Технологии гальванических покрытий на алюминиевых изделиях

Поверхностные гальванические покрытия алюминия выполняют с целью дополнительного увеличения его антикоррозионных свойств, а также придания изделиям характеристик повышенной износостойкости и улучшения их внешнего вида.

Химическое оксидирование

Поверхностная плёнка из двуокиси алюминия образуется на металле естественным путём, причём является достаточно прочной. Однако её толщина всего 0,3…0,5 мкм и зависит от внешней температуры. Поэтому, применяя алюминиевые изделия в агрессивных окисляющих средах, требуется предварительно увеличить толщину окисной плёнки.

Процесс заключается в том, что поверхность металла, предварительно обезжиренную и протравленную, покрывают тонким слоем различных металлов. Выбор определяется конечными задачами: для увеличения износостойкости на поверхность алюминия наносят хром, для повышения антифрикционных характеристик – сплавы на основе олова, для уменьшения электросопротивления – серебро.

Гальваническое цинкование

Для преодоления сложностей, связанных с быстрой возобновляемостью слоя окисной плёнки перед химическим оксидированием, на изделиях электролитическим способом осаживают тончайшую подложку из цинка. В результате сцепляемость основного покрытия с металлом увеличивается.

Однако нанесение цинка на алюминий может являться и самостоятельным видом гальванотехнологии. Для этого осаждение цинка выполняют двукратно. Наиболее эффективным считается комбинированное цинкование, при котором на поверхность воздействуют подогреваемым до 600С комбинированным раствором солей сульфата или фторбората цинка в концентрированном растворе фтористоводородной кислоты.

С увеличением толщины покрытия снижается его пористость, что допускает увеличение поверхностных механических нагрузок на изделие.

Анодирование

Данная технология гальванопокрытий является наиболее распространённой, поскольку обеспечивает не только увеличение прочностных параметров изделия, но и улучшает его внешний вид. Обычно окисная плёнка на анодированном алюминии имеет толщину до 30 мкм, и обладает кристаллической структурой.

Анодирование может производиться по нескольким вариантам. При электролитическом анодировании ток окисляет воду, в которой ведётся процесс, и выделяет из неё кислород. Его анионы перемещаются к поверхности раздела с металлом, и вступают с ним в химическую реакцию, результатом которой является формирование оксидной плёнки. При снижении температуры электролита и увеличении рН раствора толщина плёнки возрастает до 120…150 мкм.

Пассивирование

Пассивирование – способ противокоррозионной обработки, который применяется для защиты деталей автомобиля, изготовленных из литейных сплавов алюминия. В сравнении с анодированием процесс имеет некоторые преимущества, ибо обработка не столь длительна (производится в течение 4…5 минут, притом – при комнатной температуре).

Для выполнения пассивирования деталь помещают в кислый водный раствор с рН не ниже 1,5, после чего промывают в теплой деминерализованной воде и сушат. Недостаток пассивирования – быстрая истощаемость растворов, и необходимость их постоянной фильтрации от осадка гидроксида алюминия, который является побочным продуктом происходящих реакций.