Окисные покрытия на алюминии применяют для защиты деталей от коррозии и истирания; для декоративной отделки полированных или окрашенных поверхностей; в качестве грунта для лакокрасочных покрытий и других органических пленок; как подслой для электролитических покрытий; для специальных целей, связанных с особыми свойствами (электрическая и тепловая изоляция, большая пористость и высокая степень адсорбции и др.). Окисные электроизоляционные покрытия, получаемые из сернокислых электролитов, обладают значительной износостойкостью (особенно при отрицательной температуре). Обычно наносят их на алюминиевые сплавы, содержащие более 5% тяжелых металлов.
Из хромовокислых электролитов оксидные пленки наносят на литые детали, клепаные конструкции или детали с соединениями внахлестку и углублениями. Такие покрытия не обладают высокой износостойкостью и коррозионной стойкостью и применяются для защиты алюминиевых легких сплавов. Анодные покрытия из щавелевокислых электролитов наносят на различные детали. Они обладают большой пластичностью, толщина их 60 мкм и более. Окисное твердое покрытие применяют для деталей, работающих на трение, а эматаль покрытие - для обеспечения красивого внешнего вида и коррозионной стойкости деталей, изготовленных из деформируемых сплавов типа АВ, АМЦ, АМг и др.
Защитно-декоративное анодное покрытие может быть бесцветным или серым в зависимости от химического состава обрабатываемого сплава. Покрытие характеризуется хорошими защитными свойствами, окрашивается органическими красителями в различные цвета и используется в качестве грунта для лакокрасочных покрытий.
Цвет износостойкого (глубокого) покрытия изменяется от темно-серого до черного. Покрытие характеризуется высокой стойкостью к истиранию, особенно после пропитки его смазочными маслами. Рекомендуемая толщина 50 - 60 мкм. Твердость покрытия зависит от режима анодирования и состава покрываемого сплава. Так, на чистом алюминии твердость пленки составляет 1000 кгс/мм2, на техническом алюминии ~ 600 кгс/мм2, на алюминиевых сплавах ~ 195 - 385 кгс/мм2.
Цвет электроизоляционного покрытия изменяется от серого до темно-серого. Толщина покрытия 15 - 120 мкм. Оно характеризуется хрупкостью, высоким электрическим сопротивлением. Для сплавов АМг, АМц и АД1 при толщине пленки 60 -100 мкм пробивное напряжение составляет 350 — 600 В, а для сплавов Д16 и В95 (при толщине покрытия 40 — 60 мкм) -300-400 В.
Эматаль-покрытия в зависимости от состава электролита могут быть декоративными, защитными и износостойкими. Микротвердость их равна 150 - 200 кгс/мм2 при толщине 5 - 7 мкм и 650 - 700 кгс/мм2 при толщине 10-14 мкм.
Цвет анодизационно-оксидированно-го и хроматированного покрытия изменяется от светло-зеленого до желто-зеленого. Цвет окрашенного покрытия соответствует цвету красителя или эталона. На плакированном материале оттенок не нормируется. После про-масливания покрытие блестящее.
На покрытии допускаются разнотонность цвета на деталях с нарушенным плакировочным слоем; рисунок мрамора, являющийся результатом выявления структуры металла; темные полосы и пятна в направлении проката, в местах сварки, притирки, наклепа, в местах отсутствия плакировочного слоя.
При анодировании размеры деталей увеличиваются примерно на 0,15 толщины покрытия (на сторону). Качество анодного покрытия повышается с улучшением чистоты обработки поверхности деталей. Отражательная способность полированного и анодированного алюминия (его сплавов) уменьшается в следующем порядке: А99, А97, А7, АД1, AMrl, АД31. Детали с твердыми анодными покрытиями можно подвергать механической обработке. При температуре выше 100°С или деформациях анодные покрытия склонны к растрескиванию. Для деталей из сплавов, содержащих более 5% меди, не рекомендуется применять твердые анодные покрытия или покрытия из хромовокислого электролита. На детали из сплавов, содержащих более 3% меди, наносить эматаль-покрытие не рекомендуется.
При электроизоляционном анодировании следует применять щавелевокислый электролит с последующим нанесением специальных лаков. При сернокислом анодировании шероховатость поверхности значительно увеличивается (при остальных — в меньшей степени). Диаметр деталей после нанесения эматаль-покрытия увеличивается примерно на 0,01 мм.
Обозначение шифров окисных покрытий: окисное электроизоляционное наполнение в хроматном растворе — ан. Окс. хр; окисное твердое — ан. Окс. тв; окисное, наполненное в растворе красного красителя — ан. Окс. красный; окисное эматаль-покрытие — ан. Окс. эмт.
Все окисные покрытия с лакокрасочными покрытиями можно применять при любых условиях эксплуатации.
Для хроматного наполнения пленок рекомендуются растворы, содержащие бихроматы натрия или калия. Цвет окисной пленки после наполнения от светло-зеленого до серо-зеленого в зависимости от мари материала
Помимо хроматных растворов для наполнения окисных покрытий применяют водные растворы анилиновых красителей.
Температура раствора 60°С, время выдержки устанавливают в зависимости от требуемого оттенка. Детали перед анодированием полируют. Наиболее применимым для получения окисного окрашенного покрытия является алюминий АО, АОО и АМ25 с содержанием кремния не более 0,1%. После наполнения покрытия красителем детали промывают в холодной проточной воде.
Существенным недостатком покрытий, наполненных красителем, является их выцветание под действием дневного света.
Светлые тона дает только чистый алюминий или дюралюминий Д16. Силумины можно окрашивать только в темные тона (черный и коричневый), так как окисная пленка на них имеет темную окраску.
|