Jak probíhá proces eloxování?

Moderní průmysl a stavebnictví si nelze představit bez kovových výrobků. Hliník je jedním z nejoblíbenějších kovů: lehký, odolný, snadno zpracovatelný, hojně se používá k vytváření kovových konstrukcí, obkladových materiálů, dílů, nábytkových prvků atd. Aby však hliníkové slitiny splňovaly určité technické požadavky, jsou podrobeny různým druhům zpracování. Jedním z nich je eloxování hliníku. Budeme o tom mluvit podrobně v tomto článku.

Eloxování je elektrochemický proces, jehož účelem je vytvořit na povrchu hliníkového obrobku ochrannou vrstvu, která je odolná vůči korozi, UV záření a opotřebení. Vrstva vzniká ponořením kovu do kyselého roztoku elektrolytu a jeho průchodem stejnosměrným systémem. Díky tomuto efektu se na povrchu vytvoří oxidový film, který maskuje vady obrobku, poskytuje odolnost proti korozi a ochranu před mechanickým poškozením. Životnost nátěru je cca 20 let.

Stručná historie eloxování

Eloxování hliníku se začalo široce používat v roce 1923. Zpočátku se používal k ochraně duralových částí lodí před korozí. Úprava umožnila chránit lodě před účinky slané vody.

Proces byl založen na použití kyseliny chromové jako elektrolytu a byl nazýván procesem Bengois-Stewart. Stalo se standardním zpracováním pro britskou armádu. I přes zastaralou technologii se tento proces používá dodnes.

V roce 1927 se eloxování vyvinulo tak, že používá kyselinu sírovou, která je stále hlavním elektrolytem.

Stupně eloxování hliníku

Eloxování hliníku lze rozdělit do pěti hlavních fází: příprava povrchu, leptání, eloxování, lakování, těsnění. Pojďme se na ně podívat blíže.

Příprava povrchu

Nejprve je nutné obrobek očistit od tuku a olejů. To se provádí ponořením hliníku do lázně kyselého nebo alkalického roztoku. Toto je velmi důležitá fáze, která ovlivňuje konečný výsledek: jakékoli částice prachu nebo nečistot mohou ovlivnit rovnoměrnost leptání a vzhled hotového výrobku.

Moření obrobků

Jedná se o proces přípravy povrchu, který zahrnuje odstranění tenké vrstvy hliníku z obrobku. K tomu se kov umístí do lázní s kyselým nebo žíravým roztokem. Leptání zajišťuje odstranění všech drobných povrchových defektů, čímž je hladký a rovnoměrný. Po dokončení této fáze se zbývající roztok opatrně odstraní.

Eloxování

Po pečlivé přípravě se hliníkové obrobky umístí do roztoku s elektrolyty. Nádrží pak prochází proud 30 až 300 A na m2. Volba výkonu závisí na velikosti ošetřovaného povrchu a koncentraci roztoku. V důsledku tohoto efektu se na povrchu výrobků vytvoří vrstva anodického oxidu. Hliník se promyje v deionizované vodě, aby se odstranily všechny zbývající ionty, které mohou způsobit skvrny.

Přidání barvy do eloxovaného obrobku

Eloxovaný povrch je porézní, takže se dobře hodí k lakování. Tento krok není povinný, ale často se provádí za účelem získání atraktivnějšího produktu.

Těsnění

Po hlavních krocích se obrobek ponoří do roztoku octanu nikelnatého, aby se vyplnily vytvořené póry a utěsnily se dutiny na jeho povrchu. Výsledkem je produkt s hladkou, jednotnou strukturou.

Technologie

Eloxování hliníku se provádí různými způsoby. Každá technologie má vlastnosti, klady a zápory. Vlastnosti povrchu jsou ovlivněny hustotou proudu a teplotou elektrolytu. Čím vyšší je proudová hustota a nižší teplota, tím tvrdší je oxidový film. Při vysokých teplotách se získá měkký a porézní povlak, který se snadno natírá. Pojďme se na technologie podívat blíže.

Tvrdé eloxování

Tvrdá anodizace je způsob zpracování, při kterém jako elektrolyt působí nejen roztok kyseliny sírové H2SO4, ale několik kyselin najednou. Je možné použít kyselinu šťavelovou, octovou, boritou nebo ortofosforečnou, oxid chromitý a různé organické sloučeniny. Tato technologie se nejčastěji používá v moderním průmyslu. Umožňuje získat velmi tenkou, ale trvanlivou vrstvu oxidu na povrchu obrobku. Teplota roztoku je od +20 do +30°C.

Teplé eloxování

Provádí se při teplotách od +15 do +20°C. Hliník se zpracovává, dokud se nezíská světlý mléčný film, a poté se promyje proudem studené vody a natírá se sloučeninami na bázi anilinu. Tímto způsobem můžete získat atraktivní povrch produktu. Nejsou však vhodné pro použití v náročných podmínkách, protože jsou méně chráněny před korozí, vystavením agresivnímu prostředí a mechanickému poškození. Vysoká přilnavost povrchu je však vynikající pro nanášení barev a laků.

Eloxování za studena

Zvláštností technologie je, že oxidace obrobků se provádí při teplotách od -10 do +10°C. Jsou vystaveny dlouhému nucenému chlazení, vytvářející hustý povlak a poté je film fixován párou nebo horkou destilovanou vodou. Tato metoda umožňuje získat vysoce kvalitní, odolný povlak velké tloušťky.

Výhody eloxování hliníku

Eloxovaný hliník má mnoho výhod, díky kterým je žádaný ve stavebnictví a různých průmyslových odvětvích. Mezi výhody:

Zvýšená odolnost

Vrstva oxidu poskytuje spolehlivou ochranu proti korozi, ultrafialovému záření a mechanickému poškození, takže výrobky odolávají extrémním provozním podmínkám: srážky, vysoká vlhkost, teplo. Ochranná fólie výrazně prodlužuje životnost hliníkových výrobků.

Snadná péče a údržba

Ochranná vrstva je pevně spojena s povrchem, takže nemůže prasknout ani se odloupnout. Povrch je odolný proti vlhkosti a poškrábání, lze jej čistit různými saponáty bez rizika ztráty kvality nebo vzhledu.

K dispozici více barev

Eloxované polotovary se vyrábí v různých odstínech, což výrazně rozšiřuje možnosti jejich dekorativního použití. Existují takové odstíny jako měď, bronz, zlato, šampaňské, koňak atd. Na ošetřený povrch lze také aplikovat barvy různých barev.

Cenově efektivní

Eloxování obrobků je nízkonákladový proces, který ovlivňuje jejich konečnou cenu.

zabezpečení

Eloxovaný hliník je materiál šetrný k životnímu prostředí, nevypouští škodlivé látky ani při dlouhodobém vystavení ultrafialovému záření.

Aplikace eloxovaného hliníku

Kombinace lehkosti a pevnosti udělala z hliníku vynikající alternativu k těžším kovům, což je důležité zejména ve stavebnictví a při výrobě dopravy. Odolnost eloxovaných výrobků proti vlhkosti a poškození je další výhodou, díky které se používají v různých oblastech. Převážně z tohoto kovu se vyrábí například profily pro okénka vodní dopravy. Kromě toho se často používá:

• pro výrobu osvětlovacích zařízení;
• pro účely designu a architektury;
• pro uspořádání fasád, střech;
• při výrobě nábytku, domácích spotřebičů;
• pro vytváření solárních a leteckých panelů;
• pro výrobu mobilních zařízení, reproduktorových soustav atd.

Vlastnosti eloxovaného hliníku ho činí žádaným ve zcela jiných oblastech. Jedná se o univerzální materiál, odolný proti téměř jakémukoli nárazu a má také atraktivní vzhled.

Zdroj fotografií: freepik.com

V poslední době vzrostla poptávka po výrobcích z eloxovaného hliníku. To lze snadno vysvětlit jeho ochrannými vlastnostmi a atraktivním vzhledem a díky tomu jsou dnes eloxované hliníkové profily široce používány nejen ve stavebních a architektonických konstrukcích, ale také v interiérových řešeních.

CO JE ANODIZACE HLINÍKOVÉHO PROFILU

Pokud přejdeme k vědeckým termínům, anodizace je proces vytváření oxidového filmu na povrchu kovů a slitin pomocí jejich anodické polarizace ve vodivém prostředí. Jinými slovy, póry rostou na povrchu kovového substrátu. Filmy z anodického oxidu, které jsou výsledkem tohoto procesu, lze použít pro ochranné a dekorativní účely a dokonce slouží jako dielektrikum v elektrolytických kondenzátorech.

HLINÍK: ELOXOVÁNÍ

Nejčastěji se pro eloxování hliníkových výrobků používá proces kyseliny sírové, jehož podstatou je ponoření hliníkové části do chlazené lázně s elektrolytem kyseliny sírové.

Eloxování hliníku je nezbytný proces. Při absenci speciálních povlaků reaguje hliníkový povrch s kyslíkem a pokrývá se tenkým oxidovým filmem o tloušťce 2-3 nm (za normálních podmínek). Tento film plní ochranné funkce a zabraňuje další oxidaci kovu. Takový povlak je však nestabilní: nemá krystalickou strukturu, je vysoce závislý na vnějších faktorech a nezaručuje ochranu produktu před korozí.

Anodický film není samostatnou vrstvou na povrchu hliníku, ale vyrůstá z jeho struktury (jak ven, tak dovnitř), takže riziko koroze a odlupování povlaku během provozu je zcela eliminováno.

Standardní technologický proces zahrnuje následující hlavní kroky:

Během tohoto procesu jsou z kovového povrchu odstraněny všechny nečistoty a olejové skvrny.

Tato fáze zahrnuje odleptání přirozeného oxidového filmu a povrchové vrstvy hliníku z kovového povrchu.

• Zesvětlení nebo neutralizace

Tato fáze zahrnuje odstranění těžkých kovů přítomných ve slitině z povrchu.

Jedná se o proces narůstání umělého oxidového filmu s ohledem na specifikované parametry.

• Adsorpční barvení

Jedná se o pronikání barvícího pigmentu do pórů filmu

Během procesu zhutňování se póry ucpávají.

Naše společnost nabízí následující typy eloxovaných hliníkových profilů:

• profil s ochranným nátěrem,
• profil s dekorativním nátěrem.

Při provádění ochranného a dekorativního eloxování hliníkových výrobků a profilů naše společnost dodržuje požadavky stanovené mezinárodním systémem jakosti QUALANOD (Švýcarsko).

Ochranné eloxování se používá, když je potřeba pouze ochrana proti korozi. Pokud je důležitá i estetická složka, měli byste zvolit dekorativní elox. Lze jej vyrobit jak s předběžným mechanickým opracováním (opracování brokováním, broušením), díky kterému je dosaženo speciálních efektů na povrchu profilu, tak i bez něj a poté se estetické požadavky na kvalitu povrchu dosahují chemicky v rámci technologického proces. Vše závisí na požadavcích na povrch výrobku.

ANODIZOVANÝ HLINÍKOVÝ PROFIL

Pokud jsou na povrchu hliníkového profilu stopy koroze, lze je odstranit ošetřením výrobku otryskáváním.

Existuje několik tříd eloxování:

• třída 5 (tloušťka 5 mikronů);
• třída 10 (tloušťka 10 mikronů);
• třída 15 (tloušťka 15 mikronů);
• třída 20 (tloušťka 20 mikronů);
• třída 25 (tloušťka 25 mikronů).

Jakou třídu použít, závisí na podmínkách následného použití produktů. První dvě třídy nátěrů (5 a 10) se nejčastěji používají pro ty výrobky, které se používají v interiéru, ostatní (15, 20, 25) jsou pro architektonické konstrukce.

Technologické možnosti umožňují získat anodické povlaky různých barev: světlé a tmavé zlaté, perleťové, bezbarvé. U výrobků používaných v interiéru může být barva bronzová au výrobků malých rozměrů černá.

Linka je vybavena italským systémem regulátorů a usměrňovačů od firmy Elca. Umožňuje provádět eloxování s procesními parametry optimálně zvolenými pro každou suspenzi. Kapacita linky je 100 tisíc m2 měsíčně. Zařízení umožňuje lakování výrobků o výšce 1500 mm, délce 6800 mm a šířce 500 mm.

SPECIÁLNÍ ANODIZOVACÍ TECHNOLOGIE

Proces eloxování je u hliníkových dílů pro elektrotechnické účely mimořádně nezbytný. Řeč je mimo jiné o chladicích radiátorech, LED lampách, pouzdrech přístrojů, spojovacích prvcích a dalších dílech. Na základě mnohaletých experimentů zvolili specialisté naší společnosti speciální technologii eloxování: dosažením koeficientu emisivity povrchu 0,8 – 0,85 je možné zajistit maximální emisivitu. Tím se rychlost přenosu tepla zvýšila o 15 – 20%. Tím se výrazně prodlužuje životnost celého produktu. Anodický oxidový film zajišťuje odolnost proti korozi až na 25 let i v agresivním prostředí a zvyšuje odolnost výrobku proti mechanickému opotřebení.

KOROZE VLÁKNA A ELOXOVÁNÍ

Nitková koroze je druh korozního poškození, ke kterému dochází na kovu pod povlakem. Skládá se z náhodně rozmístěných „nití“. V počáteční fázi taková koroze poškozuje povlak a vytváří skvrnu podobnou červu. A následně se v postiženém místě povlak zcela odlupuje, což umožňuje korozivnímu prostředí reagovat s hliníkovým substrátem umístěným pod povlakem. Vláknitá koroze roste v závislosti na provozních podmínkách konstrukce rychlostí přibližně 0,15 – 0,4 mm/den.

Eloxování je jediný způsob ochrany povrchu hliníku, který umožňuje chránit kov před vláknitou korozí. Proto se jako příprava před polymerně-práškovým lakováním povrchu hliníkových výrobků používá speciální typ eloxování – předeloxování, které se následně používá v prostředí agresivním k hliníku.

Eloxovací linka a linka na práškové lakování fungující ve stejném závodě umožňují použití technologie SEASIDE s předeloxováním před lakováním.

Společnost IPLANA je jediným podnikem v Rusku, který má certifikát pro třídu polymerních práškových laků QUALICOAT Seaside. To umožňuje aplikovat nátěry na konstrukční prvky pracující v podmínkách zvýšených agresivních vlivů prostředí, jako je vysoká teplota, slaná atmosféra, znečištěné ovzduší, větrná eroze, ultrafialové záření a další nepříznivé faktory. Takové konstrukce se používají mimo jiné na mořském pobřeží, v průmyslové atmosféře a v dílnách chemických podniků.

Více o této technologii se můžete dozvědět kliknutím na odkaz nebo zavoláním našim zaměstnancům.