Анодталған жабын: бұл не, ол қайда қолданылады, қалай жасалады

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Анодтау – өнімнің бетіндегі табиғи оксидтер қабатының қалыңдығын арттыру үшін қолданылатын электролиттік процесс. Бұл технология өңделген материалдың электролитте анод ретінде пайдаланылуына байланысты өз атауын алды. Осы операцияның нәтижесінде материалдың коррозияға және тозуға төзімділігі артады, сонымен қатар беті праймер мен бояуды жағуға дайындалады.

Металды анодтаудан кейін қосымша қорғаныс қабаттарын қолдану бастапқы материалға қарағанда әлдеқайда жақсы орындалады. Анодталған жабынның өзі оны қолдану әдісіне байланысты кеуекті, бояғыштарды жақсы сіңіретін немесе жұқа және мөлдір болуы мүмкін, бастапқы материалдың құрылымын ерекше көрсетеді және жарықты жақсы көрсетеді. Түзілген қорғаныс қабықшасы диэлектрик болып табылады, яғни ол электр тогын өткізбейді.

Бұл не үшін жасалды

Анодталған әрлеу қажет жерде қолданыладыкоррозиядан қорғауды қамтамасыз ету және механизмдер мен құрылғылардың жанасатын бөліктеріндегі тозудың жоғарылауын болдырмау. Металдардың бетін қорғаудың басқа әдістерінің арасында бұл технология ең арзан және сенімділердің бірі болып табылады. Анодизацияның ең көп таралған түрі алюминий мен оның қорытпаларын қорғау болып табылады. Өздеріңіз білетіндей, бұл металдың жеңілдігі мен беріктігі сияқты бірегей қасиеттері бар, коррозияға бейімділігі жоғары. Бұл технология басқа да бірқатар түсті металдар үшін әзірленген: титан, магний, мырыш, цирконий және тантал.

Кейбір мүмкіндіктер

Зерттелетін процесс бетіндегі микроскопиялық құрылымды өзгертумен қатар металлдың қорғаныс қабықшасының шекарасындағы кристалдық құрылымын да өзгертеді. Дегенмен, анодталған жабынның үлкен қалыңдығымен қорғаныс қабатының өзі, әдетте, айтарлықтай кеуектілікке ие. Сондықтан материалдың коррозияға төзімділігіне қол жеткізу үшін оны қосымша герметизациялау қажет. Сонымен қатар, қалың қабат бояуларға немесе бүрку сияқты басқа жабындарға қарағанда тозуға төзімділіктің жоғарылауын қамтамасыз етеді. Бетінің беріктігі жоғарылаған сайын ол сынғыш болады, яғни термиялық, химиялық және соққылы крекингтен болатын крекингке бейім болады. Штамптау кезінде анодталған жабындағы жарықтар сирек кездесетін жағдай емес және әзірленген ұсыныстар бұл жерде әрқашан көмектеспейді.

Өнертабыс

Алғаш рет құжатталғанАнодизацияны қолдану 1923 жылы Англияда гидроұшақтың бөлшектерін коррозиядан қорғау үшін тіркелген. Бастапқыда хром қышқылы қолданылды. Кейінірек қымыздық қышқылы Жапонияда қолданылды, бірақ бүгінгі күні көп жағдайда классикалық күкірт қышқылы электролит құрамында анодталған жабынды жасау үшін қолданылады, бұл процестің құнын айтарлықтай төмендетеді. Технология үнемі жетілдірілуде және дамып келеді.

Алюминий

Корозияға төзімділікті арттыру және бояуға дайындау үшін анодталған. Сондай-ақ, қолданылатын технологияға байланысты, кедір-бұдырды арттыру немесе тегіс бетті жасау үшін. Сонымен қатар, анодтау өздігінен осы металдан жасалған бұйымдардың беріктігін айтарлықтай арттыруға қабілетті емес. Алюминий ауамен немесе құрамында оттегі бар кез келген басқа газбен жанасқанда, металл табиғи түрде оның бетінде қалыңдығы 2-3 нм оксидті қабат түзеді, ал қорытпаларда оның мәні 5-15 нм-ге жетеді.

Анодталған алюминий жабынының қалыңдығы 15-20 мкм, яғни айырмашылық екі дәрежелі (1 микрон 1000 нм-ге тең). Сонымен қатар, бұл жасалған қабат бетінің ішінде және сыртында салыстырмалы түрде тең пропорцияда бөлінеді, яғни бөліктің қалыңдығын қорғаныс қабатының өлшемінен ½-ге арттырады. Анодтау тығыз және біркелкі жабынды шығарса да, ондағы микроскопиялық жарықтар коррозияға әкелуі мүмкін. Сонымен қатар, беткі қорғаныс қабатының өзі химиялық ыдырауға ұшырайды.қышқылдығы жоғары ортаның әсерінен. Бұл құбылыспен күресу үшін микрожарықтар санын азайтатын және оксид құрамына тұрақтырақ химиялық элементтерді енгізетін технологиялар қолданылады.

Қолданба

Өңделген материалдар кеңінен қолданылады. Мысалы, авиацияда көптеген құрылымдық элементтерде зерттелетін алюминий қорытпалары бар, дәл осындай жағдай кеме жасауда. Анодталған жабынның диэлектрлік қасиеттері оны электр өнімдерінде пайдалануды алдын ала анықтады. Өңделген материалдан жасалған бұйымдарды әртүрлі тұрмыстық техникада, соның ішінде ойыншылардан, шамдардан, камералардан, смартфондардан табуға болады. Күнделікті өмірде анодталған темір жабыны, дәлірек айтқанда, оның табаны пайдаланылады, бұл оның тұтынушылық қасиеттерін айтарлықтай жақсартады. Пісіру кезінде тағамды күйдірмеу үшін арнайы тефлон жабындарын қолдануға болады. Әдетте мұндай ас үй ыдыстары айтарлықтай қымбат. Дегенмен, анодталмаған алюминий қуыру табасы бірдей мәселені шешуге қабілетті. Сонымен қатар, төмен бағамен. Құрылыста профильдердің анодталған жабыны терезелерді монтаждау және басқа қажеттіліктер үшін қолданылады. Сонымен қатар, түрлі-түсті бөлшектер дизайнерлер мен суретшілердің назарын аударады, олар әлемнің әртүрлі мәдени және өнер нысандарында, сондай-ақ зергерлік бұйымдар өндірісінде қолданылады.

Технология

Арнайы гальваника цехтары және«лас» деп саналатын және адам денсаулығына зиянды салалар. Сондықтан, кейбір дереккөздерде жарияланған үйдегі процеске қатысты ұсыныстар сипатталған технологиялардың қарапайымдылығына қарамастан, өте сақтықпен қабылдануы керек.

Анодталған жабынды бірнеше жолмен жасауға болады, бірақ жұмыстың жалпы принципі мен реттілігі классикалық болып қала береді. Сонымен қатар, алынған материалдың беріктігі мен механикалық қасиеттері, шын мәнінде, бастапқы металдың өзіне, катодтың сипаттамаларына, ток күші мен қолданылатын электролиттің құрамына байланысты. Процедураның нәтижесінде бетіне қосымша заттар қолданылмайтынын және бастапқы материалдың өзін түрлендіру арқылы қорғаныс қабаты қалыптасатынын атап өткен жөн. Электрлік қаптаманың мәні химиялық реакцияларға электр тогының әсері болып табылады. Бүкіл процесс үш негізгі кезеңге бөлінеді.

Бірінші кезең - дайындық

Бұл кезеңде өнім мұқият тазаланады. Беті майсыздандырылған және жылтыратылған. Содан кейін офорт деп аталатын нәрсе бар. Ол өнімді сілтілі ерітіндіге салып, содан кейін оны қышқыл ерітіндіге ауыстыру арқылы жүзеге асырылады. Бұл процедуралар жуу арқылы аяқталады, оның барысында барлық химиялық қалдықтарды, соның ішінде жету қиын жерлерді жою өте маңызды. Соңғы нәтиже негізінен бірінші кезеңнің сапасына байланысты.

Екінші кезең - электрохимия

Бұл кезеңде анодталған алюминий жабыны іс жүзінде жасалады. Мұқият дайындалған дайындамакронштейндерге ілінген және екі катодтың арасына қойылған электролитпен ваннаға түсірілген. Алюминий және оның қорытпалары үшін қорғасыннан жасалған катодтар қолданылады. Әдетте электролиттің құрамына күкірт қышқылы кіреді, бірақ өңделген бөліктің болашақ мақсатына байланысты басқа қышқылдарды, мысалы, қымыздық, хромды қолдануға болады. Қымыздық қышқылы әртүрлі түсті оқшаулағыш жабындарды жасау үшін қолданылады, хром қышқылы диаметрі шағын тесіктері бар күрделі геометриялық пішіні бар бөлшектерді өңдеу үшін қолданылады.

Қорғаныс жабынын жасауға қажетті уақыт электролит температурасына және ток күшіне байланысты. Температура неғұрлым жоғары болса және ток соғұрлым төмен болса, процесс соғұрлым жылдамырақ болады. Дегенмен, бұл жағдайда беткі пленка жеткілікті кеуекті және жұмсақ болады. Қатты және тығыз бетті алу үшін төмен температура және жоғары ток тығыздығы қажет. Сульфат электролит үшін температура диапазоны 0-ден 50 градусқа дейін, ал токтың меншікті күші шаршы дециметрге 1-ден 3 амперге дейін. Бұл процедураның барлық параметрлері жылдар бойы әзірленген және тиісті нұсқаулар мен стандарттарда қамтылған.

Үшінші кезең - шоғырландыру

Электролиз аяқталғаннан кейін анодталған өнім бекітіледі, яғни қорғаныс қабықшасындағы тесіктер жабылады. Бұл өңделген бетті суға немесе арнайы ерітіндіге қою арқылы жасалуы мүмкін. Осы кезеңге дейін бөлікті тиімді бояуға болады, өйткені тесіктердің болуы жақсы сіңіруге мүмкіндік береді.бояу.

Анодтау технологиясын әзірлеу

Алюминий бетінде ауыр салмақты оксидті қабықшаны алу үшін электр тогының тығыздығының бірте-бірте ұлғаюымен біріктірілген белгілі пропорцияда әртүрлі электролиттердің күрделі құрамын қолдану әдісі жасалды. Күкірт, шарап, қымыздық, лимон және бор қышқылдарының бір түрі «коктейль» қолданылады және процестегі ток күші бірте-бірте бес есе артады. Осы әсерге байланысты қорғаныс оксидті қабатының кеуекті жасушасының құрылымы өзгереді.

Анодталған нысанның түсін өзгерту технологиясын ерекше атап өту керек, оны әртүрлі тәсілдермен жасауға болады. Ең қарапайым - бөлшекті анодтау процедурасынан кейін, яғни процестің үшінші кезеңіне дейін дереу ыстық бояумен ерітіндіге салу. Тікелей электролитке қоспаларды қолдану арқылы бояу процесі біршама күрделірек. Қоспалар әдетте әртүрлі металдардың немесе органикалық қышқылдардың тұздары болып табылады, бұл түстердің ең алуан диапазонын алуға мүмкіндік береді - мүлдем қара түстен палитрадағы кез келген түске дейін.