Анодирование.Толщина анодного покрытия и стандарты
Вопрос о том, какая толщина анодного покрытия приемлема в каждой конкретной ситуации, был горячо обсуждаемой темой, потому что толщина является единственной характеристикой, определяющей качество покрытия. При этом часто указывалось на то, что покрытие в 15 микрон, хорошо подготовленное и должным образом нанесенное, предпочтительнее 35 микрон у мягкого и пористого, выполненного посредственно. Следует также помнить, что когда этот разговор начинался, едва ли у какого-либо оператора имелся в распоряжении ставший ныне повсеместным вихретоковый датчик, чтобы быстро и точно измерить толщину пленки в любой точке, равно как и быстрый и надежный метод для оценки, нанесено ли покрытие надлежащим образом. Параллельно с проникновением в архитектурную область шло развитие испытательных методик, которые в немалой степени помогли обеспечить достоверность характеристик покрытий.
В настоящее время имеются два стандарта на анодирование, действующие в Великобритании. BS 3987:1991 относится конкретно и только к анодированному алюминию, применяемому для наружных архитектурных целей в Великобритании. Он устанавливает минимальную среднюю толщину покрытия в 25 микрон (1 mil; 0.001 дюйма) с минимальной местной толщиной в 20 микрон где-либо на значительной поверхности.
BS 1615:1987 является общим стандартом, охватывающим все применения, поэтому он не закладывает общего стандарта толщины, а перечисляет марки от АА5 до АА25 со ступенями в 5 микрон, из которых покупатель может выбрать нужную. В Приложении предлагается инструкция по выбору в следующем виде:
«Срок службы анодированного алюминия в наружных применениях зависит не только от толщины покрытия, но также от регулярности, с которой атмосферные осаждения удаляются смыванием. Особенно важно регулярно удалять атмосферные осаждения с поверхностей, которые не омываются дождем.
Марка АА25 должна назначаться для стационарных наружных применений в Великобритании, таких, к примеру, как окна и навесные экранные стены.
Марки АА20 и АА15 могут предназначаться для стационарных наружных применений в слабоактивной атмосфере или сельской местности, вдали от воздействий промышленного загрязнения или морского климата, где длительная прочность может не иметь большого значения (например, витрины), или может обеспечиваться частое обмывание.
Марки АА10 и АА5 могут назначаться для наружных применений при специальных условиях (к примеру, может гарантироваться частое обслуживание), когда оборудование не является постоянным, допустим некоторый износ.»
Примечание гласит, что «Многие страны имеют национальные стандарты на анодированный алюминий и, вследствие того, что иные климатические условия, в общем, менее агрессивны, чем в Британии, минимальная толщина покрытия для наружного стационарного применения варьируется от 10 до 20 микрон.»
Существенное различие между редакцией стандарта BS 1615 от 1987 года и более ранними в том, что он теперь дает «методику определения норматива», а не норматив. Это значит, что он указывает читателю, как составить спецификацию на анодированный продукт и какие характеристики следует определить, но сам не является спецификацией по применению. Это, например, означает, что уже более невозможно будет заявить, что нечто анодировано в соответствии с маркой АА15 по стандарту BS 1615. Спецификация на такой основе, конечно, может быть составлена, но она должна быть разработана покупателем или производителем анодированного продукта. Этот подход представляет собой новую тенденцию в выработке стандартов и он не ограничивается британскими стандартами BSI или стандартами по анодированию – так новый Европейский стандарт EN 12373:Часть 1, который со временем придет на смену BS 1615 и другим национальным стандартам в Европе, также будет представлять собой методику, а не догму.
Вследствие относительно агрессивных условий окружающей среды в Великобритании рассматривались марки до 35 микрон, и они действительно появились в редакции BS 1615 от 1961 года. Было признано, однако, что в нормальных рабочих условиях температуры и плотности тока покрытия, образуемые анодированием серной кислотой, начинают ухудшаться, когда переходят за 30 микрон, становясь по нарастающей более мягкими и пористыми и снижая защитный фактор. Покрытия большей толщины могут быть получены путем понижения температуры и применением более высокой плотности тока, но представляется сомнительным, чтобы такие покрытия действовали сколько-нибудь лучше, чем хорошо исполненное 25 микронное покрытие, не требуется обычно и более совершенных рабочих характеристик. Даже при нанесении покрытия в 25 микрон уже требуется очень точно контролировать режим анодирования и применять температуры ниже 21 оС, концентрации кислоты менее 185 г/л и плотность тока анодирования свыше 1.4 А/дм2 (13 A/фут2).
Если этого не делать, внешние стороны покрытия могут стать сравнительно мягкими и оно будет быстро «мелиться» под внешними воздействиями. Такого рода проблема побудила Британскую Ассоциацию Анодирования (British Anodizing Association) выпустить указания применительно к анодированию в архитектуре. Существование проблемы признавалось в редакции BS 3987 от 1991 года в смысле необходимости оценки абразивной износостойкости покрытий, равно как их толщины и качества формирования. Был определен простой метод контроля с применением наждачной бумаги (BS 6161:Часть 18), в соответствии с которым пленки, получаемые сернокислотным анодированием, не должны сдираться бумагой со стеклянным покрытием. Подобным же образом слои, получаемые способом интегрального цветного анодирования, не должны сдираться гранатовой шкуркой.
Руководящие примечания в Приложении В касательно «Свойств, влияющих на рабочие характеристики покрытия» указывают, что покрытия с показателем износостойкости выше 1,4, измеренным согласно BS 6161:Часть 9 (Измерения характеристик износа с помощью испытательного устройства с абразивным кругом), вероятно, не обладают достаточным качеством для наружных архитектурных применений.
Другое отличие нового стандарта BS 3987 заключалось в признании большой важности качества нанесения покрытия и включении для его оценки испытаний на растворимость в хромовой/фосфорной кислоте (BS 6161:Часть 3) образца, предварительно пропитанного в азотной кислоте (10 мин. в 50% растворе (по объему) азотной кислоты при 18-22 оС). Это требование присутствует также и в новой спецификации Qualanod, оно включено в новые европейские стандарты, где EN 12373: Части 6 и 7 описывают испытания на растворимость в хромовой/фосфорной кислоте без предварительной пропитки азотной и кислотой и с применением таковой соответственно. Часть 7 (с пропиткой) рекомендована для оценки качества закрепления в наружных архитектурных покрытиях.
Обусловливание 25 микронного покрытия является более жестким требованием, чем применяемые в какой-либо другой стране, и тем самым признается преимущественно агрессивный характер британского климата вследствие обширных индустриальных зон, близости к морю, и большой влажности в сочетании с относительно высокими и колеблющимися зимними температурами, что способствует чрезвычайной конденсации.
В США для архитектурных работ требуется 18 микрон, а в большей части Европы установлен минимум в 20 микрон, хотя на более сухом Юге толщина 15 микрон порой считается достаточной. Было предпринято несколько попыток объединить указанные требования в подобие простой формулы с присвоением значений климатическому фактору или загрязнению окружающей среды, и степени сырости. Thomas предложил следующее простое отношение толщина пленки в микронах = 5 (М+Р), которое по его мнению может охватить большинство ситуаций и в общем отвечает национальным стандартам, если применять нижеуказанные значения для М и Р:
Внутренняя установка; наружная установка для мягкого и сельского климата Р=1
Наружная установка в морском климате 2
Наружная в индустриальной среде 2
Наружная + морская : очень агрессивные условия 3
Исключительно жесткие местные условия Р=4
Внутренняя с отоплением; внешняя очень сухая М=0
Внутренняя влажная; внешняя умеренно влажная 1
Сильная конденсация; очень сыро (Великобритания) 2
Это означает минимум в 5 микрон для самых мягких условий, 10 или 15 микрон для внутренних применений, и 15, 20 или 25 микрон для прогрессивно возрастающих степеней жесткости в наружных применениях.
Загрузка ...