Серебристое анодирование литейного алюминия

Аноднооксидное покрытие на алюминии и его сплавах, по сути, представляет собой керамику определенной формы. По природе своей оно является достаточно износостойким и электроизоляционным. Толщина анодной пленки, ее морфология и структура зависят от ряда факторов (температура электролита, время осаждения, напряжение на ванне, состав раствора). Так, при напряжении 12-40В получаются пленки с толщиной до 15-20 мкм, в то время как при напряжении 180В можно производить толстое твердое электроизоляционное анодирование с толщиной покрытия в сотни микрон. Анодное покрытие на алюминии является пористым и благодаря этому свойству обладает отличной адгезией к лакокрасочным покрытиям (если уплотнение не выполнялось). Проведение операции уплотнения делает покрытие беспористым и коррозионно — стойким. Вместо уплотнения можно производить промасливание или пропитку в полимерных жидкостях.

Процесс анодирования алюминия связан с анодной пассивностью, которая выражается в резком торможении процессов его растворения в электролите по достижении определенного электродного потенциала. Наступление пассивности сопровождается возрастанием поляризации при одновременном самопроизвольном падении проходящего через электролит тока. В результате анодной пассивации алюминия на поверхности деталей образуется первый тончайший слой оксида с хорошей адгезией к покрываемому изделию, плотной структурой и диэлектрическими характеристиками. Он формируется за счет взаимодействия алюминия с кислородом воды. Далее при анодировании алюминия могут происходить такие процессы, как:

— Полное растворение получаемой оксидной пленки;

— Одновременное наращивание и частичное растворение оксидной пленки в дефектных местах с получением толстого, но пористого покрытия. Рост такой пленки происходит за счет оксидирования алюминия вглубь в порах.

При качественном анодировании образовавшаяся оксидная пленка химически частично пробивается электролитом, электрический ток подходит к поверхности алюминия и там вновь образуется оксид. Далее процесс периодически повторяется.

Таким образом, аноднооксидное покрытие имеет следующую структуру: ближе к металлу расположен барьерный слой, отличающийся небольшой толщиной (0,008 — 0,012 мкм/В, обычно 0,01 — 0,03 мкм), которая практически не меняется на всем протяжении процесса. Над барьерным слоем располагается слой покрытия, пронизанный конусообразными порами, расширяющимися по направлению к электролиту. Именно внешний слой и определяет конечную толщину аноднооксидного покрытия.

Необходимо отметить, что формирование пористой структуры является необходимым условием роста оксидного слоя. Оксид алюминия является плохим проводником электричества, а поры, хотя и заполнены электролитом, имеют весьма малый диаметр, поэтому сопротивление анода во много раз выше сопротивления на катоде и сопротивления электролита ванны. Изменение потенциалов самих электродов вследствие поляризации незначительно по сравнению с прикладываемым напряжением, поэтому изменение напряжения во времени при постоянной плотности тока определяется изменением омического сопротивления анода.

Если проводить процесс при постоянной плотности тока, т.е. при постоянной скорости формирования оксида, то рост пленки будет тормозиться возрастающим сопротивлением электролита в порах. Для дальнейшего роста требуется либо увеличение прилагаемого напряжения, либо растравливание пор. На практике преобладает второй фактор. Этому способствует значительное выделение теплоты в процессе анодного окисления, причем основная часть тепла выделяется в барьерном слое на дне пор (считается, что при анодном оксидировании в 15% серной кислоте при 21°С и плотности тока 1,29 А/дм² условия, создающиеся у основания пор, соответствуют 53% раствору серной кислоты при температуре, близкой к кипению (около 128°С), а температура анода повышается на 10-20° в зависимости от условий проведения процесса). Поэтому рост оксидной пленки при постоянной плотности тока сопровождается непрерывным увеличением скорости растворения оксида. Предельная толщина пленки достигается тогда, когда скорость ее образования под действием электрического тока станет равна скорости химического растворения электролитом.

Учитывая, что алюминий чаще всего используется в виде сплава, примеси и легирующие добавки принимают активное участие в формировании пленки. Они могут встраиваться в покрытие, растворяться, а также образовывать на поверхности шлам. За счет этого окончательный цвет анодированного алюминия зависит от марки алюминиевого сплава и вида механической обработки его поверхности. Например, Д16 более темный, АМГ6 — более светлый при одинаковой толщине. Механообработка и сварка нарушают структуру металла, поэтому в этих местах покрытие обычно получается более темным (процесс идет активнее). Точный цвет и характеристики покрытия всегда проверяются на опытных образцах.

Принимая во внимание то обстоятельство, что при анодировании необходим очень жесткий контакт подвески с деталями, покрытие мелких и легких изделий становится сложнее и дороже, чем покрытие габаритных и тяжелых (в пересчете на цену 1 дм²).

Заказать анодирование алюминия по ГОСТ 9.305-84 вы можете по телефонам и электронной почте, указанным в разделе «КОНТАКТЫ». Для ускорения расчетов просим воспользоваться специальной формой для on-line заказа.