Гальваническое покрытие алюминия и его сплавов

Нанесение гальванических покрытий: анодированный алюминий

Алюминий – отличный материал, и вот почему: он легок в обработке, прочный и легкий. Сегодня его используют во многих целях. Но у алюминия есть недостаток – он очень быстро окисляется. Вот тут-то нам и понадобится технология анодирования, о которой подробно расскажем далее.

На анодированном алюминии обычно появляется оксидная пленка. Главный плюс процесса анодирования заключается в том, что обработанный участок материала в последствии становится более прочным. Можно сказать, что, как и при любом процессе гальваники, материал защищается от коррозии за счет нанесения дополнительного покрытия.

Чем так важен процесс анодирования?

По сути, это химический процесс. Если Вы понимаете, как распространяется коррозия металлических изделий, то точно знаете, что кислород для металла – мощный окислитель. В результате его взаимодействия с материалом образуются оксиды, а далее начинается процесс разрушения. Анодирование металла упрочняет оксидную пленку. Ну и, конечно, не первостепенный, но тоже важный момент – внешний вид алюминия становится «опрятнее» и легче поддается дальнейшей покраске.

Польза применения анодированного алюминия

Обработанный материал широко применяется в промышленности, в прожекторах, для нагревательных рефлекторов и т.д.

Теплое анодное окисление

Используется для покраски металла. Технология достаточно простая, но вот подвох – в итоге поверхность алюминиевого профиля легко подвергается разрушению. Также покрытие легко стирается, стоит провести рукой… Потребуется дополнительное покрытие эпоксидкой.

Холодное анодирование

Отличный способ анодирования в домашних условиях. Происходит следующим образом: слой с внутренней стороны металла становится прочнее за счет растворения с внешней стороны. Главное поддерживать температуру низкой. Используя способ холодного анодирования придется отказаться от органических красителей.

Приступаем к анодированному покрытию алюминия

Сперва приготовим алюминиевые ванные. Главное позаботиться о теплоизоляции, чтобы смесь не нагревалась. Это важно! Далее делаем катод из свинцовых листов, площадь катода должна быть в два раза больше площади поверхности материала, который мы обрабатываем.

Далее обезжириваем образец от всех возможных загрязнений и шлифуем деталь, после чего окунаем ее в щелочь. В это время на поверхности материала начинают образовываться микропоры, поверхность уплотняется.

Теперь переходим к химической обработке. В ванну помещаем электролит (раствор серы или хрома, щавелевой или сульфосалициловой кислот). Рекомендуем Вам использовать хромовую или щавелевую кислоту. Если вы занимаетесь анодированием алюминия дома – лучше всего использовать содовый раствор.

На детали появились поры разного диаметра. Их нужно закрыть для прочности. Для этого опускаем деталь в горячую воду, а после помещаем в холодный раствор. Закреплять не нужно только в том случае, если алюминий после анодирования покрывается краской, ведь она итак закрывает поры.

Гальваника алюминия: Этих ошибок лучше избегать!

В первую очередь обязательно позаботьтесь о своей безопасности. Наденьте перчатки, очки и специальную защитную одежду. Вы работаете с химией, а это чревато плачевными последствиями.

Важный момент – температура не должна быть через чур низкой. При высоком сопротивлении поддерживать плотность тока будет труднее. Если работаете в домашних условиях – идеальной температурой будет -10 градусов по цельсию. При высокой температуре ожидайте обратного эффекта – окрашивание получится мутным, а анодное покрытие слабым.

Подходящая плотность покрытия

Отвечаем сразу – лучше всего, когда плотность анодного покрытия 2-2,2 А на дм2. Это обезопасит Вас от возможно допустимых ошибок. Не увеличивайте мощность тока! От этого на детали появятся повреждения.

Кстати, о мощности тока

Если металлическая деталь в хорошем контакте с подвеской, это обеспечит оптимальную силу тока. Хороший контакт можно установить с помощью зажима из алюминиевой шпильки, тогда электрод плотно прикрепится к детали.

Основные виды анодирования

Теперь предлагаем Вам рассмотреть виды анодирования более подробно. Вот основные из них:

Смесь кислот для использования анодного покрытия в промышленности (в автомобилестроении, например). Главное качество твердого анодирования – прочность.

Поверхность металла окисляется и отлично используется в дальнейшем сцеплении.

Иными словами – это покраска материала (с помощью адсорбции, или же интегральное/интерференционное/электролитическое окрашивание).

Теперь Вы понимаете процесс анодирования алюминия чуть более подробно. Мы также постарались объяснить, как гальваническое покрытие осуществляется в домашних условиях. Тем не менее, за услугами анодирования алюминия и его сплавов рекомендуем обратиться к компаниям, проверенным специалистами ПромМаркета. На ошибках учатся, но куда надежнее доверить гальванику профи со знанием своего дела и опытом. Желаем удачи!

Гальваническое покрытие: свойства, разновидности, альтернативы

Смотрите также

Гальванизация – это электрохимический метод нанесения металлической пленки, которая препятствует коррозии и окислению поверхностей. Она придает им эстетичный внешний вид, износостойкость и увеличивает твердость.

Данный метод обработки улучшает термостойкость металлов, поэтому его широко применяют в таких отраслях промышленности, в которых присутствуют высокотемпературные процессы.

Как появилось гальваническое покрытие?

Открытием гальванического покрытия мир обязан русскому физику Борису Якоби. В 1836 году в ходе экспериментов он пропускал металлы через соляные и водные растворы, которые находились под воздействием электрического тока.

При прохождении через солевые растворы металлы разделялись на разнозарядные ионы. Положительные оседали на катоде, а отрицательные – на аноде.

Технология гальванизации

Гальванические покрытия требовательны к подготовке поверхностей. Перед началом работ требуется провести тщательную очистку и обезжиривание деталей.

Для металлических поверхностей рекомендуется использовать органические растворители, которые не вызывают коррозии, например Очиститель металла MODENGY

Он эффективно удаляет нефтепродукты, силиконовые масла, консервационные составы, адсорбированные пленки, газы, влагу и другие виды загрязнений. Испаряется быстро и без остатка.

Однако одной очистки и обезжиривания в большинстве случаев бывает недостаточно. Помимо этого проводится пескоструйная обработка и последующая шлифовка наждачной бумагой, специальными пастами.

Гальваническое покрытие выделяет все сколы, царапины и раковины поверхностей, поэтому обрабатываемое изделие должна быть идеально подготовленным.

Далее рассмотрим технологию гальванизации.

На деталь, погруженную в емкость с электролитом, подается отрицательный заряд, в результате чего она становится катодом. Отдельно стоящая металлическая пластина получает положительный заряд и берет на себя функцию анода.

Именно эта пластина служит для образования покрытия. При замыкании электрической сети металл с нее растворяется в электролите и направляется к катоду, где образует равномерную тонкую пленку.

Данный способ гальванизации называется анодным. Благодаря ему при возникновении очагов коррозии разрушается именно гальваническая изоляция, а защищаемый металл в течение длительного времени остается нетронутым.

Существует еще один метод гальванизации – катодное напыление. Он применяется гораздо реже. При нарушении целостности такого покрытия возрастает интенсивность разрушения металла под ним. Этому способствует сама технология нанесения.

Электролит – это проводящий раствор, благодаря которому металлы попадают на катод с анода. Размер емкостей для этой жидкости может быть разным и зависит от производственных задач.

Детали больших размеров находятся в объемных ваннах в подвешенном состоянии. На более мелкие изделия гальваническое покрытие наносится в барабанных емкостях, где отрицательный заряд подается на барабан, который вращается в электролите. Для обработки деталей очень маленького размера (метизы, крепежные элементы) используются колокольные наливные ванны. В процессе работы они вращаются с низкой скоростью, в результате чего детали равномерно покрываются защитным покрытием.

Большое значение имеет плотность тока, который проходит через электролит. Он влияет на структуру формируемого осадка. Данная величина измеряется отношением силы тока к единице поверхности обрабатываемой детали.

При слишком большой величине плотности порошковых отложений много, а при низкой – его вообще не образуется. Это сказывается на качестве конечного покрытия. Именно поэтому процесс гальванизации требует постоянного контроля.

Толщина гальванического покрытия на деталях составляет 6-20 мкм и определяется особенностями металлов, участвующих в гальванизации. Уровень адгезии металлического сплава с поверхностями определяется при помощи специальных тестов.

Совместимость металлов

Совместимость материалов при гальванизации очень важна. Все металлы в соединениях корродируют. В некоторых случаях процесс протекает замедленно. Однако существуют материалы, которые соединять вместе крайне не рекомендуется.

С определенными трудностями связана работа с алюминием и его сплавами. Это связано с тем, что на поверхностях этих материалов присутствует окисная пленка, которая затрудняет процесс гальванизации.

Для алюминия можно использовать следующие сочетания материалов: никель-хром, медь-никель-хром, медь-олово, свинец-олово. Допускается также цинкование и латунирование алюминия.

Области применения гальванических покрытий

Прочность и износостойкость гальванических покрытий позволяет использовать данный вид защиты:

В радиотехнической промышленности

В электронной промышленности

Альтернатива гальваническому покрытию

Повысить прочность и антикоррозионные характеристики металлов можно не только с помощью гальванизации, но и другими методами: закалкой, рекристаллизацией, чеканкой, обкатыванием, газопламенным напылением, наплавкой и т.д.

Одним из наиболее простых и эффективных способов повышения износостойкости металлических изделий, предотвращения их коррозии и защиты от агрессивных внешних факторов является применение специальных твердосмазочных покрытий. Внешне они напоминают лакокрасочные материалы, только вместо пигмента содержат частицы твердых смазочных веществ.

Такие покрытия создают на поверхностях тонкую сухую пленку, которая обладает высокой несущей способностью и низким коэффициентом трения. Это особенно важно для металлических деталей, которые являются частью подвижных механизмов, работают при очень высоких нагрузках, давлениях и температурах.

Рассмотрим особенности антифрикционных твердосмазочных покрытий на примере материалов MODENGY. Их основу составляют неорганические и органические связующие вещества, а также твердые смазочные материалы: графит, дисульфид молибдена, политетрафторэтилен (ПТФЭ), нитрид бора, дисульфид вольфрама, фториды бария и кальция.

Эти материалы формируют на поверхностях прочный композиционный слой. Он представляет собой полимерную матрицу с равномерно распределенными в ней частицами твердых смазочных веществ. Они заполняют и сглаживают микронеровности поверхностей, тем самым увеличивая их опорную площадь и несущую способность.

Покрытия MODENGY обладают высоким сопротивлением сжатию и малым сопротивлением сдвигу, поэтому их коэффициент трения достигает значений в несколько сотых при контактных давлениях, соизмеримых с пределом текучести материала основы.

Многие из материалов MODENGY доказали свою работоспособность в условиях радиации и вакуума. Их несущая способность достигает 2500 МПа, диапазон рабочих температур составляет от -200 до +560 °C. Благодаря технологии сухой смазки, которую они реализуют, покрытия эффективно работают в запыленных условиях.

Читайте также  Зиговка листового металла

Жидкие покрытия наносятся стандартными методами окрашивания: распылением, окунанием, центрифугированием. Составы в аэрозольной фасовке не требуют какого-либо оборудования. Краткую видеоинструкцию по их нанесению смотрите на примере работы с покрытием MODENGY Для деталей ДВС .

Виды гальванических покрытий

В зависимости от назначения гальванические покрытия подразделяются на следующие виды:

Защитные: служат для изоляции металлических изделий от механических повреждений и воздействия агрессивных сред

Защитно-декоративные: предназначены для защиты деталей от агрессивных и разрушающих внешних факторов, а также для придания им эстетичного внешнего вида

Специальные: служат для улучшения определенных характеристик поверхностей, например, повышения износостойкости и твердости, электроизоляционных, магнитных свойств

В некоторых случаях гальванизация применяется для восстановлении изначального вида изделий после их длительной эксплуатации.

Гальваническое покрытие позволяет создавать точные копии деталей, которые обладают даже очень высокой сложностью рельефа. Данный процесс называется гальванопластикой.

В зависимости от используемых в качестве покрытий материалов выделяют следующие виды гальванизации.

Меднение

В качестве покрытия используется медный купорос. Такая обработка способствует повышению прочности металлических изделий и повышению их токопроводящих свойств. Металлы с медным покрытием используются для производства электропроводников.

Хромирование

Данная процедура повышает прочностные характеристики металлов, а также их сопротивляемость различным агрессивным воздействиям. Помимо этого, она улучшает внешней вид деталей и восстанавливает поврежденные элементы.

В зависимости от технологии выполнения хромированное покрытие может обладать различными свойствами и параметрами. Например, серое матовое увеличивает твердость металла, блестящее повышает его износостойкость, молочное пластичное придает эстетичный внешний вид и усиливает стойкость к коррозии.

Цинкование

Самая популярная операция гальванизации. Тонкий слой цинка придает металлам блеск и предотвращает образование коррозии. Цинкование особенно популярно в строительной и автомобильной индустрии. Цинк используется для обработки трубопрокатных изделий, емкостей, опорных и кровельных конструкций, кузовных деталей автомобилей.

Железнение

Используется для усиления прочностных характеристик легкоизнашиваемых деталей, например, из меди. Такое покрытие практически не подвержено воздействию коррозии.

Никелирование

Данный метод обработки является оптимальным для придания металлам устойчивости к воздействиям окружающей среды. Слой никеля надежно защищает изделия от коррозии, возникающей вследствие загрязнения щелочами, кислотами, солями. Никелированные детали отличаются очень высокой стойкостью к истиранию и механическим повреждениям.

Латунирование

Используется для защиты металлов от воздействия коррозии. Кроме того, слой латуни обеспечивает лучшую адгезию металлических деталей с резиной.

Серебрение и золочение

Эти операции применяются в ювелирном деле, радиоэлектронной и электротехнической отраслях. Серебро и золото придают поверхностям презентабельный внешний вид, высокие отражающие свойства, предотвращают коррозию, улучшают токопроводящие свойства, повышают твердость и защищают от агрессивных внешних факторов.

Родирование

Слой родия увеличивает сопротивляемость деталей воздействию химически агрессивных сред, а также придает им дополнительную механическую стойкость. Родирование предотвращает окисление, потускнение изделий из серебра.

Покрытие оловом

Олово увеличивает прочность и твердость металлических деталей. Гальванизация этим материалом применяется для алюминия, цинка, стали и меди.

Присоединяйтесь

  • О компании
  • Пресс-центр
  • Дилерская сеть
  • Мы и общество
  • Наши услуги
  • Отраслевые решения
  • Статьи
  • Molykote
  • MODENGY
  • DOWSIL
  • EFELE
  • PermabondMerbenit

© 2004 – 2021 ООО «АТФ». Все авторские права защищены. ООО «АТФ» является зарегистрированной торговой маркой.

Особенности проектирования деталей из алюминия подлежащих гальванопокрытию

1. Общие вопросы.

Современная металлургическая промышленность производит огромное количество различных сплавов алюминия. Все их можно условно разделить на деформируемые и литейные. Выбор конкретного сплава при изготовлении деталей, как правило, обосновывается его физико-механическими свойствами и ценой.

Конструктора обычно интересуют:

• Свойства сплава, обеспечивающие наиболее легкую обработку исходного материала выбранным методом. Очевидно, например, что одни виды алюминия легко льются, другие — точатся, третьи — хорошо подвергаются экструзии с получением профиля.
• Свойства готовых изделий, полученных из определенного сплава. Например, сплав Д16Т — твердый, что важно для корпусных деталей, в то время как технически чистый алюминий — очень мягкий и пластичный.
• Стоимость сплава и его доступность.

К сожалению, немногие при выборе сплава во время проектирования деталей обращают внимание на его способность к гальваническому покрытию. А между тем невнимательность в этом вопросе часто приводит к тому, что уже изготовленные детали просто невозможно покрыть и вся работа идет насмарку. Как же правильно выбрать алюминий под гальванику и какие тонкости процесса следует учесть при проектировании деталей? Для начала следует рассмотреть номенклатуру и особенности строения алюминиевых сплавов (подробно номенклатура представлена в ГОСТ 4784-97).

Деформируемые сплавы можно разделить на высокопрочные, среднепрочные и низкопрочные.

К высокопрочным деформируемым сплавам алюминия относятся дюрали (Д), содержащие в качестве легирующих добавок медь, марганец, магний, кремний, железо.Типичный пример — сплав Д16. Основной легировкой в нем является медь, образующая с алюминием интерметаллиды. Кроме этого, к классу высокопрочных можно отнести сплавы типа В, содержащие цинк, медь, магний и марганец — например, В95, а также высоколегированные магналии.

• Сплавы средней прочности (среднелегированный магналий, авиаль) содержат магний и кремний.

Неупрочняемые сплавы алюминия (АМг или АМц)содержат магний, марганец или оба этих элемента вместе.

Среди литейных сплавов следует выделить АК и АЛ (силумин). Главная особенность их состава — большой процент кремния в сплаве, до 14%.

Алюминиевые заготовки из сплавов, не отличающихся высокой коррозионной стойкостью, защищают поверхностным слоем — плакировкой, обычно чистым алюминием. Иногда это может быть слой иного материала, например, ЛКП.Плакировочный слой может различаться по толщине. Более тонкий слой, представляющий меньшие трудности при покрытии, обозначается буквой Б, более толстый — А.

Теперь рассмотрим под какие гальванические операции в принципе может идти алюминий. По сути, здесь может быть два основных варианта:

• Нанесение металлического покрытия (никелирование, лужение, серебрение, меднение, хромирование и пр.).

Анодирование алюминия применяется для защиты от коррозии, повышения микротвердости, улучшения внешнего вида, грунтования под окраску, электроизоляции и т.д.

Никелирование создает высокодекоративный блестящий слой, устойчивый в щелочах при любой их концентрации и температуре (чистый алюминий в щелочах легко растворяется).

Оловянирование (лужение) обеспечивает паяемость и возможность безопасного сопряжения алюминия с деталями из меди.

Серебрение и меднение улучшает электропроводность и снижает переходное сопротивление в электроконтактах.

Выделим общие особенности алюминия, которые могут влиять как на качество анодировки, так и на качество металлизации:

• Чем больше в сплаве легирующих компонентов, тем хуже он покрывается. Значительные трудности создает наличие в сплаве кремния. Для высококремнистых сплавов гальванопокрытие практически невозможно.

• Сплавы АЛ (силумины) очень сложно покрыть и невозможно качественно перепокрыть, т.е. необходимо при проектировании закладывать некоторый процент невозвратного брака с гальваники.

• Плакировка — проблема для гальваники. Самую большую трудность плакировка представляет для металлизации — практически всегда по ней покрытие будет отслаиваться, иногда — не сразу, а после длительного хранения или при пайке.Тонкая технологическая плакировка (обозначается Б) обычно удаляется при штатной подготовке поверхности алюминия, толстая (А) — не всегда. Кроме этого, плакировочный слой неоднороден по толщине. Также он может повреждаться и удаляться при изготовлении деталей. В результате может сложиться ситуация, когда часть детали свободна от плакировки, а часть — нет. За время удаления толстого плакировочного слоя при травлении чистая поверхность может сильно повредиться. К сожалению, визуально не всегда бывает возможно определить где плакировка уже снята, а где — нет. Желательно, таким образом, под гальванику изготавливать детали из неплакированного алюминия, либо предварительно удалять внешний слой механически на 2,5-3% толщины заготовки или более.

• Нельзя покрывать детали из алюминия наглухо сопряженные с деталями из других металлов (сталь, латунь, медь и т.д.). В этом случае неалюминиевые детали повредятся. Перед покрытием такие детали нужно разъединить. Также нежелательно покрывать детали, состоящие одновременно из нескольких сплавов алюминия.

• Нежелательно наличие большого количества глухих (особенно резьбовых) отверстий. Т.к. все гальванические операции проходят в растворах, то эти растворы легко затекают в глухие отверстия и очень неохотно их покидают по завершении процессов. Зачастую остатки электролита могут оставаться в отверстиях внешне совершенно сухой детали и вытекать оттуда через определенное время (иногда уже после упаковки), образуя потеки и вызывая сильное повреждение как покрытия так и самой детали.

2. Выбор сплава алюминия под анодирование.

Особенностью процесса анодирования является тот факт, что оксидное покрытие не наносится извне, а образуется из верхнего слоя алюминия или его сплава. Следовательно, в процессе участвует не только сам алюминий, но и легирующие компоненты. При этом они могут:
• Растворяться и переходить в электролит. Такими элементами являются, например, медь, железо, магний, образующие интерметаллические соединения с алюминием.

• Оксидироваться встраиваться в структуру оксидной пленки, изменяя ее цвет, физические и химические свойства. Таким свойством обладает титан.

• Оставаться индифферентными, выделяясь в виде шлама по мере продвижения оксидной пленки вглубь детали. Такой шлам может как захватываться оксидной пленкой, так и образовывать плохо сцепленный мажущийся слой на поверхности детали. Типичный пример — кремний, в избытке присутствующий в литейных сплавах.

На этих особенностях поведения примесей в сплавах алюминия и основывается выбор материала под анодирование:

• Лучше всего анодируется технически чистый алюминий.

• Чем меньше легирующих добавок в сплаве, тем толще и декоративнее можно получить оксидную пленку. При декоративном анодировании сплав алюминия не должен содержать более (%):8 — цинка; 7 — магния; 3 — кремния; 2 — меди; 0.8 — марганца,0.5 -железа; 0.3 — титана;0.3 -хрома. При этом суммарно легировки не должно быть больше 8%.Наиболее светлые покрытия получаются на технически чистом алюминии, достаточно светлые — на сплавах АМг, темно-серые с некоторой желтизной — на Д16. Сплав АД31 (6063) относительно трудно травится, иногда на его поверхности после анодирования хорошо видны разнотонности в местах загрязнений даже после хорошего обезжиривания деталей

Читайте также  Точное литье алюминия

• Сплавы алюминия, содержащие медь, магний, железо, марганец после анодирования становятся более шероховатыми, одновременно с этим они лучше наполняются в красителях (получаемый цвет более насыщенный) и лучше сцепляются с лакокрасочными покрытиями.

• На цвет анодной пленки влияет структура металла. В местах с механическими повреждениями процесс идет быстрее и, соответственно, цвет пленки может быть более темным. Такими «очагами» могут быть царапины и места реза, а на отпескоструенной поверхности пленка вообще может получиться хаотично пятнистой. Часто бывает, что после гидроабразивной резки листовой детали при анодировании внешняя поверхность получается значительно светлее, чем место реза, что, при незнании особенностей процесса, можно принять за брак.

• При анодировании желательно наличие на деталях технологической площадки для монтажа на подвески (отверстие с резьбой, отверстие без резьбы, хвост, шпилька и т.д.). Просто завесить детали на крючки (как при металлизации) нельзя — анодироваться будет сам крючок, а не деталь. Необходимо создавать настолько плотный электроконтакт, чтобы под него не мог попасть электролит.Поэтому тяжелые детали (от 1 кг при 1 токоподводе) лучше анодируются, т.к. уже своим весом создают хороший контакт с подвеской. Легкие детали, особенно метизы, всегда требуют проектирования и изготовления специальной оснастки из титана. Без нее анодирование либо невозможно, либо идет с холостым ходом ванны до 90%.

• Анодирование насыпью (по аналогии с оцинковкой) невозможно.

• Тонкие и легкие алюминиевые пластинки невозможно покрывать в навязку — в месте контакта обязательно будет происходить деформация детали.

• Нежелательно анодировать деталь, состоящую из разных сплавов алюминия. Различные сплавы имеют разную структуру, теплопроводность, химическую стойкость. Все это может привести к разному режиму анодирования на разных частях одной детали, перераспределению электрического тока по поверхности и невозвратному браку.

• При необходимости детали следует термообрабатывать до анодирования, т.к. анодную пленку нежелательно нагревать выше 100 о С.

• Толстые анодные пленки (19,5-25 мкм за 1 час процесса) образуются на технически чистом алюминии и сплавах АД1, Д16, В95, Д20, АМг, АМц, АЛ2, АЛ8. Тонкие (7,6-8,5 мкм за 1 час процесса) — на Д1, АЛ7.

3. Выбор сплава алюминия под металлизацию.

Нанесение металлического покрытия на алюминий — задача с одной стороны более сложная, чем анодирование, с другой стороны — более простая. Сложность состоит в том, что алюминий мгновенно пассивируется на воздухе очень тонкой оксидной пленкой, которая не дает покрытию прочно сцепиться с основой. После стравливания этой пленки и промывки детали она тут же образуется вновь. С другой стороны, при металлизации алюминия не предъявляются столь жесткие требования к прочности электроконтакта детали с подвеской.

Какие же есть особенности металлизации алюминия?

• Как и при анодировании, чем меньше в сплаве примесей, тем лучше сцепление покрытия с основой. Однако, при металлизации это правило имеет большее значение. Становится важным не только состав и структура сплава, но и распределение легирующих компонентов по поверхности (часто неравномерное распределение возникает при горячей прокатке), наличие микродефектов, пористость материала и пр. Любая неоднородность или пора может стать очагом коррозии под покрытием (например, за счет окклюзии электролита) и привести к появлению отслоений.

• Деталь не должна содержать открытых глухих отверстий с глубиной более полутора своих диаметров D. При нарушении этого правила будет происходить растрав поверхности в глубине отверстия, особенно пострадает резьба. Вытекающие из отверстий растворы и продукты коррозии, скорее всего, вызовут отслоение покрытия вокруг отверстий. Величина 1,5D относительна, для некоторых процессов металлизации она может приближаться к 2D, для других — стремиться к минимуму. В идеале глухих отверстий быть не должно или они должны быть прочно закрыты болтами-заглушками. Особенно опасно меднение алюминиевых заготовок с глухими отверстиями, т.к. электролит сернокислого меднения крайне агрессивен к алюминию.

• Недопустимо высокое содержание кремния. При подготовительных операциях тонкий слой кремнистого шлама может оставаться на покрываемой поверхности в виде плохо сцепленного с основой порошка. Гальванопокрытие будет садиться на этот порошок и, в большинстве случаев, отслаиваться сразу или со временем.

• Часто при металлизации алюминия используется подслой из сплава никель-фосфор, осаждаемый из горячего раствора с температурой 85-95 о С. Детали из алюминия, для которых недопустим такой нагрев, покрыть этим методом не удастся.

• Нежелательно делать детали из сплавов, для которых недопустима термообработка, т.к. прочность сцепления металлического покрытия и алюминия проверяется именно термическим воздействием при температуре от 100 о С в течение нескольких часов.

Для заказа покрытия алюминия позвоните менеджеру или воспользуйтесь онлайн-формой заказа

Анодирования алюминия по низкой цене (анодное оксидирование, оксидирование алюминия)

Вы можете загазать услуги по анодировани. алюминия в нашей кампании. Мы гарантируем качество нанесенных гальванических покрытий на изделия. Для уточнения стоимости анодирования, свяжитесь с нашим менеджером.

Что такое анодирование (анодное оксидирование, ан.окс.)

Анодирование (оксидирование) — электрохимическое оксидирование, образование защитной оксидной плёнки на поверхности металлических изделий электролизом. При анодировании изделие, погруженное в электролит, соединяют с положительно заряженным электродом источника тока (анодом). Плёнка толщиной от 1 до 200 мкм защищает металл от коррозии, обладает электроизоляционными свойствами и служит хорошей основой для лакокрасочных покрытий.

Применение анодного оксидирования деталей

Анодирование применяют для декоративной отделки изделий из алюминия и его сплавов, эмалеподобных покрытий на алюминии и некоторых его сплавах, а также используют для защиты от коррозии магниевых сплавов, повышения антифрикционных свойств титановых сплавов, для покрытия деталей радиоэлектронной аппаратуры из ниобия, тантала и др., в самолёто-, ракето- и приборостроении, радиоэлектронике.

Сразу после механической обработки алюминий взаимодействует с кислородом воздуха, поэтому при нормальных условиях поверхность всегда покрыта тонкой оксидной пленкой. Структура пленки и ее состав зависят от воздействия атмосферных явлений. Но алюминий всегда имеет оксидную пленку толщиной 2-3 нм. Эта пленка защищает металл от дальнейшего окисления и обладает превосходной электропроводностью. Оксидная плёнка образуется на чистом алюминии, при комнатной температуре и имеет аморфную структуру (не кристаллическую) и поэтому не является хорошей коррозионной защитой.

Защитное покрытие алюминия

Защита алюминия от коррозии реализуется путем создания на его поверхности кристаллической оксидной пленки толщиной 20-30 микрон. На следующих этапах процесса анодирования эта пленка может быть окрашена или может сохранить естественный цвет.

Анодирование алюминия позволяет так же получить различные декоративные эффекты, такие как зеркальная поверхность, матовая и полуматовая поверхность, имитация полированной и шлифованной нержавеющей стали.

Процесс анодирования алюминия

Прежде чем приступить к процессу анодирования необходимо очистить поверхность алюминия от загрязнений и убрать оксидную пленку. Для этого проводят процессы обезжиривания и травления.

Процесс, в результате которого, происходит образование на поверхности металла высокопористых оксидных слоев алюминия. Процесс анодирования является электрохимическим.

Существуют два вида оксидных пленок, которые образуются в процессе анодирования:

  • барьерная
  • пористая

Барьерная — оксидная пленка растет в нейтральных растворах, в которых оксид алюминия трудно растворим. Преимущественно это бораты аммония, фосфаты или тартраты.

Пористая – оксидная пленка растет в кислых электролитах , в которых оксид может не только осаждаться, но и растворяться. Наиболее широко используется разбавленная серная кислота Н2SO4 . Можно также использовать щавелевую и фосфорную кислотыты.

В первые секунды анодирования на алюминии образуется барьерный слой, сначала формирующийся в активных центрах на поверхности металла. Из этих зародышей вырастают полусферические линзообразные микроячейки, срастающиеся затем в сплошной барьерный слой. При соприкосновении с шестью окружающими ячейками образуется форма гексагональной призмы с полусферой в основании.

Под влиянием локальных воздействий ионов электролита в барьерном слое зарождаются поры (в центре ячеек), число которых обратно пропорционально напряжению. В поре толщина барьерного слоя уменьшается, и, как следствие, увеличивается напряженность электрического поля, при этом возрастает плотность ионного тока вместе со скоростью оксидирования. Но, поскольку растет и температура в поровом канале, способствующая вытравливанию поры, наступает динамическое равновесие, и толщина барьерного слоя остается практически неизменной.

На этом процесс анодирования заканчивается, мы получаем покрытие с замечательными оптическими и технологическими свойствами.

Преимущества анодирования изделий

Анодированные изделия могут служить десятилетиями без изменения своих декоративных свойств. Анодная защита от коррозии настолько эффективна, что может защитить детали от самых агрессивных воздействий. Эти замечательные свойства давно оценили производители автомобилей, строители, военные, авиапроизводители.

Гальваническое покрытие металла

Гальваническое покрытие – это электрохимический метод обработки материалов, который заключается в нанесении на металлическое изделие тонкой поверхностной пленки из другого металла.

Как производится нанесение гальванических покрытий ?

Процесс происходит в специально предназначенных для него гальванических ваннах. Ванна наполняется раствором электролита. В нее помещается обрабатываемое изделие или деталь, а также тот металл, из которого нужно сделать покрытие. Под воздействием электрического тока металл, который послужит покрытием, распадается на ионы и переносится токопроводящим раствором на поверхность обрабатываемого изделия, оседая тонким слоем на его поверхности.

Технология включает три этапа:

— на первом обрабатываемую поверхность подготавливают — очищают ее от загрязнений, проводят обезжиривание, промывают и обрабатывают препятствующими окислению веществами;

— затем деталь погружают в ванну, в которой и наностится гальваническое покрытие металла ;

— после завершения электрохимической обработки сцепление покрытия с поверхностью детали тестируют и подтверждают качество работы.

В чем выгода использования гальванического покрытия деталей ?

Создание гальванических покрытий предоставляет сразу несколько серьезных преимуществ:

— стойкий и длительный антикоррозийный эффект;

— возрастание устойчивости поверхностей к трению, износу и ударным нагрузкам;

— изменение электропроводимости – в зависимости от покрытия она может как возрасти, так и снизиться;

— увеличивается способность выдерживать высокие температуры;

— растет защищенность от воздействия агрессивных сред;

— заказчик получает отличный эстетический эффект.

Благодаря таким возможностям, гальваника деталей применяется в таких сферах, как:

— радиотехника и электроника;

Читайте также  Сталь g10 характеристики

Какие гальванические покрытия для вас сделает компания «Оптима»?

В нашем распоряжении – самое современное оборудование для гальваники, поэтому мы предоставим заказчику все актуальные варианты покрытий:

— покрытие цинком (цинкование) – придает изделиям блеск и предотвращает образование ржавчины;

— покрытие никелем (никелирование) делает металлическую деталь устойчивой к внешним воздействиям;

— покрытие медью (омеднение), которое мы делаем по предварительному заказу, формирует для деталей прочную защитную пленку;

— покрытие золотом или серебром (золочение и серебрение), которое осуществляется по особому заказу достаточного объема, обеспечит сочетание предельно дорогого внешнего вида и надежной защиты от коррозии;

— покрытие хромом (хромирование) качественно повышает эстетику изделий, при этом делая их более прочными и увеличивая защиту от агрессивных внешних сред;

— покрытие латунью (латунирование) придает изделиям стильный декоративный вид;

— травление снимает с изделия поверхностный слой, что позволяет убрать окислы и ржавчину и обнаружить внутренние дефекты. Процедура становится отличной подготовкой к нанесению финишного покрытия;

— г альваника алюминия создает гальваническое покрытие на этом непростом в обработке материале и решает сложности, связанные с его поверхностной оксидной пленкой.

Специалисты компании «Оптима» проводят все нужные операции, грамотно подбирая режим электролитического процесса под условия заказа.

Три веских причины поручить выполнение заказа компании «Оптима»

Выбор предложений по нанесению покрытий сегодня достаточно обширный – но, оценив их все, вы все равно вернетесь к нам. И это не случайно, потому что:

— в нашем распоряжении современное гальваническое оборудование и прекрасно обученные опытные специалисты – и качество нашей работы всегда на высоте;

— мы располагаем достаточным количеством гальванических ванн – поэтому при идеальном качестве изделий мы способны выполнить еще и большие объемы работ;

— мы предлагаем по-настоящему низкие цены на наши услуги.

Что такое гальваника металла, детали и виды процесса

Описание процесса гальванического покрытия металла. В каких случаях применяется и с какой целью. Методы гальванирования. Применяемое оборудование и материалы для нанесения покрытий.

Операция гальванического покрытия металлов заключается в нанесении на поверхность металлического изделия тонкой пленки из такого же материала с использованием электролита. В процессе обработки детали молекулы покрывающего металла переносятся токопроводящим раствором и проникают в верхний слой изделия. В итоге происходит внедрение одного металла в поверхностное пространство другого.

Как результат, такой гальванический метод позволяет металлоизделиям приобретать дополнительную твердость, устойчивость к коррозии и износостойкость. У металла с гальваническим покрытием значительно повышается декоративность.

Для проведения гальванического процесса необходима ванна, которая является основой всего оборудования. В нее заливается токопроводящий раствор, в который помещаются 2 анода.

Для гальванизации металлов существуют линии оборудования. Устанавливаются они в отдельных цехах. Поскольку работа связана с химическими реактивами, в помещении монтируется вентиляция.

Несмотря на сложность гальванического процесса, он достаточно хорошо изучен. Поэтому его можно проводить и в домашних условиях. При этом следует помнить основное правило: общая площадь анодов должна превышать этот же параметр обрабатываемой детали.

Для чего гальванизируют металл

Во время гальванической обработки металла преследуются определенные цели. Все зависит от условий, в которых будет работать данное изделие, и требований, которые к нему будут применяться.

Цели гальванизации металла бывают следующие:

  1. Придание поверхностному слою защитных функций. Как вариант – никелирование.
  2. В целях улучшения декоративности предметов. Например, хромирование.
  3. Для получения копий деталей, отличающихся сложностью рельефа поверхности.
  4. Нашло широкое применение гальваническое цинкование продукции. Проводится оно с трубопрокатными, кровельными и строительными конструкциями. Это придает им устойчивость в условиях повышенной влажности.
  5. В ювелирном деле. Поверхностный слой украшений насыщается золотом и серебром. При этом не только улучшаются декоративные качества продукции, но и верхний слой золотых изделий увеличивает свою твердость в 2 раза.

Процесс гальванизации металлов отличается характерной особенностью. На поверхности изделий формируется пленка. Вне зависимости от сложности конфигурации ее толщина везде будет одинаковая. Это особенно важно, когда на первый план выходит внешний вид продукции.

Методы гальваники

  1. Гальваническое катодное напыление. Такая технология покрытия металла отличается тем, что при небольшом ее нарушении происходит быстрая коррозия основного изделия. Этому процессу способствует сам поверхностный слой. В качестве примера можно привести лужение оловом.
  2. Гальваническое анодное нанесение. Относится к надежным гальваническим покрытиям. При возникновении угрозы коррозии в первую очередь начинаются разрушения в поверхностном слое. Основной металл длительное время сохраняет первоначальную форму. При этом он надежно защищен не только от внешней среды, но и от механических воздействий.

Процесс гальванического покрытия металла

Гальваническая обработка металла состоит из 3 этапов:

  1. Подготовка. Это наиболее трудоемкий процесс. В случае наличия на поверхности металла жира, заусенцев или пыли качество гальванизирования будет низким. Изделия должны быть обработаны вручную или на пескоструйной машине. При наличии остатков жира их следует обработать химическим раствором.
  2. Сам процесс гальванической обработки металла. Электролит заливается в ванну, в него помещаются 2 анода и покрываемая деталь. Проводится нагрев электролита с помощью специального устройства до температуры, указанной в технологии. Затем включается ток, который контролируется регулятором напряжения. Катодом является сама деталь. Положительно заряженные ионы движутся через электролит и оседают на отрицательно заряженном изделии, образуя поверхностный слой. Длительность второго этапа продолжается до тех пор, пока поверхностный слой металла не достигнет требуемой величины.
  3. После гальванической процедуры детали нуждаются в дополнительной обработке. Заключается она в осветлении, пассивировании или промасливании поверхности. Для этого изделия погружаются в специальный раствор с реактивами. В результате идет образование поверхностной пленки толщиной 1 мм.

О совместимости гальванических пар таблица дает наглядное представление.

Металл Алюминий Бронза Дюраль Латунь Медь Никель Олово Сплав олово со свинцом Углеродистая сталь и чугун Хром Цинк
Алюминий + + + +
Бронза + + + + Пайка Пайка +
Дюраль + + + +
Латунь + + + + Пайка Пайка +
Медь + + + + Пайка Пайка +
Никель + + + + Пайка Пайка + Отсутствуют данные +
Олово Пайка Пайка Пайка Отсутствуют данные + + + Отсутствуют данные +
Сплав свинца с оловом Пайка Пайка Пайка Пайка + + + Отсутствуют данные +
Углеродистая сталь и чугун + + + + + + + +
Хром + + + Отсутствуют данные Отсутствуют данные Отсутствуют данные + + +
Цинк + + + + + + + +

Используемые материалы и оборудование

Исключение составляет холодное цинкование, совершаемое «Гальвонолом». Это жидкая суспензия, которая непосредственно наносится на металл. Отличается неустойчивостью к некоторым растворителям, поэтому нуждается в финишном покрытии.

Различается несколько групп гальванических ванн:

  1. Крупные. Рассчитаны на крупногабаритные изделия.
  2. Средние. В них нет возможности поместить большое изделие. При этом они остаются наиболее востребованными в условиях средних масштабов производства.
  3. Мелкие. В них можно проводить гальванизацию только мелких деталей.

В ванну помещаются анодные пластины. Изготавливаются из разных материалов. Их основная задача заключается в восполнении убывающего металла с изделия в процессе гальванизации.

Важными составляющими являются разновидность электролита и плотность тока. Эти параметры меняются в зависимости от вида операции.

Составы цианидных ванн для серебрения представлены в таблице.

Состав Номер электролита
1 2 3 4
Цианистое серебро 2 6 30 100
Цианистый натрий 70 70
Цианистый калий 70 100
Углекислый натрий 10 10
Углекислый калий 10 25
Гипосульфит натрия 0,4 0,5
Аммиак водный, мл/л 1-2 2
Едкий калий 15

Величина плотности тока оказывает влияние на структуру формируемого осадка. Измеряется как отношение силы тока к единице поверхности обрабатываемой детали.

Такой параметр имеет важное значение во время работы. При низкой величине плотности осадка вообще не образуется. Слишком большая его величина приводит к образованию порошкового отложения. Поэтому гальванический процесс требует контроля этого показателя.

Виды гальванических покрытий

  • ­ хромирование;
  • ­ цинкование;
  • ­ травление;
  • ­ золочение и серебрение;
  • ­ меднение;
  • ­ латунирование;
  • ­ гальваника алюминия.

Хромирование

Это процесс внедрения в поверхность металла хрома с использование электролита под воздействием тока. В результате изделие приобретает коррозионную устойчивость к агрессивной среде. Увеличивается твердость поверхностного слоя. Обработанные детали находят применение во многих отраслях промышленности.

Цинкование

Травление

Травление – это электролитическое снятие поверхностного слоя с изделия. Процедура проводится с целью обнаружения внутренних дефектов, устранения ржавчины или окислов. После такой операции часто детали подвергаются финишному покрытию. Обработанные поверхности заготовок хорошо сопрягаются друг с другом.

Золочение и серебрение

Золочение и серебрение применяются в ювелирном деле. Ванна заполняется электролитом, куда опускается обрабатываемое украшение. В электролите растворяются ионы серебра или золота. По окончании процедуры на поверхности изделия образуется тонкий поверхностный слой драгоценного металла.

Меднение

Меднение является промежуточной операцией, поскольку такая поверхность плохо противостоит коррозии. С течением времени она окисляется. В дальнейшем идет наслоение еще одного покрытия. В качестве электролитов используются щелочные и кислотные составы.

Латунирование

При работе используются цианистые электролиты меди, цинка, натрия или калия. Латунная поверхность наносится с целью улучшения декоративных качеств. Особенно это касается белого латунирования. Еще такой обработке подвергаются стальные заготовки, которые обклеиваются резиной.

Гальваника алюминия

К гальваническим покрытиям алюминия относятся сочетания:

  • ­ медь – никель – хром;
  • ­ никель – хром;
  • ­ свинец – олово;
  • ­ медь – олово;
  • ­ латунирование;
  • ­ цинкование.

Работа с алюминием и его сплавами сопровождается определенными трудностями. На их поверхностях присутствует окисная пленка, которая затрудняет процесс гальванизации.

Гальваническое покрытие металлических изделий проводится не только в промышленных масштабах. Домашние условия тоже позволяют заняться этим видом деятельности. Если у кого-то есть опыт проведения таких мероприятий, большая просьба поделиться им в комментариях к этой статье.