21 marca 2019


Procesy elektrochemiczne są obecne we wszystkich gałęziach przemysłu, gdzie konieczne jest stosowanie zmian właściwości powierzchniowych materiałów metalicznych, lub przewodzących materiałów polimerowych. Dzięki stosowaniu obróbek galwanicznych elementy zyskują m.in. na własnościach: trybologicznych, antykorozyjnych lub podnoszą walory estetyczne.

Piotr Broda, Michał Sałaciński, Krzysztof Dragan

Anodowanie aluminium (inaczej: anodowe utlenianie aluminium lub eloksacja) jest procesem, podczas którego na powierzchni metalu tworzy się warstwa jego tlenku. W trakcie prowadzenia anodowania obrabiany element podłączony jest do układu elektrochemicznego jako anoda, natomiast katodą jest zazwyczaj płaska formatka wykonana z materiału niereagującego z elektrolitem. Podczas przepływu prądu przez układ (Rys. 1), wytwarzany tlen na powierzchni aluminium reaguje z metalem tworząc powłokę tlenkową – w zależności od użytego elektrolitu oraz parametrów procesu jej struktura może się różnić.

anodowanie struktur lotniczych
Rys. 1 Schemat procesu anodowania

Niezależnie od rodzaju obrabianego stopu aluminium, przed przystąpieniem do anodowania powierzchnię należy odpowiednio przygotować. Jest to kluczowe, ponieważ bez odpowiedniego przygotowania powierzchni pewnych stopów aluminium, proces może zachodzić niepoprawnie. Niektórych serii stopów aluminium nie anoduje się (bądź jest to utrudnione), ze względu na problemy, takie jak występowanie przebarwień lub wżerów na powierzchni modyfikowanej.
Przed anodowaniem na ogół stosuje się obróbkę mechaniczną (szlifowanie, polerowanie), po której element poddawany jest obróbce chemicznej (Rys. 2). Element jest trawiony w roztworze zasadowym o podwyższonej temperaturze – dzięki temu zabiegowi usuwane są tłuszcze i smary oraz aktywuje się powierzchnię. Niepożądanym wynikiem tego procesu, może być powstawanie na powierzchni wyrobu osadu składającego się m.in. ze związków składników stopowych. Osad ten usuwa się poprzez stosowanie drugiej obróbki – kąpieli rozjaśniającej, znanej również pod nazwą polerowania chemicznego. Substancje zawarte w roztworze kąpieli rozjaśniającej nie powinny reagować z czystym aluminium, natomiast wskazane jest aby skutecznie usuwały wszelkie tlenki oraz osad po trawieniu. Należy zaznaczyć, że po każdym procesie chemicznym powierzchnia jest dokładnie płukana wodą destylowaną. Poprawnie dobrane składy chemiczne kąpieli trawiącej i rozjaśniającej mogą być z powodzeniem stosowane do przygotowywania elementów wykonanych z różnych serii stopów aluminium.

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 7/8 (130/131) lipiec/sierpień 2018