Anodlaşdırılmış örtük: bu nədir, harada tətbiq olunur, necə hazırlanır

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Anodizasiya məhsulların səthində təbii oksidlər təbəqəsinin qalınlığını artırmaq üçün istifadə edilən elektrolitik prosesdir. Bu texnologiya öz adını emal edilmiş materialın elektrolitdə anod kimi istifadə edilməsinə görə almışdır. Bu əməliyyat nəticəsində materialın korroziyaya və aşınmaya qarşı müqaviməti artır, səth həmçinin astar və boya tətbiqi üçün hazırlanır.

Metal anodizasiyadan sonra əlavə qoruyucu təbəqələrin tətbiqi orijinal materialdan daha yaxşı həyata keçirilir. Anodlaşdırılmış örtük özü, tətbiqi üsulundan asılı olaraq, gözenekli, boyaları yaxşı udmaq və ya nazik və şəffaf ola bilər, orijinal materialın strukturunu vurğulayır və işığı yaxşı əks etdirir. Yaranan qoruyucu təbəqə dielektrikdir, yəni elektrik cərəyanını keçirmir.

Bu niyə edilir

Tələb olunan yerlərdə anodlaşdırılmış örtük istifadə olunurkorroziyaya qarşı qorunma təmin edin və mexanizmlərin və cihazların təmasda olan hissələrində aşınmanın artmasının qarşısını alın. Metalların səthinin qorunmasının digər üsulları arasında bu texnologiya ən ucuz və etibarlılardan biridir. Anodizasiyanın ən çox yayılmış istifadəsi alüminium və onun ərintilərini qorumaqdır. Bildiyiniz kimi, yüngüllük və gücün birləşməsi kimi unikal xüsusiyyətlərə malik olan bu metal korroziyaya qarşı artan həssaslığa malikdir. Bu texnologiya bir sıra digər əlvan metallar üçün də işlənib hazırlanmışdır: titan, maqnezium, sink, sirkonium və tantal.

Bəzi Xüsusiyyətlər

Tədqiq olunan proses səthdəki mikroskopik teksturanın dəyişdirilməsi ilə yanaşı, qoruyucu filmlə sərhəddə metalın kristal quruluşunu da dəyişir. Bununla birlikdə, anodlaşdırılmış örtünün böyük bir qalınlığı ilə qoruyucu təbəqənin özü, bir qayda olaraq, əhəmiyyətli gözenekliliyə malikdir. Buna görə də, materialın korroziyaya davamlılığına nail olmaq üçün onun əlavə sızdırmazlığı tələb olunur. Eyni zamanda, qalın təbəqə boyalardan və ya digər örtüklərdən, məsələn, çiləmə üsulundan daha yüksək aşınma müqavimətini təmin edir. Səth möhkəmliyi artdıqca, daha kövrək olur, yəni termal, kimyəvi və təsirli krekinqdən çatlamağa daha həssas olur. Ştamplama zamanı anodlaşdırılmış örtükdə çatlar heç də nadir hal deyil və işlənib hazırlanmış tövsiyələr həmişə burada kömək etmir.

İxtira

İlk sənədləşdirildiAnodizasiyanın qeydə alınmış istifadəsi 1923-cü ildə İngiltərədə dəniz təyyarələrinin hissələrini korroziyadan qorumaq üçün baş verdi. Əvvəlcə xrom turşusu istifadə edilmişdir. Daha sonra Yaponiyada oksalat turşusu istifadə edildi, lakin bu gün əksər hallarda klassik sulfat turşusu elektrolitin tərkibində anodlaşdırılmış örtük yaratmaq üçün istifadə olunur ki, bu da prosesin dəyərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Texnologiya daim təkmilləşdirilir və inkişaf etdirilir.

Alüminium

Korroziyaya davamlılığı artırmaq və rənglənməyə hazırlamaq üçün anodlaşdırılmışdır. Həm də, istifadə olunan texnologiyadan asılı olaraq, ya pürüzlülüyü artırmaq və ya hamar bir səth yaratmaq üçün. Eyni zamanda, anodizasiya özlüyündə bu metaldan hazırlanan məhsulların gücünü əhəmiyyətli dərəcədə artırmağa qadir deyil. Alüminium hava və ya tərkibində oksigen olan hər hansı digər qazla təmasda olduqda, metal təbii olaraq səthində 2-3 nm qalınlığında oksid təbəqəsi əmələ gətirir və ərintilərdə onun dəyəri 5-15 nm-ə çatır.

Anodlaşdırılmış alüminium örtüyünün qalınlığı 15-20 mikrondur, yəni fərq iki böyüklük dərəcəsidir (1 mikron 1000 nm-ə bərabərdir). Eyni zamanda, bu yaradılmış təbəqə bərabər nisbətdə, nisbətən desək, səthin içərisində və xaricində paylanır, yəni hissənin qalınlığını qoruyucu təbəqənin ölçüsünün ½ hissəsini artırır. Anodizasiya sıx və vahid örtük əmələ gətirsə də, onda mövcud olan mikroskopik çatlar korroziyaya səbəb ola bilər. Bundan əlavə, səthi qoruyucu təbəqənin özü kimyəvi çürüməyə məruz qalır.yüksək turşuluğu olan bir mühitə məruz qalması səbəbindən. Bu fenomenlə mübarizə aparmaq üçün mikro çatların sayını azaldan və oksid tərkibinə daha stabil kimyəvi elementlər daxil edən texnologiyalardan istifadə olunur.

Tətbiq

Emal edilmiş materiallar geniş istifadə olunur. Məsələn, aviasiyada bir çox struktur elementləri tədqiq olunan alüminium ərintilərini ehtiva edir, eyni vəziyyət gəmiqayırmadadır. Anodlaşdırılmış örtünün dielektrik xüsusiyyətləri onun elektrik məhsullarında istifadəsini əvvəlcədən müəyyənləşdirdi. Emal edilmiş materialdan hazırlanmış məhsullar müxtəlif məişət cihazlarında, o cümlədən oyunçularda, işıqlarda, kameralarda, smartfonlarda tapıla bilər. Gündəlik həyatda anodlaşdırılmış dəmir örtüyü, daha doğrusu, altlığı istifadə olunur, bu da istehlak xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır. Yemək bişirərkən, yeməkləri yandırmamaq üçün xüsusi Teflon örtüklərindən istifadə edilə bilər. Adətən belə mətbəx qabları olduqca bahalıdır. Bununla belə, anodlaşdırılmamış alüminium qızartma qabı eyni problemi həll etməyə qadirdir. Eyni zamanda, daha aşağı qiymətə. Tikintidə, pəncərələrin quraşdırılması və digər ehtiyaclar üçün profillərin anodlaşdırılmış örtüyü istifadə olunur. Bundan əlavə, rəngarəng detallar dizaynerlərin və rəssamların diqqətini cəlb edir, onlardan dünyanın müxtəlif mədəniyyət və incəsənət obyektlərində, eləcə də zərgərlik məmulatlarının istehsalında istifadə olunur.

Texnologiya

Xüsusi elektrokaplama sexləri və"çirkli" hesab edilən və insan sağlamlığı üçün zərərli sənaye sahələri. Buna görə də, bəzi mənbələrdə elan edilən evdə proses üçün tövsiyələr təsvir olunan texnologiyaların sadə görünməsinə baxmayaraq, son dərəcə ehtiyatla qəbul edilməlidir.

Anodlaşdırılmış örtük bir neçə yolla yaradıla bilər, lakin işin ümumi prinsipi və ardıcıllığı klassik olaraq qalır. Eyni zamanda, alınan materialın gücü və mexaniki xüsusiyyətləri, əslində, mənbə metalının özündən, katodun xüsusiyyətlərindən, cərəyan gücündən və istifadə olunan elektrolitin tərkibindən asılıdır. Vurğulamaq lazımdır ki, prosedur nəticəsində səthə əlavə maddələr tətbiq olunmur və mənbə materialının özünü transformasiya edərək qoruyucu təbəqə əmələ gəlir. Elektrokaplamanın mahiyyəti elektrik cərəyanının kimyəvi reaksiyalara təsiridir. Bütün proses üç əsas mərhələyə bölünür.

Birinci mərhələ - hazırlıq

Bu mərhələdə məhsul hərtərəfli təmizlənir. Səth yağdan təmizlənir və cilalanır. Sonra sözdə etching var. Məhsulu qələvi məhlulda yerləşdirməklə, sonra onu asidik məhlula köçürməklə həyata keçirilir. Bu prosedurlar yuyulma ilə tamamlanır, bu müddət ərzində bütün kimyəvi qalıqları, o cümlədən çətin əldə edilən əraziləri təmizləmək son dərəcə vacibdir. Yekun nəticə əsasən birinci mərhələnin keyfiyyətindən asılıdır.

İkinci mərhələ - elektrokimya

Bu mərhələdə anodlaşdırılmış alüminium örtük əslində yaradılmışdır. Diqqətlə hazırlanmış iş parçasımötərizədə asılmış və iki katod arasına qoyulmuş elektrolitli vannaya endirilmişdir. Alüminium və onun ərintiləri üçün qurğuşundan hazırlanmış katodlar istifadə olunur. Adətən elektrolitin tərkibinə sulfat turşusu daxildir, lakin işlənmiş hissənin gələcək məqsədindən asılı olaraq digər turşular, məsələn, oksalik, xrom istifadə edilə bilər. Oksalat turşusu müxtəlif rəngli izolyasiya örtükləri yaratmaq üçün istifadə olunur, xrom turşusu kiçik diametrli deşiklərə malik mürəkkəb həndəsi formaya malik hissələri emal etmək üçün istifadə olunur.

Qoruyucu örtük yaratmaq üçün tələb olunan vaxt elektrolitin temperaturundan və cərəyanın gücündən asılıdır. Temperatur nə qədər yüksək olarsa və cərəyan nə qədər aşağı olarsa, proses bir o qədər sürətli olar. Lakin, bu halda, səth filmi kifayət qədər məsaməli və yumşaqdır. Sərt və sıx bir səth əldə etmək üçün aşağı temperatur və yüksək cərəyan sıxlığı tələb olunur. Sulfat elektrolit üçün temperatur diapazonu 0 ilə 50 dərəcə arasındadır və xüsusi cərəyan gücü kvadrat desimetr üçün 1 ilə 3 amper arasındadır. Bu prosedur üçün bütün parametrlər illər ərzində işlənib və müvafiq təlimat və standartlarda öz əksini tapıb.

Üçüncü mərhələ - konsolidasiya

Elektroliz başa çatdıqdan sonra anodlaşdırılmış məhsul bərkidilir, yəni qoruyucu filmdəki məsamələr bağlanır. Bu, müalicə olunan səthi suya və ya xüsusi bir həllə yerləşdirməklə edilə bilər. Bu mərhələdən əvvəl hissənin təsirli bir şəkildə rənglənməsi mümkündür, çünki məsamələrin olması yaxşı udulmağa imkan verəcəkdir.boya.

Anodizasiya texnologiyasının inkişafı

Alüminiumun səthində ağır yüklü oksid təbəqəsi əldə etmək üçün elektrik cərəyanının sıxlığının tədricən artması ilə birləşən müxtəlif elektrolitlərin müəyyən nisbətdə mürəkkəb tərkibini istifadə edən üsul işlənib hazırlanmışdır. Kükürd, tartarik, oksalik, limon və bor turşularının bir növ "kokteyli" istifadə olunur və prosesdə cari güc tədricən beş dəfə artır. Bu təsirə görə qoruyucu oksid təbəqəsinin məsaməli hüceyrəsinin strukturu dəyişir.

Anodlaşdırılmış obyektin rənginin dəyişdirilməsi texnologiyasını xüsusi qeyd etmək lazımdır ki, bu da müxtəlif üsullarla həyata keçirilə bilər. Ən sadə, anodizasiya prosedurundan dərhal sonra, yəni prosesin üçüncü mərhələsindən əvvəl hissəni isti boya ilə bir həllə yerləşdirməkdir. Birbaşa elektrolitə aşqarların istifadəsi ilə rəngləmə prosesi bir qədər daha mürəkkəbdir. Aşqarlar adətən müxtəlif metalların və ya üzvi turşuların duzlarıdır ki, bu da sizə ən müxtəlif rəng diapazonunu - tamamilə qaradan palitradan demək olar ki, istənilən rəngə qədər əldə etməyə imkan verir.