Зачем нужно анодирование алюминиевых сплавов?

Я знаю, что вы заботитесь о том, чтобы алюминиевые детали служили дольше и выглядели лучше. Анодирование позволяет сделать это быстро.

При анодировании на алюминий наносится твердый оксидный слой. Этот слой противостоит коррозии и износу.

Теперь давайте разберемся, почему и как это важно.

Как анодирование повышает коррозионную стойкость?

Хочу рассказать о том, как я чинил проржавевшие ворота. Алюминиевые прутья выглядели тусклыми и покрытыми язвами. Простое анодирование могло бы этого избежать.

Анодирование образует оксид алюминия, который защищает основной металл от коррозии.

Проблема коррозии

Алюминий - реактивный материал. В голом виде он естественным образом образует оксид алюминия. Но этот слой тонкий и может стираться. Под воздействием соли или кислоты на голом алюминии образуются ямки. Это ослабляет детали и приводит к поломке.

Как анодирование помогает

Для анодирования используется электролитическая ванна. Алюминиевые детали становятся анодом (положительным электродом). Под действием электричества образуется более толстый оксидный слой. Этот слой более прочный и однородный, чем естественный оксид. Он действует как барьер, не позволяющий воде, соли и воздуху проникать в металл. Этот барьер гораздо лучше противостоит коррозии.

После анодирования добавляются этапы герметизации, которые закрепляют слой. Это делает его еще более прочным по отношению к воде и химическим веществам.

Таблица: Уровни защиты от коррозии

Чем толще оксид, тем лучше он работает. Типы II и III дают большой скачок в защите от коррозии.

Почему это важно

Благодаря улучшенной коррозионной стойкости детали служат дольше. Они нуждаются в меньшем обслуживании. Это экономит деньги и время. Кроме того, оборудование всегда выглядит как новое.

Каковы общие процессы анодирования сплавов?

Помню, один клиент попросил ярко-черные детали. Я рассказал им о различных видах анодирования. Каждый из них подходит для разных целей.

Распространенными типами анодирования являются типы I, II и III. Они различаются по химическому составу, толщине и отделке.

Разделение на типы

• Тип I (анодирование хромовой кислотой)
  Использует хромовую кислоту. Тонкий оксид, менее 5 мкм. Мягкий и хорошо работает с высокопрочными сплавами. Хорош там, где важны размеры и термообработка должна оставаться неизменной.

• Тип II (сернокислотное анодирование)
  Самый распространенный. Используется сернокислая ванна. Оксидный слой 8-25 мкм. Хорошо принимает краситель для окраски. Хорошая обработка поверхности и защита для большинства деталей.

• Тип III (анодирование с твердым покрытием / твердое анодирование)
  Холодная серная кислота или органическая ванна. Оксид более 25?мкм, часто 50-100?мкм. Очень твердый. Идеально подходит для обеспечения износостойкости. Из-за толстого слоя можно уменьшить размеры.

Другие методы

Также есть анодирование борно-серной кислотой. Он более мягкий и экологичный. Он дает слой толщиной около 8 мкм с хорошей защитой от коррозии и некоторой твердостью.

Некоторые магазины добавляют пигментные красители или соли металлов после анодирования для придания цвета или электропроводности. Это не отдельные типы процессов, а общие этапы.

Таблица: Сравнение процессов

Почему стоит выбрать каждый тип

• Необходим тонкий слой: Выберите тип I или борный вариант.
• Цвет и внешний вид: Лучше всего подходит тип II.
• Износ и долговечность: Предпочтительно тип III.

Как анодирование влияет на твердость и износ поверхности?

Когда я работал над проектом скользящего рельса, детали быстро изнашивались. Твердое анодирование значительно сократило износ.

Анодирование повышает твердость поверхности и снижает износ за счет образования плотного оксидного слоя.

Что такое твердость поверхности?

Твердость - это то, насколько поверхность устойчива к царапинам и вмятинам. При анодировании металлический алюминий превращается в оксид алюминия (глинозем). Он гораздо тверже металла.

Измерение твердости

• Тип II дает около 20-30 HV (твердость по Виккерсу).
• Твердое покрытие типа III может достигать 300-500?HV.
• Необработанный алюминий имеет напряжение всего 20-60 HV.
• Оксид твердый, иногда почти такой же твердый, как инструментальная сталь.

Как это помогает при износе

Твердый слой противостоит истиранию. Когда две детали скользят, оксид противостоит царапинам и удерживает детали от сцепления. В некоторых случаях он также снижает трение. Например, твердое покрытие с пленкой PTFE может быть самосмазывающимся.

Таблица: Сравнение твердости

Когда это важно

• Движущиеся части, такие как шестерни, подшипники, рельсы
• Режущие или штамповочные инструменты
• Детали, подвергающиеся контакту или ударам
• Энергетическое оборудование, клапаны, поршни

Твердое анодирование продлевает срок службы. Оно сокращает время простоя и расходы.

В каких отраслях наиболее выгодно использовать анодированные алюминиевые сплавы?

Я работал с клиентами в области солнечной энергетики, транспорта и телекоммуникаций. Все они используют анодированный алюминий благодаря его преимуществам.

Многие отрасли промышленности используют анодированный алюминий для защиты от коррозии, износостойкости и эстетики.

Ключевые отрасли промышленности

1. Аэрокосмическая и оборонная промышленность
   Им нужны детали, устойчивые к коррозии на высоте. Им также нужны твердые поверхности в конструкциях самолетов и крепежных элементах.

2. Автомобильная промышленность и транспорт
   Такие детали, как обшивка, направляющие, радиаторы и колесные диски, должны иметь долгий срок службы и привлекательный внешний вид. Анодированные поверхности справляются с дорожной грязью и ультрафиолетом.

3. Строительство и архитектура
   Оконные рамы, навесные стены, солнечные модули. Им нужен цвет, устойчивость к атмосферным воздействиям и низкая стоимость обслуживания.

4. Потребительская электроника
   Корпуса телефонов, чехлы для ноутбуков, детали для фотоаппаратов. Они должны быть приятными на ощупь, устойчивыми к царапинам и цвету.

5. Промышленное оборудование
   Машины, клапаны, пресс-формы. Им необходима износостойкость. Твердое покрытие помогает движущимся частям и инструментам.

6. Энергетика и возобновляемые источники энергии
   Стойки для солнечных батарей, ветровые рамы, детали насосов. Они работают на открытом воздухе в сложных условиях.

Таблица: Отраслевые преимущества

Почему эти отрасли промышленности нуждаются в анодировании

• Они работают в суровых условиях. Покрытие защищает металл.
• Они хотят, чтобы детали служили долго и не требовали особого ухода.
• Им нужен постоянный внешний вид.
• Их детали должны быть прочными и долговечными.

Заключение

При анодировании алюминия образуется прочный, твердый оксид. Это повышает коррозионную стойкость, износостойкость и внешний вид. Различные типы подходят для разных потребностей. Отрасли промышленности, от аэрокосмической до производства потребительских товаров, получают большую выгоду. Выберите правильный тип и уплотнение для достижения наилучших результатов.