Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Защита от коррозии металла, гальваника, ЭХО -> Оксидирование -> Электрохимическое окрашивание оксидных покрытий

Электрохимическое окрашивание оксидных покрытий

Электрохимическое окрашивание оксидных покрытий на алюминии может быть достигнуто непосредственно в процессе их формирования прв анодном оксидировании металла или последующей обработкой уже сформированных пленок в растворах минеральных солей с применением переменного тока промышленной частоты. В первом случае чаще всего используют электролиты на основе сульфосалициловой кислоты, к которой добавляют серную кислоту или другие компоненты.

Оксидные пленки, формирующиеся в сульфосалицилатных электролитах, в зависимости от состава раствора и обрабатываемого металла, а также режима электролиза приобретают различную окраску. Электролиз ведут при комнатной температуре, допускается повышение ее до 40 °С. В качестве катода используется свинец. С увеличением продолжительности электролиза, и следовательно, толщины оксидной пленки ее окраска приобретает более темный оттенок.

В рекомендуемом ГОСТ 9.047-75 процессе «Аноцвет-350» используется электролит, содержащий (г/л): 70-90 сульфосали-циловой кислоты, 4-5 серной кислоты, 0,1 -1,0 борной кислоты, 0,1-0,5 трилона Б, начальная плотность тока 1,3-2,0 А/дм2, напряжение на ванне 25-80 В, продолжительность обработки 35-50 мин.

В трехкомпонентном электролите, содержащем (г/л): 100 сульфосалициловой, 30 щавелевой, 3 серной кислоты, при плотности тока 1,5-3,0 А/дм2, напряжении 60-75 В и продолжительности электролиза 60-120 мин цвет формирующихся пленок сильно зависит от состава обрабатываемого металла. На чистом алюминии получаются почти бесцветные пленки, на техническом алюминии - светло-золотистого цвета, сплаве АМг2 - золотистые с зеленоватым оттенком, сплаве АМг6 - черные, сплавах Д1Т и Д16Т - голубоватого цвета, незакаленном сплаве В95 - от серо-голубого до сине-черного.

Слабоконцентрированный электролит, содержащий (массовая доля, %) 5 сульфосалициловой кислоты, 1 малеиновой кислоты, 0,5 серной кислоты, можно использовать для получения на сплаве АМгЗ темно-коричневой пленки, на сплаве АЛ31 - коричнево-черной, на сплаве АД35 - черной. Электролиз ведут при анодной плотности тока 2-3 А/дм2, напряжении 30-60 В в течение 20- 40 мин.

Двухкомпонентный электролит, содержащий (г/л): 70-150 сульфосалициловой и 5 серной кислоты, в зависимости от режима электролиза позволяет получать пленки серо-черных или желто-коричневых тонов. В первом случае электролиз ведут при анодной плотности тока 2-3 А/дм2, напряжении 25-70 В, во втором случае - при плотности тока 3-10 А/дм2 и напряжении до 100- 120 В. Продолжительность обработки в обоих случаях составляет 20-40 мин.

При оксидировании в сульфосалицилатно-сернокислом электролите, аналогичном указанному выше по составу, но содержащем добавку 0,5-2 г/л винной кислоты, также можно оказывать влияние на окраску оксидных пленок, изменяя режим анодирования. Серо-золотистый и светло-бронзовый оттенок получают при плотности тока 1,5 А/дм2, бронзовый оттенок при 2 А/дм2, от темно-бронзового до черного при 2,5 А/дм 2. Напряжение постепенно в течение 30-40 минут повышают до 60-70 В и выдерживают на этом уровне 5-10 мин.

Окрашенные оксидные покрытия от желтого до бронзового оттенка могут быть получены в процессе анодирования алюминия и его деформируемых сплавов в щавелевокислых электролитах.

Оксидные пленки, окрашивающиеся в процессе их формирования, отличаются высокой светостойкостью. Однако таким путем можно получить весьма ограниченное количество цветов и оттенков.

Кроме того, применение сульфосалицилатных электролитов, требующих повышенного напряжения постоянного тока, связано с увеличением энергозатрат, что неблагоприятно для экономики процесса.

Этих недостатков лишен способ окрашивания оксидных пленок с применением переменного тока. Процесс ведется в две стадии. Первая из них состоит в анодировании изделий в обычном сернокислом электролите с получением пленок толщиной 15-20 мкм. Вторая стадия заключается в обработке анодированных изделий переменным током в слабоконцентрированных растворах минеральных солей. Для реализации этого процесса предложено много составов электролитов, но в настоящее время как в зарубежной, так и в отечественной практике, наибольшее применение находят растворы на основе сернокислых солей никеля, меди, олова или перманганата калия.

Исследования процессов окрашивания оксидной пленки в растворах минеральных солей с применением переменного тока показали, что ионы металла входят в поры оксидного слоя. В катодный полупериод происходит восстановление ионов никеля, меди, олова до металлов, а МпО-4 - до двуокиси марганца, которые играют роль красящих пигментов. Они концентрируются, главным образом, у основания пор оксидного слоя, независимо от условий анодирования и окрашивания. Количество осаждаемого красящего пигмента связано с составом электролита, электрическим режимом процесса, в частности, с напряжением и частотой тока, формой переменных импульсов. Поскольку в одном и том же электролите, изменяя режим процесса, можно получить различные цвета и оттенки оксидной пленки, природа осажденного в порах пленки металла не является решающим фактором для получения того или иного ее цвета. Предполагается, что заметную роль играют физические факторы - изменение преломления света при отражении его от поверхности пленки, имеющей включения металла различной плотности.

Неорганическая природа красящего пигмента, и то, что он находится, в основном, в глубине пор, а не во внешней зоне оксидной пленки, как при обработке органическими красителями, определяют высокую стойкость пленок, окрашенных с применением переменного тока. Они отличаются не только светостойкостью, во много раз большей, чем органических красителей, но и высоким сопротивлением воздействию атмосферных коррозионных факторов.

В табл. 14 приведены, по литературным данным, составы электролитов и условия электролиза для окрашивания оксидных пленок в различные цвета. Температура электролитов во всех случаях 18-25 ° С. Электролиты 1-5 получили практическое применение в отечественной промышленности, в особенности при изготовлении элементов строительных конструкций.

В ряде случаев, используя один и тот же электролит, но изменяя условия электролиза, можно влиять на окраску оксидных пленок. Если электролиз рекомендуется проводить в две ступени, то первоначально устанавливают напряжение, соответствующее первой из них, выдерживают необходимое время, после чего плавно повышают до напряжения второй ступени.

В табл. 15 даны примерные режимы электрохимического окрашивания оксидных покрытий в электролитах 1-5, составы которых приведены в предыдущей таблице. Они даны для соотношения площадей обрабатываемых изделий и противоэлектродов 1 : 2. При его изменении требуется корректирование режима электролиза, в основном второй ступени. С увеличением указанного соотношения продолжительность обработки изделий иногда необходимо увеличить. Следует учитывать, что получаемый указанным способом цвет оксидных пленок зависит не только от условий электрохимического окрашивания, но и от состава металла, который подвергался анодированию.

Технология окрашивания оксидных пленок с применением переменного тока имеет некоторые специфические особенности, которые нужно учитывать.

Ванну, в которой проводится обработка изделий, изготавливают из кислотоупорного материала или в случае применения стальной конструкции - футеруют винипластом, полипропиленом, полиэтиленом. Она оборудуется теплообменником для поддержания температуры электролита на требуемом уровне. Обрабатываемые изделия завешивают на среднюю электродную штангу, а на две штанги, расположенные на расстоянии 25-30 мм от бортов ванны,- противоположные или так называемые вспомогательные электроды.

Для загрузки изделий в ванну не следует применять титановые приспособления. Для этой цели лучше использовать приспособления из сплавов типа Д16, АД-31. Контакт подвесного приспособления с обрабатываемым изделием и электродной штангой должен быть очень плотным. Таким же плотным должен быть контакт с электродной штангой вспомогательного электрода.

 

В последнем случае для крепления можно использовать болты из коррозионно-стойкой стали. Соотношение поверхности изделий и вспомогательного электрода должно быть 1:2, но в ряде случаев его необходимо уточнять применительно к размерам и конфигурации обрабатываемых изделий. Применение растворимых металлических электродов, например никелевых в электролите, содержащем сернокислый никель, способствует стабилизации его работы. При работе с нерастворимыми электродами требуется периодическое корректирование электролита и очистка его от шлама. Поэтому должна быть предусмотрена непрерывная или периодическая фильтрация раствора. Фильтрующим материалом может служить хлориновая ткань.

Электропитание ванн окрашивания осуществляют от источника переменного тока промышленной частоты, обеспечивающего возможность изменения напряжения на ванне от 5 до 20 В с точностью ±0,25 В при плотности тока не ниже 0,5 А/дм 2.

При загрузке в ванну оксидированных изделий, оксидный слой должен быть выше, чем уровень электролита в ванне. Контакт с электролитом неоксидированного алюминия не допускается, так как это приводит к травлению металла и нарушает режим окрашивания.

Электролиты для окрашивания приготовляют на дистиллированной или конденсатной воде. При их работе необходимо поддерживать требуемое значение рН. Корректирование кислотности раствора проводят добавлением в него аммиака или серной кислоты. Вредными примесями, накапливающимися при работе ванны, являются ионы алюминия, натрия.

Предельно допустимые концентрации их составляют, соответственно, 10 мг/л и 150 мг/л.

Для того чтобы электролит типа 1 (см. табл. 14) очистить от примеси алюминия, его подщелачивают раствором аммиака до рН 6,8-7,2, перемешивают и дают отстояться в течение 6-8 ч, после чего проводят двух или трехкратную фильтрацию, освобождаясь от гелеобразного гидрата окиси алюминия.

При концентрации алюминия в растворе после такой очистки не более 2-3 г/л проводят корректирование электролита по основным компонентам и рН.

Технологический процесс электрохимической окраски оксидированных изделий состоит из операций предварительной подготовки, анодирования, окрашивания и последующей обработки оксидной пленки. Подготовительные операции помимо обычного обезжиривания и осветления могут включать матирование, химическое или электрохимическое полирование, механическое фактурирование поверхности металла. Анодирование проводят в сернокислом электролите, содержащем 170-200 г/л H2SO4. Толщина оксидной пленки должна быть 15-20 мкм.

Можно окрашивать пленки, полученные эматалированием в хромово-борном электролите. Интенсивность и оттенки окраски оксидных пленок, сформированных в двух указанных электролитах, будут несколько отличаться.

После анодирования необходима тщательная промывка изделий в проточной воде для полного удаления остатков кислоты. В присутствии их не удается достигнуть доброкачественного окрашивания.

Начиная электрохимическое окрашивание, подвеску с изделиями предварительно выдерживают в электролите в течение 30-60 с и лишь затем включают переменный ток. Если цвет оксидной пленки получился бледнее, чем требуется, можно провести дополнительную обработку. Для этого изделие вновь загружают в ванну и на 0,5- 1 мин включают ток, установив напряжение на 1 В выше, чем рекомендуется для второй ступени режима окрашивания в данном электролите.

Для получения одинаковых оттенков окраски следует одновременно загружать в ванну изделия не только из одного материала, но по возможности, одинакового размера и конфигурации.

После промывки окрашенных изделии в проточной воде, как вообще для любых случаев анодирования, необходимо провести наполнение оксидной пленки. Для этого изделия выдерживают в дистиллированной или обессоленной воде в течение 30-40 мин при температуре 98-100 °С; рН воды 5,5-6,0, содержание в ней примесей ионов магния, кальция, железа, хлора, сульфата не должно превышать 1 мг/л каждого. Наполнение оксидной пленки можно проводить также в растворе, содержащем (г/л): 1 уксуснокислого кобальта, 6 уксуснокислого никеля. 8,5 борной кислоты, рН 5,5-5,7, температура 70-80 °С.

В табл. 16 приведены сведения о неполадках, встречающихся при электрохимическом окрашивании покрытий с применением переменного тока, их причинах и способах устранения.


 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.11.09   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

10:40 Шкив тормозной

07:33 Трубы нужного Вам размера со склада в наличии.

15:43 Арматура А500С d 6-28 мм

10:58 Дизель генератор АД 200, ДЭУ 200, ДГУ 200

10:58 Сварочные аппараты АДД ПР2х2502, стационарный,шасс

10:38 Калибровка круг Ст35 Д4-60мм

10:37 Пруток калиброванный Ст20 Д4-60мм

10:37 Пруток горячекатаный Ст20 Д 10-300мм

09:57 Уголок г/к 50х50х5 из стали AISI 316 L

08:44 Сварочные агрегаты АДД 2х2502, АДД 2х2502 П, АДД 2х2502 ПВГ

НОВОСТИ

22 Июля 2017 17:51
Перевозка лопастей ветрогенератора

16 Июля 2017 17:19
Гейтсхедский мост тысячелетия (25 фото, 1 видео)

23 Июля 2017 17:49
”Kinross Gold” готовит к разработке ”Морошку” и ”Сентябрьское” на Чукотке

23 Июля 2017 16:55
Мировой выпуск алюминия в июне вырос на 44 тыс. тонн

23 Июля 2017 15:10
”Росгеология” продолжит доизучение Акбулакской площади в Оренбургской области

23 Июля 2017 14:45
”ВСМПО-АВИСМА” договорилась о новом контракте с ”Airbus”

23 Июля 2017 13:32
”Kumba Iron Ore” во 2-м квартале 2017 года нарастила добычу железной руды в ЮАР на 38%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Выбор насосной станции для дома и дачи

Небольшой ликбез по инфракрасным нагревателям

Пилы по металлу - особенности полотен

Cтиральные машины - основные аспекты выбора

Сверление – особенности процесса

Особенности емкостей и баков отопительных систем в промышленности

Кованые конструкции для благоустойства участка

Вилочные погрузчики для складов и производств

Металлические сейфы для хранения ценностей

Основные параметры и особенности использования стабилизаторов напряжения

Использование алюминиевого профиля в мебельной промышленности

Основные аспекты применения защитных тентов

Выбор современных водосточных систем и их особенности

Дроны и квадракоптеры в промышленности

Насосы шестеренные для перекачивания вязких сред

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.