Анодирование алюминия в серной кислоте

Параметры анодирования алюминиевых сплавов в серной кислоте

Не первый раз сталкиваюсь с тем, что на предприятиях машиностроения в типовых технологических процессах на анодирование алюминиевых сплавов в серной кислоте (в т. ч. твердое анодирование) параметрами технологического процесса фигурируют напряжение и время, причем, зачастую не учитывается тот факт, что сплавы разных марок анодируются неодинаково. При этом, в литературе недвусмысленно написано, что именно эти процессы анодирования подчиняются закону Фарадея. Связано ли это с оборудованием (кое-где еще применяются мотор-генераторы) и как правильно задавать параметры анодирования: «сила тока (в зависимости от площади поверхности и выбранной плотности тока) — время» или «напряжение — время»?

Анодирование алюминиевых сплавов в серной кислоте или ее смесях с другими кислотами следует проводить, поддерживая определенную плотность тока (т.е. силу тока, отнесенную к суммарной покрываемой поверхности деталей), поскольку именно эта величина характеризует скорость формирования (толщину) оксидного слоя. В зависимости от температуры и концентрации электролита, определяющих его растравливающее действие на оксид и образование пористой структуры покрытия, плотность тока должна составлять 1-2,5 А/дм2 при нанесении защитно-декоративных покрытий толщиной 6-20 мкм (время обработки 20-40 мин) или 2-4 А/дм2 при нанесении твердых или электроизоляционных покрытий толщиной 40-75 мкм (продолжительность 1-3 часа).

Вместе с тем напряжение на ванне является важным параметром, позволяющим контролировать качество получаемого покрытия в процессе его нанесения. При включении тока напряжение на ванне достигает 21-25 В (формируется барьерный слой покрытия), затем в течение минуты опускается до уровня 15-18 В (происходит частичное растравливание барьерного слоя); затем начинается формирование пористой части покрытия, которое сопровождается практически постоянным значением напряжения 15-20 В при нанесении защитно-декоративных покрытий или плавным повышением напряжения до 20-25 В при нанесении функциональных покрытий. Если напряжение оказывается меньше указанных величин, покрытие будет некачественным из-за повышенной пористости, поэтому необходимо несколько увеличить рабочую плотность тока. Если наблюдаются колебания напряжения в процессе нанесения покрытия, имеет место локальный перегрев отдельных участков покрываемой поверхности или плохо осуществлен контакт деталей с подвесным приспособлением; в этом случае необходимо срочно прекратить процесс и устранить неполадки, чтобы сохранить деталь.

Дополнение к ответу

При толстослойном анодировании решающим фактором становится такое явление, как разогрев электролита. По мере роста оксидной пленки, ее электрическое сопротивление возрастает и «Джоулево тепло» выделяется преимущественно в порах растущей пленки, вызывая местный разогрев электролита. Соответственно, увеличивается и саморастворение пленки, сводя на нет собственно анодирование.

Для толстослойного анодирования необходимо охлаждать электролит до минусовых температур с одновременным повышением напряжения до 40-60 Вольт. (Это опасное напряжение и необходимо исключить случайное касание токопроводов персоналом). Таким образом можно нарастить анодную пленку до десятков микрометров.

Из личной практики: мне приходилось делать толстое анодирование в сернокислотном электролите, охлажденном до –5-8°С. Охлаждали электролит с помощью «сухого льда». Источником постоянного тока служил сварочный мотор-генератор. Это было примерно 50 лет назад. Сейчас есть большой выбор современных выпрямителей с заданными характеристиками и холодильных установок.

Анодирование алюминиевой поверхности

При взаимодействии с атмосферным кислородом алюминий практически мгновенно окисляется с образованием тончайшей (менее 0,1 мкм) пленки оксида Al2O3 на его поверхности. Несмотря на столь малую толщину, такой оксидный слой обладает довольно высокой плотностью и предохраняет сам металл от дальнейшего окисления. Для увеличения толщины и улучшения физико-химических свойств оксидного покрытия в промышленности применяют так называемое оксидирование, т.е искусственное создание пленки оксида металла на поверхности изделия путем проведения окислительно-восстановительного процесса. В общем случае оксидирование применяется ко многим металлам (и сплавам на их основе) и неметаллам (например, Si), различая при этом термические, химические, электрохимические и плазменные методы оксидирования.

Под оксидированием изделий из алюминия и его сплавов в первую очередь подразумевают электрохимическое оксидирование, или анодное оксидирование. В промышленности и современной литературе к обозначению данного процесса наиболее часто применяют термин «анодирование».

Таким образом, анодирование – анодное оксидирование – изделий из алюминия (и сплавов на его основе) – это электрохимическое окисление алюминиевой поверхности изделия с целью создания на ней прочной оксидной пленки, обладающей защитными (либо защитно-декоративными) свойствами по отношению к данному изделию.

Механизм процесса

Рассмотрим механизм образования оксидной пленки на алюминиевой поверхности при ее окислении под действием электрического тока.

Рис. 1. Схема электролитической ячейки для анодного оксидирования алюминия. (1) – анод; (2) – катод; (3) – емкость с электролитом; (4) – анодный контакт; (5) – источник постоянного тока; (6) – анодируемые изделия; (7) – раствор электролита.

Замыкание цепи инициирует ток электронов и отрицательно заряженных ионов по направлению к аноду, протоны же перемещаются в противоположном направлении. В результате на электродах протекают следующие процессы:

На катоде: 6H+ + 6e_ → 3H2↑ (выделяется газообразный водород)

На аноде: 2Al0 + 3H2O – 6e- → Al2O3+6H+ (окисляется поверхность изделия)

Суммарная реакция анодного оксидирования алюминия записывается следующим образом: 2Al + 3H2O Н+,☇ Al2O3 +3H2↑

Количество образующегося оксида алюминия напрямую зависит от количества потребленного электричества, т.е. времени прохождения и плотности тока. Характер же формирования пленки по большей части определяется природой используемого электролита. В частности, при проведении анодирования в растворе серной кислоты слой оксида образуется по следующей схеме. На первом этапе образуется тонкий слой оксида алюминия (так называемый «барьерный слой»), а затем идет формирование сравнительно толстой пористой пленки, имеющей гексагональную ячеистую структуру (рис.2.)

После достижения пленкой заданной толщины (как правило, 15 – 20 мкм) процесс останавливают, а образовавшуюся пористую структуру сглаживают путем гидратации, что делает оксидный слой устойчивым при различных внешних воздействиях. В промышленной терминологии данная процедура носит название «уплотнение».

Пористость пленки оксида оказалась полезной с точки зрения декоративных свойств анодированных изделий, так как такая структура делает возможным внедрение красителей в приповерхностный слой путем, например, физической адсорбции. Достаточно погрузить анодированную заготовку, еще не прошедшую процедуру уплотнения, в раствор соответствующего красителя, чтобы получить изделие заданного цвета. Более того, полученная таким образом окраска значительно выигрывает по своим физическим свойствам в сравнении с классическим (жидким или порошковым) окрашиванием, благодаря локализации поглощающего свет вещества в глубине поры, а не на поверхности металла. В настоящее время существует широкий спектр растворимых красителей, применимых для декорирования анодированных изделий, как путем физической адсорбции, так и под действием электрического поля (электролитическое окрашивание анодированного алюминия и его сплавов).

Рис. 2. Структура слоя оксида алюминия, полученного методом анодного оксидирования в растворе серной кислоты 18 – 20 мас %.

Предварительная обработка поверхности перед анодным оксидированием

Конечный вид и качество изделий, прошедших полный технологический цикл анодного оксидирования, в большей степени определяется составом обрабатываемого сплава, предысторией производства заготовок и предварительной подготовкой поверхности перед анодированием.

Как правило, алюминиевую заготовку (очищенную от масляных, механических и других типов загрязнения) подвергают процедуре химического травления, в первую очередь призванной снять c поверхности естественный слой Al2O3. В зависимости от типа травящего раствора текстура поверхности конечного изделия меняется от слабо сатинированной (с различной степенью остаточного блеска) до глубоко матовой. В некоторых случаях химическое травление комбинируют с механической обработкой (щетки, абразивные ленты, шлифовальные круги и т.п.), приводящей к упорядоченной (направленной) структуре поверхности. Применение механической обработки позволяет получать более воспроизводимый результат и устранять дефекты сплава, с которыми «не справляется» химическое воздействие.

По европейской классификации [ISO 7599:2010(E)] различают девять способов предварительной обработки анодируемых изделий, включающих, как только химическое или только механическое воздействие, так и их комбинацию. Два из них – так называемые «Е0» и «Е6» – наиболее распространенные типы химического травления, не требующие механической обработки. Первый – самый простой. В этом случае поверхность только обезжиривается и грубо протравливается. Все дефекты (царапины и т.п.) остаются видимыми, и изделия имеют естественный цвет металла. В случае же Е6 механические дефекты визуально сглаживаются и поверхность становится матовой. По этой причине такой тип травления часто называют «матирование» или «сатинирование».

В настоящее время (особенно в случае анодирования алюминиевых профилей) матирование проводят в щелочных растворах с различными добавками при высокой концентрации растворенного алюминия. При этом с поверхности изделий в раствор переходит сравнительно большое количество алюминия (50 – 100 г/м2). В силу того, что дефекты только сглаживаются, но не устраняются полностью, иногда применяют кислотное «матирование».

После процесса травления на поверхности изделий проявляется темный налет (шлам), обусловленный содержанием в сплаве нерастворимых в щелочи компонентов (некоторые оксиды, интерметаллические соединения, кремний и пр.). Образующийся шлам можно удалить путем погружения изделий в 25 – 50 % раствор HNO3. При комнатной температуре достаточно 3 – 5 минут такой обработки для получения свободной от налета поверхности. Процесс очистки от травильного шлама носит название «осветление» (эквивалентные термины «деоксидирование», «декапирование», «нейтрализация» также часто применяются в литературе и промышленности).

В настоящее время большинство предприятий отказываются от применения азотной кислоты для осветления анодируемой поверхности и предпочитают применять для этих целей серную кислоту в сочетании со специальными добавками. Использование раствора осветления на основе H2SO4, содержащего препарат Alfideox 75, позволяет:

избавиться от проблем, связанных с содержанием токсичных производных азотной кислоты в сточных водах;
уменьшить окислительно-восстановительную активность сточных вод;
избежать загрязнения нитратами растворов анодирования и электролитического окрашивания;
исключить ванны промывки перед непосредственно анодированием, в результате чего добиться значительной экономии воды и рабочего пространства в цехе;
применять отработанный электролит анодирования, т.е. значительно сократить расходы на приготовление ванны.

Таким образом, осветление является завершающим этапом подготовки изделий к анодному оксидированию.

Заключительная обработка

Изделия, прошедшие полный цикл предварительной подготовки, направляются в ванну анодного оксидирования, в которой происходит принудительное наращивание пленки оксида алюминия на поверхности. Механизм образования оксидной пленки был уже подробно рассмотрен выше, поэтому сразу перейдем к процессам заключительной обработки анодированной поверхности.

Как уже упоминалось, образовавшийся слой оксида имеет пористую ячеистую структуру, что с одной стороны вынуждает принимать специальные меры для ее сглаживания (уплотнения пор), а с другой – оказывается полезным с точки зрения придания декоративных свойств изделию, так как делает возможным внедрение красителей в приповерхностный слой. В современных технологических процессах выделяют три основных способа окрашивания алюминиевых изделий, прошедших анодное оксидирование:

Адсорбционное окрашивание (часто применяется не совсем корректный термин «химическое» окрашивание), основанное на физической адсорбции молекул красителя пористой поверхностью;
Электролитическое окрашивание – осаждение поглощающего видимый свет вещества в приповерхностный слой под действием электрического поля;
Интерференционное окрашивание (сравнительно новое и перспективное направление в промышленном анодировании) – это такой способ придания изделию того или иного цвета, который основан на интерференции лучей света, преломляемых в порах с различными оптическими свойствами. Применение красителей в классическом смысле этого слова здесь не подразумевается.

На заключительном этапе всей технологической цепочки анодирования проводят процедуру уплотнения анодного слоя. Наполнение пор ячеистой структуры обычно проводят либо путем гидратации, обрабатывая изделия горячей деминерализованной водой или паром, либо посредством реакции с неорганическими солями. Первый способ является в настоящее время наиболее распространенным. Он основан на поглощении порами молекул воды с последующим образованием бемита [AlO(OH)], «цементирующим» ячеистую структуру. Следует отметить, что в результате такой обработки на поверхности образуется порошкообразный осадок (так называемый «уплотнительный налет»), для предупреждения которого в раствор заблаговременно вводят специальные химические композиты. Макроскопические параметры процесса уплотнения горячей водой оказывают сильное влияние на качество конечного результата. Особое внимание следует уделять температуре, рН среды и степени очистки применяемой воды. Так, температура должна стремиться к точке кипения; допустимый интервал значений рН 5,6 – 6,6; степень очистки воды должны быть максимальной, причем наличие таких примесей, как фосфаты и соединения кремния недопустимо.

В силу того, что температура ванны горячего уплотнения поддерживается на высоком уровне, данный процесс с одной стороны является довольно энергоемким, а с другой – накладывает определенные аппаратурные сложности, связанные с постоянным испарением содержимого ванны. Оба этих фактора увеличивают себестоимость производства. Эти проблемы можно частично решить, применяя различные приемы. Для снижения испарений, например, рекомендуется покрывать поверхность раствора специальными полимерными поплавками. В общем случае, сложившаяся ситуация подтолкнула к разработке альтернативных низкотемпературных способов уплотнения анодного слоя, и в последние годы методики наполнения пор ячеистой структуры посредством реакции с солями кобальта или никеля находят все более частое применение. В качестве примера приведем схему химической реакции, лежащей в основе холодного уплотнения при помощи специальной добавки Alfiseal 982: Al2O3 + 2NiF2 + 4F- + 3H2O → Al(OH)F2 + 2Ni(OH)2 + OH- + AlF63-

Наиболее эффективной с точки зрения оптимального соотношения «цена-производительность-качество» считается схема заключительной обработки анодированной поверхности, комбинирующая последовательно процессы холодного и горячего уплотнения с применением соответствующих химических препаратов и присадок. Это позволяет существенно сократить расходы на дополнительный нагрев ванн и среднее время обработки изделий при высоком качестве. Следует, однако, принять во внимание, что в большинстве случаях комбинированное уплотнение требует непродолжительной заключительной сушки, а в сточных промывных водах содержатся ионы тяжелых металлов (в частности, никеля). Последний факт следует учитывать при проектировании очистных сооружений.

Анодирование алюминия

Обычно под анодированием алюминия подразумевают так называемое сернокислое анодирование – по химическому составу анодного раствора (электролита).

Сернокислое анодирование алюминия

К основными параметрами сернокислого анодирования алюминия и алюминиевых сплавов относятся:

концентрация серной кислоты в анодном электролите;
температура анодного раствора – раствора серной кислоты;
плотность тока, поступающего через электролит на поверхность алюминиевого профиля.

Как влияют эти параметры на:

рост толщины анодного покрытия,
размеры пор,
внешний вид анодированной поверхности?

Как влияет на качество анодирования химический состав алюминия и алюминиевых сплавов?

Как устроено анодное покрытие

Барьерный слой

Любое анодно-окисное покрытие (далее – анодное покрытие) состоит из двух слоев – относительно толстого пористого слоя и тонкого плотного слоя, который называют барьерным (рисунок 1). Толщина этого барьерного слоя зависит от состава электролита и технологических параметров. При анодировании барьерный слой образуется первым, и его толщина прямо зависит от величины напряжения анодирования.

Пористый слой

После того как барьерный слой сформирован, на его наружной стороне, если электролит обладает достаточной растворяющей способностью, начинает формироваться пористая кристаллическая структура. Механизм роста пор до сих пор является предметом дискуссий, однако, по мнению большинства ученых ее образование происходит за счет следующей причинно-следственной цепочки: локальное растворение барьерного слоя – повышение величины тока – увеличение температуры – повышение скорости растворения. Это взаимодействие влияний и приводит к образованию пор.

Окрашивание анодированного алюминия

Для получения цветного анодного покрытия применяют в основном два метода (рисунок 2):

адсорбцию – пропитку пористого слоя красителями;
электролитическое окрашивание – электрохимическое осаждение в поры различных металлов (олова, меди, марганца и др.).

Намного реже применяют так называемое интегральное окрашивание, которое обеспечивается специальным легированием алюминиевых сплавов. Окрашивание происходит за счет выпадения частиц в объеме пористого слоя, а не в порах.

Кроме того, в ограниченных объемах применяют так называемое интерференционное окрашивание: вариант электролитического окрашивания, который требует дополнительной ванны для расширения пор вблизи их дна.

Рисунок 2 – Методы цветного анодирования алюминия

Почему шестигранник?

В ходе своего роста анодные ячейки, включающие сами поры и окружающий ее оксид алюминия, образуют шестигранную структуру, которая, по-видимому, обеспечивает выполнение какого-то принципа минимальности энергии. Шестигранная форма анодных ячеек не зависит от типа электролита. Это явно указывает на то, что эта форма имеет чисто энергетическое происхождение.

Технология анодирования алюминия

Стандартное анодирование

Сернокислое анодирование алюминия и алюминиевых сплавов является наиболее распространенным. Иногда его называют стандартным.

Концентрация серной кислоты в электролите составляет от 10 до 20 % по объему в зависимости от требований к покрытиям.
Плотность тока составляет обычно от 1 до 2 А/дм 2 при напряжении от 12 до 20 вольт, температуре от 18 до 25 °С и длительности анодировании до 60 минут.

Скорость роста пор

На большинстве алюминиевых сплавов этот электролит дает бесцветное прозрачное анодное покрытие. При сернокислом анодировании скорость роста пор является постоянной при постоянной плотности тока. При плотности тока 1,3 А/дм 2 эта скорость составляет величину 0,4 мкм/мин. Поскольку толщина барьерного слоя остается постоянной, то это значит, что с такой же скоростью растворяется и дно поры.

Размеры анодной ячейки

Размеры анодных ячеек прямо зависят от параметров анодирования (таблица 1). С увеличением напряжения размеры анодной ячейки увеличиваются, а количество пор соответственно уменьшается. Соотношение между размером ячеек и напряжением приблизительно линейное, то есть чем больше напряжение, тем больше размеры ячейки.

Толщина анодного покрытия

Рост анодного покрытия

Толщина анодного покрытия увеличивается с увеличением длительности анодирования. Однако степень роста толщины зависит от нескольких факторов, таких как тип электролита, плотность тока, длительность обработки и т.д. Вначале происходит быстрое и постоянное увеличение фактической толщины, а затем начинается уменьшение скорости роста толщины, пока не наступит стадия, при которой толщина остается приблизительно постоянной, не смотря на продолжающуюся подачу электрического тока. Это связано с тем, что в ходе анодирования происходит как непрерывный рост толщины покрытия, так и его растворение под воздействием электролита (раствора серной кислоты).

Закон Фарадея

Фактическая толщина вычисляется как теоретическая толщина покрытия минус растворенная толщина оксида алюминия (рисунок 3). Теоретическая толщина является пропорциональной времени анодирования при постоянной плотности тока и определяется законом Фарадея, который говорит, что количество образовавшегося оксида пропорционально электрическому заряду, который прошел через анод.

Влияние химического состава алюминиевого сплава

Примеси

В принципе чистый алюминий анодируется лучше, чем его сплавы. Внешний вид анодного покрытия и его свойства (износостойкость, коррозионная стойкость и т.п.) зависят как от типа алюминиевого сплава, так и его так сказать металлургической биографии. Размер, форма и распределение интерметаллидных частиц также влияют на качество анодирования алюминиевого сплава. Химический состав алюминиевого сплава является весьма важным в некоторых изделиях, которые требуют блестящего анодирования, для получения которых необходимо, чтобы уровень нерастворимых частиц был как можно ниже.

Анодное покрытие на алюминии Al 99,99 будет чистым и прозрачным, а при уровне содержания железа 0,08 % оно уже не такое чистое и становится все более «облачным» с увеличением толщины покрытия. При уровне нерастворимых частиц как у алюминия 1050 (алюминий марки АД0) покрытие становиться совершенно «облачным» по сравнению с более чистым металлом. Из всех алюминиевых сплавов на сплавах серий 5ххх и 6ххх получаются самые лучшие декоративные и защитные покрытия. Некоторые сплавы серии 7ххх также дают чистые покрытия с хорошими функциональными свойствами. Цветные покрытия алюминиевых сплавов серии 2ххх обычно получаются низкого качества.

Интерметаллические частицы

Поведение интерметаллидных частиц при анодировании зависит от типа частиц и анодного раствора. Некоторые интерметаллидные соединения окисляются или растворяются быстрее, чем алюминий (например, частицы β-Al-Mg), что приводит к образованию пористой структуры. Другие интерметаллидные частицы, такие как частицы кремния, являются практически нерастворимыми при анодировании и поэтому выпадают в виде включений по толщине анодного покрытия. Промежуточными между двумя этими крайними случаями являются соединения (FeAl₃, α-Al-Fe-Si и т.д.), которые частично растворяются, а частично остаются в покрытии, что отрицательно влияет на качество покрытия, особенно цветного.

Влияние температуры анодирования

Влияние повышения температуры электролита пропорционально увеличению скорости растворения анодного покрытия, что в результате дает более тонкое, более пористое и более мягкое покрытие (рисунок 4).

Для получения так называемых твердых анодных покрытий применяют низкую температуру (от 0 до 10 °С) в комбинации с высокой плотностью тока (от 2 до 3,6 А/дм 2 ) и очень активным перемешиванием электролита. В декоративном и защитном анодировании алюминия и алюминиевых сплавов обычно применяется температура электролита от 15 до 25 ºС. Если температура поднимается выше, то максимально возможная толщина анодного слоя снижается до более низких величин из-за более высокой растворяющей способности электролита.

Влияние плотности тока анодирования

Интервал плотности тока стандартного сернокислого анодирования алюминия составляет от 1 до 2 А/дм 2 , в специальных случаях – 3 А/дм 2 . При плотности тока ниже этого интервала, получается мягкое, пористое и тонкое покрытие. С увеличением плотности тока покрытие формируется быстрее при относительно меньшем растворении его электролитом и соответственно с более твердым и менее пористым покрытием. При очень высокой плотности тока появляется тенденция к так называемым «прижогам» – возникновению чрезмерно высокого тока в локальных областях с их перегревом (рисунок 5).

Когда от анодного покрытия требуется хорошее и четкое отражение света, то применяют специальные условия анодирования с низкой плотностью тока около 1 А/дм 2 .

Влияние концентрации серной кислоты

Влияние увеличения концентрации серной кислоты на характеристики анодного покрытия на алюминиевых сплавах аналогичны влиянию повышения температуры, хотя влияние температуры является более сильным, чем влияние концентрации. Увеличение концентрации ограничивает максимальную толщину покрытия из-за более высокой растворяющей способности более концентрированного раствора (рисунок 6).

← Previous Анодирование алюминия
Питтинговая коррозия алюминия Next → />

Анодирование Алюминия (суппорта). Часть 1я теоретическая.

Тут народ суппорта красит. А я вот думаю, что красить не надо т.к. через краску теплоотдача хуже, да и краску надо не пойми какую. «стандартная» скорее всего, облезет. А красить по фень-шую — со всеми грунтами и лаками — ну как его нафиг. И теплоотдача опять-таки.

Чего хочется?
— защитить поверхность от коррозии (в частности — зимних «коктейлей»)
— сделать красиво
Допустим, суппорта я очищу от отложений и даже шлифану. Но долго эта красота не продержится. Хочется сохранить гладкую поверхность и придать ей какого-нибудь ядрёного цвета. Думаю, анодирование для этой цели будет в самый раз.

Что надо?
— серная кислота
— щелок
— пластиковый таз
— свинцовые катоды
— блок питания на 20 или бОльше Вольт, наверное, можно сварочный инвертор
— краска для одежды или краска для анодирования
— обезжириватель (какой — ?)
— пищевая сода, вода, резиновые перчатки (это для безопасности)

Как делать?
— промыть водой с мылом
— протреть тряпкой, смоченной в обезжиревателе
— 4 л дистиллированной воды, 45 мл щелока. Погрузить на 3 минуты — вынуть — тщательно ополоснуть. (снятие оксидного слоя)
— повесить в таз, свинцовые катоды — вокруг. Минимум — с 2х сторон.
— дистиллированная вода / аккумуляторная кислота 1:1
— + на деталь, — на катоды.
— На каждую тысячу квадратных сантиметров поверхности детали вам понадобится ток в 12 ампер.
— выдержать 45 минут. На поверхности появятся пузырьки, деталь станет сначала коричневой, а затем желтой.
— Краску смешать с дистиллированной водой и подогреть до 40-60 С
— Вынуть деталь — промыть в дистиллированной воде.
— Погрузить в ванну с разогретым раствором краски на 15 минут.
— Вынуть/погрузить в кипящую дист.воду на 30 минут

Теперь — ЗАЧЕМ
Конъспектъ отседова: promplace.ru/obrabotka-me…ovanie-aluminiya-1486.htm
«Алюминий на открытом воздухе быстро окисляется и образует на поверхности защитную микропленку, которая делает металлоизделия из алюминия химически более инертными. Однако эта естественная защита слишком мала, поэтому алюминий и его всевозможные сплавы не вечны: со временем они легко подвергаются коррозии.
Защитить изделия из алюминия, сделать их более твердыми и долговечными можно двумя способами: окрасить их с помощью порошковых красок или оксидировать, т.е. искусственно создать на его поверхности толстую пленку. Оксидирование в свою очередь подразделяется на два подвида: химическое оксидирование в растворах хрома и собственно анодирование с помощью анодной поляризации изделия в электролите.»

ТЕХНОЛОГИЯ АНОДИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ
— Подготовительный этап: механическая (очищение поверхности, шлифовка и обезжиривание) электрохимическая (травление в щелочном растворе, осветление в кислотном) обработки и промывка. Промывка проводится в несколько стадий, так как крайне важно удалить остатки кислоты даже в труднодоступных участках изделия.

— Химическое анодирование в растворе серной, щавелевой, хромовой и сульфосальциловой кислот иногда с добавлением органической кислоты или соли. Серная кислота — самый распространенный электролит, однако он не подходит для сложных изделий с мелкими отверстиями или зазорами. Для этих целей лучше подходят хромовые кислоты. Щавелевая кислота в свою очередь создает наилучшие изоляционные покрытия разных цветов.
Чем выше температура и ниже плотность тока, тем быстрее происходит анодирование, пленка получается мягкая и очень пористая.
Соответственно чем ниже температура и выше плотность тока, тем тверже покрытие.
Диапазон температур в сернокислом электролите колеблется от 0С до 50С
Диапазон плотности от 1 до 3 А/дм2.
Концентрация электролита 10-20 % от объема
— Закрепление — непосредственно после анодирования поверхность изделия выглядит очень пористой. Чем больше пор — тем мягче поверхность. Поэтому, чтобы изделие получилось крепким и долговечным, поры нужно закрыть. Сделать это можно, окунув изделие в почти кипящую пресную воду, обработав под паром, либо поместив в специализированный «холодный» раствор.

Твердое анодирование алюминия — берется не один электролит, а несколько в определенной комбинации. Так одна из запантентованных методик подразумевает смешение серной, щавелевой, винной, лимонной и борной кислот в пропорции 70-160/30-80/5-20/2-15/1-5 г/л. и постепенным увеличением плотности тока с 5 до 28 В. при температуре раствора до 25 градусов по Цельсию. Твердость покрытия достигается благодаря изменению структуры пористых ячеек анодной пленки.

Цветное анодирование алюминия — производится как до, так и после расположение детали в электролите. Бывает 4 видов:
— адсорбационное окрашивание — происходит сразу после перемещения элемента из ванной с электролитом, т.е до заполнения пор. Деталь погружают в раствор с красителем, разогретым до определенной температуры (обычно — 55С-75С), на 5 — 30 минут, а затем дополнительно уплотняют, чтобы увеличить окрашенный слой.
— электролитическое — оно же черное анодирование алюминия — получение сначала бесцветной анодной пленки, а затем продолжение процесса в кислом растворе солей некоторых металлов. Цвет готового изделия получается от слабобронзового до черного.
— интерференционное окрашивание — то же, что и предыдущее, но позволяет получить большее количество оттенков благодаря формированию специального светоотражающего слоя.
— интегральное окрашивание — в раствор электролита для анодированию добавляют органические соли, благодаря которым и происходит покраска изделия.

Теперь отседова: strport.ru/elektrooborudo…a-v-domashnikh-usloviyakh
«Уклон» в сторону «домашки»:
— Самые механически прочные и стойкие пленки получаются при низкотемпературном тонкослойном анодировании»
— Толщина защитного анодного слоя обычно составляет 0,05 миллиметров.
— Полезно отполировать изделия до зеркального блеска
— анодный слой не маскирует дефекты поверхности — они будут заметны и на обработанном изделии.
— Перед гальваникой алюминий нужно хорошо обезжирить. Не стоит держать металл в горячем едком натрии или калии, как это рекомендуется в заводских технологиях, потому что заметно портится чистота поверхности. Лучше использовать кусок хозяйственного мыла и зубную щетку
Сначала промойте изделие в теплой воде, затем в холодной.
Очень эффективно действует стиральный порошок: его нужно растворить в горячей воде в пластиковой емкости. Затем следует высыпать туда изделия и хорошо потрясти посудину. После промывки тщательно высушите детали горячим воздухом. Не переживайте за мелкие следы жира: после обезжиривания изделие в руки брать можно, потому что слой жира с пальцев окисляется кислородом моментально.

— Электролитом для анодирования в домашних условиях служит раствор в дистиллированной воде серной кислоты. Можно использовать и обычную воду из крана, но если можете взять дистиллированную – лучше выбрать её, так как в первом случае немного портится равномерность процесса — распределение на поверхности детали плотности тока.
— кислота продается в разбавленном виде до плотности 1,27 грамм на сантиметр кубический под названием «Электролит для свинцового аккумулятора». Нужно этот электролит смешать с дистиллированной водой в пропорции 1:1.
! рекомендуется лить электролит в емкость с водой тонкой струей, постоянно помешивая стеклянной палочкой. И лучше одеть защитные очки! При попадании кислоты на одежду или кожу следует её немедленно смыть струей воды и промыть раствором соды. !