Анодирование алюминия

Широко известное даже неспециалистам анодирование алюминия – это электрохимический процесс изменения поверхностной структуры металла, позволяющий защитить ее от образования пленки из окислов. Помимо этого, после защитной обработки улучшается внешний вид заготовки и ее способность противостоять механическим воздействиям (царапинам, в частности).

Одновременно повышается прочность и срок эксплуатации анодированных изделий и улучшается целый ряд других характеристик (включая адгезию и разнообразие расцветок).

Анодирование алюминия в основном используется в трех целях:

  • для антикоррозийной и механической защиты металлических поверхностей;
  • в декоративных целях – анодированные алюминиевые сплавы приобретают характерную текстуру, и, добавляя красящие вещества в  электролит, можно получить долговечные неабразивные цветные покрытия на поверхности;
  • создать изолирующий слой на алюминиевой фольге, который затем можно использовать для изготовления конденсаторов.

Анодирование в основном используется для алюминия и его сплавов, но может также использоваться для некоторых типов стали, титана и магниевых сплавов.

 

Принцип анодирования алюминия

Для проведения этой процедуры потребуется особый состав – электролит, в качестве которого используется серная кислота. В готовом электропроводящем растворе в свободном состоянии присутствуют противоположно заряженные ионы. За счет электрического поля, создаваемого источником постоянного напряжения, эти частицы приходят в движение. Порядок происходящих при этом процессов может быть представлен так:

  1. К подлежащей анодированию алюминиевой детали подсоединен плюс от источника питания.
  2. Его минус подключается к специальной пластине, помещенной на дно емкости с раствором электролита.
  3. Под действием разности потенциалов в цепи протекает ток, заставляющий положительные частицы притягиваться к отрицательно заряженной пластине.
  4. Отрицательные же ионы, напротив, начинают смещаться в сторону алюминиевой детали.

Электрохимическая реакция, сопровождающаяся уменьшением на поверхности алюминия положительных ионов, приводит к образованию пористой структуры. В результате элементы Al объединяются с отрицательно заряженными ионами O2, образуя оксидную пленку. Ее называют барьерным слоем, обеспечивающим надежную защиту от окисления и воздействия других реагентов.

Особенности процедуры анодирования алюминия

Для подготовки алюминия к анодированию его поверхность прежде тщательно очищается от остатков грязи, а затем ополаскивается чистой водой. Вслед за этим заготовку помещают в ванну с электролитическим раствором и подсоединяют электроды, как это было описано ранее. После этого останется только включить источник постоянного тока и наблюдать за протеканием реакции. При этом обращается внимание на следующие моменты:

  • Чем дольше протекает реакция – тем больше пор образуется на обрабатываемой поверхности.
  • Для обычных, не структурированных покрытий глубина составляет до 10 мкм.
  • Как только нужная степень анодирования алюминия достигнута – процесс можно остановить.
  • Состояние поверхности фиксируется простым промыванием в теплой и чистой воде.

В результате получается деталь с твердым и надежным покрытием Al2O3, способным противостоять любым химическим воздействиям и устойчивым к механическим повреждениям. Пленочное соединение Al2O3 уступает по прочности разве только алмазам. Посуда, изготовленная с применением технологии анодирования, считается очень надежной и долговечной (фото сверху).

Технологии анодирования и типичные ошибки

Среди известных методик обработки этим способом выделяют «теплое» и «холодное» анодирование алюминия. «Теплая» процедура применяется в тех случаях, когда после ее окончания предполагается окраска поверхности. Ее специфика заключается в отсутствии четких ограничений на температуру раствора, в котором протекает электрохимический процесс.

Обратите внимание: Допускаются ее повышенные значения, но не более 50 градусов выше нуля.

 

«Холодное» анодирование предполагает организацию того же процесса формирования кристаллической оксидной пленки, как и в предыдущем варианте. Существенное отличие – температура раствора в этом случае не должна превышать 5-ти градусов. Особенность метода – в ускоренном наращивании анодного покрытия на поверхности алюминия (если ее сравнивать с тем же показателем для раствора с помещенной в него пластиной).

 

Занимаясь оксидированием алюминия в домашних условиях, начинающие пользователи допускают следующие характерные ошибки:

 

  • Применение при подготовке электрической цепи скруток и не соответствующих требованиям нормативов зажимов.
  • Использование катодной пластины, по размеру меньшей, чем обрабатываемая заготовка (ее площадь должна быть хотя бы в два раза больше).
  • Неправильно подобранное значение анодного тока.

 

Пользователи, способные избежать этих типичных ошибок, могут рассчитывать на положительный результат своих экспериментов.

 

Спецпокрытие76 предлагает свои услуги по анодированию алюминия, как частным лицам, так и организациям.