Početna eloksacija aluminija: procesna tehnologija

Vanjska obrada metalnih legura široko se primjenjuje u različitim područjima kako bi se osigurala dekorativna i zaštitna svojstva. Anodizacija (anodna oksidacija ili oksidacija) također omogućuje da se strukture i dijelovi podvrgnu posebnim estetskim ili tehničko-operativnim svojstvima stvaranjem filmske obloge. Obično su takvi procesi organizirani u proizvodnji i gradnji, ali u svakodnevnom životu moguće je pojednostaviti eloksiranje aluminija. Kod kuće se ovaj proces organizira uz pomoć dostupnih kemijskih materijala i pripadajuće tehničke opreme.

Pregled tehnologije

Postupak eloksiranja sastoji se od nekoliko koraka procesa, uključujući mehaničku i kemijsku pripremu, izravno stvaranje premaza i, ako je potrebno, korekciju i usavršavanje proizvoda. Primarna obrada se provodi kako bi se uklonile ogrebotine, ogrebotine, udubljenja i drugi nedostaci na površini, što neće omogućiti kvalitativno izvođenje operacije. Posebno, eloksiranje boje aluminija zahtijeva osiguranje maksimalne glatkoće površina obratka, što će mu omogućiti da prirodnom sjaju daje svjetlucanje. Obrada se vrši brušenjem i poliranjem, ali velike abrazive treba odbaciti. Najbolja opcija će se osjetiti i osjetiti krugovima. Već u ovoj fazi moguće je predvidjeti elemente kemijske pripreme - primjerice, kao pasla za poliranje koristi se bečki vapno ili isti aluminij. Ponekad se kemijska elektropoliranje provodi na posebnoj opremi.

Što se tiče izravne kemijske pripreme, ona se provodi postupcima odmašćivanja, dekapiranja i pojašnjavanja. Već u procesu anodizacije može se izvesti bojenje ili zbijanje. Opet, u domaćoj sferi, ova metoda obrade se češće koristi za dekorativnu promjenu boje. Anodizirani aluminij omogućuje obrađivanje svijetlo sive, crne, crvene, plave i druge nijanse. Posebnu kategoriju palete zauzima imitacija boja - primjerice, s učinkom starenja ili "ispod bronce".

Priprema elektrolita

Kod kuće, kao što je već spomenuto, zbog ograničene dostupnosti kemijskih materijala, potrebno je koristiti pojednostavljene metode organiziranja procesa. U prvom redu dolazi do kompromisa u fazi pripreme elektrolita. Najčešće, domaći obrtnici u tu svrhu koriste otopinu sumporne kiseline, razrijeđenu u destiliranoj vodi. Može se ograničiti na vodu iz slavine, ali se u ovom slučaju boja za eloksiranje aluminija može pokazati loše kvalitete - osobito s jasnim znakovima neravnomjernog premaza. Samo destilirana tekućina osigurat će raspodjelu optimalne gustoće struje preko cijele površine dijela.

Sumporna kiselina se može kupiti u auto-trgovinama. Prodaje se otvoreno za punjenje baterija s elektrolitičkom smjesom. Potrebno je nabaviti sastave za olovne baterije koje se prodaju u razrijeđenom stanju s gustoćom od oko 1,27 grama po 1 m3. Pomiješajte ovu kiselinu destilirana voda potreba u omjeru 1: 1. Naime, pri pripremi elektrolita uz punjenje kupelji od 10 litara, bit će potreban spremnik od sumporne kiseline s volumenom od 5 litara i ista količina čiste vode. I već u fazi razrjeđivanja dviju komponenti, potrebno je uzeti u obzir mjere opreza s kojima je aluminij eloksiran. Kod kuće, bez posebne zaštite, možete dobiti opekline u procesu miješanja vode i sumporne kiseline. Oštro dodavanje tekućine u korozivno okruženje uzrokovat će ključanje s otpuštanjem prskanja. Stoga je važno organizirati dodavanje vode u kiselinu tako da voda teče polako i u tankom mlazu.

Priprema anodizacijskog spremnika

Anodizacija se provodi u spremniku s elektrolitom, koji treba pripremiti u posebnom redoslijedu. Za velike konstrukcije ili dijelove morate koristiti kadu, a također i od aluminija. Mali komadi se obrađuju u kontejnerima, loncima ili bazenima, koji se mogu izraditi od plastike. Ponekad neprikladna prema karakteristikama spremnika dodatno je prekrivena pločama ovog metala. Optimalno, ako su dno i zidovi zatvoreni aluminijskim slojem. To će vam omogućiti ravnomjernu raspodjelu struje kako bi se pokrile sve strane izratka. Zatim, spremnik bi trebao biti izoliran od vanjske strane. Činjenica je da eloksiranje aluminija kod kuće ne dopušta preciznu kontrolu toplinskog načina tijela spremnika i njegovog sadržaja. Stoga je potrebno unaprijed zagrijati strukturu pjenastom plastikom debljine 2-3 cm. Ako planirate redovito koristiti anodizaciju, možete pripremiti posebnu kupku s fiksacijom na profiliranom okviru i lijevanjem montažne pjene.

U završnoj fazi pripreme spremnika izrađuje se olovna katoda koja će biti povezana s kupaonicom. U ovom dijelu mora se imati na umu da površina električnog elementa mora biti dvostruko veća od ciljnog područja od eloksiranog aluminija. Svojim rukama, katoda može biti izrađena od olovnog lima, uklonjena iz zaštitnog omotača debelog kabela. Također u ovom elementu treba osigurati male rupice koje će osloboditi plin tijekom obrade.

Dio za pričvršćivanje

Prije početka postupka eloksiranja, dio mora biti čvrsto pričvršćen na vješalice za jači električni kontakt. Preporučljivo je koristiti aluminijske konstrukcije ili legure na bazi titana s duraluminijem kao uređajem za vješanje. Sami pričvršćivanje se može izvesti pomoću vijčanih ili opružnih mehanizama za stezanje. Za dodatno osiguranje često se koristi i aluminijska čvrsta žica. Dijelovi konstrukcije koji ne sudjeluju u kontaktu moraju biti izolirani. To se može učiniti ili polietilenskom trakom ili lakom otpornim na kiselinu. Druga metoda zahtijeva dodatni oprez, budući da bojenje aluminija u kućnim uvjetima omogućuje maksimalno isključivanje čimbenika koji utječu na površinu obratka. To znači da se obrada lakom mora obaviti unaprijed s potpuno isušenom površinom. Također imajte na umu da labav kontakt sustava ovjesa s metom može uzrokovati pregrijavanje. Taj će učinak, pak, dovesti do uništenja oksidne prevlake i smanjenja čvrstoće nanesenog filma.

Optimalan način obrade

optimalan temperaturnim uvjetima za oksidaciju je u rasponu od -10 do 10 ° C. Prekoračenje ovih ograničenja uključuje određene rizike u smislu dobivanja visokokvalitetnog premaza boje. Dakle, niska temperatura neće dopustiti kućnom električnom sustavu da održava dovoljnu snagu za obradu struje. S druge strane, povećanje topline omogućit će formiranje gustog sloja, ali film se može pokazati ne tako izraženim u svojoj nijansi. Međutim, eloksiranje aluminija kod kuće u crnoj ili svijetlo sivoj boji može biti prilično dobro izvedeno u poboljšanom termo načinu. Druga stvar je da će se mehaničko stanje površinske strukture obratka razlikovati u različitim područjima. To je zbog činjenice da postoji nejednaka raspodjela topline kroz cijeli volumen elektrolita. Također treba obratiti pozornost na gustoću struje na anodi. Preporučuje se održavanje vrijednosti u rasponu od 1,6 - 4 A po 1 dm ² . Kod takvog napajanja strujom može se dobiti gusto obojen izdržljivi zaštitni sloj. Smanjenje ovog pokazatelja osigurat će tanki sloj, a povećanje će pridonijeti jetkanju proizvoda.

Proces eloksiranja

Do početka procesa, spremnik, katoda s napajanjem, ciljni dio, suspendirana struktura i elektrolitska smjesa moraju biti pripremljeni. Za podešavanje struje potrebno je spojiti na električni krug promjenjivi otpornik. U spremniku treba biti dva objekta - pripremljena katoda od olova i trupaca. Kada se napaja struja, započet će proces oslobađanja kisika i dio će dobiti povećanje zaštitnog sloja. Učinkovitost reakcije može se procijeniti prema intenzitetu oslobađanja kisikovih mikromjehurića, koji će se polako udaljiti od površine izratka. Što se tiče vremena obrade, standardna tehnologija eloksiranja aluminija za male elemente osigurava 20-30 minuta. Velike praznine obrađuju se unutar 30-60 minuta. Kada dio ima tamnu mat boju, može se uroniti u otopinu anilinska boja s pravom nijansom. Prosječno 15-20 minuta daje se za bojenje.

Učvršćivanje rezultata eloksiranja

Kada predmet ima željenu boju, novi sloj na površini mora biti fiksiran. Potreba za dodatnim ojačanjem posljedica je činjenice da anodizirani premaz ima poroznu strukturu koja je lako propusna za vodu i zrak. Stoga, odmah nakon bojenja treba osigurati zatvaranje mikropora. Najjednostavniji način postizanja tog učinka je kuhanje u destiliranoj kipućoj vodi. Ovaj postupak traje oko 30-40 minuta. Ali ako je proces eloksiranja aluminija proveden na niskoj temperaturi, onda je bolje napustiti ovu metodu u korist parne kupelji. Dio se također drži pod snažnim utjecajem generatora pare također 30 minuta, nakon čega se pere i suši.

Alternativne metode

U ovom slučaju, razmatran je najjednostavniji način oksidacije elektrolitom sumpornom kiselinom. Ali ako želite dobiti kvalitetniji premaz, možete koristiti tehnologiju eloksiranja aluminija u sulfosalicilnoj kiselini, koja tvori tanke, ali guste slojeve premaza. To je zbog činjenice da elektrolit ima minimalan učinak na metal u smislu njegove topljivosti. Ali, ako je potrebno, ovaj se učinak može nadopuniti dodavanjem iste sumporne ili oksalne kiseline u aktivnu smjesu. Također je raširena obrada u dvokomponentnim sulfosalicilatnim medijima. Upravo suprotno, zbog sporog porasta temperature anode, omogućuje održavanje debelih i izdržljivih premaza uz održavanje male jakosti struje.

Alternativno, možemo ponuditi takozvanu metodu hladne oksidacije. U tom slučaju, proces se odvija u uvjetima temperature ispod nule. Rizici su već zabilježeni uz korištenje graničnih temperaturnih vrijednosti, ali se ta mogućnost opravdava kada je potrebno dobiti ne dekorativnu, nego zaštitnu osnovu na površini. Drugim riječima, hladno eloksiranje aluminija na temperaturi od oko -10 ° C neće omogućiti detalje naglašene dekorativne nijanse, ali će njegova vanjska struktura ojačati. No, opet, ova metoda zahtijeva uporabu električne opreme koja može stabilno održavati struju pod naponom većim od 12V.

Sigurnosni inženjering

Kao što je već napomenuto, posebni sigurnosni zahtjevi moraju se poštivati ​​u radu elektrolita. Preporučljivo je raditi s rukavicama i naočalama. U isto vrijeme, radni zrak će također biti opasan, tako da proces treba organizirati u prostoriji s aktivnim sustavom ventilacije i opskrbe. Svi spremnici s eksplozivnim i zapaljivim smjesama moraju se ukloniti iz kupke i električne opreme, čime se osigurava postupak eloksiranja aluminija. Kod kuće, također, ima smisla izvesti operaciju uz prisutnost ručnog sredstva za gašenje. Posebna pažnja se posvećuje naknadnom čišćenju opreme. Spremnik i pomoćna oprema treba prati u posebnim otopinama, a ostatke elektrolita treba zbrinuti.

zaključak

Oksidacija metala kiselinama uglavnom se koristi kao postupak prerade u proizvodnim uvjetima. Ali u posljednje vrijeme, obični ljudi su je sve češće promatrali. Za ono što se može zahtijevati u domaćoj sferi takvo pokrivanje? Anodizacija aluminija omogućuje promjenu estetskih kvaliteta materijala, ali se u većini slučajeva tehnologija koristi u praktične svrhe zaštite. Visokokvalitetni oksidirani sloj na metalnoj površini omogućuje minimiziranje procesa korozije. U slučaju aluminija, to mogu biti auto dijelovi, inženjerska oprema, krovne ploče i elementi drugih građevinskih konstrukcija. Postoje manje složene metode takve zaštite, ali elektrokemijska obrada anodiziranjem osigurava povećani stupanj zaštite metalne konstrukcije od vanjskih utjecaja.