Руководство по анодированию алюминия и других металлов

При изготовлении металлических деталей важно учитывать чистоту поверхности. Металлические покрытия улучшают общий внешний вид детали и помогают повысить ее эксплуатационные характеристики за счет повышения таких факторов, как коррозионная стойкость и износостойкость.

Анодирование является популярным выбором для отделки деталей из алюминия и титана, а также других цветных металлов. В этой статье мы расскажем об основах анодирования, его преимуществах и основных рекомендациях для разработчиков продуктов.

Что такое анодирование?

Анодирование — это процесс, при котором слой естественного оксида на поверхности металлической детали утолщается в анодную оксидную пленку. Эта дополнительная толщина защищает поверхность детали и улучшает внешний вид.

Наиболее часто анодированными металлами являются алюминий и титан, но этому процессу могут подвергаться и другие цветные металлы. В соответствии со стандартом анодирования MIL-A-8625 существует три различных типа анодирования:

• Тип I :использует хромовую кислоту для создания очень тонкого оксидного слоя.
• Тип II :использует серную кислоту для создания более толстого оксидного слоя, пригодного для окрашивания.
• Тип III :Использует тот же процесс, что и тип II, но создает еще более толстый оксидный слой. Это часто называют «жестким анодированием».

В рамках этих типов MIL-A-8625 существует два класса — класс 1 (анодирование без окрашивания) и класс 2 (анодирование с окрашиванием или окрашивание).

В процессе анодирования

Анодирование – это процесс, при котором металл погружают в электролитическую ванну. Погруженный в воду катод (отрицательно заряженный электрод) вызывает выделение водорода из раствора, в то время как кислород выделяется на поверхности алюминиевой детали (анод, положительно заряженный). В результате этого процесса на поверхности детали создается защитный слой оксида алюминия.

Слой оксида алюминия связан непосредственно с поверхностью детали, в результате чего получается очень прочная и долговечная отделка. Хотя существуют и другие методы цветной обработки алюминиевых деталей, такие как покраска, они, условно говоря, приводят к гораздо более слабому сцеплению с поверхностью.

Преимущества анодирования алюминия и других металлов

Анодирование алюминия, титана и других металлов имеет множество преимуществ. Эти преимущества можно разделить на четыре основные категории:

Долговечность

Анодирование металлического компонента продлевает срок его службы благодаря повышенной стойкости к истиранию и коррозии. Благодаря повышенной долговечности анодированные металлические детали изнашиваются намного дольше при установке, обращении и регулярном использовании.

Эстетика

Прозрачное анодированное покрытие может быть использовано для защиты уже приемлемого внешнего вида детали или для дополнения эстетики добавлением цвета. Хотя для точной цветопередачи и воспроизводимости требуется значительный опыт, результаты могут быть чрезвычайно желательными и выглядеть профессионально.

Здоровье и безопасность

Анодированные покрытия химически стабильны, нетоксичны и практически не оказывают вредного или опасного воздействия на землю, воздух или воду. По этой причине анодирование считается экологически безопасной процедурой. Анодированный алюминий по-прежнему можно перерабатывать так же, как и необработанный алюминий, что еще больше снижает риски для окружающей среды.

Стоимость

Анодирование металлических компонентов может привести к значительному экономическому эффекту в будущем. Анодирование обычно снижает объем долгосрочного обслуживания по сравнению с необработанным алюминием, что приводит к значительной экономии средств. Кроме того, хотя химические реакции, лежащие в основе процесса анодирования, сложны, сам процесс является относительно недорогим.

Общие области применения и рекомендации по анодированию

Анодирование используется в строительной, аэрокосмической и легкой промышленности. Анодированные металлы можно найти в экстерьерах зданий, таких как навесные стены и крыши, в интерьерах, таких как потолки и полы, а также на лестницах и эскалаторах. Спутники также обычно имеют анодированные компоненты, что помогает им функционировать в суровых условиях космического пространства. Бытовая электроника, такая как ноутбуки, смартфоны и смарт-часы, также обычно имеет анодированное покрытие.

Есть несколько проблем и соображений, которые следует учитывать при проектировании анодирования металла.

Размеры

Процесс анодирования увеличивает поверхность объекта, что означает изменение размеров голой металлической части. Размерный рост изменяется в зависимости от типа анодирования, но обычно составляет около 50 процентов от общей толщины анодного слоя. Толщина оксидного слоя должна учитываться при определении допусков, особенно для отверстий или любых сопрягаемых поверхностей. Один из способов смягчить это — использовать химические или физические маски, поскольку их можно использовать для того, чтобы участки необработанного металла оставались необработанными.

Твердость

Анодирование увеличивает поверхностную твердость детали намного выше, чем типичная для основного металла. Например, поверхностная твердость анодированного алюминия приближается к твердости по Роквеллу некоторых закаленных сталей.

Соответствие цвета

Добиться точного совпадения цветов может быть сложно, особенно если не все компоненты обрабатываются в одной партии или если целью является настоящий черный цвет. Обесцвечивание также является распространенной проблемой для анодированных покрытий, что подчеркивает важность тщательного выбора процесса для каждой детали.

Электропроводность

Анодирование материала увеличивает его термическое и электрическое сопротивление. Если тепловая или электрическая изоляция является проблемой, в этом случае также можно использовать маску, чтобы сохранить чистое металлическое покрытие там, где требуется полная проводимость.

Анодирование металлических деталей с помощью Fast Radius

Анодирование является широко используемым процессом отделки металлических деталей. Он может увеличить срок службы металлического компонента за счет улучшения коррозионной стойкости, износостойкости и т. д. Анодирование также упрощает долгосрочное обслуживание, создает красивые и узнаваемые цветные компоненты и даже способствует экологически безопасному производству.

Хотя анодирование ваших металлических деталей невероятно важно, знание того, как это сделать, может быть проблемой. Fast Radius, опытный партнер-производитель, может помочь вам добиться наилучшего анодированного покрытия ваших компонентов. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать работу.

Чтобы узнать больше о коррозионностойких материалах и обработке металлов, посетите ресурсный центр Fast Radius.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату