Aluminium anodowane bezbarwnie: zalety, wykończenie powierzchni i przewodnik anodowania DIY 

Trwały, odporny na korozję metal pokryty przezroczystą warstwą tlenku to anodowane aluminium. Zwiększa wytrzymałość, odporność na zużycie i właściwości estetyczne, dzięki czemu jest materiałem wybieranym we wszystkich zastosowaniach architektonicznych, motoryzacyjnych, lotniczych i przemysłowych. Jednym z najczęściej stosowanych metali ze względu na jego lekkość, wytrzymałość i naturalną odporność na korozję jest aluminium. Aluminium może jednak utleniać się, zużywać i ulegać degradacji środowiskowej, chyba że zostanie poddane obróbce. Przezroczyste anodowane aluminium jest powszechnie stosowane w celu zwiększenia jego trwałości i poprawy niektórych właściwości powierzchni. Anodowanie jest procesem elektrochemicznym, w którym powierzchnia aluminium jest pokryta przezroczystą warstwą tlenku, która sprawia, że aluminium jest bardziej odporne na korozję, zarysowania i blaknięcie. Anodowanie zawsze wiąże się z metalem, co ostatecznie gwarantuje ochronę i estetyczny wygląd bez powlekania lub malowania.

W tym przewodniku poznasz zalety anodowanego aluminium, różne wykończenia powierzchni, jego zastosowanie w anodowaniu różnych stopów aluminium oraz różne branże, które wykorzystują anodowanie. Zbadano również, czy anodowane aluminium jest bezpieczne, a także przygotowano przewodnik anodowania DIY dla osób zainteresowanych wypróbowaniem tego procesu w domu. Anodowane aluminium jest wszechstronnym i trwałym materiałem, który może być stosowany w architekturze, motoryzacji, lotnictwie i przemyśle.

Czym jest aluminium anodowane bezbarwnie?

Aluminium które zostało anodowane (elektrochemicznie) w celu utworzenia przezroczystej warstwy tlenku na powierzchni, to przezroczyste anodowane aluminium. Powłoka metalowa skutecznie poprawia odporność metalu na korozję, odporność na zużycie i twardość powierzchni, co zwiększa jego trwałość przy długotrwałym użytkowaniu w trudnych warunkach. W przeciwieństwie do farb lub powłok, podczas barwienia metalu jest on zintegrowany z metalem, dzięki czemu wykończenie będzie odporne na blaknięcie i zarysowania przez bardzo długi czas.

Specyfikacja ogólna

Materiał

Stopy aluminium są zwykle anodowane bezbarwnie.

• Seria 5000 (np. 5052) charakteryzuje się wysoką wytrzymałością i doskonałą odpornością na korozję i jest używana szczególnie w zastosowaniach morskich i konstrukcyjnych.
• Seria 6000 (6061, 6063 itd.): Zapewnia dobrą równowagę między wytrzymałością, skrawalnością i odpornością na korozję, stosowana zwykle w elementach architektonicznych, motoryzacyjnych i przemysłowych.

Grubość warstwy anodowanej

Grubość warstwy anodowanej zależy od jej zastosowania.

• 5-10 mikronów (0,005-0,01 mm): Nadaje się do zastosowań wewnętrznych, wykończeń dekoracyjnych i środowisk o niskim zużyciu.
• Zaprojektowany do użytku na zewnątrz lub w kontakcie z elementami korozyjnymi, powinien wytrzymać 15-25 mikronów (0,015-0,025 mm).

Wygląd powierzchni

• Zapewnia bezbarwne, przezroczyste wykończenie, które zachowuje naturalny metaliczny wygląd aluminium.
• Może to być wykończenie matowe lub błyszczące, w zależności od procesów obróbki wstępnej, takich jak wytrawianie lub polerowanie.
• Jest odporny na odbarwienia, blaknięcie i łuszczenie, dzięki czemu może być stosowany w zastosowaniach architektonicznych i przemysłowych.

Standardowa zgodność

• Różne standardy przemysłowe i wojskowe obejmują przezroczyste anodyzowane aluminium o wysokiej wydajności i niezawodności.
• Anodyzowane aluminium ibyMIL-A-8625F: amerykański standard wojskowy zapewnia wysoką trwałość.
• Anodowe powłoki utleniające są określone zgodnie z międzynarodową normą: ISO 7599.
• AA-M12C22A31: Standard Stowarzyszenia Aluminium dla anodowania bezbarwnego, zachowujący jednolitość wykończenia i trwałość.

Dlaczego warto wybrać aluminium anodowane bezbarwnie?

Doskonała odporność na korozję → Idealny do zastosowań morskich, lotniczych i zewnętrznych.

Trwałość i długa żywotność → Odporne na zarysowania i blaknięcie wykończenie.

Ma niskie wymagania konserwacyjne → Wymaga jedynie minimalnego czyszczenia od czasu do czasu, aby zachować swój wygląd.

Anodowanie jest również procesem przyjaznym dla środowiska → Ta metoda wykończenia jest nietoksyczna i zrównoważona.

Ponieważ kolorowa opcja jest nieprzezroczysta, nie można jej anodować, a także bardzo szybko się zużywa i rzadko trwa bardzo długo. Przezroczyste anodowane aluminium jest jednym z najczęściej stosowanych wykończeń w architekturze, transporcie, elektronice użytkowej i maszynach przemysłowych, zapewniając atrakcyjne i funkcjonalne wykończenie, które trwa i trwa.

Proces przezroczystego anodowanego aluminium 

Anodowanie bezbarwne to specjalnie zaprojektowana obróbka elektrochemiczna, która sprawia, że powierzchnia anodowanego aluminium jest odporna na korozję, trwała i twarda. Jest to powszechny proces, który jest szeroko stosowany w zastosowaniach przemysłowych, architektonicznych i dekoracyjnych, ponieważ proces ten tworzy mocny i dobrze wyglądający efekt końcowy.

1. Czyszczenie

Pierwszą fazą procesu anodowania jest oczyszczenie powierzchni aluminium z oleju, kurzu lub naturalnego utleniania. Po odtłuszczeniu jest ona moczona w roztworze odtłuszczającym (na przykład R 105), a następnie spłukiwana czystą wodą, aby upewnić się, że wszystkie zanieczyszczenia zostały zmyte. Jest to jeden z kluczowych kroków do uzyskania gładkiego i pozbawionego wad anodowanego wykończenia.

2. Trawienie alkaliczne

Aluminium jest następnie umieszczane w roztworze wodorotlenku sodu w kontrolowanej temperaturze od 70 do 90 stopni C w celu wyeliminowania zanieczyszczeń i nierówności powierzchni. Ten etap usuwa naturalną warstwę tlenku, umożliwiając późniejszą obróbkę aż do uzyskania jednolitej powierzchni.

3. Polerowanie chemiczne

Po zakończeniu procesu trawienia na aluminium nakładane jest polerowanie chemiczne. Proces ten nie tylko pomaga wygładzić powierzchnię, ale także usuwa mikro ugięcia i poprawia żywą naturę metalu. W zależności od ostatecznego zastosowania, etap ten może tworzyć matowe lub błyszczące wykończenie.

4. Aktywacja

Aluminium musi zostać aktywowane przed etapem anodowania, aby uzyskać jednolitą powierzchnię przewodzącą. Na tym etapie materiał jest przygotowywany do działania jako anoda reakcji elektrochemicznej przy użyciu określonego roztworu elektrolitu. Aktywacja pomaga w pokryciu całej powierzchni aluminium jednolitą anodowaną powłoką.

5. Anodowanie

Anodowanie to reakcja elektrochemiczna, w której aluminium zanurza się w kąpieli elektrolitycznej i służy jako anoda. Po przyłożeniu prądu elektrycznego do metalu, nałożona warstwa tlenku (Al₂O₃) zwiększa korozję i trwałość metalu.

Najczęściej stosowanym elektrolitem jest kwas siarkowy; parametry procesu zmieniają się w zależności od wymaganego wykończenia. W następnej sekcji omówiono szczegółowo te parametry.

Kluczowe parametry anodowania

Aby zapewnić udane przezroczyste wykończenie anodowane, te parametry procesu muszą być ściśle kontrolowane:

• Gęstość prądu: 2-4,5 A/dm²
• Zakres napięcia: 23-100 V
• Temperatura robocza co najmniej 2°C (zazwyczaj 25°C)
• Czas przetwarzania: zazwyczaj ponad 60 minut
• Stężenie kwasu siarkowego: 150-210 g/L
• Czas obróbki: 3 ~ 15 minut w zależności od wymaganej grubości powłoki

Parametry warstwy anodowanej są takie, aby warstwa była jednolita, mocna i żywotna w warunkach otoczenia. Ostateczne właściwości anodyzowanego aluminium można zmieniać poprzez zmianę temperatury, napięcia i czasu obróbki.

Stopy aluminium do anodowania

Zastosowanie stopów aluminium w anodowaniu wynika z ich silnej odporności na korozję i długotrwałej wartości z dobrym wyglądem. Wiele serii stopów aluminium ma unikalne właściwości, które odpowiadają różnym potrzebom produktu. Niniejsza lista przedstawia główne stopy aluminium stosowane w anodowaniu wraz z ich składem i zaletami oraz typowymi zastosowaniami.

1. Seria 1000 (czyste aluminium) 

Seria 1000 zawiera aluminium o czystości 99% zmieszane z niewielkimi dodatkami żelaza i krzemu. Te stopy metali charakteryzują się najwyższą przewodnością elektryczną i odpornością na korozję przy jednoczesnym zachowaniu elastyczności. Podczas procesu anodyzacji czyste aluminium tworzy przezroczystą lub półprzezroczystą powłokę, która zwiększa jego wytrzymałość i chroni przed czynnikami zewnętrznymi. Stopy serii 1000 działają dobrze, ponieważ posiadają te cechy.

• Seria obejmuje części elektryczne, takie jak przewody i złącza.
• Tabliczki znamionowe i oznakowanie
• Zastosowania dekoracyjne

2. Seria 2000 (stopy aluminium i miedzi)

Seria 2000 zawiera aluminium zmieszane z miedzią 2% do 7% oraz niewielkimi ilościami manganu i magnezu. Stopy te oferują doskonałą wytrzymałość i łatwą obróbkę, ale mają rozsądną ochronę przed korozją. Gdy stopy aluminium i miedzi są anodowane, uzyskują lepszą ochronę przed zużyciem i korozją, a także atrakcyjną obróbkę powierzchni. To czyni je idealnymi do:

• Zastosowania motoryzacyjne
• Elementy konstrukcyjne dla przemysłu lotniczego
• Wykończenia architektoniczne

3. Seria 3000 (stopy aluminiowo-manganowe) 

Seria 3000 oferuje od 1% do 1,5% manganu, co sprawia, że stopy te są łatwe do kształtowania, mają wystarczającą wytrzymałość i doskonałą ochronę przed korozją. Anodowane stopy z tej serii zapewniają wyjątkową odporność na trudne warunki i są doskonałym rozwiązaniem:

• Wymienniki ciepła
• Panele architektoniczne i fasady
• Sprzęt do żywności i napojów

4. Seria 5000 (stopy aluminium i magnezu) 

Stopy serii 5000 uzyskują swoją wytrzymałość i odporność na korozję z magnezu 2% do 6%. Obróbka anodowania poprawia odporność tych stopów zarówno na korozję ogólną, jak i korozję słonej wody, dzięki czemu nadają się one do:

• Te stopy aluminium znajdują doskonałe zastosowanie w produktach morskich, takich jak kadłuby łodzi i elementy statków.
• Architektoniczne ramy okienne
• Zastosowania strukturalne w trudnych warunkach

4. Seria 6000 (stopy aluminium, magnezu i krzemu)

Seria 6000 stopów aluminium obejmuje aluminium z określonymi ilościami magnezu (od 0,6% do 1,2%) i krzemu (od 0,4% do 1,2%). Te stopy aluminium wykazują duży popyt, ponieważ można je łatwo formować w kształty, zachowując jednocześnie wytrzymałość i odporność na uszkodzenia chemiczne. Anodowane aluminium tworzy silną powłokę ochronną, która zapewnia zarówno ochronę, jak i lepszy wygląd. Są one szeroko stosowane w:

• Stopy aluminiowo-magnezowo-krzemowe serii 6000 umożliwiają doskonałą produkcję ram okiennych i drzwiowych.
• Samochodowe panele nadwozia i koła
• Ramy strukturalne

6. Seria 7000 (stopy aluminium i cynku) 

Seria 7000 zawiera od 5% do 8% cynku, co sprawia, że te stopy aluminium wyróżniają się ekstremalną wytrzymałością oraz odpornością na korozję i zmęczenie. Anodowane aluminium zapewnia lepszą ochronę przed korozją, a jednocześnie zyskuje gładszą powierzchnię, która pasuje do tych zastosowań:

• Zastosowania w przemyśle lotniczym (np. poszycia samolotów i części konstrukcyjne)
• Produkty z serii 7000 obejmują ramy rowerowe oraz sprzęt wspinaczkowy.
• Wysokowydajne komponenty motoryzacyjne

Jak konserwować i czyścić aluminium anodowane bezbarwnie?

Normalna codzienna pielęgnacja przezroczystego anodowanego aluminium pozwala zachować jego doskonały wygląd i wytrzymałość. Pozostawienie plam na powierzchni bez nadzoru spowoduje uszkodzenie ogólnej wytrzymałości metalu. Powierzchnie z anodyzowanego aluminium można łatwo wyczyścić bez większego wysiłku. Postępuj zgodnie z poniższymi krokami, aby prawidłowo wyczyścić i wyczyścić anodowane aluminium.

Krok 1: Wybierz środek czyszczący o neutralnym pH

Podczas czyszczenia anodowanego aluminium należy unikać środków czyszczących o neutralnym pH, aby chronić jego powierzchnię. Silnie kwaśne i zasadowe roztwory czyszczące niszczą anodowaną powłokę, co powoduje jej blaknięcie i osłabienie.

Krok 2: Najpierw należy zmieść przedmioty z powierzchni.

Przed przystąpieniem do czyszczenia powierzchni należy usunąć luźny brud i kurz za pomocą wilgotnej gąbki lub szmatki. Delikatnie obchodź się z powierzchnią, aby chronić ją przed otarciami, trzymając się z dala od szorstkich gąbek lub szczotek.

Krok 3: Spłucz czystą wodą

Czysta woda pomaga całkowicie umyć powierzchnię przezroczystego anodowanego aluminium. Użyj dyszy rozpylającej, miękkiej szmatki lub strumienia wody, aby usunąć wszelkie zabrudzenia z powierzchni. Osusz powierzchnię czystym ręcznikiem, aby zapobiec powstawaniu plam z wody.

Krok 4: Nałóż niskopieniącą mieszankę mydła na powierzchnię

Przygotuj słaby roztwór detergentu, łącząc niewielką ilość środka czyszczącego bezpiecznego dla aluminium z wodą. Użyj gąbki, aby zanurzyć ją w roztworze mydła przed czyszczeniem powierzchni. Trzymanie się z dala od silnych chemikaliów chroni warstwę anodyzowanego aluminium przed uszkodzeniem.

Krok 5: Końcowe płukanie i suszenie

Polej aluminium bieżącą wodą, aby całkowicie zmyć pozostałości mydła lub środka czyszczącego. Czysty, miękki ręcznik usunie wodę z powierzchni, aby zapobiec powstawaniu nieestetycznych śladów.

Krok 6: Polerowanie anodyzowanego aluminium (opcjonalnie)

Polerowanie powierzchni z anodowanego aluminium to właściwa metoda na uzyskanie lepszego połysku. Oto jak to zrobić:

1. Delikatnie przeszlifuj powierzchnię papierem ściernym o ziarnistości 800.

2. Wypoleruj powierzchnię aluminium za pomocą ręcznego narzędzia do polerowania, aż stanie się gładka.

3. Wygładzić powierzchnię za pomocą okrężnych ruchów i odpowiedniego środka do czyszczenia powierzchni metalowych.

4. Czysta ściereczka z mikrofibry usuwa resztki pasty z powierzchni.

Przestrzeganie podstawowych procedur pomaga zachować anodowaną powierzchnię aluminium, zachowując jej połysk i atrakcyjność.

Czy anodowane aluminium jest bezpieczne?

Pytanie, czy anodyzowane aluminium jest bezpieczne, jest często zadawane. Odpowiedź brzmi: tak! Anodowanie nadaje aluminium nietoksyczne, stabilne wykończenie tlenkowe, które uniemożliwia reakcję aluminium z żywnością, płynami lub chemikaliami.

Oto powody, dla których anodowane aluminium jest bezpieczne.

• Warstwa anodowana to powierzchnia nietoksyczna - warstwa jest stabilna chemicznie i nie wypłukuje szkodliwych substancji.
• Anodyzowane aluminium jest odporne na zarysowania i zużycie - niepowlekane, anodyzowane aluminium nie łuszczy się ani nie niszczeje z upływem czasu.
• Wiele naczyń kuchennych i przyborów kuchennych z anodyzowanego aluminium jest zatwierdzonych przez FDA i dopuszczonych do kontaktu z żywnością ze względów bezpieczeństwa.

Dlatego anodyzowane aluminium można bezpiecznie stosować w naczyniach kuchennych, urządzeniach medycznych lub pojemnikach na napoje.

Płukanie i neutralizacja

Po anodowaniu aluminium jest kilkakrotnie płukane świeżą wodą, aby usunąć wszelkie pozostałości substancji kwasowych. Konieczne jest wykonanie odpowiedniego płukania, aby nie zanieczyścić kolejnych procesów, jeśli aluminium ma być barwione lub uszczelniane.

Kolorowanie (opcjonalnie)

Kolorowe wykończenie anodowane wymaga umieszczenia aluminium w roztworze barwnika, w którym pigmenty są absorbowane w mikroporach warstwy tlenku. Barwnik powinien przylgnąć do powierzchni w ciągu 24 godzin po anodowaniu, więc ten krok należy wykonać w ciągu 24 godzin. Czarne, brązowe, czerwone i złote to popularne kolory tribali.

Uszczelnienie

Anodowane aluminium musi zostać uszczelnione, aby poprawić odporność na korozję i trwałość. Na tym etapie mikropory w warstwie tlenku są uszczelniane, aby zapobiec przenikaniu zanieczyszczeń do powierzchni. W zależności od zastosowania, uszczelnienie można wykonać za pomocą technik uszczelniania na zimno lub w średniej temperaturze.

Suszenie

Po zakończeniu całego procesu uszczelniania aluminium jest płukane świeżą wodą i pozostawiane do wyschnięcia na powietrzu lub do wyschnięcia w stanie rozwieszonym. Suszenie jest ważne, ponieważ chcesz uzyskać równomierne wykończenie bez plam i osadów z wody.

Opcje wykończenia powierzchni z anodyzowanego aluminium 

Wykończenie powierzchni anodyzowanego aluminium zależy od procesu anodyzacji, który poprawia trwałość, odporność na korozję i estetykę. Odbywa się to poprzez zanurzenie aluminium w kąpieli elektrolitowej i poddanie go działaniu prądu elektrycznego, tworząc kontrolowaną warstwę tlenku. Istnieją różne techniki anodowania, które skutkują różnymi rodzajami wykończeń dla różnych zastosowań.

Rodzaje wykończenia powierzchni z anodyzowanego aluminium

1. Anodowanie bezbarwne (naturalne)

• Tworzona jest przezroczysta warstwa tlenku, która sprawia, że aluminium staje się ponownie niewidoczne bez zmiany jego wewnętrznej części.
•  Oferuje doskonałą odporność na korozję i wygląda elegancko i metalicznie.
• Jest powszechnie stosowany w architekturze, elektronice użytkowej i sprzęcie przemysłowym.

2. Barwione anodowanie

• Wprowadza kolorowe pigmenty do warstwy anodowanej, dzięki czemu zapewnia szeroką gamę żywych odcieni czerni, błękitu, czerwieni, złota i brązu.
• Poprawia estetykę, a jednocześnie charakteryzuje się wysoką wytrzymałością i odpornością na zużycie.
• Popularne w wykończeniach samochodowych, panelach dekoracyjnych i oznakowaniach.

3. Twarde anodowanie

• Tworzy grubszą, twardszą warstwę tlenku zapewniającą ekstremalną odporność na zużycie i wytrzymałość.
• Materiały te są idealne do zastosowań przemysłowych i lotniczych, w których muszą wytrzymać intensywne użytkowanie w trudnych warunkach.
• Często używany w sprzęcie wojskowym, naczyniach kuchennych i częściach maszyn.

4. Jasne anodowanie

• Wymaga polerowania aluminium przed anodowaniem w celu uzyskania odblaskowego, lustrzanego wykończenia.
• Triumf zwiększa współczynnik odbicia światła w wykończeniach samochodów, oprawach oświetleniowych i innych elementach dekoracyjnych.

5. Anodowanie satynowe (matowe)

• Lekko wytrawić powierzchnię przed anodowaniem, aby uzyskane anodowane wykończenie było gładkie i niebłyszczące.
• Redukuje odciski palców i odblaski, dzięki czemu znajduje praktyczne zastosowanie w elektronice użytkowej, elementach architektonicznych i oznakowaniu.
• Nowoczesny, odpowiedni wygląd, trwałość.

6. Anodowanie teksturowane

• Uzyskuje się go poprzez zastosowanie obróbki wstępnej anodowania, takiej jak piaskowanie lub szczotkowanie, w celu stworzenia między innymi specjalnych tekstur powierzchni.
• Poprawia przyczepność i wygląda wystarczająco dobrze, dzięki czemu nadaje się do sprzętu sportowego, poręczy i elementów przemysłowych.

Wykończenie powierzchni anodyzowanego aluminium, które można wybrać dla danego zastosowania, zależy od zastosowania lub wymagań estetycznych, odporności na zużycie lub po prostu poprawy przewodności.  

Uzyskiwanie różnych anodowanych kolorów 

• Anodowanie powoduje również powstawanie mikroskopijnych porów na powierzchni aluminium, stąd jego zdolność do wchłaniania barwników i uzyskiwania szerokiej gamy kolorów. Pory te są uszczelniane po barwieniu, aby poprawić retencję koloru i uczynić produkt nieco bardziej trwałym.

• Naturalny kolor anodowania, oprócz zabarwienia spowodowanego użyciem barwników, zależy od rodzaju metalu, składu stopu, roztworu elektrolitu, konfiguracji napięcia i prądu oraz grubości warstwy tlenku. Bez dodatku barwników, niektóre stopy aluminium mają wyraźne odcienie.
• W procesie barwienia anodowane części aluminiowe są zanurzane w wodnym roztworze barwnika o stężeniu od 0,025% do 1% w temperaturze około 150°F. Ponieważ aluminium ma porowatą powierzchnię, barwnik powinien wchłonąć i utworzyć długotrwałe wykończenie.

• Barwienie elektrolityczne to kolejna metoda barwienia, która polega na dodaniu soli metali (np. cyny lub niklu) do roztworu elektrolitu. Dzięki tej metodzie można anodować na brązowo, złoto lub czarno.

Tabela 1: Porównanie metod barwienia zanurzeniowego i elektrolitycznego

Zarówno barwienie zanurzeniowe, jak i elektrolityczne oferują wyraźne zalety. W przypadku żywych kolorów, zanurzanie w barwniku jest dość szeroko stosowane, podczas gdy w przypadku odpornych na blaknięcie metalicznych wykończeń w zastosowaniach architektonicznych i przemysłowych stosuje się barwienie elektrolityczne.

Rodzaje anodyzowanego aluminium i różnice między nimi

Metoda anodowania sprawia, że aluminium jest bardziej trwałe, odporne na korozję i bardziej atrakcyjne wizualnie. Anodowanie składa się z trzech podstawowych typów anodowania, które różnią się pod względem elektrycznym. Należą do nich typ I (anodowanie kwasem chromowym), typ II (anodowanie kwasem siarkowym) i typ III (anodowanie twarde).

1. Typ I: Anodowanie kwasem chromowym 

Anodowanie kwasem chromowym (anodowanie typu I) to metoda anodowania, która wykorzystuje kwas chromowy jako elektrolit do tworzenia cienkiej ochronnej warstwy tlenku na powierzchni aluminium. Zazwyczaj powłoka ma grubość 0,08 - 0,25 mikrona i nadaje umiarkowaną odporność na korozję bez nadmiernej zmiany oryginalnych wymiarów materiału.

Jest to rodzaj anodowania zwykle stosowany w przemyśle lotniczym, zastosowaniach dekoracyjnych i sprzęcie wojskowym, gdzie wymagana jest waga, ochrona przed korozją i minimalna grubość. Anodowanie aluminium typu I nie jest tak odporne na zużycie jak inne typy i jest stosowane raczej w celu uzyskania lepszego wykończenia niż nieobrobione aluminium lub przyczepności farby.

2. Typ II - anodowanie kwasem siarkowym. 

Proces anodowania typu II jest podobny do anodowania typu I, ale zastosowanym roztworem anodowym jest kwas siarkowy, a nie kwas chromowy. Dzięki temu aluminium staje się trwalsze i mniej podatne na zużycie, a także ma grubszą warstwę tlenku (2,54-25 mikronów).

Zaletą anodowania typu II jest możliwość "wchłaniania" barwników, dzięki czemu można uzyskać kolorowe wykończenia anodowane w kolorze złotym, czarnym, niebieskim, czerwonym i innych odcieniach. Jest popularny w zastosowaniach architektonicznych, towarach konsumpcyjnych i wykończeniach samochodowych, dzięki dobrym właściwościom gięcia. Co więcej, anodowanie typu II ma lepszą odporność na korozję niż nieanodowane aluminium i dlatego nadaje się zarówno do celów dekoracyjnych, jak i funkcjonalnych.

3. Typ III - anodowanie twarde 

Anodowanie twarde lub anodowanie typu III zapewnia bardzo grubą warstwę tlenku (25-150 mikronów). Odbywa się to przy wyższym napięciu i niższych temperaturach, aby uzyskać wyjątkowo gęstą, twardą i odporną na zużycie powłokę.

Typ III Anodowane aluminium jest utwardzane powierzchniowo do 70 stopni C Rockwella, w przeciwieństwie do 60 stopni C Rockwella dla nieobrobionego aluminium. W związku z tym doskonale nadaje się do zastosowań przemysłowych, komponentów lotniczych, sprzętu wojskowego i części samochodowych, gdzie wymagana jest duża wytrzymałość, odporność na ścieranie i korozję.

Urządzenia medyczne, elementy broni palnej i środowiska morskie to jedne z obszarów, w których urządzenia medyczne wykorzystują anodowane aluminium z twardą powłoką jako doskonałą ochronę przed trudnymi warunkami.

Tabela 2: Rodzaje anodowania i różnice między nimi.

Aby anodować, należy wybrać odpowiedni rodzaj anodowania.

W zależności od zastosowania i wymaganych właściwości, anodowanie może być typu I, typu II i typu III.

• Anodowanie typu I jest odpowiednie do zastosowań dekoracyjnych lub lekkich ze względu na cienką powłokę i dobrą odporność na korozję.
• Anodowanie typu II jest najlepsze w przypadku umiarkowanej odporności na zużycie i dostosowywania kolorów, ponieważ umożliwia barwione wykończenia i zwiększa odporność na korozję.
• Anodowanie typu III jest najlepsze dla środowisk przemysłowych, wojskowych lub ekstremalnych ze względu na wysoką twardość, trwałość i odporność na ścieranie.

Istnieje jeden rodzaj anodowania używany do jednego konkretnego celu, a inny typ używany do innego... pomaga to odegrać najbardziej krytyczną rolę w przypadku komponentów aluminiowych w celu zwiększenia ich trwałości i wydajności w określonych branżach.

DIY Anodowanie aluminium: Przewodnik krok po kroku 

Anodowanie aluminium w domu to wspaniała technika, którą majsterkowicze mogą wykorzystać do poprawy wytrzymałości, odporności na korozję i detali aluminiowych części. Chociaż profesjonalne anodowanie odbywa się przy użyciu sprzętu przemysłowego, niektóre metody zapewniają dobre wyniki bez tej wiedzy specjalistycznej i przy użyciu zwykłych przedmiotów w domu w bezpiecznej konfiguracji. Niemniej jednak, prawidłowe anodowanie zależy od bezpiecznego obchodzenia się z chemikaliami i przestrzegania właściwych procedur.

Materiały wymagane do anodowania DIY

Aby anodować aluminium w domu, należy wykonać następujące czynności:

• Dowolny aluminiowy przedmiot, który chcesz anodować. Upewnij się, że jest czysty od wszelkich zanieczyszczeń montażowych lub innych powłok.
• 30-50% kwas siarkowy (kwas akumulatorowy) - elektrolit, który utlenia powierzchnię aluminium w obecności warstwy tlenku.
• Kwas siarkowy rozcieńczono wodą destylowaną, a aluminium oczyszczono wodą destylowaną. Zanieczyszczenia w wodzie z kranu mogą mieć wpływ na wyniki.
• Zasilacz (12V-24V DC, 3-10A) - Zasilacz DC lub ładowarka akumulatora samochodowego o stabilnym napięciu w zakresie od 12V do 24V, zapewniająca minimalny prąd wyjściowy 3 A i do 10 A (ilość zależy od konkretnego projektu).
• Płyta katodowa (ołowiana lub aluminiowa) - przewodzi prąd jako katoda w kąpieli elektrolitowej.
• Zawiera trzy składniki: wodorowęglan sodu (soda oczyszczona), który jest neutralizatorem umożliwiającym bezpieczne pozbycie się nadmiaru kwasu siarkowego.
• Barwniki do anodowania (opcjonalnie) Jeśli chcesz zabarwić anodowaną część, będziesz potrzebować barwników do tkanin lub barwników do anodowania.
• Roztwór uszczelniający - wrząca woda lub roztwór octanu niklu w celu uszczelnienia powstałej warstwy anodowanej i pokrycia powierzchni, co poprawi jej trwałość.
• Okulary ochronne i rękawice - w celu ochrony, dobrze wentylowany obszar, w którym można bezpiecznie obchodzić się z kwasem.

Proces anodowania DIY krok po kroku 

Krok 1: Przygotowanie powierzchni aluminiowej

Aluminiowa część musi być dokładnie oczyszczona przed anodowaniem. Wszelkie zabrudzenia, tłuszcz lub utlenianie uniemożliwią proces.

1. Odtłuszczanie - Przed myciem należy rozpylić płyn do naczyń bezpośrednio na zabrudzoną aluminiową część i użyć zmywaka do zeskrobania nadmiaru oleju.

2. Usuwanie zanieczyszczeń - W razie potrzeby, aby uzyskać bardziej jednolite wykończenie, wytrawiać część przez 1-5 minut w roztworze wodorotlenku sodu (ługu) 5 10%. Natychmiast spłukać wodą destylowaną.

3. Desmutting (opcjonalnie) - Ma to na celu usunięcie miedzi lub krzemu, ponieważ niektóre stopy aluminium zawierają je i mogą powodować przebarwienia. Niepożądane pozostałości muszą zostać usunięte za pomocą roztworu desmutującego (kwas azotowy lub komercyjny środek desmutujący).

Krok 2 - Przygotowanie wanny do anodowania

W procesie anodowania do utworzenia warstwy tlenku potrzebna jest kąpiel w kwaśnym elektrolicie.

1. Dodać do plastikowego pojemnika - Ostrożnie wymieszaj jedną część kwasu siarkowego z trzema częściami wody destylowanej w plastikowym pojemniku. W żadnym wypadku nie należy dodawać wody do kwasu.

2. Katoda - Umieść katodę w mieszance (takiej jak ołów lub aluminiowa płytka) i podłącz ją do ujemnego (-) zacisku zasilacza.

3. Część aluminiowa - Zwilż aluminiową część w elektrolicie i podłącz dodatni (+) zacisk zasilacza do aluminiowej części. Upewnij się, że nie styka się on z katodą.

Krok 3: Proces anodowania

Prąd elektryczny spowoduje teraz powstanie warstwy anodowanej.

1. Włącz zasilanie - Konfiguracja: napięcie (12V - 24V DC) w zależności od pożądanej grubości warstwy tlenku.

2. Czas trwania procesu anodowania - Proces ten trwa zazwyczaj 30-60 minut. Warstwy anodowane są grubsze, gdy czas anodowania jest dłuższy.

3. Sprawdź proces - Aluminium powinno bąbelkować wokół małych bąbelków, co oznaczałoby, że reakcja zachodzi.

Krok 4: Kolorowanie aluminium (opcjonalnie)

Aby dodać koloru, anodowana część może być zanurzona w kąpieli barwiącej przed uszczelnieniem.

1. Barwnik do anodowania lub barwnik do tkanin - Wymieszać z gorącą wodą destylowaną (około 140° F / 60° C).

2. Część aluminiowa powinna być zanurzona w woreczku. - W zależności od tego, jak intensywny kolor jest pożądany, należy odczekać od 10 do 30 minut.

3. Spłukać wodą - Przepłukać delikatnie wodą destylowaną, aby usunąć nadmiar barwnika.

Krok 5: Uszczelnienie warstwy anodowanej

Uszczelnienie zapobiega trwałości i blaknięciu kolorów.

1. Zagotować część w wodzie - dodać anodyzowaną część aluminiową do wrzącej wody destylowanej na 30-60 minut.

2. Uszczelnienie z octanu niklu (opcjonalnie) - Namoczyć część w roztworze octanu niklu w temperaturze 82°C (180°F) przez 20 minut w celu zwiększenia odporności na korozję.

Środki ostrożności dotyczące anodowania DIY

Podczas pracy z kwasem siarkowym należy zawsze nosić rękawice i okulary ochronne, ponieważ z kwasami należy obchodzić się ostrożnie.

• Anodowanie wytwarza wodór, który może być niebezpieczny w zamkniętych przestrzeniach, dlatego należy pracować w miejscu z dobrą wentylacją.
• Usunąć nadmiar kwasu siarkowego, neutralizując go sodą oczyszczoną.
• Unikać kontaktu z metalowymi narzędziami - Materiały, które mogą zanieczyścić proces to żelazo i stal.

Zastosowania anodowania aluminium

Anodowanie aluminium zwiększa jego trwałość, wygląd, potencjał antykorozyjny i jest stosowane w wielu gałęziach przemysłu. Anodowane aluminium jest obecnie aktywnie wykorzystywane w takich branżach, jak budownictwo, przemysł motoryzacyjny i urządzenia gospodarstwa domowego. Anodowany metal aluminiowy ma następujące wiodące zastosowania.

Materiały budowlane

Anodowane aluminium jest jednym z powszechnie stosowanych materiałów w branży budowlanej, ponieważ jest lekkie, trwałe i odporne na warunki atmosferyczne. Jest powszechnie stosowane w witrynach sklepowych, systemach dachowych i okładzinach zewnętrznych. Korzyści z wykończenia powierzchni anodowanym aluminium obejmują elegancki i nowoczesny wygląd, a także ochronę budynków przed szkodliwym wpływem środowiska. Ze względu na długotrwałe właściwości anodyzowanego aluminium, elementy architektoniczne, takie jak ramy okienne, balustrady i ściany osłonowe mogą być również wykonane z anodyzowanego aluminium.

Przemysł motoryzacyjny i lotniczy 

Przemysł stopów aluminium i przemysł lotniczy wymagają anodowania stopów aluminium w celu zwiększenia wytrzymałości i trwałości elementów metalowych. Anodowane aluminium jest stosowane w pojazdach, takich jak felgi, panele sterowania, tabliczki znamionowe i wykończenia. Wykończenie to zapewnia wysoką jakość i zapobiega rdzewieniu i korozji. W sektorze lotniczym anodyzowane aluminium jest stosowane w panelach zewnętrznych, ramach samolotów i niektórych innych elementach konstrukcyjnych. Aluminium jest doskonałym wyborem do zastosowań o wysokiej wydajności, ponieważ aluminium jest lekkie, a anodowanie zapewnia ochronę, chociaż anodowanie może być szkodliwe, jeśli zostanie wytrawione zbyt głęboko.

Drzwi i okna 

Materiałem stosowanym w drzwiach i oknach jest anodyzowane aluminium, ponieważ jest w stanie wytrzymać trudne warunki pogodowe. Przezroczyste anodowane aluminium jest stosowane w wielu nowoczesnych szklanych ramach drzwi i systemach okiennych, które są bardziej trwałe i oferują nowoczesny wygląd. Odporne na korozję anodowane aluminium nadaje się również do produkcji drzwi sztormowych i przesuwnych, ponieważ nie powinny one ulec zniszczeniu w ekstremalnych warunkach.

Urządzenia domowe

Anodowane aluminium jest bardzo popularne w urządzeniach gospodarstwa domowego, ponieważ jest nie tylko wytrzymałe, ale także łatwe w utrzymaniu i odporne na zużycie. Anodowane aluminium jest szeroko stosowane w wielu lodówkach, kuchenkach mikrofalowych, telewizorach itp. Ochronna warstwa tlenku zapobiega korozji, wydłuża żywotność urządzeń i poprawia ich wygląd. Zdolność do polerowania bez podatności na zarysowania lub plamy jest tym, co sprawia, że anodowane aluminium jest wybierane przez producentów.

Meble

W projektowaniu mebli zazwyczaj wykorzystuje się anodyzowane aluminium, zwłaszcza w nowoczesnych i industrialnych stylach. Nadaje ono trwałości i ładnego metalicznego połysku i jest wykończeniem powierzchni, które sprawdzi się w przypadku stołów, krzeseł, ram łóżek i regałów. Anodowane aluminium jest również wykorzystywane do produkcji schodów, balustrad, a także mebli biurowych ze względu na swoją wytrzymałość i odporność na codzienne zużycie. Materiał ten może utrzymać swoje wykończenie przez długi czas i dlatego jest preferowanym materiałem zarówno do mebli mieszkalnych, jak i komercyjnych.

Przemysł rekreacyjny

Anodowane aluminium jest również wykorzystywane w szerokim zakresie w przemyśle rekreacyjnym. Części z anodyzowanego aluminium są stosowane w łodziach i sprzęcie morskim, aby zapobiec korozji spowodowanej ekspozycją na słoną wodę. Anodowane aluminiowe wózki golfowe i inne pojazdy rekreacyjne posiadają anodowane aluminiowe części, które poprawiają trwałość i nadal utrzymują wagę wózka na minimalnym poziomie. Proces anodowania pomaga zachować wygląd metalu na zewnątrz i w miejscach o wysokiej wilgotności.

Produkty elektryczne i gospodarstwa domowego

Wiele codziennych produktów gospodarstwa domowego i elektrycznych jest wykonanych z anodyzowanego aluminium. Anodowane aluminium to ochronny rodzaj aluminium, który jest stosowany w zegarach, sprzęcie do przygotowywania żywności, armaturze łazienkowej i panelach słonecznych. Części z anodyzowanego aluminium w gaśnicach zapewniają, że pozostają one w dobrym stanie nawet po długim okresie przechowywania. Produkty te mają dodatkową warstwę bezpieczeństwa i trwałości oferowaną przez wykończenie powierzchni z anodyzowanego aluminium.

Wnioski

Przezroczysta anodowana powierzchnia aluminiowa jest trwała, odporna na korozję i estetyczna w wielu zastosowaniach. Powodem anodowania jest wytworzenie warstwy tlenku na powierzchni aluminium, która nie tylko zapewnia powłokę ochronną na metalu bazowym, ale także zwiększa trwałość, odporność na zarysowania, odporność na zużycie i zachowanie koloru. Rezultatem tego jest zapewnienie, że komponenty aluminiowe pozostaną na odpowiednim poziomie jakości, nawet jeśli są narażone na trudne warunki środowiskowe, takie jak chemikalia, wilgoć i promienie UV.

Anodowane aluminium jest oferowane z szeroką gamą opcji wykończenia powierzchni, takich jak matowe, błyszczące, teksturowane i kolorowe wykończenia anodowania dostosowane zarówno do wymagań funkcjonalnych, jak i dekoracyjnych. Ponadto proces ten jest również przyjazny dla środowiska, ponieważ nie powoduje emisji szkodliwych substancji ani uwalniania niebezpiecznych odpadów, a zatem jest zrównoważonym podejściem do obróbki metali.

Samodzielne anodowanie aluminium jest dostępną metodą eksperymentowania z wykończeniem metalu dla zainteresowanych, ale takie przedsięwzięcie wymaga ostrożnego obchodzenia się z chemikaliami i sprzętem elektrycznym. Bez względu na to, czy projekt dotyczy profesjonalnej produkcji, czy majsterkowania w domu, przezroczyste anodowane aluminium jest fantastycznym wyborem ze względu na swoją siłę i wytrzymałość, a także wszechstronność i trwałą wydajność.

Często zadawane pytania (FAQ)

1. Jakie są główne zalety przezroczystego anodowanego aluminium?

Bezbarwne anodyzowane aluminium zapewnia doskonałą odporność na korozję i zarysowania oraz dłuższą żywotność. Jest odporne na blaknięcie i do zastosowań architektonicznych, przemysłowych lub konsumenckich, naturalnie zachowuje metaliczne wykończenie i wymaga bardzo niewielkiej konserwacji.

2. Czy istnieje różnica między anodowanym aluminium a farbą lub innymi powłokami na aluminium?

Anodyzowane aluminium tworzy ochronną warstwę tlenku, która jest mocno związana z powierzchnią metalu, dzięki czemu jest trwalsza i nie łuszczy się ani nie odpryskuje jak farba lub lakier. Ze swojej strony, malowane lub powlekane aluminium nadal obejmuje oddzielną warstwę, która może z czasem ulec zużyciu.

3. Czy anodowane aluminium może być barwione?

Anodowane aluminium może być barwione przez zanurzenie w barwnikach lub elektrochemicznie za pomocą soli metali. Najczęściej stosowane kolory anodowane to czarny, złoty, brązowy, czerwony, niebieski i zielony.

4. Czy anodowanie jest czymś, co można bezpiecznie wykonać w domu?

Anodowanie można również wykonać samodzielnie, ale w takim przypadku należy zachować ścisłe środki ostrożności. Niebezpieczeństwo może jednak wystąpić podczas pracy z kwasem siarkowym, prądem elektrycznym i innymi chemikaliami. Bezpieczeństwo w tym przypadku zapewnia stosowanie odzieży ochronnej, praca w dobrze wentylowanym miejscu oraz właściwa neutralizacja i utylizacja.