что такое оксидирование металла
Оксидирование
Содержание статьи
В современном мире имеется большое количество методов, которые используются для борьбы с образованием коррозии на поверхности металлов. Метод образования оксидной пленки является одним из самых эффективных.
Оксидирование металла
Оксидирование представляет собой особый вид процедуры покрытия металлического материала оксидной пленкой. В результате данного процесса на металлической поверхности появляется тонкая пленка, которая выполняет барьерную функцию. Она защищает материала от попадания воздуха и влаги.
Оксидирование металла является одним из самых действенных методов для его защиты от образования на поверхности ржавчины. Пленка покрывает его достаточно плотным слоем. После проведения процедуры все процессы окисления металла полностью прекращаются. В итоге изделия, которые обработаны методом оксидирования, служат дольше и сохраняют свои привлекательные внешние качества на долгие годы.
Данная процедура обработки разных видов изделий применяется не только для того, чтобы защитить металлические изделия от коррозии. Данная ее функция известна многим. Однако в некоторых ситуациях она используется для того, чтобы придать металлическому изделию декоративные качества.
Сегодня процедуре оксидирования подвергаются многие виды металлов.
В связи с этим выделяют:
Оксидирование алюминия
Данная процедура встречается достаточно частою. Для нее используется:
Анодное оксидирование алюминия
Химическое оксидирование алюминия
Электрохимическое оксидирование алюминия
В результате после обработки металл получает небольшой слой оксидной пленки, которая обладает отличными защитными качествами.
Сама процедура не отнимает много времени. Она проводится после предварительной подготовки металла. Его поверхность должна быть чистой и обезжиренной, чтобы оксидная пленка имела лучшее сцепление с алюминием.
Для алюминия применяется еще технология под название цветное оксидирование алюминия. Благодаря этому на поверхности металла образуется пленка определенного цвета. Этот процесс носит декоративный характер. Эффект от этого метода длится достаточно продолжительный период времени.
Оксидирование стали
Сегодня не редко проводится оксидирование стальных изделий. Они являются подверженными образованию коррозийной пленки.
Химическое оксидирование стали
Для обработки стального материала применяется химический вид оксидирования. Он заключается в том, что сталь погружается в специально приготовленный кислый раствор, который способствует образованию на поверхности стали оксидную пленку. Она обладает небольшой толщиной. Однако у нее высокий уровень прочности.
Перед тем, как металл будет обработан оксидирующим веществом, его тщательным образом подготавливают. Для этого используются специальные средства для удаления загрязнений и жирной пленки.
Оксидирование титана
Как известно такой металл, как титан и его сплавы обладают низким уровнем износостойкости. Для того чтобы металл приобрел прочность и твердость применяются разные методы. Одним из них является оксидирование. Благодаря нему на поверхности металла появляется защитная пленка, которая увеличивает прочность титана в разы.
| Состав и режим | Номер раствора | ||
|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | |
| Состав, массовая доля, % | |||
| серная кислота (плотность 1,8 г/см3) | — | 90—92 | 20—30 |
| азотная кислота (плотность 1,4 г/см3) | 95-97 | 5-6 | 40—60 |
| фтористоводородная кислота или ее соли | 3-5 | 0,5—1 | 10—12 |
| Рабочая температура, К | 290—300 | 290—300 | 290—300 |
| Выдержка, мин | 0,1—0,2 | 1—2 | 0,2—0,3 |
Технология оксидирования
Технология заключается в том, чтобы создать такие условия, чтобы на металлической поверхности образовалась оксидная пленка, предотвращающая проникновение кислорода и воды. Для этого используются специализированные растворы и подводится электрический ток при необходимости. Процесс может проводиться и холодным методом и горячим. Выбор метода зависит от вида металла.
Перед началом процедуры все металлы проходят подготовку. Это является первым этапом. На нем с поверхности удаляются все загрязнения. Также она обезжиривается.
Затем металл опускают в ту или иную среду и под действием внешних агрессивных условий определенного вида на них образуется плотная оксидная пленка.
Виды оксидирования
Сегодня используется большое количество видов. Они представлены следующими категориями:
Анодное оксидирование
Этот вид является достаточно распространенным. Он представляет собой образование на металле оксидной пленки для предотвращения появления коррозии методом их поляризации их анодов в среде, которая создается при помощи подключения электрического тока. Данный метод применяется для таких металлов, как алюминий, магний, титан.
Микродуговое оксидирование
Данная процедура заключается в том, что оксиды многих метало, которые были получены методом электрохимического окисления, подвергаются химической модификации с использованием электрического тока. Благодаря периодически возникающим электрическим импульсам на поверхности металлов появляется плотная пленка, которая служит надежной защитой от появления коррозии. Данная процедура носит еще одно название плазменно-электролитическое оксидирование. Оно используется лишь на небольшом количестве предприятий.
Холодное оксидирование
Эта процедура применяется только по отношению к стальным материалам разного типа. Ее еще называют чернением.
Щелочное оксидирование
Сегодня не редко для обработки металлов используется щелочная среда. Для проведения данного процесса идеально подходят поверхности из стали. Технология проведения щелочного оксидирования предусматривает изготовление щелочной среды для того, чтобы при взаимодействии с металлом на его поверхности в результате взаимодействия образовалась оксидная пленка.
Низкотемпературное оксидирование
Данный вид процесса образования оксидной пленки является нейтральным. В процесс используется метод нагревания до невысоких температур, что обеспечивает покрытие металла слабой оксидной пленкой.
Электрохимическое оксидирование
Этой процедуре подвергаются разные виды металлов. Металлы погружаются в среду электролита.
Таблица 2. Составы растворов для декапирования.
| Декапирование алюминия и его сплавов | Температура | Время обработки |
|---|---|---|
| Состав 1 : | ||
| Азотная кислота 10-15% раствор (по объему) | 20°С | 5-15 с |
Таблица 3. Составы растворов для окрашивания алюминия в черный цвет.
| Для окрашивания в черный цвет: | г/л (воды) | Температура и время обработки |
|---|---|---|
| Состав 1: | ||
| Молибдат аммония = молибденовокислый аммоний = ammonium molybdate = парамолибдат аммония= (NH4)6Mo7O24 | 10-20 | 90-100°С / 2-10 мин |
| Хлорид аммония = хлористый аммоний = NH4Cl | 5- 15 | |
Таблица 4. Составы растворов для окрашивания алюминия в серый цвет.
Таблица 5. Составы растворов для окрашивания алюминия в зеленый цвет.
| Для окрашивания в зеленый цвет: | г/л (воды) | Температура и время обработки |
|---|---|---|
| Состав 1: | ||
| Ортофосфорная кислота | 40-50 | 20-40°С / 5-7 мин |
| Кислый фтористый калий = калий бифторид = калий гидрофорид = kalium bifluoratum = potassium bifluoride = kaliumbifluorid = KHF2 | 3-5 | |
| Хромовый ангидрид = оксид хрома(VI) = трёхокись хрома = CrO3 (весьма химически активное вещество, способен вызвать при соприкосновении с органическими веществами возгорания и взрывы) | 5-7 | |
Таблица 6. Составы растворов для окрашивания алюминия в оранжевый цвет.
| Для окрашивания в оранжевый цвет: | г/л (воды) | Температура и время обработки |
|---|---|---|
| Состав 1: | ||
| Хромовый ангидрид = оксид хрома(VI) = трёхокись хрома = CrO3 (весьма химически активное вещество, способен вызвать при соприкосновении с органическими веществами возгорания и взрывы) | 3-5 | 20-40°С / 8-10 мин |
| Фторсиликат натрия = кремнефтористый натрий = Na2SiF6 | 3-5 | |
Таблица 7. Составы растворов для окрашивания алюминия в желто-коричневый цвет.
Статьи по теме
Антикоррозионные средства
Антикоррозионные пигменты классифицируются на: цинковые крона, алюминий три-полифосфаты и слюдянистую окись железа.
Защита трубопроводов от коррозии
Сегодня без разных видов трубопроводов невозможно представить себе жизнью Они находятся практически в каждом населенном пункте и обеспечивают коммуникации. Производств труб для прокладки под землей осуществляется из металлов самых разных типов.
Процесс коррозии
В современном мире из металлов самых разных видов производится большое количество продукции. Металлические материалы присутствуют в разных отраслях промышленности в виде станков и машин, инструментов.
Оксидированная медь
Обращает на себя внимание тот факт, что крыши многих старинных сооружений, изготовленные из меди, хорошо сохранились до сегодняшнего дня. Всё дело в том, что медь естественным образом подвергается окислению.
Суть различных методов оксидирования
– процесс формирования оксидной пленки на поверхности металла.
Оксидирование применяется для нанесения оксидных слоев на металлическое изделие в целях защиты от коррозии, электроизоляции и для придания металлическому изделию декоративных свойств (воронение).
Оксидная пленка на малоуглеродистой стали имеет глубокий черный цвет, а на высокоуглеродистых сталях — черный с сероватым оттенком.
Оксидированию подвергают изделия из стали, чугуна, алюминиевых, медных, цинковых и других сплавов.
термическое оксидирование;
химическое оксидирование;
анодное оксидирование (электрохимическое);
пламенные методы (микродуговое оксидирование и др).
Термическое оксидирование
– процесс образования оксидной пленки на металле при повышенных температурах в присутствии кислорода или водяного пара.
Термическое оксидирование проводят в специальных печах.
При термическом оксидировании низколегированных сталей или железа (воронение) температуру устанавливают в пределах 300-350 °С. В настоящее время этот способ самый распространенный и используют его главным образом в качестве декоративной отделки.
Для легированных сталей термическое оксидирование проводится при более высоких температурах (до 700 °С). Продолжительность процесса при этом составит около 1 часа.
Железоникелевые магнитные сплавы нагревают от 400 до 800 °С от получаса до полутора часов.
Диэлектрическая пленка, полученная при оксидировании, считается неотъемлемым этапом создания полупроводников.
Довольно часто термическое оксидирование применяют для создания оксидного слоя на поверхности изделий из кремния. Такая разновидность термического оксидирования называется термокомпрессионной и происходит при повышенном давлении (до 107 Па) и температурах 800-1200°С.
Оксидированные кремниевые изделия применяются в основном в электронике.
Для повышения антикоррозионных свойств оксидированное изделие можно погрузить на 2-3 мин в горячий 2-3% раствор мыла, а затем на 5-10 минут в минеральное трансформаторное или машинное масло при температуре 105-120°С. После этой операции поверхность изделия становится блестящей, с равномерной черной окраской.
Что такое химическое оксидирование металлов: технология оксидации
Ни один материал, включая сталь, не может служить вечно. Его необходимо защищать от влаги, солнечных лучей и низких температур. Оксидирование металла создает на его поверхности тонкую защитную пленку, не позволяющую кислороду из воздуха и воде разрушать материал. При этом изменяются технические характеристики сталей, алюминия и его сплавов.
С точки зрения химии оксидирование – это реакция окисления металла и образование на поверхности тонкого слоя кристаллов, связанных кислородом и другими веществами. Технология нанесения защитного покрытия имеет несколько видов различной сложности. Самая простая использовалась несколько веков назад и доступна любому желающему покрыть защитной пленкой деталь в домашних условиях. Сложная технология требует специального оборудования и осуществляется только в условиях производства.
В чем заключается метод оксидации
Большинство металлических веществ вступает в активную фазу с различными химикатами. В ряде случаев она происходит с выделением стороннего вещества, которое может стать защитой для основного изделия. В рассматриваемом способе возникает оксидная пленка после нанесения на поверхность специального раствора.
Жидкость под влиянием окислительно-восстановительной реакции приводит к созданию верхнего слоя, который увеличивает коррозийную стойкость, а также декорирует плоскость. Следует отметить, что разновидностей процесса несколько, они выбираются в зависимости от того, какого эффекта нужно добиться, а также – какой материал подвергается обработке. Посмотрим более внимательно за видами.
Защита поверхностей из серебра
Оксидирование серебра — это способ обработки серебряных изделий, в ходе которого происходит химическая обработка поверхности сернистым серебром. Толщина слоя приблизительно 1 мкм. Процедура осуществляется в растворах сернистых составов. Самым распространенным раствором считается серная печень.
В результате обработки серебро получает состаренный вид. Его цвет — от светло-серого до черного или коричневого. При этом на интенсивность цвета влияет толщина нанесенного слоя. Отрегулировать цвет можно в ходе полирования металла — выпуклости становятся светлыми, а впадины — остаются более темными. Контрастность позволяет подчеркнуть рельеф изделия. Оксидированное серебро иногда путают с черненным, хотя методика обработки поверхности в этих случаях отличается.
Методы
Каждый из них обладает определенной популярностью, большинство применяется на заводах в определенных условиях. Но есть возможность самостоятельного проведения металлообработки. При этом стоит помнить о возможном негативном воздействии на организм и средствах защиты.
Химическое оксидирование стали, технология
На поверхность металлического изделия наносится жидкий раствор, сухая смесь или расплав. Затем между этими элементами происходит реакция (в определенных условиях, например, с доступом кислорода, при выставленном температурном режиме). Ее результатом становится образование неактивного верхнего слоя – эту процедуру называют пассивацией, то есть верхний слой делают пассивным по отношению к некоторым средам. Чаще всего для этих целей применяются окислы хрома.
Заготовка закрепляется тем или иным образом и погружается в ванну с заготовленным раствором (это возможно при нескольких условиях – при соответствующих размерах объекта и резервуара и при стенках сосуда, которые не вступают в реакцию). Щелочной или кислотный состав создается заблаговременно и обладает определенным процентным соотношением. В зависимости от параметров определяется степень выдержки. Спустя необходимое время деталь достается, подвергается сушке, а затем проводятся финишные работы по металлообработке. При создании кислотной ванны с наибольшей вероятностью применяют такие кислоты, как соляная, азотная, ортофосфорная. Если добавить капсулы марганца, хрома или калия, то протекание будет ускорено. Обычно выбирается температурный режим в рамках от +30 до +100 градусов. Если в качестве основы соединения нитрата натрия и диоксида марганца, то можно говорить о применении щелочного раствора, который нагревается уже значительно сильнее – до 300 градусов. Также есть две разновидности, когда применяют дополнительные вещества, влияющие на качество полученного результата:
Термическое оксидирование
Это аналогичный способ, в ходе которого образуется защитная оксидная пленка, но он проходит при повышенной температуре при непосредственном контакте с водяным паром или с кислородом. Для данного действия требуются специальные печи, которые могут поддерживать режим работы вплоть до 1200 градусов – для различных материалов характерны свои показатели.
Если вы хотите улучшить эффект, рекомендуем предварительно погрузить деталь в мыльный раствор на несколько минут, а после этого высушить и залить ванночку машинным или трансформаторным маслом. Если произвести нагрев до 105 градусов и выше, то можно добиться равномерной, блестящей черной поверхности.
Анодная оксидация – что это
Ее также называют электрохимическим оксидированием или анодированием. Это еще один вариант, как можно достаточно быстро получить оксидную пленку в жидкости или сухой смеси. Основной процесс, который заложен в основе технологии – это электролиз, который, как известно, может проходить и в жидких, и в твердых средах.
Элемент помещается в раствор. Между ним и жидкостью образуется разница потенциалов – у верхних слоев он изначально положительный, а у смеси – отрицательный. Следует отметить, что подача напряжения, а также использование активных реагентов приводит к тому, что процедура считается небезопасной, по крайней мере для домашнего воплощения. При анодировании достигается две задачи – декоративное оформление и создание защитного слоя. Чаще всего этому подвергается алюминий, который по своей природе не обладает достаточными характеристиками жесткости, прочности, устойчивости к механическим воздействиям. В зависимости от того, какая кислота используется, а также какие параметры напряжения выставлены, можно добиться полученной пленки различной толщины. Тонкими они будут, если применять B(OH)₃ (борную) или H₃PO₄ (ортофосфорную). Но если нужно придать интересный оттенок оксидированной стали, то следует использовать органические кислоты, например, щавелевую, малеиновую, сульфосалициловую. Используют также и слабощелочные составы, чтобы погружать в них детали и пропускать слабый переменный или импульсный ток. Данный процесс называется микродуговой обработкой и отличается тем, что можно достичь хороших результатов. Поверхность не только хорошо смотрится и не ржавеет, но и становится более теплостойкой, приобретает изоляционные качества.
Особенный подход нужно применять к нержавеющей стали. Она является инертным, то есть нейтральным сплавом. Как можно понять, добиться разности потенциалов в таком случае достаточно сложно. Поэтому процедура становится двухступенчатой. Сперва проводится двойное анодирование – то есть в ванну с составом погружают не только нержавейку, но и еще один элемент, который по своим характеристикам больше подходит для процесса. Для этих целей годится никель, медь.
Второй этап – это уже самостоятельное оксидирование нержавеющей стали. Но чтобы повысить эффективность и ускорить достижение результата, рекомендовано наносить пассивирующие пасты. Их назначение – ускорение реакции.
Плазменный метод
Также его называют микродуговым. Его особенность в том, что создается плазма с большим содержанием кислорода. При этом она не нагревается, поддерживаются низкие температуры. Сама генерация потока происходит под воздействием зарядов, которые, в свою очередь, образуются под влиянием переменного или импульсного тока высокой или сверхвысокой частоты. Обычно способ применяется, когда нужно создать оксидную пленку с целью защиты на относительно небольшой поверхности изделия. Чаще всего используется технология в электронике и микроэлектронике, например, при производстве полупроводников, транзисторов, диодов, микросхем. Второе назначение – увеличение светочувствительности, поэтому применяют процедуру для повышения чувствительности в фотокатодах. Иногда все же более целесообразно делать плазму с повышенной температурой – до 430 градусов и выше. Качество при этом сильно повышается. К преимуществам микродугового оксидирования стоит отнести:
Лазерное
С целью увеличения коррозийной стойкости можно добиться образования оксидной пленки на сталь, используя установку лазера. Особенность процесса в том, что для его совершения обязательно нужна специализированный станок. Наиболее эффективно зарекомендовало себя применение волоконного лазера в инфракрасном диапазоне свечения. Можно использовать три методики:
Отметим, что технология требует достаточно высоких затрат, а также не подходит для больших металлических элементов конструкций. Хорошо применять для ограниченных плоскостей, используя станки с ЧПУ.
Оксидирование своими руками
Если нужно сделать оксидную пленку дома, то для хорошего результата следует строго следовать последовательности действий, а также придерживаться правил безопасности.
Ниже мы более подробно расскажем о поэтапном проведении самостоятельной оксидации, но сперва обсудим – а зачем это делать?
Защита титана и его сплавов
Как известно, титан отличается невысокой устойчивостью к износу. Оксидирование титана и сплавов на его основе повышает их антифрикционные качества, улучшает устойчивость металла к коррозии.
В результате нанесения защитного слоя, на металле образуются толстые оксидные пленки (в диапазоне 20-40 мкм), обладающие повышенными абсорбционными качествами. Конструкции из сплавов титана обрабатывают при температуре 15-25 градусов в растворе, включающем 50 граммов серной кислоты. Плотность тока составляет 1-1,5 Ампера на квадратный дециметр. Длительность процедуры — 50-60 минут. Если плотность тока превышает 2 Ампера на квадратный дециметр, продолжительность процесса уменьшается до 30-40 минут.
Во время нанесения защитного слоя, первые 3-6 минут поддерживается рекомендованная плотность тока, а напряжение в это время увеличивается до 90-110 В. По достижению данного показателя, плотность тока снижается до 0,2 Ампера на квадратный дециметр. Продолжается оксидирование без регуляции тока. В ходе процесса электролит перемешивается. Используются катоды из свинца или стали.
Что дает процесс
Производители деталей из металла знают, что основная проблема, почему их продукция быстро выходит из строя, – это образование коррозии. Дело в том, что фактически любое вещество, обладающее металлическими свойствами, достаточно сильно подвергается влиянию внешней среды. Это влажность, температурные перепады, солнечное излучение, реакции с кислородом, а также загрязнения и естественный износ. Посмотрим, что дает оксидирование для производителей.
Антикоррозийные свойства
Даже при постоянном нахождении на улице под дождем и при контакте с воздухом не происходит ржавления. Это очень актуально для элементов корпуса автомобилей и других предметов, которые преимущественно эксплуатируются вне помещения.
Ограничение воздействия внешней среды
Есть некоторые средства, которые являются агрессорами по отношению к металлу. Проще говоря, они разрушают его поверхность и даже проникают более глубоко в структуру, нарушая целостность. Это пары химикатов или жидкости, а также самый обыкновенный ультрафиолет.
Электроизоляционные характеристики
Ряд деталей должен стать диэлектриком, то есть не пропускать электричество. С такой задачей отлично справляется создаваемый диэлектрический слой.
Придание оригинального декоративного вида
Это может быть черный глянцевый блеск или более экзотический перелив различных цветов. Смотрится очень красиво, причем практичность остается такой же высокой.
Анодирование металла
В современном мире имеется большое количество методов обработки металлов и металлических изделий. Они применяются и в промышленных масштабах, и в домашних условиях.
Процесс анодирования
Технология анодирования различных видов металлов является несложной. Главное только иметь под рукой все необходимое для ее осуществления.
Она осуществляется в несколько этапов:
Подготовка металлов к образованию оксидной пленки.
На данном этапе проводятся подготовительные работы для анодирования. Они заключаются в том, чтобы тщательным образом очистить и отмыть поверхность металла. Сначала удаляются все загрязнения и налеты. Затем при помощи воды или специальных растворов проводится промывка материала. После этой процедуры его необходимо высушить.
На данном этапе осуществляется подготовка раствора с кислой или любой другой средой и подключают к положительному плюсу источника тока.
Покрытие поверхности металлов или их сплавов оксидной пленкой.
На данном этапе осуществляется погружения металла или изделии я из него в приготовленный раствор.
Материалы для анодирования
Сегодня для анодирования используются различные металлические материалы.
В настоящее время выделяются такие виды анодирования в зависимости от используемых материалов, как:
Анодирование алюминия
Данный процесс сегодня встречается чаще всего. Он заключается в покрытии оксидной пленкой алюминиевого материала. Алюминий в процессе опускается в кислую среду, и к нему проводится положительный плюс источника тока. В результате на материале появляется тонкая оксидная пленка.
Анодирование титана
Всем известно, что титан относится к категории металлов, которые нашли широкое применение в промышленности, но они обладают низким уровнем износостойкости. Для придания ему прочности и устойчивости к разным условиям окружающей среды применяется процедура анодирования. При этом вся анодная обработка металла осуществляется в кислой среде при температуре от 40 до 50 градусов Цельсия.
Анодирование стали
Анодирование стали является сложным процессом. Для этого используется либо щелочная среда, либо кислая. В результате образуется оксидная пленка, которая придает высокий уровень прочности.
Анодирование меди
Медь является достаточно гибким видом металла. Для придания ей прочности используются различные методы. Одним из них является анодирование. Благодаря помещению медного материала в кислую среду, на поверхности образуется плотная пленка оксида, которая придает материалу большое количество полезных характеристик.
Таблица. Таблица совместимости металлов и сплавов
| Алюминий | Совм | Не совм | Совм | Не совм | Не совм | Не совм | Не совм | Не совм | Совм | Не совм | Совм |
| Бронза | Не совм | Совм | Не совм | Совм | Совм | Совм | Пайка | Пайка | Не совм | Совм | Не совм |
| Дюралюминий | Совм | Не совм | Совм | Не совм | Не совм | Не совм | Не совм | Не совм | Совм | Не совм | Совм |
| Латунь | Не совм | Совм | Не совм | Совм | Совм | Совм | Пайка | Пайка | Не совм | Совм | Не совм |
| Медь | Не совм | Совм | Не совм | Совм | Совм | Совм | Пайка | Пайка | Не совм | Совм | Не совм |
| Никель | Не совм | Совм | Не совм | Совм | Совм | Совм | Пайка | Пайка | Совм | нет данных | Совм |
| Олово | Не совм | Пайка | Не совм | Пайка | Пайка | II | Совм | Совм | Совм | нет данных | Совм |
| Оловянно-свинцовый сплав(припой ПОС) | Не совм | Пайка | Не совм | Пайка | Пайка | Пайка | Совм | Совм | Совм | нет данных | Совм |
| Сталь нелегированная (углеродистая)/ чугун | Совм | Не совм | Совм | Не совм | Не совм | Совм | Совм | Совм | Совм | Совм | Совм |
| Хром | Не совм | Совм | Не совм | Совм | Совм | нет данных | нет данных | нет данных | Совм | Совм | Совм |
| Цинк | Совм | Не совм | Совм | Не совм | Не совм | Совм | Совм | Совм | Совм | Совм | Совм |
Анодирование в домашних условиях
В современном мире в бытовой сфере используется большое количество металлических предметов, которые используются для различных целей. Каждому их владельцу хочется защитить их появления коррозии, чтобы они прослужили длительный период времени. Для этой цели подходит анодирование в домашних условиях.
Важно: Процедуру домашнего анодирования любого металла необходимо осуществлять на улице или на балконе. https://www.youtube.com/embed/iyr9olno26A
Сначала необходимо приготовить раствор. Для этого нужно смешать дистиллированную воду и кислоту в определенной пропорции
С серной кислотой важно обращаться предельно аккуратно, потому что она при попадании в глаза и на кожу может привести к появлению неприятной ситуации
После этого можно подготовить детали из металлов для обработки. Для этой цели используются всевозможные вещества. Они способны очистить их для проведения процедуры.
На последнем этапе домашнего анодирования осуществляется погружения металлических деталей в раствор и подключение электрического тока.
Хим оксидирование стали: преимущества
Теперь перечислим особенности, которых можно добиться, если использовать технологию создания оксидной пленки с помощью химикатов.
Надежное покрытие антикор
Стальная деталь фактически становится нержавейкой.
То есть ржавление хоть и не полностью исключено, но очень значительно заторможено.
Хорошие электрические изоляторы
После химической обработки можно ожидать, что поверхность совсем или частично перестает проводить ток. Все будет зависеть от того, какой раствор был взят, в какой концентрации и пр.
Тонкий, но стойкий поверхностный слой
Интересно, что может быть достигнута пленочка, толщиной всего в 200 мкм. Но это не делает ее более восприимчивой к механическим или иным вредителям.
Оригинальная цветовая гамма
Это больше признак анодирования.
Но мы отметим, что после процедуры можно получить не только черный цвет, но и переливчатые волны от желтого к темно-синему, как на фото.
Анодирование до изменения цвета
Весь процесс анодирования в домашних условиях можно подразделить на несколько этапов. Но прежде хотелось бы остановиться на процессе промышленного холодного анодирования, который протекает с использованием раствора серной кислоты. В результате данного процесса происходит активное газовыделение, причем летучие газы обладают взрывоопасностью. Именно поэтому не рекомендуют в домашних условиях проводить подобный процесс.
Технология домашнего анодирования более безопасная. Поговорим об основных ее этапах подробнее.
Как видите, процесс анодирования в домашних условиях несложен и доступен каждому.
Сущностью процесса анодирования является наращивание оксидного покрытия, которое на алюминии и его сплавах выполняет защитную функцию от воздействий среды. Другое название – анодное оксидирование. Кроме того, оксидирование применяют для повышения эстетичности внешнего вида изделий.
Анодирование алюминия в домашних условиях пользуется большой популярностью у домашних умельцев. В изделиях, подвергнутых анодному оксидированию, повышается стойкость защитного покрытия.
Термическое оксидирование
Представим таблицу с некоторыми сплавами, которые наиболее часто подвергают оксидации:
Импульсное лазерное излучение
Когда нагрев происходит не в печи, как при термическом методе, а с помощью лазера, то результат получается хороший, хоть и процесс – более трудный. До настоящего момента проводятся исследования, какие материалы как следует подвергать воздействию луча, но одним из вариантов является импульсы – то есть короткая подача потока на участок с постепенным смещением головки установки.
Непрерывное излучение
В таком случае обрабатываются только прочные стали, которые не боятся перегрева под постоянным воздействием. На зону направляется луч, который непрерывно перемещается по всей области оксидирования. Соответственно, нагрев получается очень значительный.
Как почернить алюминий в домашних условиях — Металлы, оборудование, инструкции
Сущностью процесса анодирования является наращивание оксидного покрытия, которое на алюминии и его сплавах выполняет защитную функцию от воздействий среды. Другое название – анодное оксидирование. Кроме того, оксидирование применяют для повышения эстетичности внешнего вида изделий.
Устраняются поверхностные дефекты– небольшие царапины, мелкие сколы. Можно имитировать покрытие драгоценными металлами или повысить адгезивные свойства. Покрытие можно наносить не только на производстве, но и дома.
Анодирование алюминия в домашних условиях пользуется большой популярностью у домашних умельцев. В изделиях, подвергнутых анодному оксидированию, повышается стойкость защитного покрытия.
Общие сведения о технологии анодирования
Технология анодирования алюминия схожа с гальванической обработкой. Оседание ионов оксидов раствора на заготовке происходит в жидком электролите при высоких или низких температурах. Использование нагретого раствора возможно в промышленных установках, где есть возможность тщательного контроля и регулирования напряжения и силы тока в автоматическом режиме.
В домашних условиях обычно пользуются холодным методом. Данный способ достаточно прост, не требует постоянного контроля, а оборудование и расходные материалы — доступны. Для приготовления раствора можно использовать электролит, применяемый в свинцовых автомобильных аккумуляторах. Он продается в каждом автомагазине.
Высокая прочность защитной оксидной пленки зависит от ее толщины, которая в домашних условиях получается при обработке в холодном растворе. Наращивание производится ступенчатым регулированием рабочего тока.
Результат анодирования алюминияЧерное анодирование алюминия
Оксидирование алюминия в черный цвет относится к цветному анодированию. Черный цвет получают в два этапа.
Черный алюминий широко используется в строительстве и отделке.
Подготовка электролита
Растворы кислот считаются небезопасными реактивами, поэтому для проведения анодирования алюминия в домашних условиях прибегают к другому типу раствора. Для его приготовления используют соль и соду, которые всегда есть под рукой.
Для приготовления электролита берут две пластмассовые емкости. В них наводят солевой и содовый составы, соблюдая пропорцию: на порцию соли или соды 9 порций дистиллированной воды.
Анодирование в домашних условиях
После растворения компонентов раствор выдерживается с целью оседания не растворившихся частиц на дно. При переливании в емкость для анодирования его необходимо процедить.
Способы анодирования алюминия
Разработано несколько способов обработки алюминиевых сплавов, но широкое применение нашел химический способ в среде электролита. Для получения раствора используют кислоты:
Для придания дополнительных свойств в раствор добавляют соли или органические кислоты. В домашних условиях в основном используют серную кислоту, но при обработке деталей сложной конфигурации предпочтительнее использовать хромовую кислоту.
Процесс происходит при температурах от 0°С до 50°С. При низких температурах на поверхности алюминия образуется твердое покрытие. При повышении температуры процесс протекает значительно быстрее, но покрытие обладает высокой мягкостью и пористостью.
Технология твердого анодирования алюминия
Кроме химического метода в некоторых случаях используются следующие методы анодирования алюминия:
Теплое анодирование
Способ теплого анодирования используется для получения основы под покраску. Покрытие пористое, но за счет этого обладает высокой адгезией. Нанесенная сверху эпоксидная краска надежно защитит алюминий от внешних воздействий.
Недостатком считается низкая механическая прочность и коррозионная стойкость покрытия. Оно разрушается при контакте с морской водой и активными металлами. Данный способ можно произвести в домашних условиях.
Процесс протекает при комнатной температуре или выше (не более 50°С). После обезжиривания заготовки устанавливаются на подвесе, который удерживает их в растворе электролита.
Анодирование продолжается до тех пор, пока на поверхности не появится покрытие молочного цвета. После снятия напряжения заготовки промываются в холодной воде. Затем детали подлежат окрашиванию. Красят их путем помещения в емкость с горячим красителем. После чего полученный результат закрепляют на протяжении 1 часа.
Своими руками
Представленные выше способы применяются только на производстве, но если вы готовы к самостоятельным экспериментам, то нужно создать небольшую домашнюю лабораторию.
Для эксперимента возьмите небольшую стальную деталь, которая без проблем поместится в трехлитровую банку.
Этапы работ
Выполняйте каждый из них последовательно и тщательно. Заранее подготовьте все необходимые инструменты.
Грубая зачистка
Возьмите щетку по стали или наждачку с крупным зерном. Вам нужно убрать всю ржавчину до основания, а также другие загрязнения. Лучше, если вы потом пройдетесь мелкозернистой наждачной бумаги для однородности поверхности.
Полировка
Отлично подойдут специальные пасты с мелким абразивом или диски на ручных шлифовальных машинках.
Снятие налета
Иными словам – избавьте элемент от жира, масляных следов, а также остатков полировальной пасты.
Обработка
Для этого наведите раствор серной кислоты с 5% содержанием вещества и поместите туда заготовку на 1 минуту.
Промывание
Сперва ополосните деталь в обычной проточной воде, а затем прокипятите ее в мыльном водном составе. Теперь в емкости сделайте 5% раствор едкого натра, поместите туда заготовку и нагрейте до 150 градусов, выдержите в течение 2 часов. Потом просто дайте ему остыть и оцените результат. У вас получилось оксидированное покрытие – это прекрасный эффект, достигнутый в домашних условиях. Чтобы уточнить интересующую вас информацию и приобрести ленточнопильные станки российского производства по металлу, свяжитесь с менеджерами по телефонам 8 (908) 135-59-82;;. Они ответят на все ваши вопросы.
Чего можно достичь воронением
В результате химической или термической обработки на поверхности стальной детали возникает слой окиси железа толщиной от 1 до 10 микрон. Толщина слоя определяется выбранной технологией обработки.
Воронение металла позволяет достичь две основные цели:
Повышение коррозионной стойкости изделия. Обработанные детали не ржавеют. Улучшение внешнего вида
Особенно важно для тех деталей, которые по условиям эксплуатации не подлежат покраске.
Температурные режимы воронения
Обработка не влияет на другие свойства стали.
Воронение стали возможно не только в условиях производства, но и в домашних условиях. Существует много способов и составов, практически все они связаны с применением химически активных веществ, могущих причинить серьёзный вред здоровью. Для успешного и безопасного применения в домашних условиях этих веществ необходимо следовать правилам безопасности: