Анодирование алюминиевых профилей: классификация дефектов

Анодирование алюминия (анодное окисление, анодное оксидирование) является уникальным электролитическим процессом, который применяют для защиты поверхности прессованного алюминия от коррозии, а также придания ей привлекательного внешнего вида.

Под «анодированием алюминия» всегда подразумевают «сернокислое анодирование алюминия».  Особенность анодирования в том, что в ходе химической подготовки поверхности алюминиевых профилей перед анодированием и самого процесс анодирования могут выявляться скрытые дефекты поверхности профилей или его неблагоприятная для анодирования металлургическая микроструктура.

Анодирование алюминиевых профилей

Конечное качество анодированных алюминиевых профилей оценивает производитель анодного покрытия, анодировщик, перед отправкой их заказчику и именно он отвечает за конечный результат. Между тем, причина возникновения дефектов может находиться совершенно в другом месте: у производителя слитков, литейщика, или производителя прессованных профилей, прессовщика. Часто возникают разногласия между этими тремя производителями в том, кто виноват в возникновении конкретного дефекта в конечном анодированном продукте.

Вопрос решается легче, если все трое исполнителей входят в одно и то же предприятие. Если же они принадлежат различным предприятиям, то могут возникать серьезные споры об ответственности за возникновение дефектов.

Однако с точки зрения обеспечения конечного высокого качества анодированных алюминиевых профилей ответственность этих трех производителей вполне определенная:

  1. Литейщик отвечает за однородность химического состава слитков-столбов, правильную технологию их разливки и гомогенизации.
  2. Прессовщик отвечает за качество прессования, термической обработки и внутрицеховых перемещений алюминиевых профилей, а также правильную их упаковку, хранение и транспортировку при доставке к анодировщику.
  3. Наконец, анодировщик отвечает за качество хранения алюминиевых профилей перед анодированием, подготовки их поверхности, анодирования, окрашивания и уплотнения анодного покрытия алюминиевых профилей, а также правильную их упаковку, хранение и транспортировку заказчику.

Дефекты анодирования: основные типы

Подробную классификацию дефектов анодирования алюминиевых профилей представил Barry R. Ellard из фирмы Alcan в своей капитальной статье в материалах международного семинара Aluminum Extrusion Technology 2000 года. Она насчитывает около 40 видов дефектов, которые объединены в пять основных типов-категорий. В этой серии статей я ограничусь только четырьмя из них, тех, которые касаются обычного бесцветного анодирования алюминиевых профилей. Дефекты цветного анодирования требуют отдельного разговора.

Тип 1Полосчатость, связанная с прессованием и качеством слитков. Это все дефекты анодированных алюминиевых профилей, которые связаны с поперечной или продольной неоднородностью свойств материала (микроструктуры, химического состава, степени деформации). Эта неоднородность проявляется в виде продольных или поперечных полос на алюминиевых профилях с неоднородностью цвета или отражательной способности анодированной поверхности.
См. Анодирование алюминиевых профилей: дефекты 1.1-1.3 
Анодирование алюминиевых профилей: дефекты 1.4-1.6

Тип 2Полосчатость, связанная с механической подготовкой поверхности алюминиевых профилей перед анодированием, шлифовкой или полировкой.

Тип 3Коррозионные дефекты — дефекты анодирования алюминиевых профилей от воздействия различных видов коррозии: трения, общей, щелочной, кислотной, гальванической, хлоридной.

См. Анодирование алюминиевых профилей: дефекты 3.1-3.4 
Анодирование алюминиевых профилей: дефекты 3.5-3.7
Анодирование алюминиевых профилей: дефекты 3.8 и 3.9 

Тип 4Неоднородность внешнего вида анодированных алюминиевых профилей, отличная от «полосчатости» и «коррозионных дефектов». Это — пятна, «разводы», «блестки» и тому подобные «неполосчатые» дефекты с причинами на различных этапах технологии: от выхода из пресса до анодирования и окрашивания.

Каждый дефект имеет одного или двух «виновников» их возникновения – литейщика, прессовщика или анодировщика. Для каждого дефекта важно знать, на каком из производственных этапов он зарождается и на каком однозначно проявляется.

Источники дефектов анодирования

Конечно, перед анодировщиком за дефекты алюминиевых профилей прессового происхождения, даже если их «первоисточник» находится в слитке-столбе, должен отвечать прессовщик. Он уже, в свою очередь может предъявлять претензии к литейщику, менять его и/или ужесточать входной контроль слитков. Например, дефекты типа  «полосчатость» могут иметь свои причины как у литейщика, например, из-за слишком толстого сегрегационного (или инверсного) поверхностного слоя слитка и недостаточной гомогенизации, так и у прессовщика — из-за слишком неравномерного  течения металла через матрицу, смешивания в матрице различных сплавов или чрезмерно тонкого пресс-остатка. Дефекты типа «полосчатость» может привнести и анодировщик — при чрезмерной механической обработке поверхности перед анодированием.

Производитель анодного покрытия обязан контролировать условия доставки алюминиевых профилей, их внутри- и междуцеховых перемещений, а также их хранения до и после анодирования. Дефекты могут возникать и в процессе самого анодирования, если нарушается его технология, например, слабо контролируется состав рабочих и промывочных ванн.

В большинстве случаев дефект анодирования нельзя  обнаружить пока алюминиевый профиль не выйдет из линии анодирования, и процесс будет полностью завершен. К этому моменту на изготовление этого дефектного профиля уже безвозвратно потрачены материальные,  энергетические и людские ресурсы, а исправить дефекты, как правило, уже невозможно. Поэтому важно понимать, что для обеспечения  высокого качества необходимо тесное сотрудничество производителей анодированного профиля на всех этапах его изготовления: у литейщика, у прессовщика и у анодировщика.

Источник: Barry R. Ellard, Aluminum Extrusion Technology, 2000

Запись опубликована в рубрике Дефекты анодирования. Добавьте в закладки постоянную ссылку.