Прозрачный анодированный алюминий: преимущества, обработка поверхности и руководство по анодированию своими руками 

Прочный коррозионностойкий металл с прозрачным оксидным слоем поверх него - это прозрачный анодированный алюминий. Он повышает прочность, износостойкость и эстетические свойства, что делает его наиболее популярным материалом в архитектурной, автомобильной, аэрокосмической и промышленной сферах. Одним из наиболее широко используемых металлов благодаря своему легкому весу, прочности и естественной коррозионной стойкости является алюминий. Однако алюминий может окисляться, изнашиваться и разлагаться под воздействием окружающей среды, если его не обработать. Для повышения долговечности и улучшения некоторых свойств поверхности обычно используется прозрачный анодированный алюминий. Анодирование - это электрохимический процесс, в результате которого поверхность алюминия покрывается прозрачным оксидным слоем, который делает алюминий более устойчивым к коррозии, царапинам и выцветанию. Анодирование всегда сцепляется с металлом, что в конечном итоге гарантирует защиту и эстетическую привлекательность без покрытия или покраски.

В этом руководстве вы узнаете о преимуществах прозрачного анодированного алюминия, различных видах отделки поверхности, применении анодирования различных алюминиевых сплавов и различных отраслях промышленности, в которых используется анодирование. Кроме того, в нем рассматривается вопрос о том, безопасен ли анодированный алюминий, а также приводится руководство по анодированию "сделай сам" для тех, кто хочет попробовать этот процесс в домашних условиях. Анодированный алюминий - это универсальный и прочный материал, который можно использовать в архитектурной, автомобильной, аэрокосмической или промышленной сфере.

Что такое прозрачный анодированный алюминий?

Алюминий анодированный (электрохимическим способом) с образованием прозрачного оксидного слоя на поверхности - это прозрачный анодированный алюминий. Покрытие металла эффективно улучшает его коррозионную стойкость, износостойкость и твердость поверхности, что повышает его долговечность при длительном использовании в суровых условиях. В отличие от краски или покрытий, при окрашивании металла краска интегрируется в металл, поэтому покрытие долгое время будет устойчиво к выцветанию и царапинам.

Общие характеристики

Материал

Алюминиевые сплавы обычно подвергаются прозрачному анодированию.

• Серия 5000 (например, 5052) характеризуется высокой прочностью и отличной коррозионной стойкостью и используется, в частности, в морских и конструкционных приложениях.
• Серия 6000 (6061, 6063 и т.д.): Обеспечивает хороший баланс прочности, обрабатываемости и коррозионной стойкости, обычно используется для изготовления архитектурных, автомобильных и промышленных компонентов.

Толщина анодированного слоя

Толщина анодированного слоя зависит от области его применения.

• 5-10 микрон (0,005-0,01 мм): Подходит для применения внутри помещений, декоративной отделки и в условиях низкого износа.
• Предназначенный для использования на открытом воздухе или в контакте с агрессивными элементами, он должен выдерживать нагрузку 15-25 микрон (0,015-0,025 мм).

Внешний вид поверхности

• Обеспечивает чистое, прозрачное покрытие, сохраняющее естественный металлический вид алюминия.
• Она может быть матовой или глянцевой в зависимости от процессов предварительной обработки, таких как травление или полировка.
• Не подвержен обесцвечиванию, выцветанию и шелушению, может использоваться в архитектурных и промышленных целях.

Соответствие стандартам

• Различные промышленные и военные стандарты предусматривают использование прозрачного анодированного алюминия, обеспечивающего высокое качество и надежность.
• Анодированный алюминий ibyMIL-A-8625F: военный стандарт США обеспечивает высокую прочность.
• Покрытия для анодного оксидирования определяются в соответствии с международным стандартом: ISO 7599.
• AA-M12C22A31: стандарт Алюминиевой ассоциации для прозрачного анодирования, обеспечивающий однородность отделки и долговечность.

Почему стоит выбрать прозрачный анодированный алюминий?

Превосходная коррозионная стойкость → Идеально подходит для морских, аэрокосмических и наружных применений.

Прочный и долговечный → Устойчивое к царапинам и выцветанию покрытие.

Он не требует особого ухода → Чтобы сохранить внешний вид, его нужно время от времени минимально чистить.

Анодирование также является экологически чистым процессом → Этот метод отделки нетоксичен и экологичен.

Поскольку цветной вариант непрозрачен, его нельзя анодировать, и он очень быстро изнашивается и редко служит долго. Прозрачный анодированный алюминий является одним из наиболее часто используемых видов отделки в архитектуре, транспорте, бытовой электронике и промышленном оборудовании, обеспечивая привлекательную и функциональную отделку, которая служит долго и надежно.

Алюминий с прозрачным анодированием 

Прозрачное анодирование - это специально разработанная электрохимическая обработка, которая делает поверхность анодированного алюминия устойчивой к коррозии, прочной и твердой. Это распространенный процесс, который широко применяется в промышленных, архитектурных и декоративных целях, поскольку он создает прочный и красивый эффект.

1. Очистка

Первым этапом процесса анодирования является очистка алюминиевой поверхности от масла, пыли или естественного окисления. После обезжиривания поверхность замачивается в обезжиривающем растворе (например, R 105), а затем промывается чистой водой, чтобы убедиться, что все загрязнения смыты. Это один из важнейших этапов для получения гладкого и бездефектного анодированного покрытия.

2. Травление щелочью

Затем алюминий помещается в раствор гидроксида натрия при контролируемой температуре от 70 до 90 градусов Цельсия для удаления примесей и неровностей поверхности. На этом этапе удаляется естественный оксидный слой, что позволяет впоследствии обрабатывать поверхность до однородности.

3. Химическая полировка

После завершения процесса травления алюминий подвергается химической полировке. Этот процесс не только помогает сгладить поверхность, но и устраняет микропрогибы и улучшает живой характер металла. В зависимости от конечного применения этот этап может создавать или не создавать матовое или глянцевое покрытие.

4. Активация

Чтобы алюминий имел однородную проводящую поверхность, его необходимо активировать перед этапом анодирования. На этом этапе материал подготавливается к работе в качестве анода электрохимической реакции с помощью определенного раствора электролита. Активация помогает покрыть всю поверхность алюминия равномерным анодированным покрытием.

5. Анодирование

Анодирование - это электрохимическая реакция, при которой алюминий погружается в электролитическую ванну и служит анодом. При подаче электрического тока на металл образуется оксидный слой (Al₂O₃), который увеличивает коррозию и долговечность металла.

В качестве электролита чаще всего используется серная кислота; параметры процесса меняются в зависимости от требуемой отделки. Подробно об этих параметрах говорится в следующем разделе.

Основные параметры для анодирования

Чтобы обеспечить успешное прозрачное анодированное покрытие, эти параметры процесса необходимо тщательно контролировать:

• Плотность тока: 2-4,5 А/дм²
• Диапазон напряжения: 23-100 В
• Рабочая температура не менее 2°C (обычно 25°C)
• Время обработки: обычно более 60 минут
• Концентрация серной кислоты: 150-210 г/л
• Время обработки: 3 ~ 15 минут в зависимости от требуемой толщины покрытия

Параметры анодированного слоя таковы, что слой получается равномерным, прочным и жизнеспособным в условиях окружающей среды. Конечные свойства анодированного алюминия можно изменить путем изменения температуры, напряжения и времени обработки.

Алюминиевые сплавы для анодирования

Использование алюминиевых сплавов для анодирования обусловлено их сильной устойчивостью к коррозии и долговечностью, а также хорошим внешним видом. Различные серии алюминиевых сплавов обладают уникальными характеристиками, которые соответствуют различным потребностям продукции. В этом списке представлены основные алюминиевые сплавы, используемые в анодировании, их состав и преимущества, а также типичные области применения.

1. Серия 1000 (чистый алюминий) 

Серия 1000 содержит алюминий чистотой 99%, смешанный с незначительными добавками железа и кремния. Эти металлические сплавы демонстрируют высочайшую электропроводность и противостоят коррозии, сохраняя при этом гибкость. В процессе анодирования на чистом алюминии образуется прозрачное или полупрозрачное покрытие, которое повышает его прочность и защищает от внешних воздействий. Сплавы серии 1000 хорошо работают, потому что обладают этими характеристиками.

• Серия включает в себя электрические детали, такие как провода и разъемы.
• Таблички и вывески
• Декоративное применение

2. Серия 2000 (алюминиево-медные сплавы)

Серия 2000 содержит алюминий, смешанный с медью от 2% до 7% и небольшим количеством марганца и магния. Эти сплавы обладают отличной прочностью и легкостью обработки, но имеют умеренную защиту от коррозии. Когда алюминиево-медные сплавы подвергаются анодированию, они лучше защищают от износа и коррозии, а также имеют привлекательную поверхность. Это делает их идеальными для:

• Автомобильные приложения
• Конструктивные элементы для аэрокосмической промышленности
• Архитектурная отделка

3. Серия 3000 (алюминиево-марганцевые сплавы) 

Серия 3000 предлагает от 1% до 1,5% марганца, что делает эти сплавы легко поддающимися формовке, достаточно прочными и превосходно защищающими от коррозии. Анодированные сплавы этой серии обеспечивают исключительную устойчивость к жестким условиям эксплуатации и отлично подходят для:

• Теплообменники
• Архитектурные панели и фасады
• Оборудование для производства продуктов питания и напитков

4. Серия 5000 (алюминиево-магниевые сплавы) 

Сплавы серии 5000 получают свою прочность и коррозионную стойкость от магния 2% до 6%. Обработка анодированием улучшает способность этих сплавов противостоять как общей коррозии, так и коррозии в соленой воде, что делает их пригодными для:

• Эти алюминиевые сплавы находят отличное применение в морской продукции, такой как корпуса лодок и компоненты судов.
• Архитектурные оконные рамы
• Применение конструкций в жестких условиях эксплуатации

4. Серия 6000 (алюминиево-магниево-кремниевые сплавы)

Алюминиевые сплавы серии 6000 включают алюминий с определенным количеством магния (от 0,6% до 1,2%) и кремния (от 0,4% до 1,2%). Эти алюминиевые сплавы пользуются большим спросом, поскольку легко поддаются формовке, сохраняя при этом прочность и устойчивость к воздействию химических веществ. Анодированный алюминий образует прочное защитное покрытие, которое обеспечивает как защиту, так и лучший внешний вид. Они широко используются в:

• Алюминиево-магниево-кремниевые сплавы серии 6000 обеспечивают превосходное производство оконных и дверных рам.
• Автомобильные кузовные панели и колеса
• Структурные рамки

6. Серия 7000 (алюминиево-цинковые сплавы) 

Серия 7000 включает в себя цинк 5% - 8%, что делает эти алюминиевые сплавы уникальными по прочности, а также по устойчивости к коррозии и усталости. Анодированный алюминий лучше защищает от коррозии, а также приобретает более гладкую поверхность, которая подходит для таких применений:

• Применение в аэрокосмической промышленности (например, обшивка самолетов и структурные детали)
• Продукция серии 7000 включает в себя велосипедные рамы и снаряжение для скалолазания.
• Высокопроизводительные автомобильные компоненты

Как ухаживать и чистить прозрачный анодированный алюминий

Обычный ежедневный уход за прозрачным анодированным алюминием позволяет сохранить его внешний вид и прочность. Если оставить пятна на поверхности без присмотра, это повредит общей прочности металла. Вы можете легко очистить поверхность из анодированного алюминия без особых усилий. Выполните следующие действия, чтобы правильно очистить анодированный алюминий.

Шаг 1: Выберите pH-нейтральное чистящее средство

При чистке анодированного алюминия избегайте чистящих средств с нейтральным pH, чтобы защитить его поверхность. Сильные кислотные и основные чистящие растворы разрушают анодированное покрытие, что приводит к его выцветанию и ослаблению.

Шаг 2: Сначала нужно смести с поверхности предметы.

Перед обработкой поверхности удалите грязь и пыль только влажной губкой или тканью. Обращайтесь с поверхностью осторожно, чтобы защитить ее от потертостей, избегая грубых губок или щеток.

Шаг 3: Промойте чистой водой

Чистая вода помогает полностью отмыть поверхность прозрачного анодированного алюминия. Используйте насадку-распылитель, мягкую ткань или струю воды, чтобы удалить все загрязнения с поверхности. Высушите поверхность чистым полотенцем, чтобы предотвратить образование пятен от воды.

Шаг 4: Нанесите на поверхность мыльную смесь с низким содержанием пены

Сделайте слабый моющий раствор, смешав небольшое количество безопасного для алюминия чистящего средства с водой. Окуните губку в мыльный раствор перед очисткой поверхности. Держитесь подальше от сильных химикатов, чтобы не повредить слой анодированного алюминия.

Шаг 5: Окончательное ополаскивание и сушка

Полейте алюминий проточной водой, чтобы полностью смыть остатки мыла или чистящего средства. Чистое мягкое полотенце удалит воду с поверхности, чтобы избежать некрасивых следов.

Шаг 6: Полировка анодированного алюминия (необязательно)

Если вы хотите добиться лучшего блеска на поверхности из прозрачного анодированного алюминия, полировка - самый подходящий метод. Вот как это сделать:

1. Аккуратно отшлифуйте поверхность наждачной бумагой с зернистостью 800.

2. Обработайте алюминиевую поверхность ручным шлифовальным инструментом, пока она не станет гладкой.

3. Разгладьте полироль по поверхности, используя круговые движения и подходящее средство для очистки металлических поверхностей.

4. Чистой салфеткой из микрофибры удалите остатки полироли с поверхности.

Соблюдение основных процедур поможет вам сохранить поверхность анодированного алюминия, придав ей блеск и привлекательность.

Безопасен ли анодированный алюминий?

Вопрос о том, безопасен ли анодированный алюминий, является одним из самых распространенных. Ответ - да! Анодирование придает алюминию нетоксичное, устойчивое оксидное покрытие, благодаря которому алюминий не вступает в реакцию с пищей, жидкостями или химическими веществами.

Вот причины, по которым анодированный алюминий безопасен.

• Анодированный слой является нетоксичной поверхностью - слой химически устойчив и не выделяет вредных веществ.
• Анодированный алюминий устойчив к царапинам и износу - анодированный алюминий без покрытия не отслаивается и не разрушается со временем.
• Многие кухонные принадлежности и посуда из анодированного алюминия одобрены Управлением по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов США (FDA) в целях безопасности.

Поэтому анодированный алюминий можно смело использовать для изготовления посуды, медицинских приборов и емкостей для напитков.

Ополаскивание и нейтрализация

После анодирования алюминий несколько раз промывается пресной водой, чтобы удалить остатки кислотных веществ. Необходимо провести правильную промывку, чтобы не загрязнить последующие процессы, если алюминий подлежит окраске или герметизации.

Раскраска (по желанию)

Цветное анодированное покрытие требует помещения алюминия в раствор красителя, в котором цветные пигменты впитываются в микропоры оксидного слоя. Краситель должен прилипнуть к поверхности в течение 24 часов после анодирования, поэтому этот шаг должен быть выполнен в течение 24 часов. Популярными цветами для трибблов являются черный, бронзовый, красный и золотой.

Уплотнение

Для повышения коррозионной стойкости и долговечности анодированный алюминий необходимо запечатать. На этом этапе запечатываются микропоры в оксидном слое, чтобы предотвратить проникновение загрязняющих веществ на поверхность. В зависимости от области применения, герметизация может быть выполнена с помощью холодных методов герметизации или среднетемпературных методов герметизации.

Сушка

После завершения процесса герметизации алюминий промывают чистой водой и оставляют сушиться на воздухе или в подвешенном состоянии. Сушка очень важна, так как вы хотите получить ровное покрытие без пятен и водяных разводов.

Варианты отделки поверхности из анодированного алюминия 

Качество поверхности анодированного алюминия зависит от процесса анодирования, который повышает долговечность, коррозионную стойкость и эстетику. Он осуществляется путем погружения алюминия в ванну с электролитом и воздействия на него электрическим током, в результате чего образуется контролируемый оксидный слой. Существуют различные методы анодирования, которые приводят к получению различных типов отделки для различных областей применения.

Виды отделки поверхности анодированного алюминия

1. Прозрачное (натуральное) анодирование

• Создается прозрачный оксидный слой, который делает алюминий снова невидимым, не изменяя его внутреннюю часть.
•  Он обладает превосходной коррозионной стойкостью и выглядит элегантно и металлически.
• Он широко используется в архитектурных конструкциях, бытовой электронике и промышленном оборудовании.

2. Окрашенное анодирование

• В анодированный слой вводятся цветные пигменты, что позволяет получить широкий спектр ярких оттенков черного, синего, красного, золотого и бронзового цветов.
• Повышает эстетическую привлекательность, обладая при этом высокой прочностью и износостойкостью.
• Популярна в отделке автомобилей, декоративных панелях и вывесках.

3. Твердое анодирование

• Создает более толстый и твердый оксидный слой, обеспечивающий высокую износостойкость и прочность.
• Эти материалы идеально подходят для промышленных и аэрокосмических применений, где они должны выдерживать интенсивную эксплуатацию в жестких условиях.
• Часто используется для изготовления военного оборудования, посуды и деталей машин.

4. Яркое анодирование

• Перед анодированием алюминий необходимо отполировать, чтобы получить отражающую, зеркальную поверхность.
• Triumf улучшает отражение света в отделке автомобилей, светильников и других декоративных элементов.

5. Сатиновое (матовое) анодирование

• Слегка протравите поверхность перед анодированием, чтобы полученное анодированное покрытие было гладким и не глянцевым.
• Уменьшает отпечатки пальцев и блики, что позволяет использовать его в бытовой электронике, архитектурных элементах и вывесках.
• Современный, подходящий внешний вид, долговечность.

6. Текстурированное анодирование

• Это достигается, в частности, с помощью предварительной обработки анодированием, такой как дробеструйная обработка или браширование, для создания особой текстуры поверхности.
• Она улучшает сцепление с поверхностью и выглядит достаточно привлекательно, поэтому подходит для изготовления спортивного оборудования, поручней и промышленных деталей.

Отделка поверхности анодированного алюминия, которая может быть выбрана для конкретного применения, зависит от области применения, эстетических требований, износостойкости или просто улучшения проводимости.  

Получение различных цветов анодированного покрытия 

• Также в результате анодирования в поверхности алюминия образуются микроскопические поры, что обусловливает его способность впитывать красители и получать самые разнообразные цвета. Эти поры заделываются после окрашивания, чтобы улучшить сохранение цвета и сделать изделие немного более долговечным.

• Естественный цвет анодирования, помимо окраски, вызванной использованием красителей, зависит от типа металла, состава сплава, раствора электролита, напряжения и силы тока, а также толщины оксидного слоя. Без добавления красителей некоторые алюминиевые сплавы имеют ярко выраженные оттенки.
• В процессе окрашивания анодированные алюминиевые детали погружаются в раствор красителя на водной основе с содержанием красителя от 0,025% до 1% при температуре около 150°F. Поскольку алюминий имеет пористую поверхность, краситель должен впитаться и образовать долговечное покрытие.

• Электролитическое окрашивание - еще один метод окрашивания, который предполагает добавление солей металлов (например, олова или никеля) в раствор электролита. С помощью этого метода можно получить бронзовое, золотое или черное анодирование.

Таблица 1: Сравнение методов погружения красителя и электролитического окрашивания

Как погружение красителя, так и электролитическое окрашивание обладают определенными преимуществами. Для получения ярких цветов широко используется погружение красителя, а для устойчивых к выцветанию металлических покрытий в архитектуре и промышленности - электролитическое окрашивание.

Виды анодированного алюминия и их различия

Метод анодирования делает алюминий более прочным, устойчивым к коррозии и более привлекательным визуально. Анодирование включает в себя три основных типа анодирования, которые различаются по электрической природе. Среди них - тип I (анодирование хромовой кислотой), тип II (анодирование серной кислотой) и тип III (анодирование твердым покрытием).

1. Тип I: Анодирование хромовой кислотой 

Анодирование хромовой кислотой (анодирование типа I) - это метод анодирования, при котором хромовая кислота используется в качестве электролита для формирования тонкого защитного оксидного слоя на поверхности алюминия. Обычно толщина такого покрытия составляет 0,08-0,25 мкм, и оно обеспечивает умеренную коррозионную стойкость без чрезмерного изменения первоначальных размеров материала.

Этот тип анодирования обычно применяется в аэрокосмической промышленности, декоративных изделиях и военном оборудовании, где требуется вес, защита от коррозии и минимальная толщина. Анодированный алюминий типа I не так износоустойчив, как другие типы, и используется скорее для получения более качественного покрытия, чем необработанный алюминий, или для адгезии краски.

2. Тип II - сернокислотное анодирование. 

Процесс анодирования по типу II аналогичен типу I, но в качестве анодного раствора используется не хромовая, а серная кислота. В результате алюминий становится более прочным и менее подверженным износу и имеет более толстый оксидный слой (2,54-25 микрон).

Преимуществом анодирования типа II является способность "впитывать" красители, что позволяет получать цветные анодированные покрытия золотого, черного, синего, красного и других оттенков. Оно популярно в архитектурном строительстве, производстве потребительских товаров и автомобильной отделки благодаря своим хорошим свойствам на изгиб. Кроме того, анодирование типа II обладает лучшей коррозионной стойкостью, чем неанодированный алюминий, и поэтому подходит как для декоративных, так и для функциональных целей.

3. Тип III - анодирование с твердым покрытием 

Анодирование Hardcoat или анодирование типа III обеспечивает очень толстый оксидный слой (25-150 микрон). Это делается при более высоком напряжении и низких температурах, чтобы получить чрезвычайно плотное, твердое и износостойкое покрытие.

Тип III Анодированный алюминий имеет поверхностную закалку до 70 единиц по шкале Роквелла C, в отличие от 60 единиц по шкале Роквелла C для необработанного алюминия. Поэтому он хорошо подходит для промышленного использования, аэрокосмических компонентов, военной техники и автомобильных деталей, где требуется высокая прочность, устойчивость к истиранию и коррозии.

Медицинские приборы, компоненты огнестрельного оружия и морские среды - вот те области, где в медицинских приборах используется анодированный алюминий с твердым покрытием в качестве отличной защиты от суровых условий.

Таблица 2: Виды анодирования и их отличие друг от друга.

Для анодирования необходимо выбрать правильный тип анодирования.

В зависимости от области применения и требуемых свойств, анодирование может быть выполнено по типу I, II и III.

• Анодирование типа I подходит для декоративных или легких изделий благодаря тонкому покрытию и хорошей коррозионной стойкости.
• Анодирование типа II лучше всего подходит для умеренной износостойкости и настройки цвета, так как оно позволяет наносить окрашенные покрытия и повышает коррозионную стойкость.
• Анодирование типа III лучше всего подходит для использования в промышленных, военных и экстремальных условиях благодаря высокой твердости, долговечности и стойкости к истиранию.

Существует один тип анодирования, используемый для одной конкретной цели, и другой - для другой... Это помогает сыграть самую важную роль для алюминиевых компонентов, чтобы увеличить их долговечность и производительность в конкретных отраслях.

Сделай сам Анодирование алюминия: Пошаговое руководство 

Анодирование алюминия в домашних условиях - это потрясающая техника, которую могут использовать любители DIY для повышения прочности, коррозионной стойкости и детализации алюминиевых деталей. Хотя профессиональное анодирование выполняется на промышленном оборудовании, некоторые методы позволят вам получить достойные результаты и без этого опыта, а с обычными предметами в домашних условиях в безопасной обстановке. Тем не менее, правильное анодирование зависит от безопасного обращения с химическими веществами и соблюдения правильных процедур.

Материалы, необходимые для анодирования своими руками

Для анодирования алюминия в домашних условиях потребуется следующее:

• Любой алюминиевый предмет, который вы хотите анодировать, а также алюминиевая деталь. Убедитесь, что он чист от любых монтажных и других загрязнений или покрытий.
• 30-50% серная кислота (аккумуляторная кислота) - электролит, который окисляет поверхность алюминия в присутствии оксидного слоя.
• Серная кислота была разбавлена дистиллированной водой, а алюминий был очищен дистиллированной водой. Примеси в водопроводной воде могут повлиять на результаты, и это негативно скажется на них.
• Блок питания (12V-24V DC, 3-10A) - источник постоянного тока или автомобильное зарядное устройство со стабильным напряжением в диапазоне от 12V до 24V, обеспечивающее минимальный выходной ток 3 A и до 10 A (величина зависит от конкретного дизайна проекта).
• Катодная пластина (свинец или алюминий) - проводит электричество как катод в ванне с электролитом.
• В его состав входят три компонента: бикарбонат натрия (пищевая сода), который является нейтрализатором для безопасного удаления лишней серной кислоты.
• Красители для анодирования (необязательно) Если вы хотите окрасить анодированную деталь, вам понадобятся красители для ткани или красители, предназначенные для анодирования.
• Раствор для запечатывания - кипящая вода или раствор ацетата никеля для уплотнения полученного анодированного слоя и покрытия поверхности, что повысит долговечность.
• Защитные очки и перчатки - для защиты, а также хорошо проветриваемое помещение, в котором можно безопасно работать с кислотой.

Пошаговый процесс анодирования своими руками 

Шаг 1: Подготовка алюминиевой поверхности

Алюминиевая деталь должна быть тщательно очищена перед анодированием. Любая грязь, жир или окисление помешают процессу.

1. Обезжиривание - Перед мытьем распылите мыло прямо на загрязненную алюминиевую деталь и с помощью чистящего диска соскребите излишки масла.

2. Удаление загрязнений - При желании для получения более равномерного покрытия протравите деталь 1-5 минут в растворе гидроксида натрия (щелочи) 5 10%. Сразу же промойте дистиллированной водой.

3. Десмуттинг (необязательно) - Это необходимо для удаления меди или кремния, так как некоторые алюминиевые сплавы содержат их и могут вызвать обесцвечивание. Нежелательные остатки необходимо удалить с помощью раствора для десмуттинга (азотная кислота или коммерческое средство для десмуттинга).

Шаг 2 - Установка ванны для анодирования

Для процесса анодирования необходима ванна с кислым электролитом, в которой образуется оксидный слой.

1. Добавьте в пластиковый контейнер - Осторожно смешайте одну часть серной кислоты с тремя частями дистиллированной воды в пластиковом контейнере. Ни в коем случае не добавляйте воду в кислоту.

2. Катод - Вставьте катод в смесь (например, свинец или алюминиевую пластину) и подключите его к отрицательному (-) полюсу вашего источника питания.

3. Алюминиевая часть - Смочите алюминиевую деталь в электролите и подключите к ней положительную (+) клемму источника питания. Убедитесь, что она не соприкасается с катодом.

Шаг 3: Процесс анодирования

Под действием электрического тока начнется формирование анодированного слоя.

1. Включите источник питания - Конфигурация: напряжение (12 - 24 В постоянного тока) в зависимости от желаемой толщины оксидного слоя.

2. Продолжительность процесса анодирования - Процесс обычно занимает 30-60 минут. Толщина анодированного слоя увеличивается при более длительном времени анодирования.

3. Проверьте процесс - Алюминий должен пузыриться вокруг мелких пузырьков, что означает, что реакция идет.

Шаг 4: Окрашивание алюминия (по желанию)

Для придания цвета анодированную деталь можно погрузить в ванну с красителем перед запечатыванием.

1. Краска для анодирования или краска для ткани - Размешайте в горячей дистиллированной воде (около 140° F / 60° C).

2. Алюминиевая деталь должна быть погружена в пакет - Оставьте на 10-30 минут в зависимости от того, насколько интенсивный цвет вы хотите получить.

3. Промойте водой - Пропустите его под мягкой дистиллированной водой, чтобы удалить излишки красителя.

Шаг 5: Запечатывание анодированного слоя

Долговечность и выцветание цвета предотвращаются благодаря герметизации.

1. Отварите деталь в воде - добавьте анодированную алюминиевую деталь в кипящую дистиллированную воду на 30-60 минут.

2. Уплотнение из никель-ацетата (опция) - Замочите деталь в растворе ацетата никеля при температуре 180°F (82°C) на 20 минут, чтобы повысить коррозионную стойкость.

Меры предосторожности при анодировании своими руками

При работе с серной кислотой всегда надевайте перчатки и защитные очки, поскольку с кислотами нужно обращаться осторожно.

• При анодировании выделяется газообразный водород, который может быть опасен в закрытых помещениях, поэтому работайте в зоне с хорошей вентиляцией.
• Утилизируйте его правильно - удалите излишки серной кислоты, нейтрализовав ее пищевой содой.
• Избегайте контакта с металлическими инструментами - материалы, которые могут загрязнить процесс, - это железо и сталь.

Области применения анодирования алюминия

Анодирование алюминия повышает его прочность, внешний вид, антикоррозийный потенциал и используется во многих отраслях промышленности. Анодированный алюминий сегодня активно используется в таких отраслях, как строительство, автомобилестроение и бытовая техника. Анодированный алюминий имеет следующие основные области применения.

Строительные материалы

Анодированный алюминий - один из самых распространенных материалов в строительной индустрии, поскольку он легкий, прочный и устойчивый к атмосферным воздействиям. Он широко используется в витринах магазинов, кровельных системах и наружной облицовке. Преимущества отделки поверхности анодированным алюминием включают в себя элегантный и современный внешний вид, а также защиту зданий от вредного воздействия окружающей среды. Благодаря долговечным свойствам анодированного алюминия, такие архитектурные элементы, как оконные рамы, перила и навесные фасады, также могут иметь анодированный алюминий.

Автомобильная и аэрокосмическая промышленность 

Алюминиевые сплавы и аэрокосмическая промышленность требуют анодирования алюминиевых сплавов для повышения прочности и долговечности металлических компонентов. Анодированный алюминий используется в автомобилях, например, в колесных дисках, панелях управления, табличках и отделке. Такая отделка обеспечивает высокий уровень качества и предотвращает появление ржавчины и коррозии. В аэрокосмической отрасли анодированный алюминий используется в наружных панелях, каркасах самолетов и некоторых других структурных компонентах. Алюминий - отличный выбор для высокопроизводительных приложений, поскольку он легкий, а анодирование обеспечивает защиту, хотя анодирование может быть вредным, если протравить его слишком глубоко.

Двери и окна 

В качестве материала для дверей и окон используется анодированный алюминий, поскольку он способен противостоять суровым погодным условиям. Прозрачный анодированный алюминий используется во многих современных стеклянных дверных рамах и оконных системах, которые отличаются повышенной прочностью и современным внешним видом. Коррозионностойкий анодированный алюминий также подходит для изготовления штормовых и раздвижных дверей, поскольку они не разрушаются в экстремальных условиях.

Бытовая техника

Анодированный алюминий очень популярен для использования в бытовой технике, поскольку он не только прочен, но и прост в уходе и устойчив к износу. Анодированный алюминий широко используется во многих холодильниках, микроволновых печах, телевизорах и так далее. Защитный оксидный слой предотвращает коррозию, продлевает срок службы техники и улучшает ее внешний вид. Способность оставаться полированным, не подверженным царапинам и пятнам - вот что заставляет производителей выбирать анодированный алюминий.

Мебель

В дизайне мебели обычно используется анодированный алюминий, особенно в современных и индустриальных стилях. Он придает прочность и приятный металлический блеск, а также является финишным покрытием, которое пригодится для столов, стульев, кроватных рам и стеллажей. Анодированный алюминий также используется для изготовления лестниц, перил, а также мебели для офисов благодаря своей прочности и устойчивости к ежедневному износу. Этот материал может сохранять свою отделку в течение долгого времени, поэтому он является предпочтительным материалом как для жилой, так и для коммерческой мебели.

Индустрия отдыха

Анодированный алюминий также находит широкое применение в индустрии отдыха. Анодированные алюминиевые детали используются для лодок и морского оборудования, чтобы предотвратить коррозию из-за воздействия соленой воды. В гольф-карах и других транспортных средствах для отдыха используются детали из анодированного алюминия, которые повышают долговечность и при этом сохраняют минимальный вес тележки. Процесс анодирования помогает сохранить внешний вид металла на открытом воздухе и в местах с повышенной влажностью.

Электротовары и товары для дома

Многие повседневные бытовые и электротехнические изделия изготавливаются из анодированного алюминия. Анодированный алюминий - это защитный тип алюминия, который применяется для изготовления часов, оборудования для приготовления пищи, сантехники и солнечных батарей. Анодированные алюминиевые детали огнетушителей позволяют им оставаться в хорошем состоянии даже после длительного хранения. Эти изделия имеют дополнительный уровень безопасности и долговечности, обеспечиваемый поверхностью из анодированного алюминия.

Заключение

Прозрачная анодированная алюминиевая поверхность долговечна, устойчива к коррозии и эстетически привлекательна для многих применений. Причиной анодирования является образование на поверхности алюминия оксидного слоя, который не только обеспечивает защитное покрытие основного металла, но и повышает долговечность, устойчивость к царапинам, износостойкость и сохранение цвета. В результате алюминиевые детали остаются на должном уровне качества, даже если они подвергаются воздействию неблагоприятных условий окружающей среды, таких как химикаты, влага и ультрафиолетовые лучи.

Анодированный алюминий предлагается с широким спектром вариантов отделки поверхности, таких как матовая, глянцевая, текстурированная и цветная анодированная отделка, отвечающая как функциональным, так и декоративным требованиям. Кроме того, этот процесс не наносит вреда окружающей среде, так как при его проведении не используются вредные выбросы и не образуются опасные отходы, а значит, он является экологически безопасным методом обработки металла.

Самодельное анодирование алюминия - доступный метод экспериментов с отделкой металла для тех, кто этим интересуется, но такое занятие требует осторожного обращения с химическими веществами и электрооборудованием. Независимо от того, идет ли речь о профессиональном производстве или о домашних DIY-проектах, прозрачный анодированный алюминий - это фантастический выбор благодаря своей прочности и выносливости, а также универсальности и долговечности.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Каковы основные преимущества прозрачного анодированного алюминия?

Прозрачный анодированный алюминий обладает превосходной коррозионной стойкостью, а также устойчивостью к царапинам и служит дольше. Он устойчив к выцветанию, подходит для архитектурных, промышленных и бытовых применений, естественным образом сохраняет металлический блеск и не требует особого ухода.

2. Есть ли разница между анодированным алюминием и краской или другими покрытиями на алюминии?

Анодированный алюминий создает защитный оксидный слой, который прочно держится на поверхности металла, поэтому он служит дольше и не отслаивается и не скалывается, как краска или лак. В свою очередь, окрашенный или покрытый лаком алюминий все равно имеет отдельный слой, который со временем может стираться.

3. Можно ли окрашивать анодированный алюминий?

Анодированный алюминий может быть окрашен как погружением в красители, так и электрохимическим окрашиванием с помощью солей металлов. Среди наиболее часто используемых цветов анодированного алюминия - черный, золотой, бронзовый, красный, синий и зеленый.

4. Можно ли безопасно проводить анодирование в домашних условиях?

Анодирование можно выполнить и самостоятельно, но в этом случае необходимо соблюдать строгие меры безопасности. Однако работа с серной кислотой, электрическим током и другими химическими веществами может представлять опасность. Безопасность здесь обеспечивается использованием защитных средств, работой в хорошо проветриваемом помещении, а также правильной нейтрализацией и утилизацией.