Массовое производство алюминиевых конструкций и деталей связано с уникальными свойствами этого материала. Он обладает минимальной удельной массой, стоек к воздействию многих агрессивных сред и легко поддается обработке. Но для долгой эксплуатации изделий нужно анодировать алюминий.
Зачем это необходимо
Во время взаимодействия любого металла с кислородом, содержащимся в атмосфере, на поверхности происходит окисление верхнего слоя. Это называется формированием оксидной пленки, которая предотвращает распространение ржавчины вглубь металла.
В зависимости от вида материала процесс окисления поверхности проходит по-разному. Железо и сталь практически не формируют оксидной пленки, а вот драгоценные металлы (золото, серебро, платина) защищены от воздействия коррозии. Алюминий занимает среднюю позицию, поэтому нуждается в искусственном создании пленки. Особенно это важно, если при изготовлении окон будет применяться подобный профиль. Анодированный алюминий стоек к воздействию внешних погодных факторов, которые могут привести к появлению коррозии и быстрой потере эксплуатационных свойств конструкции.
Технология
Для того чтобы на поверхности профиля образовалась эффективная защитная пленка, требуется анодировать алюминий. Суть процесса заключается в переносе молекул другого материала, который более стоек к воздействию кислорода, в структуру изделия. Кроме этого, возможно искусственное увеличение оксидного слоя без добавления других металлов.
Независимо от выбранного способа необходимо выполнить условия проведения технологического процесса. Он состоит из следующих этапов:
- Подготовительный.
- Процесс анодирования.
- Закрепление прослойки.
Для каждого из них подбирается соответствующее оборудование и расходные материалы. В итоге должен получиться качественный анодированный алюминий. Это даст возможность использовать профиль для изготовления фасадных и оконных конструкций.
Подготовительный этап
Поверхность изделия тщательно очищается от пыли, грязи и мусора. Если есть неровности или механические повреждения, то их устраняют еще до проведения анодирования. Далее следует убрать старый оксидный слой, в противном случае он будет препятствовать равномерному формированию защитной пленки.
После проведения механической обработки (шлифовки и обезжиривания), профиль необходимо поместить в щелочной раствор. Чтобы правильно анодировать алюминий, следует сначала выполнить «травление» его поверхности. Формирование микрокаверн и неровностей увеличивает общую площадь защитного слоя. Далее в кислотном растворе выполняется осветление изделия. По завершении всех этапов алюминий необходимо тщательно промыть.
Анодирование
После прохождения подготовительного этапа можно приступать к процессу анодирования. Для этого алюминиевое изделие погружают в специальную ванну. Процедура выполняется с помощью кранового оборудования (для больших конструкций) или ручным методом на тросах.
О конструкции ванны необходимо сказать отдельно. Она представляет собой большую емкость из толстостенной нержавеющей стали, в которую помещаются 2 катода. Технология погружения профиля должна быть такой, чтобы электролит, находящийся в ванне, контактировал со всей площадью изделия. В качестве такой жидкости используют серную кислоту, что предъявляет особые требования к безопасности производства. Если изделие имеет сложную конфигурацию, то лучше применять щавелевую кислоту.
После погружения профиля методом электролиза начинает формироваться защитный слой. Его толщина напрямую зависит от состава электролита, температуры и плотности тока. Чем выше последний показатель, тем больше оксидной пленки сформируется на поверхности. После завершения процедуры толщина слоя может колебаться от 2 до 7 микрон, в зависимости от технологических параметров процесса.
Закрепление
Однако на этом прекращать анодировать алюминий еще рано – необходимо закрепить образовавшийся поверхностный слой. Он будет приставлять собой пористую структуру, которая без обработки быстро отслоится. К тому же она не обладает должными характеристиками твердости.
Закрепление можно осуществить, поместив изделие в пресную воду, доведенную до состояния кипения. По другой технологии поверхность подвергается обработке горячим паром. В любом случае происходит отвержение оксидной пленки и ее молекулярное соединение с поверхностью алюминия.
Если в дальнейшем профиль будет покрашен, то закрепление можно не выполнять. При соблюдении технологии нанесения порошкового колера, пленка будет защищена в результате термической обработки.
Мы выяснили, что такое анодированный алюминий. Такая обработка металла - гарантия от появления ржавчины на поверхности изделия. Технология анодирования постоянно совершенствуется, и на сегодняшний день можно выполнять покраску алюминиевых изделий с помощью катодной реакции.
