Оксидирование
Оксидирование используют для придания металлической заготовке или изделию защитных и декоративных свойств. В результате окислительно-восстановительных реакций на поверхности металла образуется защитный слой, который препятствует негативным внешним воздействиям.
Для каких изделий подойдет
В отличие от других способов защиты металлов от коррозии оксидирование не влияет на размер изделия, что крайне полезно для тех деталей, которые требуют высокой точности при эксплуатации.
Способы оксидирования
Выбор способа зависит от эксплуатационных задач и вида металла
Термическое оксидирование
Методика обработки подходит для черных металлов и подразделяется на два вида: кислотное и щелочное оксидирование.
Кислотное оксидирование выполняется при температуре от 30 до 100 °C в резервуаре со смесью нескольких кислот: азотной, ортофосфорной, соляной и др. Для щелочного оксидирования необходим температурный режим в диапазоне от 30 до 180 °C. В качестве окислителя в раствор добавляют хроматы или нитраты.
Следующий этап в обоих случаях — промывка и сушка. Для усиления свойств покрытия изделие можно повторно подвергнуть оксидированию, предварительно промаслив поверхность.
Отличительной особенностью химического оксидирования является то, что при соблюдении техники безопасности его можно провести даже в домашних условиях.
Термическое оксидирование
При термическом оксидировании защитная пленка образуется под действием высоких температур в нагревательных печах. Для этого в них нагнетают большое количество кислорода или водяного пара.
Низколегированные стали помещают в печь с температурой в диапазоне 300–350 °C. Легированные стали обрабатывают при температуре до 700 °C. Этот этап называется воронение.
Электротехнические кремниевые изделия оксидируют при температуре от 800 до 1200 °C.
Анодирование
Анодирование, или электрохимическое оксидирование, выполняют в электролитах твердой или жидкой формы под действием постоянного тока. В процессе окисления верхние слои металла получают положительный заряд, становясь анодами.
В зависимости от требований при анодировании можно сформировать толстый или тонкий оксидный слой. Толстое покрытие достигается применением оксида хрома и серной кислоты. Тонкий слой получают при использовании в качестве электролита ортофосфорной и борной кислот.
В большинстве случаев анодирование используют для оксидирования сплавов алюминия. На них пленка становится изоляционной и защищает металл от коррозии и износа.
Плазменное оксидирование
Плазменное оксидирование зачастую используют для полупроводниковых изделий и кремнийсодержащих сплавов. Оксидный слой получают при воздействии плазмы низкой температуры с высоким содержанием кислорода. Для этого применяют ВЧ и СВЧ излучение.
Микродуговое оксидирование
Более современный аналог анодирования. Оксидирование при микродуговом способе происходит под действием импульсного тока с напряжением до 1000 В. Именно поэтому в качестве электролитов применяют слабощелочные растворы.
Отличительная особенность микродугового оксидирования — экологичность и упрощенный технологический процесс. Для него требуется меньше оборудования, а растворы менее токсичные, чем при анодировании.
В результате микродугового оксидирования поверхность металла приобретает керамический блеск. Зачастую способ используют для сплавов магния и алюминия.
Преимущества оксидирования
- теплостойкость
- изоляционные свойства
- износостойкость
- эстетичный внешний вид
Еще одно преимущество способа обработки: легко проверить качество получившейся оксидной пленки. Если процедура была выполнена неправильно, на поверхности металла останутся светлые пятна, а пленку можно будет буквально снять.
После получения оксидной пленки поверхность можно обрабатывать дальше: красить, лакировать, смазывать.
