Дефекты анодирования: «блестки», «прижог» и «потеря контакта»

См. также Классификация дефектов анодирования алюминия

Гальванизация (блестки)

Английский термин

Spangle

Причины

  • состав щелочного раствора
  • повышенное содержание цинка в алюминиевом сплаве

Проявление

Щелочное травление

Описание

Неоднородность поверхности алюминиевого профиля после травления, имеющая вид от «зернистой» или «гальванизированной» поверхности  до поверхности с избирательным вытравлением зерен (рисунок 1).

Рисунок 1 — Поверхность прессованного профиля из алюминиевого сплава 6063
с дефектом «гальванизация» («блестки»).
Видны ступеньки между зернами высотой 5 мкм (х 2000) [2]

Причиной этого дефекта является присутствие цинка как примеси в алюминиевом сплаве или щелочном травильном растворе. Этот дефект может также возникать при травлении алюминиевых профилей в щелочном растворе повышенной концентрации или при повышенной температуре.

Полые алюминиевые профили более подвержены возникновению этого дефекта, чем сплошные профили, потому,  что у них, как правило, больше размер зерна, а также потому, что при травлении внутренней поверхности профиля возникает повышенная температура раствора из-за ограниченной циркуляции травильного раствора в его полости.

Дефект анодирования «гальванизация»(«блестки») чаще всего возникает:

  • При применении свежих травильных растворов, например, после регенерации раствора
  • Если алюминиевый сплав имеет повышенное содержание цинка
  • При повышенном содержании свободного цинка в щелочном растворе.

Предотвращение

  • Ограничение содержания цинка в алюминиевых сплавах, например, в сплавах АД31, 6060 и 6063, ниже 0,03 % (рисунок 2)
  • Поддержание содержания свободного цинка в щелочном травильном растворе ниже 6 ppm.

Рисунок 2 — Незначительный дефект анодирования «гальванизация» («блестки») на прессованных профилях из алюминиевого сплава 6063
с содержанием цинка 0,04 % [2]

Этот дефект не встречается там, где применяют «долгоиграющие» щелочные растворы («растворы Е6»), так как они содержат сульфиды и нитраты, которые связывают свободный цинк. По этой причине многие «долгоиграющие» щелочные травильные растворы становятся очень черными.

Анодный прижог

Английский термин

Anodizing burn.

Причина

Анодирование

Проявление

Анодирование

Описание

Мягкое, порошкообразное анодное покрытие на алюминиевых профилях или, в более серьезных случаях, полное растворение покрытия с получением эффекта электрополирования поверхности алюминия в месте дефекта. Анодный прижог происходит при чрезмерной плотности тока и неадекватном перемешивании анодного раствора (рисунок 2).

defekt-anodirovaniya-prizog

Рисунок 3 [1]

Предотвращение

Этот дефект не возникает при правильной технологии анодирования:

  • правильной навески профилей для обеспечения однородного распределения тока,
  • хорошего движения электролита через навеску, а также
  • правильного соотношения плотности тока, состава анодного раствора и температуры.

Потеря электрического контакта

Английский термин

Loss of electrical contact

Причина

Навешивание – Анодирование

Проявление

Анодирование

Описание

Светло- или темносерая поверхность алюминиевых профилей, на которой видны следы матрицы или полосы и которая может иметь радужный оттенок.

Чтобы продемонстрировать это различие внешнего вида поверхности, на рисунке 4.8 показан алюминиевый профиль, половина которого протравлена и проанодирована на нормальную анодную толщину (слева), а другая половина оставлена в анодном растворе без подключения тока (справа).

defekt-anodirovaniya-poterya-kontakta

Рисунок 4 [1]

Поверхность образца, которая не была должным образом проанодирована, показывает радужные цвета, характерные для очень тонкого анодного покрытия. Этот эффект менее заметен, если электрический контакт был потерян в середине процесса анодирования – в этом случае дефект выявляется только по результатам измерения фактической толщины анодного покрытия.

Предотвращение

Алюминиевый профиль можно механически обработать, если есть такая возможность, и повторно проанодировать. При хорошо отработанной технологии навешивания алюминиевых профилей эта проблема сводится до минимума.

Источники:
1. Bаrry R. Ellard, Aluminum Extrusion Technology, 2000
2. T. Short, The Identification and Prevention of Defects on Anodizing Aluminium Parts, 2003