Елоксирањето е процес на електролитичка пасивација што се користи за зголемување на дебелината на природниот оксиден слој на површината на металните делови.

Процесот се нарекува анодизирање бидејќи делот што треба да се третира ја формира анодната електрода на електролитичката ќелија.Елоксирањето ја зголемува отпорноста на корозија и абење и обезбедува подобра адхезија за прајмери ​​и лепила за боја отколку голиот метал.Анодните филмови може да се користат и за неколку козметички ефекти, или со дебели порозни премази кои можат да апсорбираат бои или со тенки проѕирни премази кои додаваат ефекти на пречки на рефлектираниот светлосен бран.

Елоксирањето исто така се користи за да се спречи жлебување на компонентите со навој и да се направат диелектрични фолии за електролитски кондензатори.Анодните филмови најчесто се применуваат за заштита на алуминиумските легури, иако процеси постојат и за титаниум, цинк, магнезиум, ниобиум, циркониум, хафниум и тантал.Металот од железо или јаглероден челик се ексфолира кога се оксидира под неутрални или алкални микро-електролитички услови;т.е. железен оксид (всушност железен хидроксид или хидриран железен оксид, исто така познат како 'рѓа) се формира со аноксични анодни јами и голема катодна површина, овие јами концентрираат анјони како сулфат и хлорид што го забрзуваат основниот метал до корозија.Јаглеродни снегулки или нодули во железо или челик со висока содржина на јаглерод (високо јаглероден челик, леано железо) може да предизвикаат електролитски потенцијал и да се мешаат со облогата или облогата.Цврстите метали најчесто се елоксираат електролитски во азотна киселина или со третман со црвена испарувана азотна киселина за да се формира тврд црн Железен (II, III) оксид.Овој оксид останува конформален дури и кога е поставен на жици и кога жиците се свиткани.

Елоксирањето ја менува микроскопската текстура на површината и кристалната структура на металот во близина на површината.Дебелите облоги се вообичаено порозни, така што често е потребен процес на запечатување за да се постигне отпорност на корозија.Елоксираните алуминиумски површини, на пример, се поцврсти од алуминиумот, но имаат мала до умерена отпорност на абење што може да се подобри со зголемување на дебелината или со примена на соодветни материи за запечатување.Анодните филмови генерално се многу поцврсти и поприлепени од повеќето видови бои и метални облоги, но исто така и покршливи.Ова ги прави помалку шанси да пукаат и лупат од стареење и абење, но се поподложни на пукање од термички стрес.

Видови на елоксирање:

Елоксирањето е широко користено во индустријата долго време и може да се сумира во следните методи на класификација:

Според тековниот тип, постојат: анодизирање со еднонасочна струја, анодизирање на наизменична струја и анодизирање со пулсна струја што може да го скрати времето на производство за да ја достигне потребната дебелина, слојот на филмот е дебел, униформа и густа, а отпорноста на корозија е значително подобрена .

Според електролитот се дели на: сулфурна киселина, оксална киселина, хромна киселина, мешана киселина и природна боја анодизирање со раствор на органска сулфонска киселина.

Според природата на филмот, тој е поделен на: обичен филм, тврд филм (дебел филм), порцелански филм, светол модификациски слој, полупроводнички бариерен слој и друга анодизација.

Примената на методот на елоксирање на сулфурна киселина со еднонасочна струја е најчест, бидејќи има третман за елоксирање погоден за алуминиум и повеќето алуминиумски легури;филмскиот слој е густ, тврд и отпорен на абење, а по запечатувањето може да се добие подобра отпорност на корозија;Филмскиот слој е безбоен и транспарентен, со силен капацитет на адсорпција и лесен за боја;напонот на обработка е низок, а потрошувачката на енергија е мала;процесот на обработка не треба да го менува напонскиот циклус, што е погодно за континуирано производство и практична автоматизација на работењето;сулфурната киселина е помалку штетна за човечкото тело од хромната киселина, а понудата е широка., ниска цена и други предности.

Пред да го изберете процесот на оксидација, треба да го разберете материјалот од алуминиум или легура на алуминиум, бидејќи квалитетот на материјалот и разликата во состојките директно ќе влијаат на квалитетот на алуминиумскиот производ по анодизацијата.На пример, ако има дефекти како што се меурчиња, гребнатини, лупење и грубост на површината на алуминиумот, сите дефекти сепак ќе се откријат по елоксирањето.Составот на легура, исто така, има директно влијание врз изгледот на површината по анодизацијата.На пример, алуминиумската легура која содржи 1-2% манган е кафеаво-сина по оксидацијата.Со зголемување на содржината на манган во алуминиумскиот материјал, бојата на површината по оксидацијата се менува од кафеаво-сина во темно кафеава.Алуминиумските легури кои содржат 0,6 до 1,5% силициум се сиви по оксидацијата, а бело сиви кога содржат 3 до 6% силициум.Оние што содржат цинк се опалесцентни, оние што содржат хром се златно до сиви во нерамни нијанси, а оние што содржат никел се бледо жолти.Општо земено, само алуминиум кој содржи магнезиум и титаниум кој содржи повеќе од 5% злато може да добие безбоен, транспарентен, светол и чист изглед по оксидацијата.

По изборот на материјали од алуминиум и алуминиумски легури, природно е да се разгледа изборот на соодветен процес на елоксирање.Во моментов, методот на оксидација на сулфурна киселина, методот на оксидација на оксална киселина и методот на оксидација со хромна киселина кои се широко користени во нашата земја се детално воведени во прирачници и книги, па затоа е непотребно да се повторуваат.Оваа статија би сакала да даде краток вовед за некои нови технологии кои моментално се развиваат во Кина, како и некои методи во странски земји.

1. Новата технологија на елоксирање е развиена во Кина

(1) Брза оксидација на мешан раствор на оксална киселина-мравја киселина

Употребата на мешавината на оксална киселина и мравја киселина е затоа што мравја киселина е силен оксиданс, во таква бања, мравја киселина го забрзува растворањето на внатрешниот слој (бариерниот слој и бариерниот слој) на оксидниот филм, со што го прави порозен слој. (т.е. надворешниот слој на оксидниот филм).Спроводливоста на бањата може да се подобри (т.е. густината на струјата може да се зголеми), така што оксидната фолија може брзо да се формира.Во споредба со методот на оксидација со чиста оксална киселина, ова решение може да ја зголеми продуктивноста за 37,5%, да ја намали потрошувачката на енергија (потрошувачката на енергија на методот на оксидација на оксална киселина е 3,32 kWh/m2, овој метод е 2 kWh/m2) и да заштеди струја за 40%.

Технолошката формула е: оксална киселина 4-5%, мравја киселина 0,55%, трифазна наизменична струја 44±2 волти, густина на струја 2-2,5A/d㎡, температура 30±2℃.

(2) Мешана киселина оксидација

Овој метод беше официјално инкорпориран во јапонскиот национален стандард во 1976 година и беше усвоен од Japan North Star Nikkei Household Products Co., Ltd. Нејзините карактеристики се дека филмот брзо се формира, цврстината, отпорноста на абење и отпорноста на корозија на филмот се повисоки од оние на обичната метода на оксидација на сулфурна киселина, а слојот на филмот е сребрено-бел, што е погоден за печатење и боење производи.Откако индустријата за алуминиумски производи во мојата земја ја посети Јапонија, беше препорачана за употреба во 1979 година. Препорачаната формула за процесот е: H2SO4 10~20%, COOHCOOH·2H2O 1~2%, напон 10~20V, густина на струја 1~3A/d㎡ , температура 15~30℃, време 30 минути.

(3) Оксидација на порцелан

Порцеланската оксидација главно користи хромна киселина, борна киселина и калиум титаниум оксалат како електролити, а користи висок напон и висока температура за електролитски третман.Изгледот на филмскиот слој е како глазурата на порцеланот, која има висока отпорност на корозија и добра отпорност на абење.Филмскиот слој може да се обои со органски или неоргански бои, така што изгледот има посебен сјај и боја.Во моментов, најмногу се користи во алуминиумски садови, запалки, златни пенкала и други производи и е многу популарен меѓу широките маси.

(4) Оксидација на боја на национална одбрана

Оксидацијата на бојата за национална одбрана главно се користи во декорацијата на воените алуминиумски производи, па затоа бара посебна заштита.Оксидниот филм е воено зелен, мат, отпорен на абење и издржлив и има добри заштитни перформанси.Процесот е следен: прво, оксалната киселина се оксидира за да се формира златно жолт филм слој, а потоа се анодизира со раствор од калиум перманганат 20 g/l и H2SO41g/l.Фабриката за алуминиумски производи Шенјанг го користеше овој процес за производство на воени котлиња и прибор за готвење.

(5) Мулти-боја оксидација

Намачкајте го обоениот, но незапечатен аноден оксиден слој со хромна киселина или оксална киселина за да се шири CrO3.Дел од површината на обоениот производ ќе избледи откако ќе се навлажни со CrO3.Додадете оксална киселина или хром на кој било дел од производот по потреба.Измивањето на киселината генерално може да ја запре реакцијата со сликата.Потоа обојте ја втората боја или повторете ги постапките на CrO3 бришење, испирање, боење итн., а по потреба може да се појават шари како што се цвеќиња и облаци.Во моментов најмногу се користи во златни чаши, чаши за вода, кутии за чај, запалки и други производи.

(6) Процес на боење со мермерна шема

Оксидираниот производ прво се обојува со првата основна боја, се суши, а потоа се потопува во вода со масло кое лебди на површината.Кога ќе се подигне или потопи, маслото и водата природно ќе попуштат, што ќе го направи слојот на филмот неправилно на риги.Контаминирани од маснотии.При повторно боење на втората боја, деловите од оксидната фолија кои се обоени со маснотии нема да се бојат, а деловите без маснотии ќе се бојат со втората боја, со што ќе се формира неправилна шема како мермерна шема.Овој метод може да се види во написите на другарот Џоу Шоју од државната фабрика за ножеви во Гуангдонг, Јангјанг („Позлата и завршна обработка“, бр. 2, 1982 година).

(7) Хемиско офорт и оксидација

По механичко полирање и одмастување, алуминиумските производи се премачкуваат со средство за маскирање или фотосензитивно, а потоа хемиски се гравираат (флуорид или железна сол гравирачка) по сушењето за да се формира конкавно-конвексна шема.По електрохемиското полирање и елоксирање, тој претставува површинска шема со силно чувство за тело, што е споредливо со површинскиот изглед на нерѓосувачки челик.Сега најмногу се користи во златни пенкала, кутии за чај и екрани.

(8) Брза анодна оксидација на собна температура

Обично, оксидацијата на H2SO4 бара опрема за ладење, која троши многу електрична енергија.По додавањето α-хидроксипропионска киселина и глицерол, растворањето на оксидниот филм може да се инхибира, така што оксидацијата може да се изврши на нормална температура.Во споредба со вообичаениот метод на оксидација на сулфурна киселина, дебелината на филмот може да се зголеми за 2 пати.Препорачаната формула за процесот е:

H2SO4 150-160 g/l

CH3CH(OH)COOH 18ml/l

CH2OHCHOHCH2OH 12ml/l

Густина на струјата 0,8-12A/d㎡

Напон 12-18 волти

Температура 18-22℃

(9) Метод на хемиска оксидација (исто така познат како спроводлив оксиден филм)

Отпорноста на корозија на филмот е блиска до онаа на анодизираниот филм со сулфурна киселина.Спроводливиот оксиден филм има мал контакт отпор и може да спроведува електрична енергија, додека анодниот оксид филм H2SO4 не може да спроведе струја поради неговата голема отпорност на контакт.Отпорноста на корозија на проводниот оксиден филм е многу посилна од онаа на бакар, сребро или калај на алуминиум.Недостаток е што слојот на филмот не може да се залемени, може да се користи само заварување на место.Препорачаната формула за процесот е:

CrO3 4g/l, K4Fe(CN)6·3H2O 0,5g/l, NaF 1g/l, температура 20~40℃, време 20~60 секунди.

Во последниве години, површинскиот третман на алуминиумските материјали брзо се разви на меѓународно ниво.Некои стари процеси кои чинат работна сила, електрична енергија и ресурси се реформирани, а некои нови процеси и технологии се широко користени во индустриското производство. Еве типични методи на ризирање:

(1) Метод на елоксирање со голема брзина

Процесот на елоксирање со голема брзина главно ја намалува импедансата на електролитот со менување на составот на електролитскиот раствор, со што се овозможува брзо анодизирање со поголема густина на струјата.Решението на стариот процес користеше густина на струја од 1A/d㎡ за да формира филм со брзина од 0,2 до 0,25μ/min.По користењето на ова ново процесно решение, дури и ако сè уште се користи тековната густина од 1A/d㎡, брзината на формирање на филмот може да се подобри.Зголемете го на 0,4 ~ 0,5μ/min, значително скратете го времето на обработка и подобрете ја ефикасноста на производството.

(2) Метод од типот Томита (оксидација со голема брзина).

Методот Томита е многу пократок од стариот процес, а производната ефикасност може да се зголеми за повеќе од 33%.Овој метод не е погоден само за обичен филм со аноден оксид, туку и за оксидација на тврд филм.

Ако треба да се произведе тврд филм, тоа се постигнува со намалување на температурата на растворот, а брзината на формирање на филмот е приближно иста како онаа наведена во табелата погоре.Односот помеѓу тврдоста на филмот и температурата на растворот е како што следува:

10℃——Цврстина 500H, 20℃——400H, 30℃——30H

(3) Руби филм

Процесот на формирање на рубин филм на површината на алуминиум е нов процес.Бојата на филмот може да се спореди со онаа на вештачкиот рубин, така што декоративниот ефект е одличен, а отпорноста на корозија и отпорноста на абење се исто така добри.Појавата на различни бои може да се подготви и од различни видови метални оксиди содржани во растворот.Методот на процесот е како што следува: Прво, користете 15% сулфурна киселина за анодна оксидација, употребената густина на струјата е 1A/d㎡, а времето е 80 минути.Откако ќе го извадите, работното парче може да се потопи во раствори (NH4)2CrO4 со различни концентрации според барањата на длабочината на бојата, температурата е 40 ℃, а времето е 30 минути, главно за да се остават металните јони да влезат во порозната извор на дупка за филм од аноден оксид.Потоа додадете натриум водород сулфат (1 g молекуларна тежина), амониум хидроген сулфат (1,5 g молекуларна тежина), температурата е 170 ℃, густината на струјата е 1A/d㎡, по горенаведениот третман, виолетово-црвен и трепкачки флуоресцентен рубин може да се добие филм.Ако потопувањето е Fe2(CrO4)3, Na2CrO4, добиениот филм е сино со длабоко виолетова флуоресценција.

(4) Електролитичко боење метод Асада

Електролитичкото боење на методот на Asada е да направи метални катјони (соли на никел, бакарни соли, соли на кобалт итн.) да навлезат во дното на дупките на оксидниот филм по анодизирање, преку електролиза на електрична струја, а со тоа да се бојат.Овој процес се развива брзо во последниве години, главно поради тоа што може да добие бронзени тонови и црни, кои се добредојдени од градежната индустрија.Бојата има многу стабилна светлина и може да издржи и тешки временски услови.Во споредба со природниот метод на боење, овој процес може да заштеди електрична енергија.Речиси сите алуминиумски профили за изградба во Јапонија се обоени со овој метод.Тијанџин, Јингкоу, Гуангдонг и други места од мојата земја, исто така, воведоа таква технологија и комплетен сет на опрема.Некои единици во Гуангдонг, исто така, успешно тестираа и аплицираа за производство.

(5) Природен метод на боење

Природниот метод на боење е завршен со една електролиза.Исто така, постојат неколку видови раствори, вклучувајќи сулфосалицилна киселина и сулфурна киселина, сулфотитанска киселина и сулфурна киселина и сулфосалицилна киселина и малеинска киселина.Бидејќи повеќето природни методи на боење користат органски киселини, оксидниот филм е релативно густ, а слојот на филмот има одлична отпорност на светлина, отпорност на абење и отпорност на корозија.Но, недостатокот на овој метод е: за да се добие добра боја, составот на материјалот од легура на алуминиум мора строго да се контролира.