Jak przygotować aluminium do procesu anodowania?

November 2, 2020 10:29 am

Categories:

Anodowanie

Anodowanie to proces elektrolizy polegający na wytworzeniu warstwy konwersyjnej (tlenkowej, chromianowej oraz fosforowej) na powłoce metalu, aby dzięki temu polepszyć jego właściwości powierzchniowe. W efekcie staje się on trwalszy na uszkodzenia mechaniczne, odporniejszy na szkodliwe warunki zewnętrze (ochrona przed korozją, promieniowaniem UV oraz zanieczyszczeniami takimi jak sól, woda morska). Szeroki wybór tych procesów, w tym anodowanie twarde, oferuje firma Poeton Polska mająca swoją siedzibę w Rzeszowie.

Fotografia

 Aluminium

Aluminium jest jednym z najczęściej poddawanych temu procesowi metalem.  Dzięki warstwie tlenkowej posiada ono właściwości antykorozyjne powstałej już w warunkach naturalnych. Z upływem czasu jego powierzchnia matowieje i aluminium traci swoje atrybuty. Dlatego też w wyniku procesu, jakim jest anodowanie aluminium, metal ten zyskuje wiele istotnych cech:

  • Zwiększa się odporność na korozję – zastosowanie w przemyśle samochodowym i lotniczym,
  • Ochrona przed zabrudzeniem- spełnia wymogi surowych warunków sanitarnych,
  • Powłoka nie przewodzi prądu – zastosowanie w branży elektronicznej,
  • Estetyczny wygląd – wykorzystywane w budownictwie oraz w celach dekoracyjnych,
  • Twardsza powłoka – zastosowanie w przemyśle lotniczym. Dzięki wysokiej odporności warstwy tlenku na ścieranie, anodowane aluminium jest wykorzystywane np. w częściach ruchomych maszyn.

Etapy procesu anodowania

  • Przygotowanie powierzchni – przedmiot aluminiowy należy precyzyjnie oczyścić ze smaru, tłuszczu i innych zabrudzeń, dzięki czemu elektrolit może w jednakowym stopniu nawilżyć całą jego powierzchnię.  Jeżeli wymagany jest specjalny wygląd powierzchni (np. wysoki połysk), element powinien zostać wstępnie oszlifowany i polerowany mechaniczne (lub tez możliwe jest polerowanie elektrolityczne lub chemiczne). Odtłuszczanie i trawienie prowadzi się łącznie w gorącej kąpieli na bazie wodorotlenku sodu.  Powstały na powierzchni osad należy zetrzeć, np. kwasem azotowym.
  • Anodowe utlenianie – następnie ma miejsce anodowe utlenianie aluminium we właściwym elektrolicie. Istotnym elementem tego etapu jest skuteczne mieszanie oraz chłodzenie kąpieli. W przeciwnym razie w wyniku za wysokiej temperatury roztworu tworzą miękkie i łatwo ścieralne powłoki.

 Fotografia

  • Barwienie powłok – wyróżniamy:

Barwienie tlenkowe – odbywa się na skutek kąpieli barwiącej elementy. Stosuje się do tego substancje organiczne lub nieorganiczne (sole). Przygotowane aluminium jest zanurzane w kąpieli barwiącej, podczas której następuje dyfuzja barwnika w głąb porów. Taki efekt można osiągnąć także trakcie anodowanego utleniania poprzez zastosowanie odpowiedniego elektrolitu.

Barwienie elektrolityczne – odpowiednio przygotowane aluminium zanurzane jest w roztworze soli metali (np. miedzi, niklu lub cyny) i włączane w obwód elektrolityczny jako katody. Dzięki temu igiełki metalu osadzają się wewnątrz porów prostopadle do powierzchni aluminium. Barwione powierzchnie przybierają trwałe kolory takie jak: ciemnoniebieski, szary, brązowy, czarny, złoty lub czerwony.

  • Uszczelnianie powłok – to końcowy etap mający istotne znaczenie w zabezpieczaniu metalu przed korozją. Podczas uszczelniania warstwa tlenkowa zmienia budowę – tworzy się uwodniony tlenek (bemit). Jednocześnie następuje pęcznienie, które skutkuje zamknięciem porów i wytworzeniem bardzo gładkiej, szklistej powierzchni. Metal jest tym samym doskonale zabezpieczony przed korozją. Proces uszczelniania dokonuje się najczęściej w gorącej wodzie, parze wodnej, roztworach soli (np. octanach) niklu i kobaltu, a także w roztworach dwuchromianu sodu lub potasu.

Konserwacja powierzchni anodowanej

Elementy anodowane, jeśli są utrzymywane w czystości, nie wymagają konserwacji. Do ich czyszczenia wystarczy woda lub benzyna lakowa (jednakże środki czyszczące nie mogą zawierać chloru). Obiekty aluminiowe należy chronić przed zetknięciem z wapnem, cementem oraz gipsem, powstają bowiem plamy trudne do usunięcia. Dlatego też rekomenduje się zastosowanie powłoki bitumicznej lub lakieru odpornego na działanie substancji alkalicznych.