Veshje e anodizuar: çfarë është, ku aplikohet, si bëhet

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Anodizimi është një proces elektrolitik që përdoret për të rritur trashësinë e shtresës së oksideve natyrore në sipërfaqen e produkteve. Kjo teknologji mori emrin e saj për faktin se materiali i përpunuar përdoret si anodë në elektrolit. Si rezultat i këtij operacioni rritet rezistenca e materialit ndaj korrozionit dhe konsumimit, si dhe sipërfaqja përgatitet edhe për aplikimin e astarit dhe bojës.

Aplikimi i shtresave mbrojtëse shtesë pas anodizimit të metalit kryhet shumë më mirë se materiali origjinal. Vetë veshja e anodizuar, në varësi të mënyrës së aplikimit të saj, mund të jetë poroze, duke thithur mirë ngjyrat, ose e hollë dhe transparente, duke theksuar strukturën e materialit origjinal dhe duke reflektuar mirë dritën. Filmi mbrojtës i formuar është dielektrik, domethënë nuk përcjell rrymë elektrike.

Pse është bërë kjo

Finim i anodizuar përdoret aty ku kërkohettë sigurojë mbrojtje kundër korrozionit dhe të shmangë konsumimin e shtuar në pjesët kontaktuese të mekanizmave dhe pajisjeve. Ndër metodat e tjera të mbrojtjes së sipërfaqes së metaleve, kjo teknologji është një nga më të lirat dhe më të besueshmet. Përdorimi më i zakonshëm i anodizimit është mbrojtja e aluminit dhe lidhjeve të tij. Siç e dini, ky metal, që ka veti të tilla unike si një kombinim i butësisë dhe forcës, ka një ndjeshmëri të shtuar ndaj korrozionit. Kjo teknologji është zhvilluar edhe për një sërë metalesh të tjera me ngjyra: titan, magnez, zink, zirkon dhe tantal.

Disa veçori

Procesi në studim, përveç ndryshimit të teksturës mikroskopike në sipërfaqe, ndryshon edhe strukturën kristalore të metalit në kufi me filmin mbrojtës. Sidoqoftë, me një trashësi të madhe të veshjes së anodizuar, vetë shtresa mbrojtëse, si rregull, ka porozitet të konsiderueshëm. Prandaj, për të arritur rezistencën ndaj korrozionit të materialit, kërkohet vulosje shtesë e tij. Në të njëjtën kohë, një shtresë e trashë siguron rritje të rezistencës ndaj konsumit, shumë më tepër se bojërat ose veshjet e tjera, të tilla si spërkatja. Ndërsa forca e sipërfaqes rritet, ajo bëhet më e brishtë, domethënë më e ndjeshme ndaj plasaritjes nga plasaritja termike, kimike dhe me ndikim. Plasaritjet në veshjen e anodizuar gjatë stampimit nuk janë aspak një dukuri e rrallë dhe rekomandimet e zhvilluara nuk ndihmojnë gjithmonë këtu.

Shpikje

E parë e dokumentuarPërdorimi i regjistruar i anodizimit ndodhi në 1923 në Angli për të mbrojtur pjesët e hidroavionit nga korrozioni. Fillimisht u përdor acidi krom. Më vonë, acidi oksalik u përdor në Japoni, por sot, në shumicën e rasteve, acidi sulfurik klasik përdoret për të krijuar një shtresë të anodizuar në përbërjen e elektrolitit, gjë që ul ndjeshëm koston e procesit. Teknologjia po përmirësohet dhe zhvillohet vazhdimisht.

Alumin

E anodizuar për të përmirësuar rezistencën ndaj korrozionit dhe për t'u përgatitur për lyerje. Dhe gjithashtu, në varësi të teknologjisë së përdorur, ose për të rritur vrazhdësinë ose për të krijuar një sipërfaqe të lëmuar. Në të njëjtën kohë, anodizimi në vetvete nuk është në gjendje të rrisë ndjeshëm forcën e produkteve të bëra nga ky metal. Kur alumini bie në kontakt me ajrin ose ndonjë gaz tjetër që përmban oksigjen, metali në mënyrë natyrale formon një shtresë oksidi 2-3 nm të trashë në sipërfaqen e tij dhe në lidhjet vlera e tij arrin 5-15 nm.

Trashësia e veshjes së aluminit të anodizuar është 15-20 mikron, domethënë diferenca është dy renditje të madhësisë (1 mikron është e barabartë me 1000 nm). Në të njëjtën kohë, kjo shtresë e krijuar shpërndahet në përmasa të barabarta, duke folur relativisht, brenda dhe jashtë sipërfaqes, domethënë rrit trashësinë e pjesës me ½ e madhësisë së shtresës mbrojtëse. Megjithëse anodizimi prodhon një shtresë të dendur dhe uniforme, çarjet mikroskopike të pranishme në të mund të çojnë në korrozion. Përveç kësaj, vetë shtresa mbrojtëse e sipërfaqes i nënshtrohet prishjes kimike.për shkak të ekspozimit në një mjedis me aciditet të lartë. Për të luftuar këtë fenomen, përdoren teknologji që reduktojnë numrin e mikroçarjeve dhe futin elementë kimikë më të qëndrueshëm në përbërjen e oksidit.

Aplikacion

Materialet e përpunuara përdoren gjerësisht. Për shembull, në aviacion, shumë elementë strukturorë përmbajnë lidhje alumini në studim, e njëjta situatë është në ndërtimin e anijeve. Vetitë dielektrike të veshjes së anodizuar paracaktuan përdorimin e saj në produktet elektrike. Produktet e prodhuara nga materiali i përpunuar mund të gjenden në pajisje të ndryshme shtëpiake, duke përfshirë lojtarët, dritat, kamerat, telefonat inteligjentë. Në jetën e përditshme, përdoret një shtresë hekuri e anodizuar, më saktë, thembra e saj, e cila përmirëson ndjeshëm vetitë e saj konsumatore. Gjatë gatimit, mund të përdoren veshje speciale teflon për të shmangur djegien e ushqimit. Zakonisht vegla të tilla kuzhine janë mjaft të shtrenjta. Megjithatë, një tigan prej alumini jo të anodizuar mund t'i japë zgjidhje të njëjtit problem. Në të njëjtën kohë, me një kosto më të ulët. Në ndërtim, veshja e anodizuar e profileve përdoret për montimin e dritareve dhe nevojave të tjera. Përveç kësaj, detajet shumëngjyrëshe tërheqin vëmendjen e stilistëve dhe artistëve, ato përdoren në objekte të ndryshme kulturore dhe arti në mbarë botën, si dhe në prodhimin e bizhuterive.

Teknologji

Dyqane speciale për pllaka dheindustritë që konsiderohen “të pista” dhe të dëmshme për shëndetin e njeriut. Prandaj, rekomandimet për procesin në shtëpi, të reklamuara në disa burime, duhet të merren me kujdes ekstrem, pavarësisht thjeshtësisë në dukje të teknologjive të përshkruara.

Veshje e anodizuar mund të krijohet në disa mënyra, por parimi i përgjithshëm dhe sekuenca e punës mbeten klasike. Në të njëjtën kohë, forca dhe vetitë mekanike të materialit të marrë varen, në fakt, nga vetë metali burimor, nga karakteristikat e katodës, forca aktuale dhe përbërja e elektrolitit të përdorur. Duhet theksuar se si rezultat i procedurës, nuk aplikohen substanca shtesë në sipërfaqe, dhe shtresa mbrojtëse formohet duke transformuar vetë materialin burimor. Thelbi i elektrikimit është efekti i rrymës elektrike në reaksionet kimike. I gjithë procesi është i ndarë në tre faza kryesore.

Faza e parë - përgatitja

Në këtë fazë, produkti pastrohet tërësisht. Sipërfaqja është e pastruar dhe e lëmuar. Pastaj është i ashtuquajturi gravurë. Ajo kryhet duke e vendosur produktin në një tretësirë alkaline, e ndjekur nga zhvendosja e tij në një tretësirë acidike. Këto procedura plotësohen me shpëlarje, gjatë së cilës është jashtëzakonisht e rëndësishme të hiqen të gjitha mbetjet kimike, duke përfshirë zonat e vështira për t'u arritur. Rezultati përfundimtar varet kryesisht nga cilësia e fazës së parë.

Faza e dytë - elektrokimi

Në këtë fazë, në fakt krijohet veshja e aluminit të anodizuar. Pjesa e punës e përgatitur me kujdesvarur në kllapa dhe ulet në një banjë me elektrolit, të vendosur midis dy katodave. Për aluminin dhe lidhjet e tij përdoren katoda prej plumbi. Zakonisht përbërja e elektrolitit përfshin acid sulfurik, por acide të tjera mund të përdoren, për shembull, oksalik, krom, në varësi të qëllimit të ardhshëm të pjesës së përpunuar. Acidi oksalik përdoret për të krijuar veshje izoluese me ngjyra të ndryshme, acidi kromik përdoret për përpunimin e pjesëve që kanë një formë gjeometrike komplekse me vrima me diametër të vogël.

Koha e nevojshme për të krijuar një shtresë mbrojtëse varet nga temperatura e elektrolitit dhe nga forca e rrymës. Sa më e lartë të jetë temperatura dhe sa më e ulët të jetë rryma, aq më i shpejtë është procesi. Sidoqoftë, në këtë rast, filmi i sipërfaqes është mjaft poroz dhe i butë. Për të marrë një sipërfaqe të fortë dhe të dendur, nevojiten temperatura të ulëta dhe densitet i lartë i rrymës. Për elektrolitin sulfat, diapazoni i temperaturës është nga 0 në 50 gradë, dhe forca specifike e rrymës është nga 1 në 3 amper për decimetër katror. Të gjithë parametrat për këtë procedurë janë përpunuar gjatë viteve dhe janë të përfshira në udhëzimet dhe standardet përkatëse.

Faza e tretë - konsolidimi

Pas përfundimit të elektrolizës, produkti i anodizuar fiksohet, pra mbyllen poret në filmin mbrojtës. Kjo mund të bëhet duke vendosur sipërfaqen e trajtuar në ujë ose në një zgjidhje të veçantë. Para kësaj faze, është e mundur një lyerje efektive e pjesës, pasi prania e poreve do të lejojë një përthithje të mirë.bojë.

Zhvillimi i teknologjisë së anodizimit

Për të marrë një film oksid të rëndë në sipërfaqen e aluminit, u zhvillua një metodë duke përdorur një përbërje komplekse të elektroliteve të ndryshëm në një proporcion të caktuar, të kombinuar me një rritje graduale të densitetit të rrymës elektrike. Përdoret një lloj "kokteji" i acideve sulfurik, tartarik, oksalik, citrik dhe borik, dhe forca aktuale në proces rritet gradualisht pesë herë. Për shkak të këtij efekti, struktura e qelizës poroze të shtresës mbrojtëse të oksidit ndryshon.

Veçanërisht duhet përmendur teknologjia e ndryshimit të ngjyrës së një objekti të anodizuar, e cila mund të bëhet në mënyra të ndryshme. Më e thjeshta është vendosja e pjesës në një tretësirë me ngjyrë të nxehtë menjëherë pas procedurës së anodizimit, domethënë përpara fazës së tretë të procesit. Procesi i ngjyrosjes me përdorimin e aditivëve direkt në elektrolit është disi më i ndërlikuar. Aditivët janë zakonisht kripëra të metaleve të ndryshme ose acideve organike, duke ju lejuar të merrni gamën më të larmishme të ngjyrave - nga absolutisht e zeza në pothuajse çdo ngjyrë nga paleta.