Eloxált bevonat: mi az, hol használják, hogyan gyártják

Az eloxálás egy elektrolitikus eljárás, amelyet a természetes oxidok rétegének vastagságának növelésére használnak a termékek felületén. Ez a technológia azért kapta a nevét, mert a feldolgozott anyagot anódként használják az elektrolitban. Ennek a műveletnek az eredményeként növekszik az anyag korrózióval és kopással szembeni ellenállása, és a felületet alapozó és festék használatára készítik elő.

A fém eloxálás után további védőrétegek alkalmazása sokkal hatékonyabban történik az eredeti anyaghoz képest. Maga az eloxált bevonat az alkalmazás módjától függően porózus, jól elnyelő színezékek vagy vékony és átlátszó lehet, hangsúlyozva a forrásanyag szerkezetét és jól visszaverve a fényt. A kialakított védőfólia dielektromos, vagyis nem vezet elektromos áramot.

Miért történik ez

Az eloxált bevonatot ott használják, ahol korrózióvédelmet kell biztosítani, és el kell kerülni a mechanizmusok és eszközök érintkező részeinek fokozott kopását. A fémek felületvédelmének egyéb módszerei között ez a technológia az egyik legolcsóbb és legmegbízhatóbb. Az eloxálás leggyakoribb használata az alumínium és ötvözeteinek védelmére. Mint ismeretes, ez a fém, amely olyan egyedi tulajdonságokkal rendelkezik, mint a könnyedség és az erő kombinációja, fokozott érzékenységet mutat a korrózióra. Ezt a technológiát számos más színesfém esetében is kifejlesztették: titán, magnézium, cink, cirkónium és tantál.

Néhány funkció

A vizsgált folyamat amellett, hogy megváltoztatja a felület mikroszkopikus textúráját, megváltoztatja a fém kristályszerkezetét a határnál a védőfóliával. Az eloxált bevonat nagy vastagságával azonban maga a védőréteg általában jelentős porozitással rendelkezik. Ezért az anyag korrózióállóságának elérése érdekében további tömítésre van szükség. Ugyanakkor a vastag réteg fokozott kopásállóságot biztosít, sokkal nagyobb, mint a festékek vagy más bevonatok, például permetezés. A felület szilárdságának növekedésével együtt törékennyé válik, vagyis érzékenyebb a termikus és kémiai hatásoktól, valamint a hatásoktól való repedésre. Az eloxált bevonat repedései a bélyegzés során semmiképpen sem ritkák, és az itt kidolgozott ajánlások nem mindig segítenek.

Találmány

Az eloxálás első dokumentált használata 1923-ban történt Anglia hidroplán alkatrészek korrózióvédelme. Kezdetben krómsavat használtunk. Később oxálsavat használtak Japánban, de manapság a legtöbb esetben klasszikus kénsavat használnak eloxált bevonat létrehozására az elektrolit részeként, ami jelentősen csökkenti a folyamat költségeit. A technológiát folyamatosan fejlesztik és.

Alumínium

Az eloxált bevonatot a korrózióállóság növelése és a festés előkészítése érdekében végezzük. Az alkalmazott technológiától függően - akár az érdesség növelése, akár sima felület létrehozása érdekében. Ugyanakkor az eloxálás önmagában nem képes jelentősen növelni a fémből készült termékek szilárdságát. Amikor az alumínium levegővel vagy bármilyen más oxigént tartalmazó gázzal érintkezik, a fém természetesen 2-3 nm vastag oxidréteget képez a felületén, ötvözeteken pedig értéke eléri az 5-15 nm-t.

Az eloxált alumínium bevonat vastagsága 15-20 mikron, vagyis a különbség két nagyságrenddel (1 mikron 1000 nm). Ugyanakkor ez a létrehozott réteg egyenlő részekben oszlik el, viszonylag szólva, a felületen belül és kívül, vagyis növeli az alkatrész vastagságát a védőréteg méretének hányadosával. Bár az eloxálás sűrű és egyenletes bevonatot hoz létre, a mikroszkopikus repedések korrózióhoz vezethetnek. Ezenkívül maga a felületi védőréteg kémiai bomlásnak van kitéve a magas savasságú környezetnek való kitettség miatt. Ennek a jelenségnek a leküzdésére olyan technológiákat alkalmaznak, amelyek csökkentik a mikrotörések számát, és stabilabb kémiai elemeket vezetnek be az oxid összetételébe.

Alkalmazás

A feldolgozott anyagokat nagyon széles körben használják. Például a légi közlekedésben sok szerkezeti elem vizsgált alumíniumötvözeteket tartalmaz, ugyanaz a helyzet a hajógyártásban. Az eloxált bevonat dielektromos tulajdonságai előre meghatározták annak használatát elektromos termékekben. A feldolgozott anyagból készült termékek különböző háztartási készülékekben találhatók, beleértve az iPodokat, zseblámpákat, kamerákat, okostelefonokat. A mindennapi életben eloxált vasbevonatot használnak, pontosabban a talpát, ami jelentősen javítja fogyasztói tulajdonságok. Szakács közben speciális teflon bevonatokat használhat az edények égésének elkerülése érdekében. Általában az ilyen konyhai eszközök meglehetősen drágák. A bevonat nélküli eloxált alumíniumból készült serpenyő azonban megoldást kínál ugyanarra a problémára. Ugyanakkor kevesebbel pénz. Az építőiparban a profilok eloxált bevonatát használják ablakok és egyéb igények telepítéséhez. Ezenkívül a színes részletek vonzzák a tervezők és művészek figyelmét, különböző kulturális és művészeti tárgyakban használják őket szerte a világon, valamint ékszerek gyártásában.

Technológia

Az ipari méretű munkák elvégzéséhez speciális galvanizáló műhelyek és termelési létesítmények jönnek létre, amelyeket "piszkosnak" és káros az emberi egészség. Ezért , a szállításra vonatkozó ajánlások ki a folyamat tartalom, bizonyos forrásokban hirdetni kell nagyon óvatosan, a leírt technológiák látszólagos egyszerűsége ellenére.

Az eloxált bevonat hozható létre többféle módon, , de a munka általános elve és sorrendje továbbra is klasszikus. Ugyanakkor a kapott anyag szilárdsága és mechanikai tulajdonságai valójában a forrásfémtől, a katód jellemzőitől, az áramszilárdságtól és az alkalmazott elektrolit összetételétől függenek. Hangsúlyozni kell, hogy az eljárás eredményeként további anyagokat nem visznek fel a felületre, hanem védőréteget képeznek maga a forrásanyag átalakításával. A galvanizálás lényege az elektromos áram hatása a kémiai reakciókra. Az egész folyamat három fő szakaszra oszlik.

Az első szakasz az előkészítés

Ebben a szakaszban a terméket alaposan megtisztítják. A felületet zsírtalanítják és csiszolják. Ezt követően az úgynevezett maratás következik be. Ezt úgy végezzük, hogy a terméket lúgos oldatba helyezzük, majd savas oldatba helyezzük. Ezeket az eljárásokat öblítéssel fejezik be, amelynek során rendkívül fontos az összes kémiai maradék eltávolítása, beleértve a nehezen elérhető területeket is. A végeredmény nagymértékben függ az első szakasz minőségétől.

A második szakasz az elektrokémia

Ebben a szakaszban az eloxált alumínium bevonat ténylegesen létrejön. A gondosan elkészített vakot konzolokra akasztják, elektrolitos fürdőbe engedik, két katód közé helyezve. Az alumínium és ötvözetei esetében ólomból készült katódokat használnak. Általában kénsavat tartalmaz az elektrolit, de más savak is használhatók, például oxálsav, króm, a feldolgozott rész jövőbeli céljától függően. Az oxálsavat különböző színű, krómozott szigetelő bevonatok készítésére használják-olyan alkatrészek feldolgozására, amelyek összetett geometriai alakúak, kis átmérőjű lyukakkal.

Az idő, szükséges hozzon létre egy védőbevonat hőmérsékletétől függ az elektrolit és az áramerősség. Minél magasabb a hőmérséklet, annál alacsonyabb az áram, annál gyorsabb a folyamat. Ebben az esetben azonban a felületi film meglehetősen porózus és puha. A szilárd és sűrű felület eléréséhez alacsony hőmérsékletre és nagy áramsűrűségre van szükség. A kénsav elektrolit esetében a hőmérsékleti tartomány 0-50 fok, a fajlagos áram pedig 1-3 amper / négyzetdeciméter. Az eljárás összes paraméterét évek óta kidolgozták, és a vonatkozó utasítások és szabványok tartalmazzák.

A harmadik szakasz a konszolidáció

Az elektrolízis befejezése után az eloxált bevonattal ellátott termék rögzítve van, vagyis a pórusokat védőfóliában zárják le. Ezt úgy teheti meg, hogy a kezelt felületet vízbe vagy speciális oldatba helyezi. E szakasz előtt az alkatrész hatékony festése lehetséges, mivel a pórusok jelenléte biztosítja a festék jó felszívódását.

Eloxáló technológiák fejlesztése

Ahhoz, hogy az alumínium felületén nagy teherbírású oxidfilmet kapjunk, egy módszert fejlesztettek ki különböző elektrolitok komplex összetételének bizonyos arányban történő alkalmazására, az elektromos áram sűrűségének fokozatos növekedésével kombinálva. A kénsav, a borkősav, az oxálsav, a citromsav és a bórsav egyfajta "koktélját" használják, és a folyamatban lévő áramerősség fokozatosan ötszörösére nő. Ennek következtében a védő oxidréteg porózus cellájának szerkezete megváltozik.

Külön meg kell említenünk a technológiát a szín megváltoztatása az eloxált tárgy, amely lehet tenni különböző módon. A legegyszerűbb az, ha az alkatrészt azonnal forró festékkel oldatba helyezzük az eljárás eloxálás, vagyis a folyamat harmadik szakaszáig. Az adalékanyagok közvetlenül az elektrolitba történő festésének folyamata némileg bonyolultabb. Az adalékanyagok általában különböző fémek vagy szerves savak sói, amelyek lehetővé teszik, hogy a legváltozatosabb Színválaszték-az abszolút feketétől a paletta szinte bármilyen színéig.