Что такое анодирование? Полное руководство по процессу финишной обработки металла

Если вы спросите обычного человека “что такое анодирование”, скорее всего, он не будет знать его значения. Анодирование – это электрохимический процесс, изменяющий металлические поверхности для создания тонкого слоя.

Кроме того, этот слой обладает увеличенной стойкостью, в основном используется для алюминия и нержавеющей стали. Известное как покрытие оксида алюминия, оно существует с середины 20 века.

Рассматривая методику, этот статья охватывает его определение, типы, применения и этапы процесса.

Как работает анодирование?

Рисунок 1 – Система работы анодирования

Многие люди не понимают, как работает анодирование и как определить, анодирован ли алюминий или его использование. Здесь представлен руководство по его работе и использованию.

Анодирование создает оксидный слой на металлах. Материал помещают в химическое раствор и через него проходит электричество, создавая защитное покрытие.

Процесс закалки улучшает как прочность, так и внешний вид, создавая поверхность, устойчивую к износу, коррозии, химикатам и теплу.

Анодирование имеет два основных этапа. Сначала металлическая подложка химически очищается. Затем происходит электрохимическая реакция. Электрический ток создает оксидную пленку на поверхности и молекулы кислорода реагируют с металлическими ионами для образования новых атомных связей между ними.
Жесткий защитный слой окружает металлический подложку. Ионы металла из сплава могут быть включены в покрытие, и его оксидный слой предотвращает химическую коррозию, обеспечивая электрическую изоляцию.

Анодированная поверхность может быть декоративной и обладать высокой защитой от окисления, в сочетании с прочным внешним покрытием, которое не царапается легко; его новая поверхность также обладает прочной молекулярной связью с подложкой.

Типы анодирования

Различные типы анодирования существуют в индустрии металлообработки. Каждый из них предлагает уникальные преимущества для конкретных проектов и применений.

· Серная кислота анодирования

Серная кислота анодирования экономична и широко используется для отделки алюминия. Известна как обычная или тип II анодировка, у нее много приложений в отраслях, таких как потребительская, аэрокосмическая и промышленная.

KDMFAB обычно использует этот метод. Толщина варьируется от 0 до 15 мкм (0-1/16 дюйма), и серная кислота анодирования использует серную кислоту в качестве электролита. Кислотная ванна экономична и легко контролируется, но не зависит от температуры.
Отключите питание, и ванна переходит в режим ожидания, избавляя от необходимости использования оборудования, такого как электро-и электрохимические ванны. Анодирование улучшает стойкость к коррозии и запечатывает алюминиевые поверхности твёрдым оксидным слоем на всех сплавах.

Красители могут использоваться для декоративного окрашивания и идентификации поверхностей деталей в зависимости от конечного применения. Толстые прозрачные слои обеспечивают статическое управление скольжением и являются твёрдыми и скользкими.

· Хромовая кислота анодирование

Тип I или хроматирование конверсия покрытия использует ванны кислот, такие как сульфат или хромовая, для создания хромовая кислота анодирование.
Такое отделка обеспечивает прочное металлическое покрытие, лучшую окраску и однородность покрытия. Хромовая кислота анодирование образует ультратонкие слои на цинковых или алюминиевых поверхностях.

Толщина составляет от 0 до 25 нм (1/1000 дюйма) идеальна для изделий, требующих прочности, например, в условиях эксплуатации воздушных судов.

Хромовая кислота анодирование улучшает защиту от коррозии для алюминиевых и цинковых поверхностей и обеспечивает более высокие электроизоляционные свойства.
Традиционные методы производят более тонкие слои чем “сельнокислотная анодировка“ типа III или “герметичная”, которая также называется твердая анодировка.

Для проектов требующих высокую прочность и твердые поверхности, этот метод подходит наилучшим образом так как он требует толстые электроды для высоких напряжений и смазочные способности. Электролит имеет простое обслуживание, хорошую электрическую и теплопроводность.

Твердая анодировка включает металлургическую связь и использование серной кислоты–электролита с более высоким напряжением тока, обычно в диапазоне от 18 до 30V.

Твердая анодировка предлагает широкий выбор цветов и отделок в диапазоне от металлических до почти непрозрачно черных, что делает его подходящим для компонентов в авиационной, автомобильной и морской инженерии.

Сравнение типов анодирования

Преимущества анодирования!

Рис. 3 – Преимущества анодирования

Анодирование обходится дешевле, чем другие покрытия, предлагающие преимущества, такие как устойчивость к коррозии и долговечность. Улучшенная адгезия к краскам и красителям также является плюсом, что позволяет достичь эстетических эффектов на некоторых сплавах. Давайте подробнее изучим эти преимущества.

Улучшенная устойчивость к коррозии:

Анодирование улучшает устойчивость к коррозии, и неокрашенным материалам необходимы специальные антикоррозионные тактики.
Тонкий оксидный слой образуется на поверхности, предотвращая попадание влаги в материал и улучшая стойкость. Анодированные поверхности устойчивы и стойки к износу.

Анодированные поверхности корродируют медленнее чем алюминий в наружных условиях, особенно в влажных климатических условиях или прибрежных районах, для увеличения стойкости к коррозии.

Увеличенная стойкость:

Анодные пленки прочнее по сравнению с обычными покрытиями, анодирование обеспечивает защиту от внешних воздействий, которая может выдержать повседневный износ а также предотвращает окисление после обработки.

Однако эта свойство важно для изделий с открытыми поверхностями, а обработанные или отлитые детали требуют прочной отделки. Анодирование удовлетворяет потребности как в эстетическом качестве так и практических требований; некоторые виды анодирования уделяют еще большее внимание адгезии и стойкости к коррозии.

Изделиятребующие защиты от износа и долговечности выигрывают от анодирования, а другие обеспечивают улучшенное эстетическое качество.

Лучшая адгезия для красок и красителей:

Анодированные пленки улучшают адгезию к покрытиям типа красок или красителей, предоставляя основу для добавления цветных отделов. Технологии такие как кислотные красители добавляют различные цвета и приводят к лучшему внешнему виду продукции.

Яркие оттенки создаются без изменения структуры детали, а анодированные поверхности хорошо принимают краски и органические покрытия.

Химическое анодирование обеспечивает лучшую адгезию чем предварительная покраска алюминия или стали. Цветное анодирование минимизирует подготовку поверхности и чистку, снижая риск коррозии от забытых участков.

Эстетическое качество:

Анодирование алюминия улучшает привлекательность и может использоваться в архитектурных элементах или малых металлических компонентах. Окрашивание в аноде не выцветает и не разрушается в определенных условиях.

УФ свет не влияет на анодированные пленки так же как обычные покрытия
Многиефирмыпредлагаютуслугианодирования, которыеподходятдлянаружноймебелиисветильников,атакжесложныедизайнымогутбытьнанесенынаалюминийидругиеметаллыдлявизуальныхэффектов.

Разнообразие материалов:

Анодные плёнкимогутбытьнанесенынаразличныематериалы, такиекаканодированная нержавеющая сталь,алюминийититан.

Многиепроектытребуютанодирования, процессработысалюминиемидругимиметаллами;однакопокраскаидругиепокрытиямогутнеобеспечиватьхорошейзащитыотизноса.Этиплёнкипредлагаютальтернативныерешениядлянекоторыхметаллов.

Нанесение анодных плёнок может быть выполнено несколькими способами, такими как погружение в электролитические ванны и процессные покрытия, даже на нержавеющей стали.

Специальные техники, такие как анодирование военного уровня, повышают сопротивление к износу и улучшают долговечность деталей.

Низкая стоимость:

Анодированиепредставленовразличныхформахииспользуетсячерезбыстрые, партийныеилиоптовыепроцессывзависимостиотпотребностейвпроизводительности. Анодированиечастоболееэффективносточкизрениястоимости, чемдругиепокрытиятипапорошковойкраскиилиаэрозольнойкраскииэлектропокрытия.
Критические компоненты могут требовать более высокого уровня защиты, и анодирование по-прежнему может быть наиболее доступным выбором; многие компании предлагают анодные пленки с разумными сроками поставки.

Анодирование – это относительно недорогое решение, и некоторые поставщики предлагают его в тот же день, что делает их отличными для быстрой разработки и производства.

Экологически чистый подход:

Анодирование является экологически безопасным вариантом и имеет меньшее загрязнение и опасные отходы по сравнению с другими методами.

Анодные пленки не требуют специальной утилизации, и используют безопасные процессы и материалы, такие как алюминий. Внутризаводская обработка сокращает время производства и энергопотребление.

Большинство процессов анодирования используют алюминиевые электролитические ванны. Вы можете узнать больше о процессе и рисках в Интернете.

Анодные пленки имеют множество преимуществ и обеспечивают большую стойкость к коррозии по сравнению с другими покрытиями. Обратитесь к услугам анодирования, чтобы узнать больше, посетив KDMFab для получения экспертных советов по анодированию по сравнению с электропокрытием, покрытиям краской и анодированной стали и другим металлам.

Применение анодирования

Рисунок 4 – Применение анодирования

Что такое анодирование? Более не является для вас неизвестным теперь, для процесса требуется электрический ток для прохождения через металл, который создает окисные слои на поверхности. Изначально это использовалось для создания стойких к коррозии покрытий алюминия и других металлов.

Теперь же оно находит более широкое применение благодаря прочности, цвету и разнообразию покрытий. Популярность увеличилась во многих отраслях.
Защитные оксидные слои из алюминия долговечны и предотвращают коррозию. Применение анодирования обнаруживается в авиационной, автомобильной, спортивной отраслях и в архитектуре и строительстве.

§ Авиационная промышленность

Авиационной отрасли требуются надежные компоненты с высокоустойчивыми защитными покрытиями, способными справиться с экстремальными перепадами температуры.

Алюминий важен своим соотношением веса и прочности, что делает его подходящим для деталей, находящихся в условиях повышенной нагрузки, таких как крылья и двигатели. Благодаря высокой теплопроводности алюминия, анодированные детали могут дольше служить как в обычных, так и в экстремальных условиях.

Титановое анодирование обеспечивает прочность, защиту и вариативность отделки. Процессы покрытия для деталей из алюминия создают различные отметины для идентификации.

§ Автомобильная промышленность

Автомобильная промышленность полагается на анодирование для создания защитных компонентов. Производители используют алюминий в производственном процессе, а также в кузовных деталях, панелях, рамах и конструкциях.

Анодирование обеспечивает устойчивую к царапинам поверхность и твердость покрытия, которая зависит от сплава и обработки.

Поверхность с анодированным покрытием повышает долговечность компонентов и обеспечивает равномерное окрашивание, которое достигается при помощи процессов хромирования с твердым покрытием и процесса Alocrom, являющихся примерами.

Покрытия предлагают декоративные и функциональные поверхности, позволяя компонентам лучше работать и дольше служить. Затраты на обслуживание снижаются, а визуальные характеристики улучшаются, при этом цветные элементы продукции могут быть достигнуты с помощью анодирования.

§ Архитектурная и строительная отрасль

Архитектурным проектам необходимы особые покрытия на алюминиевых поверхностях, так как они обеспечивают защиту от коррозии и улучшают внешний вид.

Анодирование является предпочтительным вариантом и обладает большей устойчивостью к погодным условиям и улучшенной долговечностью. Анодированные поверхности устойчивы к ультрафиолетовым лучам, химическим веществам на дорогах и пыли/ почвенным частицам, создавая эффект “сотового“.
Устойчивость к воздействию атмосферных условий улучшена для использования на улице, и дисколорации, а также трещины уменьшены по сравнению с краской или порошковым покрытием. Покрытия анодирования предлагают разнообразие цветов, что делает его популярным для современного дизайна зданий и внешних облицовочных стен.

§ Промышленность потребительской электроники

Анодирование имеет стойкие свойства и часто используется в потребительской электронике. Тщательное тестирование происходит в процессе производства продукции, такой как мобильные телефоны.

Неконтролируемые низкочастотные электромагнитные волны и электростатический заряд могут привести к повреждению незащищенных устройств в суровых условиях.

Анодированные части служат защитным барьером и уменьшают повреждения. Корпус из алюминиевого сплава сочетается с литьем под давлением и горячими формовочными процессами.

В аэрокосмических компонентах также используются анодированные детали, потому что они помогают идентифицировать продукцию посредством различных поверхностных отметок.

§ Спортивная и развлекательная промышленность

Анодирование полезно в спортивной и развлекательной промышленности благодаря его свойствам анти–оксидации. Гравированные компоненты для спортивного оборудования имеют преимущества, и анодирование предлагает потенциал дизайна с тонкими деталями.

Современные тренды производства спортивных товаров и настройки требуют этого. Обработанные по технологии анодирования детали нуждаются в устойчивости к износу и разрыву, таким как рамы двигателя и внешние компоненты, в то время как лыжная техника испытывает нагрузку от водяных материалов.
Анодирование предлагает сильные, привлекательные преимущества в различных отраслях, и его эффекты измеряются научно с помощью тестов, которые оценивают устойчивость к истиранию, темп кипения и точки осыпания.

Анодирование и его потенциальные преимущества всегда должны быть учтены с учетом таких факторов, как стойкость к коррозии, чтобы оценить эффекты перед производством.

Для защиты автомобиля, изготовления аэронавигационных частей и разработки спортивного оборудования вы можете обратиться к KDMFab, чтобы узнать о анодировании алюминия дома!

Анодирование против других процессов обработки металла!

Возможно, вы слышали о процессе анодирования. Что это такое на самом деле? Как он сравнивается с другими процессами обработки металла? Мы готовы ответить на эти вопросы и обеспечить получение наилучших результатов для вашего продукта.

Давайте рассмотрим различия между анодированием, гальванизацией, порошковым напылением и покраской.

· Сравнение с гальванизацией:

Гальванизация применяет тонкий защитный слой. Слой является электропроводящим материалом, наносимым на металлические поверхности, такие как медь и цинк.
Электроплатинг требует до 16 дней для завершения, что делает его более времязатратным по сравнению с другими процессами, и это является основной точкой сравнения.

С другой стороны, у него есть два основных преимущества – работа с широким спектром материалов по более низкой стоимости – а его главным недостатком является его толщина.

· Сравнение с порошковой окраской:

Порошковая окраска — это процедура сухой отделки для создания прочных, легких слоев, которые защищают металлические поверхности, такие как алюминий и сталь.

Процесс экономичен и подходит для различных металлических отделочных работ, обеспечивает защиту изделий и их декоративное оформление.

Один из преимуществ по сравнению с анодированием — это цветовые преимущества. Однако она не может конкурировать с антикоррозионной защитой от соляного тумана анодирования.

Одним из основных недостатков является дублирование цвета. Цвета могут быть трудны для воспроизведения, особенно для более светлых оттенков, и проблема может быть связана с консистентностью цвета.

· Сравнение с покраской:

Покраска доступна и универсальна, ее основное предназначение — длительная защита, и она используется как в промышленном производстве, так и для художественных установок. Недостатком покраски является низкая долговечность, чувствительность к ультрафиолетовому излучению и коррозийная стойкость.

Ремонт и покраска чаще требуются, но процессы анодирования и порошковой окраски более экономичны. Если ваш проект требует защиты от ультрафиолетовых лучей и воздействия окружающей среды, рассмотрите другие процессы, чем покраска.

Сравнение процессов металлической отделки

Вывод

Теперь вы узнали, “что такое анодирование”. Вы понимаете, как это работает и какие виды доступны. Сложные компоненты, такие как детали для самолетов, требуют особого внимания. Различные материалы требуют различных уровней безопасности, и балансирование расходов и результатов крайне важно для обеспечения максимальной безопасности.

Вам необходима вся эта информация, чтобы принять решение и сравнить анодирование, электролитическое осаждение и порошковую окраску. Определите лучший вариант для эстетического внешнего вида и долговечности.

KDMFab предлагает услуги по кастомной анодировке для профессионалов и домашних пользователей, для получения более подробной информации об этой услуге посетите веб-сайт.