Home eloksiranje aluminija: procesna tehnologija

Zunanja obdelava kovinskih zlitin se pogosto uporablja na različnih področjih, da se zagotovijo dekorativne in zaščitne lastnosti. Anodizacija (anodna oksidacija ali oksidacija) prav tako omogoča oblikovanje struktur in delov s posebnimi estetskimi ali tehnično-operativnimi lastnostmi z oblikovanjem filmske obloge. Običajno so takšni procesi organizirani v proizvodnji in gradbeništvu, v vsakdanjem življenju pa je mogoče poenostaviti eloksiranje aluminija. Doma je ta proces organiziran z uporabo razpoložljivih kemičnih materialov in s tem povezane tehnične opreme.

Pregled tehnologije

Postopek eloksacije je sestavljen iz več korakov postopka, vključno z mehanskimi in kemičnimi pripravki, neposrednim ustvarjanjem premazov in, če je potrebno, popravljanjem in izboljšanjem proizvoda. Primarna obdelava se izvaja z namenom, da se odpravijo praske, praske, udrtine in druge napake na površini, ki ne omogočajo kvalitativne izvedbe. Zlasti barvno eloksiranje aluminija zahteva maksimalno gladkost površin obdelovanca, kar mu omogoča, da daje naravni sijaj šimerju. Obdelava poteka z brušenjem in poliranjem, toda velike abrazive je treba zavreči. Najboljša možnost bo čutiti in čutiti kroge. Že na tej stopnji je mogoče predvideti elemente kemijske priprave - npr. Kot polirna pasta se uporablja dunajsko apno ali isti aluminijev oksid. Včasih se kemična elektropoliranje izvaja na posebni opremi.

Kar se tiče neposredne kemijske priprave, se izvaja preko postopkov razmaščevanja, dekapiranja in čiščenja. Že pri postopku anodizacije lahko izvedemo obarvanje ali zbijanje. Tudi v domači sferi se ta način obdelave pogosteje uporablja za dekorativno spreminjanje barve. Anodizirni aluminij vam omogoča obdelavo z svetlo sivimi, črnimi, rdečimi, modri in drugimi odtenki. Ločeno kategorijo palet zasedajo barve, ki posnemajo - na primer, z učinkom staranja ali »pod bronami«.

Priprava elektrolitov

Doma, kot je že bilo omenjeno, je zaradi omejene razpoložljivosti kemičnih materialov treba uporabiti poenostavljene metode organiziranja procesa. Predvsem kompromis je na fazi priprave elektrolitov. Najpogosteje domači obrtniki v ta namen uporabljajo raztopino žveplove kisline, razredčene v destilirani vodi. Lahko je omejena na vodo iz pipe, vendar se lahko barvno eloksiranje aluminija v tem primeru izkaže za slabe kakovosti - zlasti z jasnimi znaki neenakomerne obloge. Samo destilirana tekočina bo zagotovila porazdelitev optimalne gostote toka po celotni površini dela.

Žveplovo kislino lahko kupite v avto trgovinah. Odprto se prodaja za polnjenje baterijskih vložkov z elektrolitsko zmesjo. Potrebno je pridobiti sestavine za svinčeve baterije, ki se prodajajo v razredčenem stanju z gostoto približno 1,27 grama na 1 m3. Zmešajte to kislino destilirana voda potrebo v razmerju 1: 1. To pomeni, da pri pripravi elektrolita s polnjenjem 10-litrske kopeli potrebujemo posodo z žvepleno kislino s prostornino 5 litrov in enako količino čiste vode. In že na stopnji redčenja obeh komponent je treba upoštevati varnostne ukrepe, s katerimi je aluminij eloksiran. Doma, brez posebne zaščite, lahko dobite opekline v procesu mešanja vode in žveplove kisline. Ostro dodajanje tekočine v korozivno okolje bo povzročilo vrelišče z izpustom brizg. Zato je pomembno, da dodamo vodo v kislino, tako da voda teče počasi in v tankem toku.

Priprava anodizacijske posode

Anodiranje se izvaja v rezervoarju z elektrolitom, ki ga je treba pripraviti v posebnem vrstnem redu. Za velike strukture ali dele morate uporabiti kopel, prav tako iz aluminija. Majhni kosi se obdelujejo v posodah, loncih ali bazenih, ki so lahko izdelani iz plastičnih mas. Včasih je neustrezna glede na značilnosti posode dodatno prekrita z listi te kovine. Optimalno, če sta dno in stene zaprta z aluminijasto plastjo. To vam omogoča enakomerno porazdelitev toka, da pokrije vse strani obdelovanca. Nato je treba rezervoar izolirati od zunaj. Dejstvo je, da eloksiranje aluminija doma ne dopušča natančnega nadzora termičnega načina ohišja posode in njene vsebine. Zato je potrebno predhodno segrevati strukturo z uporabo penaste plastike debeline 2-3 cm. Če nameravate redno uporabljati eloksiranje, lahko pripravite posebno kopel s fiksacijo na profilnem tesnilnem okvirju in nalijte montažno peno.

V zaključni fazi priprave rezervoarja je izdelana vodilna katoda, ki bo povezana s kopalnico. V tem delu je treba upoštevati, da mora biti površina električnega elementa dvakrat večja od ciljne površine eloksiranega aluminija. S svojo roko lahko katodo izdelamo iz vodilnega lista, ki se odstrani iz zaščitnega ovoja debelega kabla. Tudi v tem elementu je treba zagotoviti majhne luknje, ki bodo med predelavo sprostile plin.

Pritrdilni del

Pred začetkom postopka eloksiranja mora biti del trdno pritrjen na obešalne naprave za strožji električni stik. Priporoča se uporaba aluminijastih konstrukcij ali zlitin na osnovi titana z duraluminijem kot obešalno napravo. Pritrditev se lahko izvede z uporabo vijačnih ali vzmetnih vpenjalnih mehanizmov. Za dodatno zavarovanje se pogosto uporablja in aluminij tesen žice. Deli konstrukcije, ki ne bodo sodelovali v stiku, morajo biti izolirani. To lahko naredite s polietilenskim trakom ali z lakom, odpornim na kislino. Druga metoda zahteva dodatno previdnost, saj barvno eloksiranje aluminija v domačih pogojih omogoča največjo možno izključitev dejavnikov, ki vplivajo na površino obdelovanca. To pomeni, da je treba obdelavo z lakom narediti vnaprej, površina popolnoma izsušiti. Upoštevajte tudi, da lahko ohlapen stik sistema vzmetenja s ciljnim materialom povzroči pregrevanje slednjega. Ta učinek pa bo vodil do uničenja oksidne prevleke in zmanjšanja moči uporabljenega filma.

Optimalen način obdelave

Optimalno temperaturno stanje za oksidacijo v območju od -10 do 10 ° C. Preseganje teh omejitev vključuje določena tveganja pri pridobivanju visokokakovostne barvne prevleke. Tako nizka temperatura ne dopušča, da bi domači električni sistem vzdrževal zadostno moč obdelave trenutne moči. Nasprotno pa bo povečanje toplote omogočilo, da se oblikuje gosta plast, vendar pa se film ne more izkazati tako izrazit v svojem odtenku. Vendar pa lahko eloksiranje aluminija doma v črni ali svetlo sivi barvi zelo dobro poteka v izboljšanem termičnem načinu. Druga stvar je, da se bo mehansko stanje površinske strukture obdelovanca razlikovalo na različnih področjih. To je posledica dejstva, da je v celotnem volumnu elektrolita neenakomerna porazdelitev toplote. Pozornost je treba nameniti tudi gostoti toka na anodi. Priporočljivo je ohraniti vrednost v območju od 1,6 do 4 amperov na 1 dm ² . S takim dovodom toka lahko dobimo gosto obarvani trpežni zaščitni sloj. Zmanjšanje tega kazalnika bo zagotovilo tanko plast, povečanje pa bo prispevalo k jedkanju izdelka.

Anodizacijski postopek

Do začetka postopka je treba pripraviti posodo, katodo z napajanjem, ciljni del, visečo konstrukcijo in elektrolitsko zmes. Za nastavitev toka morate priključiti električni tokokrog spremenljivi upor. V rezervoarju morata biti dva predmeta - pripravljena katoda iz svinca in gredice. Po dovodu toka se bo začel proces sproščanja kisika in del se bo povečal v zaščitnem sloju. Učinkovitost reakcije je mogoče oceniti po intenzivnosti sproščanja kisikovih mikromehurčkov, ki se bodo počasi odmikali od površine obdelovanca. Kar zadeva čas obdelave, standardna tehnologija eloksiranja aluminija za majhne elemente zagotavlja 20-30 minut. Velike praznine se obdelajo v 30-60 minutah. Ko je del temne barve, ga lahko potopimo v raztopino anilinsko barvilo s pravim odtenkom. Za obarvanje je v povprečju 15-20 minut.

Določanje rezultata anodizacije

Ko ima postavka želeno barvo, bo potrebno popraviti novo plast na površini. Potreba po dodatni ojačitvi je posledica dejstva, da ima anodizirana prevleka porozno strukturo, ki je prepustna za vodo in zrak. Zato je treba takoj po barvanju zagotoviti zaprtje mikropor. Najenostavnejši način za doseganje tega učinka je kuhanje v destilirani vreli vodi. Ta postopek traja približno 30-40 minut. Toda, če je bil postopek eloksiranja aluminija izveden pri nizki temperaturi, potem je bolje, da opustimo to metodo v korist parne kopeli. Del je pod intenzivnim vplivom parnega generatorja tudi 30 minut, potem pa se spere in posuši.

Alternativne metode

V tem primeru smo upoštevali najpreprostejšo metodo oksidacije z elektrolitom žveplove kisline. Ampak, če želite, da bi dobili višjo kakovost premaz, lahko uporabite tehnologijo eloksiranja aluminija v sulfosalicilno kislino, ki tvori tanke, vendar gosto plasti premaza. To je posledica dejstva, da ima elektrolit minimalni učinek na kovino v smislu njegove topnosti. Toda ta učinek, če je potrebno, se lahko dopolni z dodajanjem iste žveplene ali oksalne kisline aktivni mešanici. Tudi obdelava v dvokomponentnih sulfosalicilatnih medijih je zelo razširjena. Ravno nasprotno, zaradi počasnega povečanja temperature anode, omogoča vzdrževanje debelih in trajnih premazov, medtem ko ohranja majhno jakost toka.

Druga možnost je, da vam ponudimo tako imenovano metodo hladne oksidacije. V tem primeru se postopek odvija pod pogoji pod ničlo. Tveganja so bila že zabeležena z uporabo mejnih temperaturnih vrednosti, vendar se ta možnost upravičuje, če je potrebno na površini pridobiti ne dekorativno, temveč zaščitno podlago. Z drugimi besedami, hladno eloksiranje aluminija pri temperaturi okoli -10 ° C ne bo zagotovilo podrobnosti izrazitega dekorativnega sence, vendar bo njegova zunanja struktura močnejša. Toda ta metoda bo zahtevala uporabo električne opreme, ki lahko stabilno vzdržuje tok pod napetostjo večjo od 12V.

Varnostni inženiring

Kot smo že omenili, je treba pri delovanju elektrolitov upoštevati posebne varnostne zahteve. Priporočljivo je, da delate z rokavicami in očali. Hkrati bo delovni zrak tudi nevaren, zato je treba postopek organizirati v prostoru z aktivnim dovodnim in odvodnim prezračevalnim sistemom. Vse posode z eksplozivnimi in vnetljivimi zmesmi je treba odstraniti iz kopeli in električne opreme, kar zagotavlja postopek eloksiranja aluminija. Tudi doma je smiselno, da se operacija izvede ob navzočnosti ročnih sredstev za gašenje. Posebna pozornost je namenjena naknadnemu čiščenju opreme. Posodo in pomožno opremo je treba oprati v posebnih raztopinah, ostanke elektrolitov pa odstraniti.

Zaključek

Oksidacija kovin s kislinami se v glavnem uporablja kot postopek predelave v proizvodnih pogojih. Toda v zadnjem času jo navadni ljudje vedno pogosteje opazujejo. Za kaj se lahko zahteva v domači sferi tako pokritost? Anodizacija aluminija omogoča spreminjanje estetskih lastnosti materiala, v večini primerov pa se tehnologija uporablja za praktično zaščito. Visokokakovostna oksidirana plast na kovinski površini omogoča minimiziranje korozijskih procesov. V primeru aluminija so to lahko avtomobilski deli, inženirska oprema, strešne kritine in elementi drugih gradbenih konstrukcij. Obstajajo manj zapletene metode take zaščite, toda elektrokemična obdelava z anodizacijo zagotavlja večjo stopnjo zaščite kovinske konstrukcije pred zunanjimi vplivi.