и детали могут поддерживать очень хороший контакт, в противном случае это будет вызвано плохим контактом и пробоем или ожогом деталей контактных частей проблемы. Поэтому требуется разработка и изготовление специальных приспособлений для различных форм деталей, а также особые требования к деталям после окисления.

Процесс твердого анодирования и услуги по нанесению твердого покрытия

Слои полимерно-полимерного композита на основе оксида алюминия

что такое жесткое анодирование

твердое анодирование

области применения

новаторские отрасли

места и контакты

что такое твердое анодирование?

Твердое анодирование — это термин, используемый для описания функционального улучшения алюминиевых компонентов в качестве анода в специальных холодных электролитах. Этот процесс иногда также называют анодированием твердого покрытия. Твердое анодирование создает очень тонкие неметаллические конверсионные покрытия. Части основного материала полностью интегрируются с покрытием, что обеспечивает чрезвычайно высокую прочность сцепления анодных слоев. Обработка поверхности Aalberts предлагает два процесса твердого анодирования: CompCote ® и HART-COAT ® .

твердое анодирование с CompCote®

CompCote ® представляет собой твердоанодированные композитные покрытия на основе оксида алюминия и полимера. Процесс нанесения покрытия запатентован, в частности, в Европе и США.

твердое анодирование с HART-COAT®

HART-COAT ® , одна из наших основных компетенций, заложила основу для твердого анодирования в Германии еще в начале 1960-х годов. Сегодня мы обслуживаем клиентов из всех ключевых отраслей. Каждый год более 500 миллионов компонентов обрабатываются с помощью наших надежных процессов твердого анодирования.

Преимущества, которые вы получаете, сотрудничая с Aalberts по технологиям обработки поверхностей:

  • Передовая технология обработки алюминиевых деталей длиной до восьми метров собственные электролиты
  • HART-COAT
    ®      соответствует стандарту ISO 10074
  • Мы являемся лидером на рынке процессов твердого анодирования в Германии, и благодаря многим предприятиям в Европе и Китае у нас хорошие позиции, когда дело доходит до внедрения международных проектов

CompCote®​

как работает CompCote®

Когда материалы обработаны с помощью CompCote ® , основной материал превращается в твердые анодированные слои за счет анодного окисления и одновременного молекулярного связывания слоя оксида алюминия с полимерами. Этот процесс создает идеальную связь между покрытием и основным материалом. Благодаря содержанию молекулярного полимера CompCote ® создает мосты химической связи в сочетании со специально подобранными верхними покрытиями, так что здесь также создается превосходная прочность сцепления.

свойства CompCote®

Благодаря очень твердому оксиду алюминия технология обработки поверхности CompCote ®  выделяется высокой прочностью, зависящей от сплава и процесса. При испытании на стойкость к истиранию (испытание Taber Abraser) покрытие демонстрирует выдающуюся износостойкость. Часто оно имеет лучшие показатели, чем обычные анодированные покрытия. Покрытия CompCote ® обладают высокой коррозионной стойкостью. При испытании на удар с помощью стержня с надрезом они демонстрируют волокнистую структуру разрушения, в то время как обычные оксидные слои разрушаются хрупким образом, подобно стеклу.

CompCote ®  создает оптимизированную микроструктуру на поверхности: при фрикционных парах и испытаниях на трение слои композита демонстрируют превосходные свойства скольжения — так называемые «задиры» в результате плохой смазки могут быть исключены. Кроме того, покрытия CompCote ® легко окрашиваются.

Наши стандартные цвета включают черный, титаново-серый, синий, красный, золотой и зеленый. Окрашенные поверхности более устойчивы к свету, чем окрашенные обычными анодированными покрытиями. КомпКот ® -H — это вариант, на который стоит обратить внимание, когда речь идет о специальных требованиях. Это покрытие еще более твердое и обеспечивает еще лучшую защиту от износа и коррозии.

Базовые материалы, подходящие для CompCote®

CompCote ®  пригодны практически для всех алюминиевых сплавов.

HART-COAT®

как работает HART-COAT®

Твердое анодирование — это процесс покрытия поверхности для функционального улучшения алюминиевых материалов. С помощью электрического тока мы превращаем поверхность заготовки в твердый керамический слой оксида алюминия. Новый слой создается в виде правильных шестиугольных ячеек, которые, как соты, располагаются перпендикулярно поверхности заготовки.

Такое столбчатое расположение создает особенно стабильную ячеистую структуру; каждая ячейка имеет поровой канал. В результате HART-COAT ®  защищает детали от износа и коррозии. HART COAT ® , доступный в различных вариантах и ​​подходящий для многих процессов последующей обработки, является очень универсальным типом покрытия.

свойства HART-COAT®

В результате метаморфоза оксида алюминия покрытия HART-COAT ®  являются чрезвычайно твердыми и износостойкими. В процессе твердого анодирования половина оксида врастает в основной материал, а другая половина вырастает из него. Это создает особенно прочную связь между покрытием и основным материалом. Похожий на керамику HART-COAT 9Слой 0019 ® является электроизоляционным. Обладает низкой теплопроводностью и высокой диэлектрической прочностью. С увеличением толщины покрытия диэлектрическая прочность увеличивается, но не пропорционально. При нанесении в качестве защитного слоя на нижние концы поршней двигателей он способен выдерживать экстремально высокие температуры в течение короткого времени.

В зависимости от профиля требований могут быть реализованы специальные процессы последующей обработки для дальнейшего повышения износостойкости и коррозионной стойкости или характеристик скольжения.

Temperature in °C Heat conductivity in W/m·K
25 20,9
50 18,4
100 19,2
150 18,5
200 18

Базовые материалы, подходящие для жестких анодирования

. получить отделку HART-COAT ®  покрытия. По возможности, если вы решите, чтобы ваши компоненты были покрыты нами, необходимо соблюдать следующее:

  • Отсутствие дефектов материала, обработки или поверхности
  • Отсутствие остатков масла
  • Защитная упаковка для конкретных деталей
  • Механическая обработка перед нанесением покрытия
  • Нет посторонние частицы на поверхности заготовки
  • Тщательно очищенные и, по возможности, закругленные кромки
  • Необходимо учитывать торцевые расстояния
  • Возможно, потребуется выпускное отверстие 

области применения материалов, покрытых CompCote®

Сочетание алюминия низкой плотности и CompCote ®  открывает новые возможности, когда речь идет о технических и декоративных применениях с повышенными требованиями к качеству. CompCote ®  не влияет на усталостную прочность основного материала при изгибе, что делает его особенно интересным для применения в авиационной отрасли.

Другие области применения, в которых CompCote® превосходит других:

  • Автомобильная промышленность
  • Электротехника
  • Машиностроение
  • Медицинская техника
  • Упаковочные машины

Применение материалов с твердым покрытием благодаря хорошей стойкости к износу может заменить алюминий

3 дорогая, износостойкая сталь или другие коррозионностойкие материалы.

Твердоанодированный алюминий используется для предотвращения контактной коррозии, улучшения свойств скольжения и повышения электрической или тепловой изоляции.

 

Плотность алюминиевых сплавов равна одной трети плотности обычных материалов из железа и цветных металлов. При переходе со стали или латуни на алюминий можно значительно снизить силы инерции быстровращающихся деталей машин.

Это приводит к новым конструктивным возможностям и экономии энергии. HART-COAT ® создает необходимую поверхностную прочность.

Примеры компонентов, на которые можно нанести покрытие HART-COAT®:

Spacers Bearing rollers
Iron bottoms Bearing shells
Surgical instruments Baffle plates
Damping chambers Guide rollers
Nozzles Mounting пластины
Направляющие цилиндры Кулачковые диски
Корпуса Пневматические и гидравлические цилиндры
Holders and fixtures Rollers
Levers Coils
Heating plates Transport levers
Insulators Valves
Camera parts Compressor wheels
Коромысел Зубчатые колеса и рейки
Зажимные устройства Центрифуги
Поршни головки цилиндров
Части сцепления Liners Cylinder

HART-COAT®-GLATT-Особенно гладкий и устойчивый вариант процесса HART-COAT®, позволяющий получить очень гладкие и износостойкие покрытия на алюминиевых материалах.

Покрытия HC-GL формируются анодным оксидированием в охлаждаемом кислом электролите специального состава. Мы предлагаем этот процесс на наших предприятиях в Керпене, Вайтерштадте, Кирххайме, а также в Геппингене-Форальбе.

Temperature in °C Heat conductivity in W/m·K
25 33,0
50 28,1
100 30,3
150 28,9
200 27,2

Hart-Coat-H3®

Наш HAT-HAT-HAT-HAT-HAT-HAT-HAT-HAT-HAT-HAT-HAT-HAT-HAT-HAT-HAT-HAT-HAT-HAT-H. твердое анодное покрытие, специально разработанное для применения в водородных технологиях.

Анодный слой особенно подходит для некоторых алюминиевых компонентов в водородном тракте топливных элементов. Благодаря плотной и однородной структуре слоя, а также незначительному увеличению шероховатости в процессе анодирования достигается высокая общая коррозионная стойкость. Это более высокое сопротивление приводит к более длительному сроку службы электрически непроводящего анодного слоя, что также повышает устойчивость к щелевой коррозии или коррозии под поверхностью на уплотнительных поверхностях. Все еще неповрежденный слой оксида алюминия поддерживает непрерывный барьерный эффект против водорода, что является еще одним преимуществом использования HC-h3® вместо классических (твердых) анодных слоев.

Описанные свойства делают HC-h3® предпочтительным выбором для анодных слоев, например. следующие компоненты:

  • Нагнетатель рециркуляции анода (ARB)
  • Инжектор газообразного водорода (HGI)
  • Анодный блок в качестве несущего модуля для ARB и HGI
  • Модуль подачи водорода (HSM)
  • Направляющие или коллекторы для распределения водорода (от наполнитель через сосуд высокого давления в штабель)

основные особенности процесса:

  • Типичные рабочие условия для топливных элементов находятся в диапазоне температур от -40 °C до +120 °C с давлением до 20 бар
  • Высокие требования к коррозионной стойкости и непроницаемости в этой области
  • Процедуры испытаний на отдельные напряжения (изменение температуры, непроницаемость и коррозия) или наложенные напряжения (циклические комплексные напряжения), указанные OEM-производителями и поставщиками, успешно пройдены
  • Типовой диапазон толщины слоя от 10 до 25 мкм (+/- 5) с типичной твердостью слоя > 450 HV 0,025

загрузок

отраслей, которые мы обслуживаем

часто задаваемые вопросы

МОЖЕТ ЛИ АНОДИРОВАННЫЙ АЛЮМИНИЙ ЗАМЕНИТЬ СТАЛЬ?

Да, при условии, что алюминиевый сплав имеет правильные механические свойства.
Механические свойства алюминиевого компонента (например, прочность на растяжение) должны соответствовать соответствующему применению.

По сравнению со сталью алюминий имеет следующие преимущества:

  • Алюминий примерно на две трети легче стали
  • Использование алюминиевых компонентов в автомобилях
    • Экономия топлива и, следовательно, меньше выбросов загрязняющих веществ
    • Повышение полезной нагрузки
    • Увеличение запаса хода электромобилей
  • Алюминий является хорошим теплопроводником (алюминий: 170–220 Вт/м·К, сталь: 47–58 Вт/м2). mK)
  • Алюминий можно обрабатывать и формовать бесчисленными способами

ПОЧЕМУ КОМПОНЕНТЫ ДОЛЖНЫ БЫТЬ БЕЗ МАСЛА И ОСТАТОК ПЕРЕД ТВЕРДЫМ АНОДИРОВАНИЕМ?

Обычно масло и остатки ухудшают качество покрытия. Они могут иметь изолирующий эффект, препятствующий образованию слоя. Поскольку твердые анодированные покрытия являются конверсионными покрытиями, их остатки впоследствии могут быть видны на поверхности. Когда масло или другие остатки удаляются в процессе нанесения покрытия, ванна для анодирования загрязняется. Масло и остатки внутри ванны могут снова прилипнуть к компонентам, когда они вынимаются из ванны.

КАКОВЫ ПРЕИМУЩЕСТВА ТВЕРДОГО АНОДИРОВАНИЯ?

Твердое анодирование улучшает износостойкость и коррозионную стойкость алюминиевых компонентов. Твердоанодированные покрытия являются тепловыми и электрическими изоляторами. Поскольку они являются электроизоляционными, их можно использовать для электрической изоляции. Компоненты, обработанные твердым анодированием, могут временно подвергаться высоким термическим нагрузкам. Поскольку высокие температуры достигают основного материала равномерно и только с задержкой, они не повреждают компоненты. Твердое анодирование — это метод отделки, который следует использовать, когда речь идет о алюминиевых компонентах для массового применения.

СУЩЕСТВУЮТ ЛИ ОГРАНИЧЕНИЯ ПО ВЕСУ ЗАГОТОВОК, ПОДЛЕЖАЩИХ ПОКРЫТИЮ?

Максимальный вес зависит от возможностей окрасочной установки. Поскольку алюминий имеет низкую плотность, необходимо учитывать не вес, а размеры компонента.

ЧТО ОСОБЕННОГО В ЭТИХ ПОКРЫТИЯХ?

Эти покрытия являются так называемыми конверсионными покрытиями. Части основного материала полностью интегрируются с покрытием, что обеспечивает чрезвычайно высокую прочность сцепления анодных слоев.

местоположения процессов

прочие процессы

обработка поверхности

обработка поверхности

Ханчжоу

Китай 30.274084120.15507 ханчжоу@aalberts-st.cn +86 (571) 5757 9777 показать местоположение

показать все местоположения

условия и положения

заявление о защите данных

юридическое уведомление

сертификаты

Подписывайтесь на нас

условия и положения

заявление о защите данных

юридическое уведомление

сертификаты

Weitere Infos zu unseren Verfahren

Унсере Верфарен