Чому анодування алюмінієвого сплаву?

Я знаю, що ви дбаєте про те, щоб алюмінієві деталі служили довше і виглядали краще. Анодування може зробити це швидко.

Анодування додає твердий шар оксиду на алюміній. Цей шар протистоїть корозії та зносу.

Тепер давайте заглибимося в те, чому і як це важливо.

Як анодування покращує корозійну стійкість?

Хочу розповісти про те, як я ремонтував проржавілі ворота. Алюмінієві прути виглядали тьмяними та вкритими плямами. Простого анодування можна було б уникнути.

Анодування утворює оксид алюмінію, який захищає основний метал від корозії.

Проблема корозії

Алюміній хімічно активний. Якщо його залишити оголеним, він природним чином утворює оксид алюмінію. Але цей шар тонкий і може стиратися. Під впливом солі чи кислоти на оголеному алюмінії утворюється піттинг. Це послаблює деталі і призводить до поломки.

Як анодування допомагає

Для анодування використовується електролітична ванна. Алюмінієві деталі стають анодом (позитивним електродом). Електрика створює товстіший шар оксиду. Цей шар міцніший і однорідніший, ніж природний оксид. Він діє як бар'єр, який не дає воді, солі та повітрю проникати до металу. Цей бар'єр набагато краще протистоїть корозії.

Додавання етапів герметизації після анодування фіксує шар. Це робить його ще більш стійким до води та хімічних речовин.

Таблиця: Рівні захисту від корозії

Чим товщий оксид, тим краще він працює. Типи II і III дають великий стрибок у захисті від корозії.

Чому це важливо

Покращена корозійна стійкість означає, що деталі служать довше. Вони потребують менше обслуговування. Це економить гроші та час. Крім того, обладнання виглядає як нове.

Які існують загальні процеси анодування сплавів?

Пам'ятаю, як клієнт попросив яскраво-чорні деталі. Я розповів йому про різні типи анодування. Кожен з них відповідає різним потребам.

Найпоширеніші типи анодування - це тип I, II і III. Вони відрізняються за хімічним складом, товщиною та покриттям.

Розподіл за типами

• Тип I (анодування хромовою кислотою)
  Використовує хромову кислоту. Тонкий оксид, менше 5 мкм. Він м'який і добре працює на високоміцних сплавах. Добре підходить там, де розміри мають значення, а термообробка повинна залишатися недоторканою.

• Тип II (анодування сірчаною кислотою)
  Найпоширеніший. Використовується сірчанокислотна ванна. Оксидний шар 8-25 мкм. Добре приймає барвник для кольору. Хороша обробка поверхні та захист для більшості деталей.

• Тип III (анодування з твердим покриттям / тверде анодування)
  Холодна сірчана кислота або органічна ванна. Оксид понад 25 мкм, часто 50-100 мкм. Дуже твердий. Ідеально підходить для зносостійкості. Може зменшити розміри, оскільки шар товстий.

Інші методи

Існує також борно-сірчанокислотне анодування. Він м'якший і більш екологічний. Дає шар товщиною близько 8 мкм з хорошим антикорозійним захистом і деякою твердістю.

Деякі магазини додають пігментні барвники або солі металів після анодування для отримання кольору або електропровідності. Це не окремі типи процесів, а загальні пост-етапи.

Таблиця: Порівняння процесів

Чому варто обирати кожен тип

• Потреба в тонкому шарі: Виберіть тип I або борний варіант.
• Колір і зовнішній вигляд: Найкраще підходить другий тип.
• Зносостійкість і довговічність: Перевага надається типу III.

Як анодування впливає на твердість поверхні та знос?

Коли я працював над проектом розсувних рейок, деталі швидко зношувалися. Жорсткий крок анодування значно зменшував знос.

Анодування підвищує поверхневу твердість і зменшує знос завдяки утворенню щільного оксидного шару.

Що таке поверхнева твердість?

Твердість - це те, наскільки сильно поверхня протистоїть подряпинам або вдавленням. Анодування перетворює металевий алюміній на оксид алюмінію (глинозем). Він набагато твердіший за метал.

Вимірювання твердості

• Тип II дає близько 20-30 HV (твердість за Віккерсом).
• Тверде покриття типу III може сягати 300-500 гігавольт.
• Необроблений алюміній має температуру лише 20-60°C.
• Оксид твердий, іноді майже такий же твердий, як інструментальна сталь.

Як це допомагає при зносі

Твердий шар протистоїть стиранню. Коли дві деталі ковзають, оксид запобігає утворенню подряпин і не дає деталям зчепитися. У деяких випадках він також знижує тертя. Наприклад, тверде покриття з плівкою PTFE може бути самозмащувальним.

Таблиця: Порівняння твердості

Коли це важливо

• Рухомі частини, такі як шестерні, підшипники, рейки
• Ріжучі або штампувальні інструменти
• Частини, що контактують або піддаються удару
• Енергетичне обладнання, клапани, поршні

Тверде анодування подовжує термін служби. Це скорочує час простою і витрати.

Які галузі отримують найбільшу користь від анодованих алюмінієвих сплавів?

Я працював з клієнтами в сонячній, транспортній та телекомунікаційній галузях. Всі вони використовують анодований алюміній за його переваги.

Багато галузей промисловості покладаються на анодований алюміній для захисту від корозії, зносостійкості та естетики.

Ключові галузі

1. Аерокосмічна та оборонна промисловість
   Їм потрібні деталі, стійкі до корозії на висоті. Їм також потрібні тверді поверхні в авіаційних конструкціях і кріпленнях.

2. Автомобільна промисловість і транспорт
   Такі деталі, як обшивка, рейки, радіатори та диски, повинні мати довгий термін служби та гарний вигляд. Анодовані поверхні стійкі до дорожнього бруду та ультрафіолету.

3. Будівництво та архітектура
   Віконні рами, навісні стіни, сонячні модулі. Їм потрібен колір, стійкість до погодних умов і низький рівень обслуговування.

4. Побутова електроніка
   Корпуси телефонів, корпуси ноутбуків, деталі фотоапаратів. Вони повинні бути приємними на дотик, стійкими до подряпин і мати гарний колір.

5. Промислове обладнання
   Машини, клапани, форми. Їм потрібна зносостійкість. Тверде покриття допомагає рухомим частинам та інструментам.

6. Енергетика та відновлювані джерела енергії
   Сонячні батареї, вітрові рами, деталі насосів. Вони працюють на відкритому повітрі в складних умовах.

Таблиця: Переваги галузі

Чому ці галузі потребують анодування

• Вони мають справу з суворими умовами навколишнього середовища. Покриття захищає метал.
• Вони хочуть, щоб деталі служили довго і не потребували особливого догляду.
• Їм потрібен єдиний зовнішній вигляд.
• Їм потрібні міцні та довговічні деталі.

Висновок

Анодування алюмінію додає міцний, твердий оксид. Це підвищує стійкість до корозії, зносу та покращує зовнішній вигляд. Різні типи відповідають різним потребам. Від аерокосмічної галузі до виробництва споживчих товарів це має велике значення. Виберіть правильний тип і ущільнення для досягнення найкращих результатів.