Как окислить алюминий в домашних условиях

Способы анодирования алюминия в промышленности и быту

Анодирование алюминия – процесс улучшения стойкости металла к окислению и получения более однородной поверхности. Рассмотрим существующие виды процесса получения анодированного алюминия и способы проведения в домашних условиях.

Алюминий относится к мягким металлам, которые легко поддаются обработке. В этом смысле он очень хорош для изготовления разных изделий, чем во многом объясняется его популярность. Кроме положительных сторон, есть один существенный недостаток металла – он очень быстро поддается окислению. Тонкая пленка на его поверхности серьезно мешает процессу покраски изделия, а неокрашенный металл выглядит малопривлекательным. Решить задачу можно, применяя анодирование алюминия.

Вся проблема естественно образованной оксидной пленки, которая, в принципе, защищает металл от дальнейшего разрушения, в том, что она хрупкая и легко счищается. Анодирование способствует наращиванию прочной оксидной пленки и ее закреплению на алюминии. После этого металл можно красить, лакировать, и эти покрытия будут стойко держаться на поверхности деталей.

Цель анодирования алюминия и его дальнейшее использование

Анодирование алюминиевых профилей и других деталей имеет большой смысл. Важно, что все характеристики металла остаются неизменными, но сама поверхность изделий приобретает дополнительные качества:

1. По всей поверхности образуется механически прочный слой оксида, который не позволяет разрушаться металлу под воздействием влаги и кислорода.
2. Мелкие повреждения в виде точечных дефектов либо незначительные царапины скрываются под слоем, и металл становится более однородным.
3. При нанесении лакокрасочных покрытий последние распределяются более равномерно, хорошо ложатся на алюминий.
4. Детали из анодированного алюминия приобретают презентабельный вид, на различных механизмах они смотрятся выигрышно.
5. В процессе анодирования можно передать алюминию совершенно иной оттенок, например, посеребрить или позолотить его либо сделать отлив жемчужным блеском.

Обработанные запчасти из алюминия можно дальше пускать на производство различных узлов, механизмов машин, каркасов.

Способы анодирования алюминия

Кроме химического, анодирование бывает интегральным, микродуговым, интерферентным, также используют цветное оксидирование. При добавлении красителя можно получить любой цвет пленки, например черный.

Теплое анодирование

Применяют этот способ анодирования алюминия тогда, когда после необходимо красить изделие. Пленка имеет пористую структуру, что является положительным моментом для адгезии покрытия с эпоксидным красителем. Серьезным минусом можно считать недостаточную прочность механического и коррозионного характера. Активные металлы и морская вода способны легко разрушить покрытие. Такой способ анодирования можно использовать дома.

Нет четко установленной температуры, при которой создают условия образования кристаллического оксида по теплому методу анодирования алюминия. Известно, что он должен протекать в помещении, где поддерживается комфортная для организма температура либо она повышена, но не более чем до 50 °C. Процесс протекает в растворе электролита под воздействием напряжения.

Предварительно обезжиренная и промытая деталь претерпевает анодирование до тех пор, пока визуально вся обрабатываемая поверхность не станет молочно-белого цвета.

Холодная технология

Что происходит при анодировании холодным способом:

1. Емкость наполняют электролитом.
2. В электролит опускают деталь, подвешивая ее, и соединяют с анодом.
3. Катодную пластину также опускают в раствор и подают постоянное напряжение 12 В с плотностью тока 4–1,6 А/дм².
4. При покрытии маленьких изделий ждут 30 минут, крупных – 60 минут, после чего снимают напряжение с электродов.

Преимущество холодного способа: получается высокопрочная оксидная пленка, стойкая к любым видам воздействия. Недостаток – плохая адгезия с красителями.

Анодирование алюминия в домашних условиях

• емкости или ванночки, выполненные из металла алюминия, где будет проходить сам процесс;
• емкости из полимера либо стекла для подготовки растворов в количестве двух штук;
• провода для подводки тока из электротехнического алюминия;
• источник питания напряжением 12 В, можно применить автомобильный аккумулятор либо блок питания;
• мощный реостат проволочного типа;
• измерительный прибор амперметр.

Для процесса анодирования на производстве в качестве основы электролита используют кислоту серную. Это опасно, так как ее пары легко воспламеняются, а в течение операции оксидирования бурно выделяются газы.

Чтобы безопасно анодировать алюминий в домашних условиях, от серной кислоты стоит отказаться, заменив ее на специальный раствор из соли и соды.

Подготовка электролита

В качестве электролита для получения рабочего раствора используют специальную смесь взамен кислоте. Приготовление каждого из двух компонентов раствора содового и солевого происходит в отдельных посудинах с применением дистиллированной воды без посторонних включений и подогретой до теплого состояния. Пищевую соду растворяют с тем расчетом, чтобы ее объем относительно объема солевого раствора был больше в 9 раз.

1. Отдельно каждый раствор подвергают скрупулезному перемешиванию с целью получения полной однородности без нерастворенных частиц.
2. Оставляют смеси на некоторое время, чтобы опустился осадок, и сливают верхнюю часть через фильтр в другие чистые емкости.
3. Перед тем как запустить процесс оксидирования, растворы смешивают в емкости из алюминия, где 1 часть будет солевого, 9 – содового растворов.

Подготовительный этап

Деталь, прежде чем подвергнуть химической обработке, следует правильно подготовить. На этом этапе:

1. Поверхность изделия очищают от загрязнений.
2. Шлифуют, удаляя окислы, значительные дефекты и неровности.
3. Обезжиривают, избавляясь от веществ, препятствующих получению качественной пленки.

Температура электролита

Чем ниже температура, тем более плотной, крепкой и не такой рыхлой будет оболочка, но скорость образования последней меньше, нежели при использовании высоких температур.

Анодная плотность

Правильное анодирование металлов алюминия и их сплавов предполагает выдержку определенной плотности тока. Это показатель силы тока, отнесенный ко всей поверхности, которая будет подвержена покрытию оксидом. Этот параметр напрямую определяет, с какой скоростью будет образовываться слой. Также учитываются плотность электролита и его температура.

Общие правила предписывают использовать плотность в пределах 2,5–1 А/дм², если целью является получение покрытия декоративно-защитного характера – толщина 20–6 микрон; использовать плотность в пределах 4–2 А/дм², если нужен электроизоляционный слой или очень твердое покрытие – толщина 75–40 микрон.

Контакт детали с подвеской

Следует избегать большой площади контакта детали с подвеской: в этом месте пленка не будет образовываться во время оксидирования.

Закрепление

Окончательный этап после оксидирования – это закрепление. Суть процесса состоит в том, чтобы закрыть поры, образовавшиеся в поверхностном слое. Достигается это очень легко: деталь просто пропаривают или подвергают кипячению в дистиллированной воде. Длительность процесса составляет около 30 минут.

Типичные ошибки при анодировании

• Применение скруток и некачественных зажимов в электрической цепи.
• Использование катодов меньших по размеру, нежели обрабатываемая деталь. Нужно, чтобы площадь катода была хотя бы в два раза больше.
• Плохо подобранный анодный ток.

Всем, кто связан с гальваникой и на практике умеет проводить анодирование алюминия, поделитесь в комментариях своим опытом. Такие знания очень важны для начинающих.

Чем очистить алюминий в домашних условиях

Вопросы, как и чем очистить алюминий, актуальны для многих. Алюминиевые изделия отличаются легкостью, удобством и красивым блеском, однако в результате эксплуатации быстро темнеют, покрываются налетом или окисью, что портит эстетический вид и мешает полноценному использованию предмета. Дабы вернуть блеск и чистоту алюминию, используйте народные средства и специальную бытовую химию, соблюдайте рекомендации по уходу и эксплуатации.

Общие рекомендации

Алюминий – мягкий металл, который требует бережного отношения во время эксплуатации и чистки. Чтобы почистить изделия от разного рода загрязнений и не повредить материал, следуйте простым рекомендациям:

1. Не используйте металлические скребки или щетки, жесткие мочалки или острые предметы. Данные инструменты повреждают поверхность, оставляют царапины и другие неэстетичные следы. После такой обработки посуды частички алюминия могут попадать в пищу, что негативно отразиться на вкусовых качествах блюда и его пользе.
2. Не проводите очистку изделий из алюминиевого сплава абразивными средствами (песком, порошком).
3. Кухонную утварь следует мыть только после остывания. Горячий металл при взаимодействии с водой деформируется, а вернуть его первоначальный вид самостоятельно практически невозможно.
4. Не применяйте для чистки агрессивные вещества – кислоты и щелочи. Они портят эстетический вид, а возникшая химическая реакция может привести к выделению токсинов или тяжелых металлов, опасных для здоровья.
5. Чтобы добиться желаемого эффекта, выбирайте метод очистки и чистящее средство с учетом типа и степени загрязнения.
6. Не мойте алюминиевую посуду в посудомойке. Перепады температур негативно действуют на металл, повышают риск деформации и коррозии.
7. Дабы изделие блестело, проводите полировку поверхности губкой, смоченной в растворе, приготовленном из буры и аммиака в соотношении 3:1.

Как очистить алюминий от окиси в домашних условиях

Алюминий подвержен окислению. При эксплуатации изделий слой окисла растет, что приводит к появлению темных пятен, которые покрывают всю поверхность или отдельные детали.

Чистить окись и черноту можно дома доступными народными средствами:

1. Сода. Растворите средство в небольшом количестве воды для получения кашицы. Нанесите смесь на пятно и обработайте поверхность круговыми движениями.
2. «Кока-Кола». Залейте предмет газировкой и через 1,5 часа вымойте его водой.
3. Щавель. В емкость, требующую очистки, выложите пучок свежего щавеля и залейте водой. Поставьте посуду на плиту и прокипятите смесь на слабом огне 30 минут. Слейте раствор и прополощите изделие.
4. Лимонная кислота. В кастрюле соедините 2 ст. л. лимонной кислоты и 1 л воды. Прокипятите раствор 15-25 минут в зависимости от степени загрязнения, а затем вымойте емкость чистой водой.
5. Яблоко. Натрите потемневший окисленный след половинкой фрукта и оставьте на полчаса, чтобы яблочная кислота подействовала. По истечении времени вымойте емкость моющим средством.

Горчичный порошок, уксус и соль

Для удаления черноты с наружных стенок изделия приготовьте смесь из равных частей поваренной соли, уксуса и сухого горчичного порошка. Перемешайте компоненты до однородной консистенции. При помощи губки нанесите смесь на загрязнения и через 15 минут смойте теплой водой.

Поваренная соль

Для очистки алюминия соедините 2 ст. л. соли и 1 ч. л. теплой воды. Смешайте компоненты и нанесите на губку. Вотрите смесь в место загрязнения, оставьте на полчаса, а затем вымойте кастрюлю.

Для очистки алюминиевых изделий используйте продукты, содержащие натуральные кислоты: кефир, лимонный сок, простоквашу, огуречный рассол. Залейте выбранным средством емкость или деталь и оставьте на ночь. Утром прополощите изделие и вытрите насухо.

Избавиться от значительного почернения помогут очищающие средства на основе щавелевой кислоты. Нанесите препарат на поверхность, выждите время, указанное на упаковке, а затем смойте водой.

Винный камень

Оттереть потемнения можно при помощи винного камня. Для проведения чистки в 5 л теплой воды растворите 3 ст. л. средства и в полученном растворе замочите изделие на 2-3 часа. Удалите остатки грязи мягкой губкой, прополощите теплой водой и вытрите насухо.

Методы удаления нагара с алюминия

Нагар – распространенное явление для алюминиевой посуды. Удалить остатки пригоревшей пищи и вернуть изделию естественный блеск и чистоту довольно сложно, учитывая мягкость и капризность металла. Однако справиться с проблемой возможно, используя доступные средства и маленькие хитрости.

Зубной порошок

Дабы убрать нагар со дна кастрюли, обильно засыпьте его зубным порошком и немного сбрызните водой. Оставьте емкость в таком виде на ночь, а утром удалите загрязнения силиконовой лопаткой или мягкой губкой.

Хозяйственное мыло и уксус

Для очистки нагара воспользуйтесь следующим эффективным методом:

1. Подготовьте большую эмалированную кастрюлю, в которой свободно разместится емкость, требующая чистки.
2. Влейте в посуду 1,5 л воды, добавьте натертое на терке хозяйственное мыло и 150 мл столового уксуса.
3. Закройте емкость крышкой и проварите очищаемое изделие 30 минут.
4. Вымойте алюминиевую посуду слабым мыльным раствором, а затем тщательно прополощите.

ПВА и мыло

Способ удаления серьезных загрязнений:

1. В кастрюле вскипятите 3 л воды.
2. Добавьте 1 ст. л. клея ПВА и треть бруска банного мыла, нарезанного тонкими ломтиками.
3. Прокипятите раствор под закрытой крышкой 30-40 минут.
4. Вымойте кастрюлю моющим средством и хорошо прополощите проточной водой.

Другие методы борьбы с нагаром

Для удаления незначительных загрязнений воспользуйтесь одним из представленных способов:

1. Таблетка для посудомоечной машины. Залейте кастрюлю водой, чтобы жидкость покрыла нагар на 2 см. Добавьте 1 таблетку для посудомойки (Finish) и проварите смесь полчаса. Тщательно вымойте кастрюлю из алюминия и хорошо прополощите.
2. Хозяйственное мыло. Для удаления свежего нагара залейте посуду кипятком, добавьте ½ бруска хозяйственного мыла, натертого на терке, прокипятите под закрытой крышкой на слабом огне в течение получаса. Остудите емкость и удалите нагар кухонной губкой или силиконовым скребком.
3. Бытовая химия. Справиться с нагаром и другими видами загрязнений помогут специальные средства. При выборе препарата убедитесь, что он подходит для алюминия, внимательно ознакомьтесь с инструкцией и примите рекомендованные меры безопасности.
4. Поваренная соль. Дабы отмыть сильный нагар, в посуду влейте 1 л воды и добавьте 2 ст. л. соли. Прокипятите смесь 20 минут, а затем вымойте изделие губкой.

Способы очищения накипи с алюминиевой посуды

Посуда из алюминия подвержена образованию накипи. Это обусловлено высоким содержанием в водопроводной воде солей тяжелых металлов, известковых отложений. Чтобы устранить проблему и вернуть чайнику, кастрюле или бидону сияние и чистоту, необходимо правильно чистить и своевременно мыть изделия.

Алгоритм очистки алюминиевого чайника:

1. В емкость влейте 1/2 бутылки уксуса, 9%.
2. Закройте чайник крышкой и закипятите.
3. После закипания взболтайте жидкость, чтобы обработать все стенки посуды.
4. Слейте раствор, залейте чистую воду и прокипятите чайник дважды.

Дабы избавиться от неприятного уксусного аромата после чистки, поместите в посуду кожуру апельсина/лимона, залейте водой и оставьте на 15 минут. Такая хитрость создаст приятный аромат и свежесть.

Лимонная кислота

Инструкция по очистке алюминия от накипи:

1. В теплой воде (1,5 л) растворите 25 г лимонной кислоты.
2. Влейте раствор в емкость, закройте крышкой и поставьте на огонь.
3. После закипания прокипятите жидкость 5 минут с открытой крышкой.
4. Оставьте посуду до полного остывания.
5. Промойте изделие проточной водой.

Правила эксплуатации алюминиевой посуды

Сохранить первозданный вид кухонной утвари, уберечь ее от деформации и серьезных загрязнений под силу каждой хозяйке. Для этого соблюдайте основные рекомендации по эксплуатации и уходу за алюминиевыми изделиями:

1. Не используйте посуду для засаливания огурцов, капусты и других продуктов. Кислота вступает в реакцию с металлом, что провоцирует выделение отравляющих веществ, опасных для здоровья.
2. Алюминиевая утварь не подходит для ежедневной эксплуатации из-за быстрого изнашивания.
3. Не храните в алюминиевой посуде остатки еды.
4. Избегайте длительного воздействия высоких температур на металл. Во время готовки используйте средний или слабый огонь.
5. Для очистки не применяйте порошок, наждачную бумагу, другие абразивные инструменты.

Алюминиевые изделия отличаются легкостью, многофункциональностью, простотой в эксплуатации. При правильном использовании и уходе кухонная утварь, раковина или деталь прослужат долго, выполняя свое основное предназначение.

Дабы разобраться в нюансах проведения чистки алюминия, посмотрите представленные видеосюжеты:

Молодая мама, жена и фрилансер по совместительству. Будучи юристом по образованию, привыкла собирать и предоставлять максимально полную и достоверную информацию. Постоянно совершенствуется в профессиональной сфере и стремится к личностному росту и развитию.

Нашли ошибку? Выделите текст мышкой и нажмите:

Привычка «экономно» пользоваться стиральной машиной-автомат может привести к появлению в ней неприятного запаха. Стирки при температурах ниже 60 ℃ и короткие полоскания позволяют грибкам и бактериям с грязной одежды оставаться на внутренних поверхностях и активно размножаться.

Если на любимых вещах появились первые признаки вынашивания в виде неопрятных катышков, от них можно избавиться при помощи специальной машинки – шейвера. Он быстро и эффективно сбривает сбившиеся в комки волокна ткани и возвращает вещам достойный вид.

Удалить накипь и нагар с подошвы утюга проще всего поваренной солью. Насыпьте на бумагу толстый слой соли, нагрейте утюг до максимума и несколько раз, слегка придавливая, проведите утюгом по солевой подстилке.

Нити из золота и серебра, которыми в старину вышивали одежду, называются канителью. Для их получения металлическую проволоку долго тянули клещами до состояния необходимой тонкости. Отсюда и пошло выражение «тянуть (разводить) канитель» – «заниматься долгой однообразной работой» или «затягивать выполнение дела».

Перед тем как выводить различные пятна с одежды, нужно выяснить, насколько безопасен выбранный растворитель для самой ткани. Его наносят в небольшом количестве на малозаметный участок вещи со стороны изнанки на 5-10 минут. Если материал сохраняет свою структуру и цвет, можно переходить к пятнам.

Натяжные потолки из ПВХ-пленки способны выдерживать от 70 до 120 л воды на 1 м 2 своей площади (в зависимости от размеров потолка, степени его натяжения и качества пленки). Так что можно не опасаться протечек от соседей сверху.

Для борьбы с молью существуют специальные ловушки. В липкий слой, которым они покрыты, добавлены феромоны самок, привлекающие самцов. Прилипая к ловушке, они выбывают из процесса размножения, что ведет к уменьшению популяции моли.

Свежий лимон подходит не только для чая: очистите загрязнения с поверхности акриловой ванны, потерев половинкой разрезанного цитруса, или быстро вымойте микроволновку, поставив в нее емкость с водой и дольками лимона на 8-10 минут при максимальной мощности. Размягченную грязь останется просто вытереть губкой.

В посудомоечной машине хорошо отмываются не только тарелки и чашки. В нее можно загрузить пластмассовые игрушки, стеклянные плафоны светильников и даже грязные овощи, например картошку, но только без применения моющих средств.

Способы борьбы с коррозией алюминия

Алюминий – широко распространенный в промышленности и быту металл. Окисление алюминия на воздухе не происходит. Его инертность обусловлена тонкой оксидной пленкой, защищающей его. Однако под влиянием определенных факторов из окружающей среды этот метал все же подвергается разрушительным процессам, и коррозия алюминия — не такое уж и редкое явление.

Виды коррозии

Окисляется алюминий в атмосфере быстро, но на небольшую глубину. Этому препятствует защитная окисная пленка. Окисление ускоряется выше температуры плавления алюминия. Если нарушается целостность оксидной пленки, алюминий начинает корродировать. Причинами истончения его защитного слоя могут стать различные факторы, начиная с воздействия кислот, щелочей и заканчивая механическим повреждением.

Коррозия алюминия – саморазрушение металла под воздействием окружающей среды. По механизму протекания выделяют:

• Химическую коррозию – происходит в газовой среде без участия воды.

• Электрохимическую коррозию – протекает во влажных средах.

• Газовое разрушение – но сопровождает нагрев и горячую обработку алюминия. В результате взаимодействия кислорода с металлами возникает плотная окисная пленка. Вот почему алюминий не ржавеет, как и все цветные металлы.

На видео: электрохимическая коррозия металлов и способы защиты.

Причины коррозии алюминия

Коррозионная стойкость алюминия зависит от нескольких факторов:

• чистоты – наличия примесей в металле;
• воздействующей среды – алюминий может одинаково подвергаться разрушению и на чистом сельском воздухе и в промышленно загрязненных районах;
• температуры.

Во многих случаях малоконцентрированные кислоты могут растворить алюминий. От возникновения коррозии не защищает естественная окисная пленка.

Мощные разрушители – фтор, калий, натрий. Алюминий и его сплавы корродируют при воздействии химических соединений брома и хлора, растворов извести и цемента.

Коррозия алюминия и его сплавов происходит в воде, воздухе, оксидах углерода и серы, растворах солей. Морская вода приводит к ускоренному разрушению. Алюминий считается активным металлом, но при этом отличается хорошими коррозионными свойствами.

Выделяют два основных фактора, которые влияют на интенсивность коррозийного процесса:

• степень агрессивности воздействующей окружающей среды – влажность, загрязненность, задымленность;
• химическая структура.

Алюминий не подвергается коррозии в чистой воде. Не влияют на защитную оксидную пленку нагревание и пар.

Проявление коррозии алюминия

Выделяют следующие виды коррозии алюминия и его сплавов:

• Поверхностная – наиболее распространенная, приносит наименьший вред, легко заметна и быстро поддается устранению.
• Локальная – разрушения наблюдаются в виде углублений и пятен. Опасный вид коррозии в силу своей незаметности. Встречается в труднодоступных частях и узлах металлических конструкций.
• Нитеподобная, филигрань – наблюдается под покрытиями из органики, на ослабленных местах поверхности.

Любой из видов коррозии конструкций из алюминия является причиной разрушения.

Это сокращает срок эксплуатации изделий. В гальванической паре алюминий может корродировать, при этом он защищает другой металл.

Естественных антикоррозийных свойств алюминия и его сплавов недостаточно. Поэтому механизмы, агрегаты, конструкции и изделия из металла нуждаются в дополнительной защите.

Способы борьбы с коррозией

Защита от коррозии производится несколькими способами:

• Механическое лакокрасочное защитное покрытие.
• Электрохимическая защита – покрытие более активными металлами;
• Покрытие алюминия порошковыми составами, так называемый процесс аллюминирования;
• Высоковольтное анодирование;
• Химическое оксидирование;
• Применение ингибиторов коррозии.

Механическое покрытие

Как защитить алюминий от коррозии? Чаще всего применяют механический способ – нанесение слоя краски.

Покройте краской изделие и вы убедитесь в действенности этого способа. Окрашивание бывает мокрым и сухим, или порошковым. Эти технологии усовершенствуются. При мокром окрашивании лакокрасочные слои наносят после защиты алюминия составом, содержащим соединения цинка и стронция. Металлическую основу тщательно подготавливают: защищают, шлифуют, сушат. Грунт наносят поэтапно.

Когда растворитель из грунтовочной смеси полностью исчезнет, поверхность можно покрывать изолирующим составом: масляным или глифталиевым лаком.

Специальные составы помогают остановить коррозию и защищают алюминиевые конструкции от химикатов, бензина, различного вида масел. Выбор покрытия зависит от условий последующей эксплуатации металлического изделия:

• молотковые – применяют для получения конструкций различных цветовых оттенков, используемых в декоре;
• бакелитовые – наносят под высоким давлением, заполняя микротрещины и поры.

Порошковое окрашивание требует тщательной очистки поверхности от жира и различных отложений. Это достигается погружением в щелочные или кислотные растворы с добавлением смачивателей. Далее на алюминиевые конструкции наносится слой хроматных, фосфатных, циркониевых или титановых соединений. После этого он не будет окисляться.

После просушки материала на окислившийся участок наносят защитный полимер. Чаще всего используются полиэфиры, стойкие к механическому, химическому и термическому воздействию. Применяют полимеризованный уретан, эпоксидные и акриловые порошки.

Оксидирование алюминия

Оксидирование алюминия протекает при постоянном токе под напряжением 250 В. Наращивание защитной пленки происходит при комнатной температуре с водяным охлаждением. Не требуется импульсного источника. Пленки получаются плотными и прочными в течение 45-60 минут.

На плотность и цвет оксидного покрытия влияет температура электролита:

• пониженная температура образует плотную пленку яркого цвета;
• повышенная – формирует рыхлую пленку, требующую дальнейшей окраски.

Образовать защиту алюминия от коррозии можно электрохимической реакцией. Процесс разделен на несколько этапов:

1. На стадии подготовки алюминиевое изделие обезжиривают, погружая его в раствор щавелевой кислоты.

2. После промывания водой опускают в щелочной раствор, чтобы удалить неравномерно образовавшийся оксидный слой.

3. Для дополнительной окраски алюминиевые изделия погружают в соответствующие растворы солей. Чтобы заполнить образовавшиеся поры, металлический материал обрабатывают паром.

4. Затем изделие подвергают сушке. Анодное оксидирование может проводиться с применением переменного тока.

Для защиты от коррозии применяют химическое оксидирование – менее затратное, не требующее специального электрического оборудования и квалификации исполнителей. Используется несложный химический состав.

В процессе алюминирования полученная оксидная пленка толщиной в 3 мкм имеет салатный цвет, обладает высокими электроизоляционными свойствами, не пориста, не окрашивается.

Коррозия алюминия возникает вследствие находящихся рядом металлов, которые окислились. Предотвращению этот процесса способствует изоляция. Это могут быть прокладки из резины, битума, паронита. При покрытии ржавчиной применяются лак и другие изолирующие материалы. Других способов избавиться от этой проблемы пока нет.

Три способа удалить окисную плёнку с поверхности алюминия (1 видео)

Анодирование алюминия в домашних условиях своими руками

Каждый из нас сталкивался с таким определением, как анодирование, которое применяется, в частности, к алюминиевым изделиям. Этот металл в чистом виде или его сплавы хорошо подходят для изготовления разных поделок, чем пользуются многие домашние умельцы. Металл имеет малый вес, обладает высокой прочностью и легко поддается обработке. Но что самое ценное, он стоек к коррозии. Многие умельцы проводят анодирование алюминия в домашних условиях.

Но для чего это делается, ведь материал сам по себе достаточно прочный и выглядит неплохо? Однако, несмотря на все достоинства, у него есть и слабые стороны. И его главный недостаток – это взаимодействие с воздухом, в результате чего происходит реакция окисления. Это приводит к образованию налета, который существенно затрудняет покраску изделий. К тому же сам вид алюминия далек от совершенства. Именно по этой причине алюминий подвергается процедуре анодирования.

Что такое анодирование?

Согласно ГОСТам, анодирование именуется анодным оксидированием. Главным итогом электрохимического процесса анодирования алюминия становится образование более прочного оксидного покрытия.

Дело в том, что в ходе окисления металла на его поверхности образуется защитная пленка, которую легко повредить. Вся суть анодирования сводится к укреплению этой пленки, а не в нанесении какого-либо покрытия, что обычно происходит при хромировании или цинковании изделий. Пленка образуется из самого алюминия.

Процесс очень схож с другой технологией – воронением металлов окислением. Анодированию подвергаются не только изделия из алюминия, магний и титан тоже при необходимости подвергаются такой защитной обработке.

Необходимость анодирования и его способы

Что может дать анодирование алюминия в домашних условиях металлу? Прежде всего способность противостоять коррозии существенно повысится. Более прочная оксидная защитная пленка будет держаться очень долгое время и не отслоится.

• Сглаживает поверхность алюминиевых изделий, то есть скрывает некоторые дефекты (царапины и повреждения точечного характера, сколы, полосы) и придает однородность металлу.
• Красочные покрытия лучше держатся на таком металле за счет приобретения матовой поверхности.
• Анодированные алюминиевые профили отличаются улучшенными защитными свойствами.
• Цветное анодирование алюминия придает металлу более привлекательные черты.
• Большая толщина защитной пленки.
• Возможность для различной имитации – серебро, золото, жемчуг и прочее.

Что касается анилиновых красителей, то здесь существует много вариантов. К тому же анодирование может выполняться разными способами:

• холодным;
• твердым;
• цветным.

Рассмотрим их вкратце ниже.

Холодное анодирование

В домашних условиях зачастую используется холодная методика анодирования алюминия. Многие компании, которые предлагают услуги в этой области, также в основном специализируются на таком способе. Диапазон рабочей температуры составляет от -10 до +10 градусов, из-за чего методика и зовется холодной.

Среди достоинств анодирования алюминия в домашних условиях этим способом можно выделить получение более толстого защитного покрытия, что повышает стойкость к коррозии.

Только обработанные изделия сложно обрабатываются органическими красочными материалами. Хотя цвет металл приобретет в любом случае, причем оттенок может быть оливковым, сероватым или черным.

Твердое анодирование

Результатом твердого анодного оксидирования является получение особенно прочной защитной пленки. Во многом за счет этого данная технология успешно используется в огромных масштабах:

• промышленность;
• авиастроение;
• автомобилестроение;
• строительство.

Особенностью твердого анодирования алюминия является применение сразу нескольких электролитов. Помимо использования серной кислоты, участвует и ряд прочих аналогов: щавелевая, серная, лимонная, винная и борная. И это в ходе одного только процесса, при котором плотность тока постепенно повышается.

Прочность защитного покрытия увеличивается за счет структурных изменений.

Цветное анодирование

Суть этого метода заключается в изменении цвета металла. При этом можно выделить 4 основные методики:

1. Адсорбция – изделия погружаются в специальную ванну либо в красящий раствор, разогретый до необходимой температуры.
2. Электролитическая (черное анодирование алюминия) – изначально получается бесцветная пленка, после чего происходит окунание алюминиевых изделий в кислый солевой раствор. В строительстве широко распространен черный цвет, но можно получить и слегка бронзовый оттенок.
3. Интерференционная – методика схожа с электролитической, но при этом создается особенный светоотражающий слой, за счет чего цветовая палитра гораздо больше.
4. Интегральная – суть этого метода заключается в смешивании электролита и органических солей.

Как можно понять, цветное анодное оксидирование позволяет приобрести новый оттенок цвета, в зависимости от предпочтений.

Домашняя технология

В промышленности анодирование металлов производится при участи серной кислоты, но проводить анодирование алюминия в домашних условиях с ее использованием крайне нежелательно в силу выделения большого количества газа. Стоит только образоваться малейшей искре, и тогда не избежать печальных последствий. Сама методика остается неизменной, но вместо кислоты используется сода.

Но прежде стоит подготовить «оборудование»:

• несколько ванночек;
• проводку;
• АКБ или выпрямитель (источник тока);
• реостат;
• амперметр.

Непосредственно для самого процесса нужны именно алюминиевые емкости. Две прочие нужны для приготовления растворов, для чего пригодятся изделия из стекла или пластика.

Подготовка альтернативного электролита

Для приготовления растворов для анодирования алюминия своими руками (содового и солевого) нужна только теплая дистиллированная вода. Компоненты для смешивания выдерживают в пропорции 1 к 9 (сода или соль – вода).

Растворы хорошо перемешиваются, после чего им необходимо настояться. А через некоторое время их нужно перелить в другие емкости, причем стараться исключить попадание содового осадка. Конечный результат процедуры будет зависеть от чистоты раствора.

Перед тем как деталь подвергать обработке, ее нужно очистить, при необходимости отшлифовать поверхность и обезжирить. Толщина пленки не более 0,05 миллиметра, поэтому она не может скрыть видимые дефекты.

Непосредственно перед процессом нужно смешать подготовленные растворы в одной емкости.

Электрохимический процесс

Посуда, в которой будет производиться анодирование, должна полностью вмещать обрабатываемое изделие. В то же время оно не должно касаться дна емкости. Здесь уместен любой из удобных вариантов, достаточно проявить смекалку. Крепление детали тоже нужно хорошо продумать, так могут остаться следы, которых в идеале не должно быть.

Согласно технологии анодирования алюминия, источник питания подключается следующим образом: «плюс» подается на деталь, а «минус» – на ванну. Продолжительность процедуры составляет не менее 30 минут. Изменение окраса изделия будет свидетельствовать об окончании процесса. Можно отключать АКБ (обычно он используется чаще) и вынимать деталь.

Обработанное изделие хорошо промывается, а чтобы избавиться от остатков раствора, можно подержать его какое-то время в марганцовке. После его еще раз нужно промыть в холодной и теплой воде (попеременно) и просушить. При правильном подходе деталь будет отличаться светло-серым оттенком, равномерно покрытым по всей поверхности. Пятна, разводы или потеки должны отсутствовать.

Завершающий этап

Необходимо довести процедуру до конца, поскольку образовавшаяся пленка характеризуется наличием микропор, которые не идут на пользу. Их нужно закрыть, для чего деталь нужно прокипятить в дистиллированной воде также полчаса.

По завершении и при желании деталь можно покрасить или покрыть бесцветным лаком. Хотя металл в процессе приобретает естественный окрас, который зависит от состава обрабатываемой детали. Обычно оттенки могут варьироваться от зеленого до темного, но зачастую получается анодирование алюминия в черный цвет. Чтобы придать детали другой желаемый цвет, деталь погружают в раствор с анилиновыми красителями (10 %).

Как видно, анодирование алюминия можно выполнить и у себя дома, но из всех способов доступен только холодный метод, так как он более безопасен. К тому же особой разницы между видом раствора практически нет (сода или кислота) результат в любом случае будет одинаковый. Главное, придерживаться инструкции.

Анодирование алюминия в домашних условиях: технология процесса

Внешняя обработка металлических сплавов широко применяется в различных сферах с целью обеспечения декоративных и защитных свойств. Анодирование (анодное окисление или оксидирование) также позволяет наделять конструкции и детали особыми эстетическими или технико-эксплуатационными качествами путем образования пленочного покрытия. Обычно такие процессы организуются на производствах и в строительной сфере, но и в быту возможно упрощенное анодирование алюминия. В домашних условиях данный процесс организуется с помощью доступных химических материалов и соответствующей технической оснастки.

Общие сведения о технологии

Процесс анодирования состоит из нескольких технологических этапов, среди которых механическая и химическая подготовка, непосредственно создание покрытия и при необходимости – коррекция и доработка изделия. Первичная механическая обработка выполняется с целью ликвидации царапин, рисок, вмятин и других дефектов на поверхности, которые не позволят качественно выполнить операцию. В частности, цветное анодирование алюминия требует обеспечения максимальной гладкости поверхностей заготовки, что позволит ей придать естественный блеск с отливом. Обработка производится путем шлифования и полировки, но от крупных абразивов стоит отказаться. Оптимальным вариантом станут фетровые и войлочные круги. Уже на этом этапе можно предусмотреть элементы химической подготовки – например, в качестве полировочных паст задействуется венская известь или та же окись алюминия. Иногда производится и химическая электрополировка на специальном оборудовании.

Что касается прямой химической подготовки, то она выполняется посредством операций обезжиривания, травления и осветления. Уже в процессе анодирования может производиться окрашивание или уплотнение. Опять же, в бытовой сфере данный метод обработки чаще используется для декоративного изменения цвета. Анодирование алюминия позволяет наделять заготовку светло-серым, черным, красным, синим и другими оттенками. Отдельную категорию палитры занимают имитирующие цвета – например, с эффектом старения или «под бронзу».

Подготовка электролита

В домашних условиях, как уже говорилось, в силу ограничения доступности химических материалов приходится использовать упрощенные методы организации процесса. Главным образом компромисс приходится на этап подготовки электролита. Чаще всего домашние умельцы применяют для таких целей раствор серной кислоты, разбавленной в дистиллированной воде. Можно ограничиться и водой из крана, но цветное анодирование алюминия в этом случае может получиться некачественным – в частности, с явными признаками неравномерности покрытия. Только дистиллированная жидкость позволит обеспечить распределение оптимальной плотности токов по всей поверхности детали.

Серную же кислоту можно приобрести в автомагазинах. Она продается открыто для заправки аккумуляторных блоков электролитической смесью. Приобретать следует составы для свинцовых батарей, которые реализуются в разбавленном состоянии с плотностью порядка 1,27 грамма на 1 м3. Смешивать такую кислоту с дистиллированной водой нужно в соотношении 1:1. То есть при подготовке электролита с заполнением 10-литровой ванны потребуется канистра серной кислоты объемом 5 л и столько же чистой воды. И уже на этапе разбавления двух компонентов стоит учитывать технику безопасности, с которой выполняется анодирование алюминия. В домашних условиях без специальной защиты можно получить ожоги в процессе смешивания воды и серной кислоты. Резкое добавление жидкости в агрессивную среду спровоцирует кипение с выбросом брызг. Поэтому важно организовать добавление воды в кислоту таким образом, чтобы вода лилась медленно и тонкой струйкой.

Подготовка емкости для анодирования

Анодирование производится в емкости с электролитом, подготовкой которой следует заняться в отдельном порядке. Для больших конструкций или деталей нужно использовать ванну, причем тоже изготовленную из алюминия. Небольшие по размеру заготовки обрабатываются в контейнерах, горшках или тазах, которые могут быть выполнены из пластиков. Иногда неподходящие по характеристикам емкости дополнительно покрываются листами данного металла. Оптимально, если дно и стены будут герметично покрыты алюминиевым слоем. Это позволит равномерно распределить ток с охватом всех сторон заготовки. Далее емкость следует теплоизолировать уже с наружных сторон. Дело в том, что анодирование алюминия в домашних условиях не позволяет точно регулировать тепловой режим корпуса емкости и его содержимого. Поэтому следует заранее выполнить утепление конструкции с помощью пенопласта толщиной 2-3 см. Если планируется регулярно применять анодирование, то можно подготовить специальную ванну с фиксацией на профильном герметичном каркасе и заливкой монтажной пеной.

На заключительном этапе подготовки емкости изготавливается свинцовый катод, который будет подключен к ванной. В этой части надо учитывать, что площадь электротехнического элемента должна вдвое превышать целевую площадь анодирования алюминия. Своими руками катод можно выполнить из листового свинца, снятого с защитной оболочки толстого кабеля. Также в этом элементе должны быть предусмотрены небольшие отверстия, которые позволят выпускать газ в процессе обработки.

Закрепление детали

Перед началом процесса анодирования деталь должна быть прочно зафиксирована на подвесных приспособлениях для более плотного электрического контакта. В качестве подвесных устройств рекомендуется использовать алюминиевые конструкции или сплавы на основе титана с дюралем. Само крепление может производиться с помощью винтовых или пружинных зажимных механизмов. Для дополнительной страховки нередко применяют и алюминиевую тугую проволоку. Участки конструкции, которые не будут участвовать в контакте, необходимо изолировать. Это можно сделать или посредством ленты из полиэтилена, или с помощью кислотостойкого лака. Второй метод требует дополнительной осторожности, поскольку цветное анодирование алюминия в домашних условиях предусматривает максимальное исключение факторов стороннего влияния на поверхности заготовки. То есть обработка лаком должна быть произведена заблаговременно с полным просыханием поверхности. Также следует учитывать, что неплотный контакт подвесной системы с целевым материалом может вызвать перегрев последнего. Данный эффект, в свою очередь, приведет к разрушению оксидного покрытия и снижению прочности нанесенной пленки.

Оптимальный режим обработки

Оптимальный температурный режим для оксидирования находится в диапазоне от -10 до 10 °C. Выход за эти пределы предполагает определенные риски с точки зрения получения качественного цветного покрытия. Так, низкая температура не позволит домашней электротехнической системе поддерживать достаточную для обработки силу тока. И напротив, увеличение теплоты даст возможность сформироваться плотному слою, но пленка может получиться не столь выразительной в своем оттенке. Впрочем, анодирование алюминия в домашних условиях в черный или светло-серый цвета вполне может выполняться и в повышенном термо-режиме. Другое дело, что уже механическое состояние поверхностной структуры заготовки будет отличаться на разных участках. Это происходит из-за того, что имеет место неравномерность распределения тепла по всему объему электролита. Уделять внимание также следует и плотности тока на аноде. Рекомендуется поддерживать величину в пределах 1,6 — 4 Ампер на 1 дм 2 . При такой подаче тока можно получить плотно окрашенный долговечный защитный слой. Понижение этого показателя обеспечит тонкий слой, а повышение будет способствовать растравлению изделия.

Процесс анодирования

К моменту начала процесса должна быть подготовлена емкость, катод с блоком питания, целевая деталь, подвесная конструкция и электролитическая смесь. Для регулировки силы тока необходимо подключить к электротехнической цепи переменный резистор. В емкости должны находиться два объекта – подготовленный катод из свинца и заготовка. При подаче тока начнется процесс выделения кислорода и деталь будет получать прирост защитного слоя. Об эффективности реакции можно судить по интенсивности выделения микропузырьков кислорода, которые будут медленно отходить от поверхности заготовки. Что касается времени обработки, то стандартная технология анодирования алюминия для небольших элементов предусматривает 20-30 мин. Крупные заготовки обрабатываются в течение 30-60 мин. Когда деталь обретет темно-матовый цвет, ее можно погрузить в раствор с анилиновым красителем с нужным оттенком. На окрашивание отводится еще в среднем 15-20 мин.

Закрепление результата анодирования

Когда деталь обретет необходимый цвет, новый слой на поверхности нужно будет зафиксировать. Потребность дополнительного укрепления обусловлена тем, что анодированное покрытие имеет пористую структуру, легко проницаемую для воды и воздуха. Поэтому сразу после окрашивания следует обеспечить закрытие микропор. Простейший метод для достижения этого эффекта заключается в процессе варки в дистиллированной кипящей воде. На эту процедуру следует отводить порядка 30-40 мин. Но если процесс анодирования алюминия осуществлялся при низком температурном режиме, то лучше от этого способа отказаться в пользу паровой бани. Деталь удерживается под интенсивным воздействием парогенератора также на протяжении 30 мин, после чего промывается и сушится.

Альтернативные методы

В данном случае был рассмотрен простейший метод оксидирования сернокислотным электролитом. Но если требуется получить более качественное покрытие, то можно воспользоваться и технологией анодирования алюминия в сульфосалициловой кислоте, которая образует тонкие, но плотные слои покрытия. Это обусловлено тем, что электролит оказывает минимальное воздействие на металл с точки зрения его растворимости. Но и данный эффект при необходимости можно восполнить, добавив в активную смесь ту же серную или щавелевую кислоту. Распространена и обработка в двухкомпонентных сульфосалицилатных средах. Она, напротив, благодаря медленному повышению температуры анода позволяет при сохранении небольшой силы тока наращивать толстые и прочные покрытия.

В качестве альтернативы можно предложить и так называемый метод холодного оксидирования. В этом случае процесс происходит в условиях температуры ниже нуля. Уже отмечались риски при использовании пограничных температурных значений, но этот вариант себя оправдывает, когда нужно получить не декоративное, а защитное основание на поверхности. Иными словами, холодное анодирование алюминия при температурном режиме порядка -10 °C не позволит обеспечить детали выраженный декоративный оттенок, но зато сделает прочнее ее наружную структуру. Но, опять же, этот метод потребует использования электротехнического оборудования, которое сможет стабильно поддерживать ток под напряжением более 12В.

Техника безопасности

Как уже отмечалось, особые требования безопасности следует соблюдать в операциях с электролитом. Желательно работать в перчатках и защитных очках. Рабочая воздушная среда при этом тоже будет представлять опасность, поэтому организовывать процесс следует в помещении с активной приточно-вытяжной системой вентиляции. Все емкости с взрывоопасными и горючими смесями должны быть удалены от ванны и электротехнического оборудования, обеспечивающего процесс анодирования алюминия. В домашних условиях также имеет смысл проводить операцию с наличием ручных средств огнетушения. Отдельное внимание уделяется и последующей чистке оборудования. Емкость и вспомогательную оснастку следует промыть в специальных растворах, а остатки электролита утилизировать.

Заключение

Оксидирование металлов кислотами в основном используется как обрабатывающая процедура в производственных условиях. Но в последнее время к ней все чаще присматриваются и простые обыватели. Для чего же может потребоваться в бытовой сфере такое покрытие? Анодирование алюминия позволяет изменять эстетические качества материала, но в большинстве случаев технологию используют с практическими целями защиты. Качественный оксидированный слой на поверхности металла позволяет минимизировать процессы коррозии. В случае с алюминием это могут быть детали автомобилей, инженерной техники, листы кровельных покрытий и элементы других строительных конструкций. Существуют и менее сложные способы подобной защиты, но электрохимическая обработка путем анодирования обеспечивает повышенную степень предохранения структуры металла от внешних воздействий.