Основные сведения

Рабочие плотности тока процесса анодирования, в соответствии с требованиями QUALANOD

Для анодирования в растворе серной кислотой, средняя плотность тока должна быть:

• 1,2 - 2,0 А / дм² для АА 5, AA 10
• 1,4 - 2,0 А / дм² для АА 15
• 1,5 - 2,0 А / дм² АА 20
• 1,5 - 3,0 А / дм² АА 25

Фактор риска для качества является использование низкой плотности тока для получения толстых покрытий (AA 20 и AA 25). Высокие плотности тока требуют хороших контактов и хорошего перемешивания, но менее вероятно, что предоставляет проблемы с качеством.

AA 25 нуждается в особой обработке. При проведении электрохимического окрашивания для производства  очень темной бронзы или черного цвета, время анодирования должно быть менее 50 минут, только если не будут приняты  специальные меры для контроля температуры ванны на поверхности обрабатываемой детали.

Температура ванны шавелево-серноксислого анодирования в соответствии с требованиями QUALANOD

Она должна быть контролируемой в пределах 1,5 ° C от заданной температуры независимо от величины загрузки. Максимальная допустимая разница температуры в ванне в непосредственной близости от обрабатываемых деталей должна быть 2 ° С и в пределах предписанного максимального диапазона. Для всех классов толщины температура ванны не должна быть выше 24 ° С.

Эта температура представляет собой максимальную температуру в любое время и в любом месте в электролитической ванне во время процесса.

Температура ванны анодирования в соответствии с требованиями QUALANOD

Она должна контролироваться в пределах 1,5 ° C от заданной температуры независимо от величины загрузки. Максимально допустимая  разница  температуры в ванне в непосредственной близости от обрабатываемых деталей должна быть 2 ° С и в пределах предписанного максимального диапазона.

Толщина классов и фактическая температура ванны:
• AA 5 и АА 10 не выше 21 ° C
• AA 15, AA 20 и AA 25 не выше 20 ° C

Эти температуры представляют собой максимальную температуру в любое время и в любом месте в электролитической ванне во время процесса анодирования. Температура электролита анодирования является единственным наиболее важным фактором, влияющим на качество анодной пленки и чрезмерного повышения температуры, что может быть вызвано плохим контролем, плохим перемешиванием или плохим зажимом и, что в большинстве случаев является ответственным за качество проблем  анодирования.

Электролиты серной кислоты для архитектурного анодирования

Концентрация свободной H2SO4 должна быть не более чем 200 г / л, допускается переменная в пределах 10 г / л  от выбранного значения. Содержание алюминия должно быть не более 20 г / л, но предпочтительно в пределах от 5 до 15 г / л. Содержание хлорида должно быть не более чем 100 мг / л. Концентрация кислоты имеет решающее значение только при высоких температурах анодирования. Высокие концентрации кислоты не только понижают необходимое напряжение для анодирования (около 0,04 V на г / л  раствора H2SO4), но и приводят к большему вымыванию  и более высоким потреблениям кислоты.

Низкое содержание алюминия повышает чувствительность пленки к высоким температурам ванны. Чем выше содержание алюминия, тем выше требуемое напряжение для анодирования (около 0,2 В на г / л алюминия). Было обнаружено ,что хлорид в электролите анодирования может привести к точечной коррозии в процессе анодирования, что отрицательно влияет на устойчивость к атмосферным воздействиям.

Данная информация представлена в официальной спецификации QUALANOD

Штанги/захваты для анодирования

Алюминиевые поддерживающие захваты, погруженные в электролит должны иметь поперечное сечение, представляющее более 0,2 мм² / A. Большая площадь необходима для титана, который имеет более высокое сопротивление. Число и размер контактов должно быть достаточными, чтобы проводить ток равномерно по всем деталям загрузки и по всей поверхности каждой из частей. Давление на контактах должно быть достаточно высоким, чтобы предотвратить окисление точек соприкосновения и любое движение частей во время электролиза.

Обрабатываемые детали должны быть расположены на захватах таким образом, чтобы минимизировать анодные изменения толщины пленки. Закрепленные захватами обрабатываемые детали очень плотно или в несколько рядов без промежуточных катодов могут привести к увеличению изменения толщины пленки. Рекомендуется использовать систему с центральными катодами между деталями.

Подача тока при процессе сернокислого анодирования

Электрическое оборудование и установки (выпрямители и сборные шины) должны быть способны генерировать требуемую плотность тока для загрузки при максимальной установленной мощности выпрямителя. Должна быть предусмотрена возможность регулировать подачу постоянного тока с шагом не более 0,5 В.

Значение, при котором применяется напряжение, не имеет решающего значения. Тем не менее, медленное снижение напряжения в конце цикла может привести к повреждению  покрытия анодирования.

Шкалы на вольтметрах и амперметрах должны быть такими, чтобы каждое деление представляет собой максимум 2% (вольты) и 5% (амперы) от общей шкалы отклонения.

Измерительные приборы должны быть точностью 1,5%, и должны проверяться два раза в год. При подаче тока со сложными частотными формами, следует соблюдать осторожность, чтобы гарантировать, что прибор, измеряющий ток  производит измерение  истинного основного тока. Очень важно работать с правильной плотностью тока, что  означает, что фактический ток, подаваемый в ванну, должен быть измерен.

Падение напряжения с  шины для контакт траверсы не должно быть более 0,3 В; температура не должна подниматься более чем на 30 ° C выше температуры окружающей среды.

Перемешивание электролита анодирования

Движение электролита относительно рабочей детали, должно быть достаточным, чтобы удалить излишки тепла, вырабатываемого на поверхности алюминия в процессе анодирования.  Это является важным фактором в поддержании температуры электролита вокруг деталей, так как недостаточная теплоотдача может привести к ухудшению качества анодной пленки.

Адекватное перемешивание может быть достигнуто за счет гидравлического или турбулентного воздушного перемешивания. Для обработки партии, перемешивание электролита с помощью обычного рециркуляционного насоса недостаточно для поддержания надлежащего контроля температуры в ванне.

Тем не менее, гидравлическая турбулентность производимая насосом через  форсунки эжектора, которые  размещены в нижней части ванны является эффективным для обработки партии. Несмотря на то, что энергии, необходимо больше, чем для перемешивания воздухом низкого давления, разница может быть сравнима с потерей энергии через испарение воды при перемешивании ванн воздухом.

Гидравлическая турбулентность обеспечивает большее перемешивание, чем воздушные системы, которые могут улучшать однородность толщины по нагрузкам и уменьшить вероятность ожога. Кроме того, формируется меньшее количество кислотного тумана, который испускается  от поверхности раствора.

Если выбрано перемешивание воздухом, то следует использовать минимум 5 м3 / ч на квадратный метр поверхности ванны (измерить с помощью ротаметра); рекомендуемое значение составляет 12 м3 / ч на квадратный метр поверхности ванны. Следует отметить, что пузырьки воздуха увеличивают удельное сопротивление раствора до 35%, что  увеличивает потребление электроэнергии на анодирование. Поток воздуха должен обеспечить, чтобы электролит равномерно перемешивается по всей поверхности ванны.

Это лучше всего достигается с использованием большого объема воздуха низкого давления, получаемого  из нагнетателя (вентилятора), а не из компрессора. Использование сжатого воздуха дает высокие потери тепла в виде испарений, особенно при использовании в сочетании с вытяжкой воздуха. Обратите внимание, что это не "наилучшие методы" (ВАТ), чтобы использовать перемешивание воздухом под высоким давлением из-за высокого расхода энергии. Тем не менее, если используется компрессор, размеры труб и отверстий перемешивания должны быть скорректированы, чтобы осуществлять перемешивание.

Структура поверхности в соответствии с требованиями QUALANOD

ISO 7599 включает в себя систему обозначения подготовки поверхности.  Внешний вид  конечного продукта зависит от обработки поверхности непосредственно перед анодированием.  Требования, предъявляемые к однородности внешнего вида относятся к допустимым отклонениям в сплаве, включая вариации, вызванные процессом производства, а также изменениями в обработке  заводом анодирования.

Степень допустимых вариаций в окончательном  внешнем виде и однородности должны быть согласованы с помощью эталонных образцов, которые имеют необходимую толщину покрытия и приемлемы для обеих сторон. Кроме того, метод оценки должен быть согласован обеими сторонами. Следует отметить, что невозможно определить "верхние" и "нижние" пределы  внешнего вида, так как существует целый ряд различных факторов, которые вносят свой вклад. Например, хотя зеркальный блеск изменяется по шкале до 100, для образцов с аналогичными значениями блеска допускаются отличия при визуальной оценке.

При использовании инструментальных методов для количественного определения текстуры поверхности, важно принимать во внимание  любую зависимость измерения  направления образца (рабочее направление), а также соответственно установить рабочие процедуры.

Например, зеркальный блеск должен быть измерен путем помещения образца в контакт с инструментом таким образом, чтобы плоскость  угла  падения и отражения  была бы параллельна направлению обработки металла.

Промышленное и твердое анодирование. Толщина анодного покрытия

Покрытия в целом изготовливаются толщиной  от 15 мкм до 150 мкм. Такие продукты, как длинные полосы и нити могут иметь покрытия толщиной до 25 мкм толщиной. Требования к покрытию изоляторов часто удовлетворяют в диапазоне от 15 мкм до 80 мкм. Покрытия толщиной 150 мкм используются для ремонта.

Архитектурное анодирование. Толщина анодного покрытия

Для анодированного алюминия, степень защиты от питтинговой коррозии алюминия, возрастает с увеличением толщины покрытия. Таким образом, срок службы продукта в значительной степени зависит от толщины покрытия.

Тем не менее, есть больший расход энергии, который связан с большей толщиной покрытия.  Таким образом, СВЕРХ-анодирование не рекомендуется. Для внешних архитектурных применений, выбор класса толщины зависит от агрессивности окружающей среды и может быть определен национальными стандартами.

Использование некоторых красителей требует спецификации класса 20 или выше, чтобы получить адекватное поглощение красителя и светостойкость.