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El anodizado 2.3

Anódica de aluminio de oxidación - un proceso para la producción de película de óxido de aluminio es químicamente o electroquímicamente a partir de soluciones de ácidos y álcalis. El electrólito utilizado durante la anodización electroquímica: ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido oxálico, ácido sulfosalicílico, y anhídrido crómico. El anodizado es básicamente a un voltaje más alto, dependiendo del electrolito de la 24 120 a B.

Cuando la corriente fluye a través del electrolito en función de la composición de los productos de reacción resultantes en el ánodo de aluminio se pueden disolver completamente para formar sobre la superficie metálica fuertemente unido compacto y eléctricamente aislante recubrimiento de óxido de grosor 1,4 nm / V o disuelven parcialmente en el electrolito y formar un óxido poroso revestimiento de decenas de espesor cientos de micras.

Hay dos teorías de la educación y el crecimiento de los recubrimientos de óxido anódico: strutkurno-geométrica y coloidal-electroquímico.

Desde la posición de la primera teoría cuando se aplica a un electrodo de aluminio es la tensión de ánodo (es decir, se conectan a (+)) se forma primero compacto, una película de óxido, la parte exterior de los cuales en los electrolitos de disolución de óxido comienza a disolverse en los sitios de defecto y mover en el recubrimiento poroso. El crecimiento adicional del recubrimiento de óxido anódico se produce en el fondo de los poros formados debido a la transformación de capas cada vez más profundas de metal en el óxido. El recubrimiento consiste en células hexagonales. El adyacente al espesor de la capa de barrera metálica de 1-1,1 nm, consiste en células no porosas. Las células de la capa porosa están en el medio de un poro. El diámetro de los poros y su número dependen de la naturaleza del electrolito y del régimen de anodización. Bajo la acción del electrolito, el óxido que forma las paredes celulares está hidratado. En este caso, tiene lugar la adsorción de agua, aniones del electrolito y productos de la reacción anódica.

Desde la posición de la segunda teoría de la formación de recubrimientos de óxido anódico comienza con la aparición de partículas diminutas de óxido originarios de encuentro del flujo de iones. La adsorción de aniones y agua provoca una carga negativa de partículas. Con el aumento de número de partículas que se conviertan en poliiones - micelas con forma de varilla, que forman el esqueleto de gel de alúmina orientado. En él se introducen aniones de electrolito. Bajo el efecto de una carga negativa, las micelas se aproximan a la superficie y se unen al metal. Junto con la formación de capas micelares con la participación de aniones, se producen los procesos conjugados de disolución del óxido formado.

La composición y propiedades del recubrimiento de óxido anódico

recubrimientos de óxido anódico delgado y no porosas son óxido de aluminio generalmente anhidro, que en su forma pura está en el límite con el metal. El recubrimiento delgado poroso introducido por 0,6 20% a anhídrido bórico (electrolito con ácido bórico), una cantidad considerable de otros iones.

En el electrolito de óxido es una pequeña parte de la alúmina hidratada Al2O3*H2O (boehmita).

El revestimiento de óxido anódico poroso consiste esencialmente en alúmina amorfo y parcialmente incluyen gamma-Al2O3 . El contenido de agua en los revestimientos obtenidos en electrolitos de oxalato y sulfato alcanza 15%. Dependiendo de las condiciones de agua de formación en el revestimiento de óxido puede estar compuesto de boehmita o bayerita (Al2O3* 3H2O). Los revestimientos contienen una cantidad considerable de aniones de electrolitos.

revestimientos de colores (que reciben directamente del electrolito)

recubrimiento de óxido anódico, preparado, por ejemplo, en el oxalato de electrolito por lo general tienen un tinte amarillento. Si el electrolito de aluminio y sus aleaciones anodizadas primera variable y luego DC, recubrimientos obtenidos pintadas en color desde el amarillo pálido al oro y bronce.

recubrimientos anódicos para colorear (que reciben revestimiento poroso y la pintura en una única solución)

recubrimiento protector y decorativo transparente y semitransparente de aluminio y sus aleaciones se tiñeron en colorantes directos orgánicos ácidos acuosos.

El contenido de colorantes en solución oscila entre 0,1 0,5-g / L para los colores ligeros hasta 5 10 y de gran intensidad de 15 a negro. La temperatura de las soluciones 50-70, mientras que la tinción de 300 1800 con.

revestimientos revestimiento producido en varios electrolitos, varía debido a las diferencias en las propiedades de porosidad y color natural del recubrimiento.

Para obtener el color deseado de flores, las mezclas de colorantes de anilina.

pintura Poor retira en solución de permanganato de potasio y ácido nítrico.

También se usan colorantes orgánicos e inorgánicos.

La gama limitada de colores, pero más recubrimientos de óxido anódico coloración resistencia a la luz prepararse por reacción de intercambio doble en soluciones de sales inorgánicas

soluciones de anodizado.

películas de óxido obtenido a partir de un electrolito de ácido sulfúrico y tienen alta capacidad de adsorción y la resistencia a la corrosión. Una ventaja importante de este electrolito es que es posible aleaciones de aluminio casi todos anodizado. No se recomienda para anodizado en ácido sulfúrico sólo para las partes con ranuras estrechas, huecos, conexiones remachadas o soldadas con el fin de evitar la corrosión de metales, restos de electrolito.

El anodizado se lleva a cabo y la composición del electrolito g / l:

ácido sulfúrico H2SO4 - 170-200

15 25-° C de temperatura.

Densidad de corriente anódica se selecciona basándose en la composición de la aleación tratada, y el metal de aluminio revestido de anodizado a una densidad de corriente 1 2-A / dm2 y el voltaje V 10-15; silumin y duraluminio - una densidad de corriente 0,5 1-A / dm2 y minutos 12 20-tensión B. Duración de anodizado 30-50. El uso del plomo como cátodo; la relación del área del cátodo al ánodo hacer una 1 error: 1 o 2: 1.

Al aumentar la temperatura del electrolito y la duración de la anodización densidad de corriente puede ser reducido, pero se deteriora la calidad de la película. Así que después de un uso prolongado baño electrolítico debe enfriarse o de plomo y titanio bobinas con camisa de agua.

Los detalles se cargan en el baño en soportes de suspensión de aluminio. La calidad de la película resultante depende de la calidad del contacto eléctrico entre los colgantes y las piezas. En el caso de contacto suelto, se produce un calentamiento local del metal, que puede conducir al aflojamiento de la película y al ataque químico de la pieza. Para garantizar un contacto fiable, se fabrican dispositivos especiales con abrazaderas de resorte o de tornillo, las partes se fijan con un alambre de aluminio estrechamente estirado. Película anódica de los dispositivos utilizados repetidamente, antes de cada nueva carga debe ser eliminado en una solución de álcali.

defecto razón de un defecto método de eliminación
La ausencia de la película en algunos lugares datos de contacto pobres con suspensión mejorar el contacto
de metal quemado a través datos de contacto flojos con suspensión mejorar el contacto
Los datos de contacto uno con el otro Aumentar la distancia entre las partes
Corto circuito entre la pieza de trabajo y el cátodo Reparar el corto
La fragilidad de la película La temperatura del electrolito por debajo de 15 ° C Elevar la temperatura del electrolito
Aguafuerte de la película anódica La temperatura del electrolito por encima de 25 ° C electrolito fresco
Una mayor duración de la anodización Reducir el anodizado
La alta concentración de ácido electrolito adecuado,
manchas y rayas oscuras, la película floja El contenido de aluminio en el electrolito más 30 g / l Eliminar los óxidos de aluminio decantación

Después de que las partes de cierre del proceso de anodización se lavaron a fondo en agua corriente hasta que no trazas de electrolito y se someten a un procesamiento adicional: compactación para mejorar la resistencia a la corrosión de la película anódica o para mejorar la coloración de acabados decorativos. Estos procesos son posibles debido a la alta porosidad (hasta 30% en volumen) película anódica y su capacidad para absorber soluciones acuosas.

El sellado de las películas anódicas se lleva a cabo mediante el tratamiento con agua caliente o una solución de cromato. En ambos casos, el óxido de aluminio se hidroliza, aumentando en volumen y llena los poros. El tratamiento con agua caliente se lleva a cabo a una temperatura 95-100 ° C para 20-30 min. tratamiento con cromato se lleva a cabo en una solución que contiene 80-100 g / l de sodio o dicromato de potasio en 80-90 ° C para 10-15 min. La película de ánodo adquiere un color amarillo limón.

Extracción de la película anódica defectuosa sin romper las dimensiones de la pieza producir una solución que contiene anhídrido crómico CrO317 20-g / l y ácido fosfórico H3PO4 35 g / l. Temperatura 90 100-° C. También se puede utilizar una solución de hidróxido de sodio con una concentración 100 r / l. La temperatura de la solución 70 90-S.

Cuando el anodizado en película obtenida electrolito oxálico que tiene buenas propiedades de aislamiento eléctrico. Son, tonos de oro decorativos pintados opacos. Este electrolito se puede tratar aleaciones de fundición de aluminio, que contiene hasta 5% 4% de cobre o de silicio. El anodizado se lleva a cabo a un caudal constante o variable.

Anodizado de corriente continua producida en el electrolito composición g / l:

H oxálico ácido2C2O4 - 30- 50 g / l.

Modo de funcionamiento: la temperatura del electrolito 15 25-° C, la densidad de corriente del ánodo 1 2-A / dm2, El voltaje de la célula 40 60-B (el final de la electrólisis alcanza 60-70V).

Para las películas sólidas con buenas propiedades eléctricas de su espesor debe ser al menos micras 25-40.

impurezas nocivas, degrada la calidad de la anodización son cloro y aluminio. Su concentración permisible en el electrolito es adecuadamente 0,04 g / l y 30 g / l.

Se recomiendan los electrolitos de anodizado de cromato para la protección de las películas anódicas en detalles de configuración complejas que están remachadas y soldadas conexiones. películas anódicas producidas a partir de este electrolito, incoloro, tienen una alta resistencia a la corrosión (utilizado sin procesamiento adicional), de baja porosidad, alta ductilidad y flexibilidad, pero tienen una menor dureza y resistencia al desgaste en comparación con las películas de óxido de ácido oxálico y electrolitos de ácido sulfúrico.

El electrolito contiene g / l:

crómico CrO anhídrido3 90 100-g / l

La densidad de corriente de hasta 2 A / dm2. La temperatura del electrolito 35 40-° C. La duración del proceso de anodizado, minutos 50-60. El voltaje en el baño es 40 50-A, y luego aumentó gradualmente hasta 100 B.

La velocidad de formación de la película de óxido se ve afectada significativamente por la temperatura del electrolito, que debe mantenerse dentro de ± 2 ° C. La lámina de ánodo, dependiendo de la marca de aleación tiene un color de gris a marrón con micras 3-4 de espesor.

En el proceso de anodización de aluminio se acumula en el electrolito, reduce la concentración de ácido crómico libre debido a su unión con el aluminio y la reducción catódica de cromo hexavalente a iones trivalentes.

Dado que el rendimiento de electrolito se determina por el contenido de ácido crómico libre, se requiere un ajuste periódico del electrolito mediante la adición de anhídrido crómico, la concentración de los cuales se puede ajustar para 250 g / l.

Cuando anodizado electrolito utilizado en cátodos de cromato de acero inoxidable o de aluminio de grado H18N9T A0. Para reducir la velocidad de la banda de proceso de reducción catódica de iones de cromo hexavalente no debe ser la actitud de la superficie del cátodo a la superficie de la pieza de 5: 1.

impurezas nocivas durante la anodización son sulfato-nones, que ralentizan el proceso de anodizado y degradan la calidad de las películas. En la preparación del sulfato de electrolito Nones introducción eliminado de carbonato de bario.