Твёрдое анодирование: всё, что нужно знать

Финишная обработка поверхности имеет огромное значение для изготавливаемых деталей. Она не только повышает гладкость деталей, но и наделяет их улучшенными свойствами.

Анодирование применяется для алюминия, и выбор твёрдого анодирования позволяет эффективно улучшить свойства алюминия. Если вы также хотите узнать о деталях с твёрдым анодированным покрытием, читайте руководство ниже.

Что такое твёрдое анодирование (тип III)?

Анодирование — это электрохимический процесс, в ходе которого на деталях создаются слои анодного оксида. Чаще всего алюминий анодируют методом твёрдого анодирования. Это повышает долговечность деталей и делает их пригодными для применения в различных отраслях и областях.

Твёрдое анодирование представляет собой плотное покрытие, создаваемое из оксида алюминия в процессе электролиза. В результате твёрдого анодирования алюминиевая деталь покрывается анодным оксидом, образуя прочную связь.

Твёрдое анодирование наделяет деталь электроизоляцией, коррозионной стойкостью и твёрдостью поверхности.

Материалы, используемые при твёрдом анодировании

Процесс твёрдого анодирования проводится с использованием различных материалов, но два основных из них следующие:

Электролитическая ванна: Это ванна, в которой происходит процесс анодирования; она кислотостойкая и содержит кислый раствор электролита.

Катод: Катод изготавливается из свинцовых или графитовых листов.

Процесс твёрдого анодирования алюминия

Процесс твёрдого анодирования алюминия включает несколько этапов, которые рассмотрены ниже.

Предварительная обработка

Алюминиевые детали, на которые будет нанесено анодирование, сначала обрабатываются, чтобы очистить поверхность от любых загрязнений. Это повышает качество всего процесса анодирования. Это также помогает очистить часть алюминия, которая травится кислотой, и создаёт однородную поверхность.

Твёрдое анодирование металла

Алюминиевая деталь погружается в раствор, находящийся в электролитической ванне. В большинстве случаев ванна содержит серную кислоту, а деталь подключается к положительному электроду, который работает как анод. В электролитическую ванну также помещается неактивное вещество, которое работает как катод.

Пропускание тока через раствор в ваннах запускает процесс анодирования. Пузырьки воздуха перемещаются в растворе и охлаждают серную кислоту, которая выделяет кислород, позволяющий твёрдому покрытию формироваться на детали. На поверхности алюминия создаётся слой оксида.

Процесс твёрдого анодирования требует высокого напряжения около 120 В для слоя оксида определённой толщины, поскольку сопротивление току возрастает. Это влияет на процесс осаждения и поэтому требует повышения напряжения. Для контроля толщины слоя можно регулировать такие факторы, как содержание кислоты, продолжительность процесса и температура электролита.

Последующая обработка

После достижения требуемой толщины слоя деталь извлекается из раствора электролита. Затем её промывают и уплотняют, чтобы сделать коррозионностойкой. Также проводятся некоторые виды последующей обработки, например окрашивание и нанесение смазочной плёнки.

Преимущества твёрдого анодирования алюминия

Твёрдое анодирование алюминия имеет ряд преимуществ, некоторые из них следующие:

• Твёрдое анодирование создаёт на алюминиевой детали твёрдую поверхность, которая делает её устойчивой к царапинам и износу.
• Коррозионная стойкость повышается, поскольку алюминий имеет слой оксида. Алюминиевая деталь получает защитный слой, который защищает алюминий от химикатов, окисления, влаги и т. д.
• Долговечность и срок службы алюминиевой детали возрастают, когда к ней применяется твёрдое анодирование. Слой толщины позволяет детали выдерживать суровые условия.
• Слой анодирования делает детали износостойкими, поскольку твёрдость поверхности металлов повышается. Эти покрытия делают деталь устойчивой к износу и истиранию.
• Анодированный алюминий обладает надёжной электроизоляцией, что делает его электрически непроводящим.

Твёрдое анодирование и обычное анодирование алюминия

Твёрдое анодирование и обычное анодирование различаются по ряду параметров, и некоторые из этих различий приведены ниже:

Толщина

При твёрдом анодировании образуется более толстый слой, чем при обычном анодировании. Таким образом, толщина поверхности придаёт алюминию долговечность.

Уплотнение

Твёрдоанодированный алюминий не уплотняется, поскольку имеет более толстую поверхность. Это придаёт алюминиевой детали долговечность.

Между тем при обычном анодировании алюминий должен пройти процесс уплотнения, который защищает деталь от коррозии. Она менее долговечна и поэтому может быстро изнашиваться по сравнению с твёрдоанодированным алюминием.

Коррозионная стойкость

При твёрдом анодировании слой оксида твёрдый и толстый; он обеспечивает превосходную коррозионную стойкость, создавая защитный барьер. Деталь выдерживает воздействие химических веществ и окружающей среды. Обычное анодирование также обеспечивает коррозионную стойкость, но не такую хорошую, как твёрдое анодирование,

Твёрдость и износостойкость

Твёрдое анодирование, как следует из названия, создаёт твёрдый слой покрытия, что делает его более износостойким. Тогда как при обычном анодированиипокрытие не очень твёрдое, и поэтому деталь уступает по износостойкости твёрдому анодированию.

Внешний вид

Внешний вид твёрдого анодирования зависит от природы алюминия. Некоторые сплавы дают чёрный и более тёмный серый цвет, а некоторые — ближе к смеси бронзового и серого.

Стоимость

Твёрдое анодирование дороже обычного, поскольку процесс занимает больше времени и потребляет больше электроэнергии для создания толстого слоя.

Стандартные спецификации твёрдого анодирования

Стандарты, применимые к твёрдому анодированию, следующие:

• AMS 2482 (PTFE Sealed)
• AMS 2469
• MIL-A-8625 Type III
• ASTM B580 Type A
• ISO 10074
• MIL-A-63576 (PTFE Sealed)

Применение твёрдого анодирования

Твёрдое анодирование применяется в различных областях и разных отраслях, и некоторые из них приведены ниже:

Автомобильная промышленность

В автомобильной промышленности твёрдое анодирование повышает эксплуатационные характеристики деталей. Оно используется для блоков двигателей, деталей подвески и поршней. Детали получают слой защиты от химических веществ, износа и нагрева, что повышает их долговечность.

Аэрокосмическая промышленность

В аэрокосмической промышленности твёрдое анодирование применяется для повышения износостойкости и твёрдости алюминиевых деталей. Такие компоненты, как детали двигателей и шасси самолётов, требуют твёрдого анодирования.

Оборонная промышленность

Твёрдое анодирование используется в оборонной промышленности для повышения коррозионной стойкости и долговечности различных деталей. Такие компоненты, как рамки пистолетов, ствольные коробки винтовок и другие части огнестрельного оружия, изготавливаются с твёрдоанодированным покрытием.

Электронная промышленность

Электронные устройства требуют защиты от воздействия окружающей среды. Покрытие помогает сохранять работоспособность компонента в течение более длительного срока. Оно создаёт твёрдую поверхность на разъёмах, радиаторах и электрических корпусах.

Факторы, влияющие на качество твёрдого анодирования

На качество твёрдого анодирования могут влиять различные факторы, которые приведены ниже:

• Состав сплава имеет тенденцию влиять на качество твёрдого анодирования, поскольку каждый сплав реагирует на него по-разному.
• Подготовка поверхности перед твёрдым анодированием также имеет решающее значение. Если процесс предварительной очистки выполнен неправильно, есть вероятность, что качество твёрдого анодирования пострадает.
• В большинстве случаев анодированные детали уплотняются после процесса анодирования. Если детали уплотнены неправильно, это может повлиять на качество анодирования.
• Квалификация операторов играет важную роль в качестве анодирования: высококвалифицированный оператор всегда выполнит процесс надлежащим образом.

Заключение

Понимание процесса твёрдого анодирования очень важно, чтобы всегда достигать оптимальных результатов. Если вам нужны готовые детали с твёрдым анодированием, вы можете связаться с нами в DEK. Мы предлагаем высококачественные алюминиевые компоненты, изготовленные с твёрдым анодированием в качестве финишной обработки поверхности.

Часто задаваемые вопросы

Какие уплотнения можно использовать для твёрдых покрытий алюминия?

Для твёрдого анодирования алюминия применяются уплотнители на основе PTFE, фторида никеля и дихромата натрия.

Сколько прослужит твёрдоанодированный алюминий?

Твёрдоанодированный алюминий отличается высокой долговечностью и может служить десятилетиями.

Как добиться максимальной адгезии при твёрдом анодировании алюминия?

Для максимальной адгезии выбирают дихроматные и неуплотнённые твёрдые покрытия.

Какова толщина покрытия при твёрдом анодировании алюминия?

Толщина покрытия при твёрдом анодировании алюминия может достигать 120 микрометров.