O aluminium wiemy wszystko ... już od 30 lat
Jednym ze sposobów poprawy własności powierzchniowych metali jest wytwarzanie powłok konwersyjnych, czyli warstewek tlenowych, chromianowych lub fosforanowych. Powłoki tlenkowe wytwarza się zwykle w procesie zwanym anodowaniem, inaczej oksydowaniem lub eloksacją. Anodowaniu poddajemy najczęściej elementy z aluminium oraz jego stopów, rzadziej w przypadku stopów magnezu i tytanu, a także niektórych stali. Na czym polega proces anodowania aluminium?
Anodowanie aluminium to konkretnie wytwarzanie warstewek Al2O3 w procesie anodowania przeprowadzanym w elektrolizerze. Anodę stanowi tutaj utleniany przedmiot aluminiowy, a katodę metal odporny na działanie elektrolitu. Cały proces, który nazywamy anodowaniem, nie jest jednak jednorazową „kąpielą” z zastosowaniem napięcia elektrycznego, jak mogłoby się wydawać. W praktyce to wieloetapowy proces. To odtłuszczanie elementu, trawienie satynowe, polerowanie elektrochemiczne, rozjaśnianie, anodowanie właściwe, barwienie (opcjonalnie) i uszczelnianie. Po każdym z tych etapów następuje płukanie obrabianych elementów.
Każde anodowanie aluminium to proces, który musi być bardzo dokładnie zaplanowany na podstawie rysunków technicznych i pozostałych danych. Trzeba przy tym pamiętać, że warstwa anodowa jest ściśle związana z powierzchnią elementu, przy czym, w anodowaniu normalnym (do 25 mikrometrów) 70% powłoki wchodzi w głąb materiału, a 30% narasta na zewnątrz, natomiast w anodowaniu twardym (powyżej 25 mikrometrów) 50% powłoki wchodzi w głąb materiału, a 50% narasta na zewnątrz. Dokładność jest oczywiście szczególnie ważna w przypadku elementów drobnych, delikatnych, z precyzyjnymi łączeniami itd. Powłoka tlenkowa narasta w kilku etapach – tworzy się tzw. warstewka zaporowa (bardzo cienka, ok. 0,01-0,2 μm), która następnie przebudowuje się w warstewkę porowatą i z czasem zwiększa grubość od kilku do kilkuset μm. Pory pogłębiają się, a tym samym narasta warstewka w głąb metalu. Tlenkowa warstwa zbudowana jest z gęsto ułożonych komórek – ułożenie to można regulować poprzez dobór warunków elektrolizy.
PN | Stop | Błyszczące | Barwione | Twarde | Ochronne | Skład stopu |
A1 | 1050A | doskonały | doskonały | doskonały | doskonały | Al99.5 |
1200 | bardzo dobry | bardzo dobry | doskonały | doskonały | Al99.0 | |
2007 | słaby | słaby | bardzo dobry | dobry | Al 4.0Cu 1.2Pb 1.1Mg 0.8Mn | |
2011 | słaby | słaby | bardzo dobry | dobry | Al 5.5Cu 0.4Bi 0.4Pb | |
2014 | słaby | słaby | bardzo dobry | dobry | Al 4.5Cu 0.9Si 0.8Mn 0.5Mg | |
2014A | słaby | słaby | bardzo dobry | dobry | Al 4.5Cu 0.8Mn 0.7Si 0.5Mg | |
PA6 | 2017A | słaby | słaby | bardzo dobry | dobry | Al 4.0Cu 0.7Mn 0.7Mg 0.5Si |
PA7 | 2024 | słaby | słaby | bardzo dobry | dobry | Al 4.4Cu 1.5Mg 0.6Mn |
2030 | słaby | słaby | bardzo dobry | dobry | Al 3.9Cu 1.2Pb 0.9Mg 0.6Mn | |
3003 | dobry | bardzo dobry | bardzo dobry | bardzo dobry | Al 1.3Mn Cu | |
3004 | dobry | bardzo dobry | bardzo dobry | bardzo dobry | Al 1.3Mn 1.1Mg | |
3005 | dobry | bardzo dobry | bardzo dobry | bardzo dobry | Al 1.3Mn 0.4Mg | |
3103 | dobry | bardzo dobry | bardzo dobry | bardzo dobry | Al 1.2Mn | |
3105 | dobry | bardzo dobry | bardzo dobry | bardzo dobry | Al 0.6Mn 0.5Mg | |
PA43 | 5005 | doskonały | doskonały | doskonały | doskonały | Al 0.8Mg |
5005A | doskonały | doskonały | doskonały | doskonały | Al 0.9Mg | |
5049 | bardzo dobry | bardzo dobry | doskonały | doskonały | Al 2.1Mg 0.8Mn | |
5052 | bardzo dobry | bardzo dobry | doskonały | doskonały | Al 2.5Mg Cr | |
PA13 | 5083 | dobry | bardzo dobry | doskonały | doskonały | Al 4.5Mg 0.7Mn Cr |
5086 | dobry | bardzo dobry | doskonały | doskonały | Al 4.0Mg 0.5Mn Cr | |
5154A | dobry | bardzo dobry | doskonały | doskonały | Al 3.5Mg Mn Cr | |
5182 | dobry | bardzo dobry | doskonały | doskonały | Al 4.5Mg 0.3Mn | |
PA2 | 5251 | bardzo dobry | bardzo dobry | doskonały | doskonały | Al 2.0Mg 0.3Mn |
5454 | bardzo dobry | bardzo dobry | doskonały | doskonały | Al 2.7Mg 0.8Mn Cr | |
PA11 | 5754 | dobry | bardzo dobry | doskonały | doskonały | Al 3.1Mg Mn Cr |
6005A | dobry | bardzo dobry | bardzo dobry | doskonały | Al 0.6Mg 0.7Si Mn Cr | |
6016 | bardzo dobry | doskonały | doskonały | doskonały | Al Si 1.0-1.5 Mg 0.25-0.6 | |
PA38 | 6060 | bardzo dobry | doskonały | doskonały | doskonały | Al 0.5Mg 0.5Si Fe |
6061 | dobry | bardzo dobry | bardzo dobry | doskonały | Al 1.0Mg 0.6Si Cu Cr | |
PA38 | 6063 | bardzo dobry | doskonały | doskonały | doskonały | Al 0.7Mg 0.4Si |
PA4 | 6082 | dobry | bardzo dobry | bardzo dobry | doskonały | Al 0.9Mg 1.0Si 0.7 Mn |
6106 | dobry | bardzo dobry | bardzo dobry | doskonały | Al 0.6Mg 0.4Si Mn | |
7010 | słaby | słaby | dobry | bardzo dobry | Al 6.2Zn 2.4Mg 1.8Cu Zr | |
PA47 | 7020 | słaby | dobry | bardzo dobry | bardzo dobry | Al 4.5Zn 1.2Mg Mn Cr Zr |
PA9 | 7075 | słaby | słaby | dobry | bardzo dobry | Al 5.6Zn 2.5Mg 1.6Cu Cr |