Что такое анодированный алюминий?

Что такое анодированный алюминий?

Формирование анодированной алюминиевой пленки также называется анодированием. Анодирование — это обработка поверхности, при которой на поверхности алюминия искусственно формируется оксидная пленка (анодированная пленка). Под воздействием вещества, образующегося на алюминии, он становится анодированным алюминием. Образуя анодированную алюминиевую пленку, можно улучшить коррозионную стойкость и износостойкость. В отличие от процесса гальванопокрытия, анодированная алюминиевая пленка не просто покрывает поверхность, но и формируется таким образом, что растворяется и проникает в само изделие, покрывая поверхность, тем самым обеспечивая более долговечную обработку поверхности.

Применение анодированного алюминия

Анодированный алюминий используется в широком спектре областей, от бытовых товаров до промышленных товаров. Это связано с тем, что формирование анодированной алюминиевой пленки обеспечивает высокую коррозионную стойкость, высокую износостойкость, поверхностные свойства (водоотталкивающие свойства и т. д.) и высокие декоративные свойства, такие как окраска.

Он используется в бытовых товарах, таких как ланч-боксы, чайники, кастрюли, мобильные телефоны, пояса и т. д., а также в промышленных товарах, таких как строительные материалы, автомобильные детали, оптические детали, полупроводниковые детали, медицинское оборудование и т. д.

Принцип анодированного алюминия

Алюминий, основной материал, из которого формируется анодированный алюминий, легко связывается с кислородом и образует тонкую оксидную пленку при контакте с воздухом. По этой причине алюминий обладает свойством быть устойчивым к ржавчине, другими словами, он имеет хорошую коррозионную стойкость. Однако толщина этой естественно образованной оксидной пленки очень тонка.

В зависимости от окружающей среды химические реакции могут вызывать коррозию, которая может распространяться на необработанный алюминий. Поэтому для защиты алюминия образуется искусственная оксидная (анодированная алюминиевая) пленка.

Основным компонентом анодированного алюминия является аморфный оксид алюминия (Al2O3). Анодная оксидная пленка из анодированного алюминия имеет форму пористого слоя с множеством пор, простирающихся в направлении толщины пленки.

Другая информация об анодированном алюминии

1. Метод формирования анодированного алюминия (пленки)

Основной метод формирования анодированного алюминия (анодированной алюминиевой пленки) заключается в следующем. Процесс анодирования аналогичен этому методу.

Алюминиевое изделие прикрепляется к приспособлению и помещается в электролитический раствор. Подсоедините электрод к приспособлению и подайте положительное электричество, и в то же время подайте электричество на катод таким же образом. Электролиз создает оксидную пленку (анодированную алюминиевую пленку) на поверхности.
Толщина оксидной пленки (анодированной алюминиевой пленки), полученной в это время, пропорциональна времени электролиза. Поскольку анодированная алюминиевая пленка образуется при растворении алюминиевой поверхности, ее форма поверхности отражает форму алюминиевой поверхности.

Другими словами, даже если алюминиевая поверхность имеет мельчайшие неровности, анодированная алюминиевая пленка образуется, отражая форму поверхности, поэтому поверхность не может быть выровнена как покрытие. 

2. Меры предосторожности при формировании анодированной алюминиевой пленки 

При формировании анодированной алюминиевой пленки следует учитывать пять моментов.

Степень роста пленки варьируется в зависимости от того, была ли выполнена обработка алюминия путем резки или электроэрозионной обработки, что приводит к различиям в ожидаемых размерах после формирования анодированной алюминиевой пленки.

Если анодированная алюминиевая пленка образуется при соединении материалов, отличных от алюминия, таких как железо, медь или нержавеющая сталь, существует вероятность того, что, помимо алюминия, материалы расплавятся.

Если анодированная алюминиевая пленка образуется на деталях, состоящих из разных типов алюминиевых сплавов, одновременно, возникнет неравномерность цвета и толщины.

Если анодированная алюминиевая пленка сформирована на детали, которая имеет форму отверстия, предназначенную для соединения, соединение может не работать в зависимости от точности размеров толщины анодированной алюминиевой пленки.
Учтите, что глубина отверстия в соединении и форма сквозного отверстия или стопорного отверстия и т. д. могут привести к разнице в точности размеров толщины анодированной алюминиевой пленки.

Как упоминалось выше, толщина полученной анодированной алюминиевой пленки будет варьироваться в зависимости от формы детали, на которой формируется анодированная алюминиевая пленка, используемого метода обработки и других факторов. Поэтому предварительное рассмотрение и подтверждение важны при формировании анодной оксидной пленки на деталях, требующих точных размеров.

3. Недостатки анодированного алюминия

Анодированный алюминий не гибкий и хрупкий, и детали с анодированным алюминиевым покрытием могут отслаиваться или трескаться при обработке или сгибании. Кроме того, каждый материал имеет разную скорость теплового расширения (коэффициент теплового расширения). Алюминиевые сплавы до окислительной обработки и анодированный алюминий после окислительной обработки имеют разные коэффициенты теплового расширения.

Особенно в условиях высоких температур (>100°C) разница в скоростях теплового расширения между двумя материалами будет увеличиваться, что приведет к расслоению или растрескиванию анодированной алюминиевой пленки.

4. Методы окраски анодированного алюминия

Анодированный алюминий может быть окрашен в различные цвета. Существует два основных метода окраски: электролитическая окраска и окраска красителем.

Электролитическая окраска
Электролитическое окрашивание — это метод, при котором части анодированной алюминиевой пленки подвергаются вторичному электролизу в электролитическом растворе, содержащем соли металлов, таких как олово и никель, для осаждения металла в порах анодированной алюминиевой пленки, которая представляет собой пористый слой, для окрашивания. Анодирование этим методом может придать анодированному алюминию металлический оттенок, такой как черный, бронзовый или желтый. Электролитическое окрашивание не только окрашивает анодированную алюминиевую пленку, но и укрепляет ее.

Окрашивание красителем
Окрашивание красителем — это метод окрашивания анодированного алюминия путем помещения красителя внутрь пор пористого слоя анодированной алюминиевой пленки. Это называется цветным анодированием.

После того, как анодированная алюминиевая пленка окрашена красителем, применяется процесс герметизации. Проще говоря, это процесс закрытия отверстия, куда был вставлен краситель, чтобы окраска анодированного алюминия не отслаивалась. Однако необходимо соблюдать осторожность, поскольку если сама анодированная алюминиевая пленка отслоится, окраска также отслоится.

В обоих процессах: электролитическом и окрашивающем анодировании плотность окраски зависит от толщины покрытия, времени и температуры, применяемых к процессу, и других условий. Это связано с тем, что количество металла и красителя, которые могут попасть в отверстие, варьируется в зависимости от условий. Чем больше количество, тем темнее цвет.