что такое технологическая плакировка алюминия

Плакировка алюминиевых листов

Технологическая плакировка алюминиевых листов Б

С данной плакировкой существует масса заблуждений! Технологическая плакировка практически не влияет на антикоррозийную стойкость алюминиевых листов! И если нормальная плакировка (читайте ниже) обязательный элемент антикоррозийной защиты дюралевых листов, то для листов из сплавов с высоким содержанием магния просто Особенность технологии! То есть листы Амг6М (или 1561М) по коррозийно стойкости ничем не отличаются от листов Амг6БМ (1561БМ). Для алюминиевых листов с технологической плакировкой, которая обозначается литерой «Б», толщина плакирующего слоя составляет 1,5% на каждой стороне листа от фактической толщины листа.

Нормальная плакировка алюминиевых листов А

Для антикоррозийной защиты алюминиевых листов делается нормальная плакировка. Нормальная плакировка обозначаются литерой «А». При нормальной плакировке листов алюминия толщина плакирующего слоя составляет 2,0% на каждой стороне листа от толщины листа при толщине листов свыше 1,9 мм. Если листы алюминия имеют толщину менее 1,9 мм — толщина плакировки составляет 4,0%. Практически всегда по умолчанию делается нормальная плакировка у дюралевых листов поскольку, без покрытия их коррозинйая стойкость особенно после термообработки недостаточна.

Улучшенная плакировка алюминиевых листов У

Для улучшенной антикоррозийной защиты алюминиевых листов ГОСТом также предусмотрен вариант с утолщенной плакировкой «У», при этом толщина плакирующего слоя составляет уже 8,0% для листов от 0,5 мм до 1,9 мм. Для листов толщиной от 1,9 мм до 4,0 мм толщина плакировки «У» составляет 4,0%.

Также можете изучить материалы

В Невской Алюминиевой Компании Вы можете купить со склада в Петербурге различные виды алюминиевого проката:

В Невской Алюминиевой Компании Вы можете купить алюминий со склада в Петербурге или заказать доставку по России.

Источник

Что такое плакирование и как оно проводится

Плакирование — это технологический процесс, при котором различные слои металлов соединяют друг с другом с помощью высокого давления или температур. Чтобы защитить основу от воздействия коррозийных процессов, наносится дополнительный лист металла

Плакирование

Что такое плакирование

Не многие люди, начинающие заниматься металлургией, знают особенности плакирования. Это технологический процесс, который подразумевает под собой нанесения защитного металлического покрытия на основу. Для этого применяется метод горячей прокатки. С его помощью можно не только нанести дополнительное защитное покрытие, но и укрепить верхние слои основной детали. Чаще всего, плакированию подвергаются стали, которые подвержены влиянию коррозии. Обработке подлежат сплавы не устойчивые к воздействию кислот и щелочей.

Плакированная сталь, покрытая металлическим слоем, называется биометаллом. Она защищена от воздействия факторов окружающей среды, а также воздействия органических кислот. В качестве защиты может использоваться титан, никель, нержавеющая сталь, серебро, медь, золото, молибден.

После проведения обработки в характеристиках обрабатываемого изделия наблюдаются такие изменения:

Однако у этого технологического процесса есть и недостатки:

Плакирование — это «удешевленный» способ защиты материалов от коррозии. Заготовка может покрываться с разных сторон разными металлами. Например, с одной стороны закрепляют молибден, а с другой цинк. Таким образом можно увеличить показатель износоустойчивости заготовки с одной стороны и защитить её от разрушительного воздействия кислот с другой.

Для чего и где применяется?

Поскольку плакированный металл устойчив к развитию коррозии, его используют для изготовления деталей, соприкасающихся с жидкостями. С помощью плакирования обрабатываются детали, на которые будет приходится повышенное механическое воздействие. Связано это с тем, что после нанесения защитного покрытия, увеличивается показатель износоустойчивости. Таким образом можно защитить механизмы дешёвыми материалами и сэкономить на покупке цельных изделий из дорогостоящих металлов или сплавов.

Этот вид обработки популярен в ювелирном деле в тех случаях, когда на серебряное украшение требуется нанести золото. Оно применяется при чеканке монет. Детали после плакирования используются при создании ядерных реакторов.

Двухслойные стали популярны в судостроении. Если при обшивке каркаса корабля используется сталь или дюралюминий, то дополнительно этот материал покрывается алюминием, нержавеющей сталью или другими металлами с высокими антикоррозийными показателями.

Плакирование металла

Технология нанесения защитного покрытия разделяется на два метода:

Толщину покрытия мастер выбирает в зависимости от того, насколько нужно изменить характеристики материала.

Особенности

Лучшим материалом для проведения обработки считается сталь, покрытая слоем алюминия. С помощью специального оборудования мастер наносит защитное покрытие методом распыления на рабочую поверхность. Производится этот процесс с помощью кислородной горелки. Чтобы увеличить эффективность метода нанесения, требуется использовать плазмотрон. Надёжно закрепить защитный слой помогает процесс диффузного отжига. При его проведении заготовка подвергается термической обработке при температуре до 950 градусов по Цельсию. Во время этого процесса атомы железа и алюминия вступают в реакцию и образуют плёнку, которая защищает поверхность от образования ржавчины.

Толщина дополнительного слоя может занимать от 3 до 40% от общей толщины заготовки. Оптимальная толщина для защиты от воздействия от факторов окружающей среды — 0.15 мм.

Плакирование считается дополнительным процессом в металлообработке, который позволяет бюджетным способом защитить металлическую поверхность от коррозийного разрушения. Наносится слой металла как с одной, так и с двух сторон заготовки. Это позволяет увеличивать различные характеристики рабочих поверхностей в независимости друг от друга.

Источник

Плакирование алюминия что это такое

Плакировка листов из алюминия и алюминиевых сплавов

Механизм коррозионной защиты алюминия и сплавов алюминия

Выбор сплава для плакировки

Коррозионные потенциалы плакировки и сердцевины сплава определяют материал для плакировки, которая должна быть анодом по отношению к сердцевине для осуществления ее электрохимической защиты. Концентрация меди в твердом растворе задает электродный потенциал алюминиевомедных сплавов. Увеличение содержания меди в твердом растворе снижает его анодный потенциал. Чистый алюминий является анодом относительно Аl-Сu-Mg сплавов в естественно состаренных состояниях, величина его анодного потенциала составляет около 0,154 В. Технически чистый алюминий используется для покрытия большинства плакированных листов и плит из сплавов Аl-Сu-Mg: Д16, Д1, 2024, 2017. Увеличение концентрации цинка в твердом растворе повышает анодный потенциала сплава, а Mg₂Si и марганец не оказывают существенного влияния. Сплав 7072 (Аl-1% Zn) имеет более высокий анодный потенциал, чем чистый алюминий, и применяется для плакировки полуфабрикатов из сплавов АМц, В95, АД33, 3003, 6061, 7075 и других. Наиболее широко используемыми плакированными полуфабрикатами являются листы и плиты, хотя с плакировкой выпускают также проволоку, трубы и др.

Марка сплаваЛегирующие компонентыПримеси, не болееAlZnFeSiCuMnZnTiMgПрочие примесиСумма допустимых примесейКаждая в отдельностиСуммаД1А,
Д16А,
Д16Б,
Д16У.
АМг6Б,
АМг6У,
ВД1А,
ВД1Б.
АКМБ,
АКМАНе менее
99,30—0,300,300,020,0250,10,150,050,02—0,70В95А,
В95—2А,
В95—2Б,
В95—1АОсновной компонент0,9-1,30,30,3—0,025—0,15—0,050,1—

Создания плакировочного слоя

Для создания плакировочного слоя на отфрезерованную поверхность сляба накладывается слой материала плакировки соответствующей толщины. Последущая горячая прокатка заготовки приваривает плакировочный лист к поверхности сляба. При изготовлении плакированных полуфабрикатов температура и продолжительность термической обработки должны быть установлены минимальными во избежание диффузии легирующих элементов из сердцевины в плакирующий слой. Это особенно важно для дюралюминиевых (серия 2ХХХ в международной маркировке) сплавов, поскольку диффузия меди в плакировку снижает ее анодный потенциал, и менее существенно для сплавов с цинком и магнием, так как эти элементы увеличивают анодный потенциал плакировки. Толщина плакирующего слоя определяется в основном конечной толщиной детали. При условии одинаковой защиты процент плакировки для тонких деталей больше, чем для толстых.

Примеры защиты от коррозии

Плакированные алюминиевые сплавы имеют максимальное сопротивление сквозной точечной (питтинговой) коррозии, поскольку питтинговые поражения не достигают сердцевины, а также минимальную потерю прочности при длительных выдержках в коррозионных атмосферах. Срок службы в агрессивной водной среде без сквозной коррозии для кухонной посуды, изготовленной из листа сплава 3003 (АМц) с 5 %-ной плакировкой сплавом 7072(Аl ̵ 1 % Zn), в 5̵10 раз больше, чем для неплакированного сплава 3003 (АМц) в такой же воде. Плакированный сплав 3004 использовали для кровельного покрытия и стен ангара в Лонг-Биче (порт в Центральной Америке). После 33 лет эксплуатации глубина точечной коррозии не выходила за пределы плакирующего слоя 6 мкм). Плакирование тонкостенных труб (толщина стенки 1,5 мм), используемых в ирригационных и дренажных системах, значительно увеличивает срок их службы в агрессивных водных средах.

Плакировка алюминиевых листов

Плакировка — это покрытие тонким слоем чистого алюминия алюминиевых листов или плит. Основное назначение плакировки алюминиевых листов — дополнительная антикоррозийная защита. Но существуют разные виды плакировки, которые обозначаются различными литерами. Для плакировки алюминиевых листов Д16А, Д16Б, Д16У, АМг6Б, применяют алюминий с химическим составом содержащим не менее 99,30% Al. При этом поверхность алюминиевых листов с нормальной и утолщенной плакировкой не должна иметь участков без плакировки.

Технологическая плакировка алюминиевых листов Б

С данной плакировкой существует масса заблуждений! Технологическая плакировка практически не влияет на антикоррозийную стойкость алюминиевых листов! И если нормальная плакировка (читайте ниже) обязательный элемент антикоррозийной защиты дюралевых листов, то для листов из сплавов с высоким содержанием магния просто Особенность технологии! То есть листы Амг6М (или 1561М) по коррозийно стойкости ничем не отличаются от листов Амг6БМ (1561БМ). Для алюминиевых листов с технологической плакировкой, которая обозначается литерой «Б», толщина плакирующего слоя составляет 1,5% на каждой стороне листа от фактической толщины листа.

Нормальная плакировка алюминиевых листов А

Для антикоррозийной защиты алюминиевых листов делается нормальная плакировка. Нормальная плакировка обозначаются литерой «А». При нормальной плакировке листов алюминия толщина плакирующего слоя составляет 2,0% на каждой стороне листа от толщины листа при толщине листов свыше 1,9 мм. Если листы алюминия имеют толщину менее 1,9 мм — толщина плакировки составляет 4,0%. Практически всегда по умолчанию делается нормальная плакировка у дюралевых листов поскольку, без покрытия их коррозинйая стойкость особенно после термообработки недостаточна.

Улучшенная плакировка алюминиевых листов У

Для улучшенной антикоррозийной защиты алюминиевых листов ГОСТом также предусмотрен вариант с утолщенной плакировкой «У», при этом толщина плакирующего слоя составляет уже 8,0% для листов от 0,5 мм до 1,9 мм. Для листов толщиной от 1,9 мм до 4,0 мм толщина плакировки «У» составляет 4,0%.

Также можете изучить материалы

В Невской Алюминиевой Компании Вы можете купить со склада в Петербурге различные виды алюминиевого проката:

В Невской Алюминиевой Компании Вы можете купить алюминий со склада в Петербурге или заказать доставку по России.

Cклад Невской Алюминиевой Компании расположен по адресу Лиговский пр. д. 266, недалеко от станции метро «Московские Ворота», рядом грузовая магистраль — Витебский проспект, выезды на ЗСД и КАД.
Документы на погрузку выдаются на месте.

Технология плакирования металлов

Плакирование металлов — это покрытие деталей тонким слоем другого металла. Краткое описание технологии и методов плакирования. Применение в электротехнике, строительстве, изготовлении художественных изделий и для антикоррозионной защиты.

Плакирование металлов — это покрытие поверхностей деталей равномерным слоем другого металла посредством сильного сжатия и пластической деформации. В основе этой технологии лежит хорошо известный метод холодной сварки, при котором соединение металлических деталей происходит путем создания атомарных связей между их металлическими поверхностями без взаимного проникновения соединяемых материалов друг в друга. Чаще всего плакирование применяют для создания защитных, контактных или декоративных слоев различных металлов на изделиях из конструкционной и нержавеющей стали, а также меди, алюминия и их сплавов.

Медное покрытие на кухонной утвари из нержавейки, омедненные провода и контакты из стали и алюминия, «никелевые» и «латунные» монеты — все это производится с применением технологии плакирования.

Суть и описание процесса плакирования

Вне зависимости от того, каким методом осуществляется сжатие материалов, процесс плакирования изделия в общем виде состоит из следующих этапов:

Плакирование применяют для покрытия как штучных, так и погонных изделий (лента, труба, пруток). При этом используются различные виды специализированного кузнечно-прессового оборудования (штамповочное, экструзионное и прокатное), а также установки для сварки взрывом и лазерные аппараты. Поэтому технологические процессы нанесения плакировки могут быть как циклическими, так и непрерывными.

В зависимости от производственных задач при плакировании может обрабатываться до пяти-шести слоев металла (вместе с основными), при этом толщина плакирующих слоев может составлять от десятых до единиц миллиметров.

Следует также отметить, что важным условием плакирования является сочетаемость металлов основы и плакирующего слоя, которая зависит от однородности их кристаллических решеток.

Методы плакирования

Для придания металлам пластичности в некоторых случаях их разогревают до заданной температуры с использованием СВЧ-излучателей.

Одна из новейших разработок в области плакирования металлов — это нанесение покрытия на основу с помощью лазерных технологий. В рабочей головке такой установки металлический порошок подается непосредственно в лазерный луч, плавится и в виде направленной струи жидкого металла поступает на поверхность заготовки.

Назначение и сферы применения

Омедненная стальная проволока широко применяется в антеннах с большими пролетами, грозозащитных сетках и разрядниках, а также в качестве присадочного материала в сварочных полуавтоматах MIG/MAG. А покрытые медью алюминиевые провода легко паяются, намного дешевле медных, имеют значительно меньший вес и практически такую же проводимость на высоких частотах (это достигается за счет скин-эффекта). Их массово используют в звуковых катушках наушников и динамиков, а также в высокочастотных коаксиальных кабелях и антеннах.

В качестве декоративного и защитного покрытия плакирование применяют при производстве материалов для стеновых панелей и крыш, кухонной посуды, масляных радиаторов, контактов электротехнических приборов и многого другого. Эту технологию также массово применяют при изготовлении монет. При этом чаще всего используется покрытие стали медно-никелевыми сплавами (как в российской пятирублевой монете) или латунью. В художественном производстве часто используют покрытие металлов сусальным золотом, что также относится к технологии плакирования.

Одним из интересных примеров применения этой технологии является покрытие изделий из алюминиевых сплавов чистым алюминием. А какие оригинальные примеры плакирования знаете вы? Поделитесь, пожалуйста, своей информацией в отзывах к этой статье.

Источник

Что такое технологическое плакирование алюминия

Плакировка алюминиевых листов

Плакировка — это покрытие тонким слоем чистого алюминия алюминиевых листов или плит. Основное назначение плакировки алюминиевых листов — дополнительная антикоррозийная защита. Но существуют разные виды плакировки, которые обозначаются различными литерами. Для плакировки алюминиевых листов Д16А, Д16Б, Д16У, АМг6Б, применяют алюминий с химическим составом содержащим не менее 99,30% Al. При этом поверхность алюминиевых листов с нормальной и утолщенной плакировкой не должна иметь участков без плакировки.

Технологическая плакировка алюминиевых листов Б

С данной плакировкой существует масса заблуждений! Технологическая плакировка практически не влияет на антикоррозийную стойкость алюминиевых листов! И если нормальная плакировка (читайте ниже) обязательный элемент антикоррозийной защиты дюралевых листов, то для листов из сплавов с высоким содержанием магния просто Особенность технологии! То есть листы Амг6М (или 1561М) по коррозийно стойкости ничем не отличаются от листов Амг6БМ (1561БМ). Для алюминиевых листов с технологической плакировкой, которая обозначается литерой «Б», толщина плакирующего слоя составляет 1,5% на каждой стороне листа от фактической толщины листа.

Нормальная плакировка алюминиевых листов А

Для антикоррозийной защиты алюминиевых листов делается нормальная плакировка. Нормальная плакировка обозначаются литерой «А». При нормальной плакировке листов алюминия толщина плакирующего слоя составляет 2,0% на каждой стороне листа от толщины листа при толщине листов свыше 1,9 мм. Если листы алюминия имеют толщину менее 1,9 мм — толщина плакировки составляет 4,0%. Практически всегда по умолчанию делается нормальная плакировка у дюралевых листов поскольку, без покрытия их коррозинйая стойкость особенно после термообработки недостаточна.

Улучшенная плакировка алюминиевых листов У

Для улучшенной антикоррозийной защиты алюминиевых листов ГОСТом также предусмотрен вариант с утолщенной плакировкой «У», при этом толщина плакирующего слоя составляет уже 8,0% для листов от 0,5 мм до 1,9 мм. Для листов толщиной от 1,9 мм до 4,0 мм толщина плакировки «У» составляет 4,0%.

Также можете изучить материалы

В Невской Алюминиевой Компании Вы можете купить со склада в Петербурге различные виды алюминиевого проката:

В Невской Алюминиевой Компании Вы можете купить алюминий со склада в Петербурге или заказать доставку по России.

Cклад Невской Алюминиевой Компании расположен по адресу Лиговский пр. д. 266, недалеко от станции метро «Московские Ворота», рядом грузовая магистраль — Витебский проспект, выезды на ЗСД и КАД.
Документы на погрузку выдаются на месте.

Плакировка листов из алюминия и алюминиевых сплавов

Механизм коррозионной защиты алюминия и сплавов алюминия

Выбор сплава для плакировки

Коррозионные потенциалы плакировки и сердцевины сплава определяют материал для плакировки, которая должна быть анодом по отношению к сердцевине для осуществления ее электрохимической защиты. Концентрация меди в твердом растворе задает электродный потенциал алюминиевомедных сплавов. Увеличение содержания меди в твердом растворе снижает его анодный потенциал. Чистый алюминий является анодом относительно Аl-Сu-Mg сплавов в естественно состаренных состояниях, величина его анодного потенциала составляет около 0,154 В. Технически чистый алюминий используется для покрытия большинства плакированных листов и плит из сплавов Аl-Сu-Mg: Д16, Д1, 2024, 2017. Увеличение концентрации цинка в твердом растворе повышает анодный потенциала сплава, а Mg₂Si и марганец не оказывают существенного влияния. Сплав 7072 (Аl-1% Zn) имеет более высокий анодный потенциал, чем чистый алюминий, и применяется для плакировки полуфабрикатов из сплавов АМц, В95, АД33, 3003, 6061, 7075 и других. Наиболее широко используемыми плакированными полуфабрикатами являются листы и плиты, хотя с плакировкой выпускают также проволоку, трубы и др.

Марка сплаваЛегирующие компонентыПримеси, не болееAlZnFeSiCuMnZnTiMgПрочие примесиСумма допустимых примесейКаждая в отдельностиСуммаД1А,
Д16А,
Д16Б,
Д16У.
АМг6Б,
АМг6У,
ВД1А,
ВД1Б.
АКМБ,
АКМАНе менее
99,30—0,300,300,020,0250,10,150,050,02—0,70В95А,
В95—2А,
В95—2Б,
В95—1АОсновной компонент0,9-1,30,30,3—0,025—0,15—0,050,1—

Создания плакировочного слоя

Для создания плакировочного слоя на отфрезерованную поверхность сляба накладывается слой материала плакировки соответствующей толщины. Последущая горячая прокатка заготовки приваривает плакировочный лист к поверхности сляба. При изготовлении плакированных полуфабрикатов температура и продолжительность термической обработки должны быть установлены минимальными во избежание диффузии легирующих элементов из сердцевины в плакирующий слой. Это особенно важно для дюралюминиевых (серия 2ХХХ в международной маркировке) сплавов, поскольку диффузия меди в плакировку снижает ее анодный потенциал, и менее существенно для сплавов с цинком и магнием, так как эти элементы увеличивают анодный потенциал плакировки. Толщина плакирующего слоя определяется в основном конечной толщиной детали. При условии одинаковой защиты процент плакировки для тонких деталей больше, чем для толстых.

Примеры защиты от коррозии

Плакированные алюминиевые сплавы имеют максимальное сопротивление сквозной точечной (питтинговой) коррозии, поскольку питтинговые поражения не достигают сердцевины, а также минимальную потерю прочности при длительных выдержках в коррозионных атмосферах. Срок службы в агрессивной водной среде без сквозной коррозии для кухонной посуды, изготовленной из листа сплава 3003 (АМц) с 5 %-ной плакировкой сплавом 7072(Аl ̵ 1 % Zn), в 5̵10 раз больше, чем для неплакированного сплава 3003 (АМц) в такой же воде. Плакированный сплав 3004 использовали для кровельного покрытия и стен ангара в Лонг-Биче (порт в Центральной Америке). После 33 лет эксплуатации глубина точечной коррозии не выходила за пределы плакирующего слоя 6 мкм). Плакирование тонкостенных труб (толщина стенки 1,5 мм), используемых в ирригационных и дренажных системах, значительно увеличивает срок их службы в агрессивных водных средах.

Технология плакирования металлов. Производство биметаллов.

Нанесение покрытий имеет двоякие цели для улучшения коррозионной стойкости и декоративного вида или, например, износостойкости и коррозионной стойкости.

Суть и описание процесса плакирования

Вне зависимости от того, каким методом осуществляется сжатие материалов, процесс плакирования изделия в общем виде состоит из следующих этапов:

Плакирование применяют для покрытия как штучных, так и погонных изделий (лента, труба, пруток). При этом используются различные виды специализированного кузнечно-прессового оборудования (штамповочное, экструзионное и прокатное), а также установки для сварки взрывом и лазерные аппараты. Поэтому технологические процессы нанесения плакировки могут быть как циклическими, так и непрерывными.

В зависимости от производственных задач при плакировании может обрабатываться до пяти-шести слоев металла (вместе с основными), при этом толщина плакирующих слоев может составлять от десятых до единиц миллиметров.

Следует также отметить, что важным условием плакирования является сочетаемость металлов основы и плакирующего слоя, которая зависит от однородности их кристаллических решеток.

Технология плакирования металлов

Плакирование металлов — это покрытие поверхностей деталей равномерным слоем другого металла посредством сильного сжатия и пластической деформации. В основе этой технологии лежит хорошо известный метод холодной сварки, при котором соединение металлических деталей происходит путем создания атомарных связей между их металлическими поверхностями без взаимного проникновения соединяемых материалов друг в друга. Чаще всего плакирование применяют для создания защитных, контактных или декоративных слоев различных металлов на изделиях из конструкционной и нержавеющей стали, а также меди, алюминия и их сплавов.

Медное покрытие на кухонной утвари из нержавейки, омедненные провода и контакты из стали и алюминия, «никелевые» и «латунные» монеты — все это производится с применением технологии плакирования.

Методы плакирования

Для создания плакирующего слоя методом сжатия используют хорошо известные технологические методы и традиционное оборудование. Основные среди них:

Для придания металлам пластичности в некоторых случаях их разогревают до заданной температуры с использованием СВЧ-излучателей.

Одна из новейших разработок в области плакирования металлов — это нанесение покрытия на основу с помощью лазерных технологий. В рабочей головке такой установки металлический порошок подается непосредственно в лазерный луч, плавится и в виде направленной струи жидкого металла поступает на поверхность заготовки.

Назначение и сферы применения

Одним из главных направлений использования метода плакирования является создание изделий из металла с улучшенными электротехническими характеристиками. Плакированная медью сталь имеет лучшую по сравнению с базовым металлом проводимость и способность к пайке, сохраняя при этом все свои прочностные характеристики. Из этого материала изготавливают шины заземления, отводы от медных проводных линий к металлическим конструкциям, шины громоотводов, внутренних проводников коаксиальных кабелей.
Омедненная стальная проволока широко применяется в антеннах с большими пролетами, грозозащитных сетках и разрядниках, а также в качестве присадочного материала в сварочных полуавтоматах MIG/MAG. А покрытые медью алюминиевые провода легко паяются, намного дешевле медных, имеют значительно меньший вес и практически такую же проводимость на высоких частотах (это достигается за счет скин-эффекта). Их массово используют в звуковых катушках наушников и динамиков, а также в высокочастотных коаксиальных кабелях и антеннах.

В качестве декоративного и защитного покрытия плакирование применяют при производстве материалов для стеновых панелей и крыш, кухонной посуды, масляных радиаторов, контактов электротехнических приборов и многого другого. Эту технологию также массово применяют при изготовлении монет. При этом чаще всего используется покрытие стали медно-никелевыми сплавами (как в российской пятирублевой монете) или латунью. В художественном производстве часто используют покрытие металлов сусальным золотом, что также относится к технологии плакирования.

Одним из интересных примеров применения этой технологии является покрытие изделий из алюминиевых сплавов чистым алюминием. А какие оригинальные примеры плакирования знаете вы? Поделитесь, пожалуйста, своей информацией в отзывах к этой статье.

Особенности проектирования деталей из алюминия подлежащих гальванопокрытию

Современная металлургическая промышленность производит огромное количество различных сплавов алюминия. Все их можно условно разделить на деформируемые и литейные. Выбор конкретного сплава при изготовлении деталей, как правило, обосновывается его физико-механическими свойствами и ценой.

Конструктора обычно интересуют:

• Свойства сплава, обеспечивающие наиболее легкую обработку исходного материалавыбраннымметодом. Очевидно, например, что одни виды алюминия легко льются, другие — точатся, третьи — хорошо подвергаются экструзии с получением профиля. • Свойства готовых изделий, полученных из определенного сплава. Например, сплав Д16Т — твердый, что важно для корпусных деталей, в то время как технически чистый алюминий — очень мягкий и пластичный. • Стоимость сплава и его доступность.

К сожалению, немногие при выборе сплава во время проектирования деталей обращают внимание на его способность к гальваническому покрытию. А между тем невнимательность в этом вопросе часто приводит к тому, что уже изготовленные детали просто невозможно покрыть и вся работа идет насмарку. Как же правильно выбрать алюминий под гальванику и какие тонкости процесса следует учесть при проектировании деталей? Для начала следует рассмотреть номенклатуру и особенности строения алюминиевых сплавов (подробно номенклатура представлена в ГОСТ 4784-97).

Деформируемые сплавы можно разделить на высокопрочные, среднепрочные и низкопрочные.

К высокопрочным деформируемым сплавам алюминия относятся дюрали (Д), содержащие в качестве легирующих добавок медь, марганец, магний, кремний, железо.Типичный пример — сплав Д16. Основной легировкой в нем является медь, образующая с алюминием интерметаллиды. Кроме этого, к классу высокопрочных можно отнести сплавы типа В, содержащие цинк, медь, магний и марганец — например, В95, а также высоколегированные магналии.

(среднелегированный магналий, авиаль) содержат магний и кремний.

Неупрочняемые сплавы алюминия (АМг или АМц)содержат магний, марганец или оба этих элемента вместе.

Среди
литейных сплавов
следует выделить АК и АЛ (силумин). Главная особенность их состава — большой процент кремния в сплаве, до 14%.

Алюминиевые заготовки из сплавов, не отличающихся высокой коррозионной стойкостью, защищают поверхностным слоем — плакировкой, обычно чистым алюминием. Иногда это может быть слой иного материала, например, ЛКП.Плакировочный слой может различаться по толщине. Более тонкий слой, представляющий меньшие трудности при покрытии, обозначается буквой Б, более толстый — А.

Теперь рассмотрим под какие гальванические операции в принципе может идти алюминий. По сути, здесь может быть два основных варианта:

• Нанесение металлического покрытия (никелирование, лужение, серебрение, меднение, хромирование и пр.).

Анодирование алюминия применяется для защиты от коррозии, повышения микротвердости, улучшения внешнего вида, грунтования под окраску, электроизоляции и т.д.

Никелирование создает высокодекоративный блестящий слой, устойчивый в щелочах при любой их концентрации и температуре (чистый алюминий в щелочах легко растворяется).

Оловянирование (лужение) обеспечивает паяемость и возможность безопасного сопряжения алюминия с деталями из меди.

Серебрение и меднение улучшает электропроводность и снижает переходное сопротивление в электроконтактах.

Выделим общие особенности алюминия, которые могут влиять как на качество анодировки, так и на качество металлизации:

• Чем больше в сплаве легирующих компонентов, тем хуже он покрывается. Значительные трудности создает наличие в сплаве кремния. Для высококремнистых сплавов гальванопокрытие практически невозможно.

• Сплавы АЛ (силумины) очень сложно покрыть и невозможно качественно перепокрыть, т.е. необходимо при проектировании закладывать некоторый процент невозвратного брака с гальваники.

• Плакировка — проблема для гальваники. Самую большую трудность плакировка представляет для металлизации — практически всегда по ней покрытие будет отслаиваться, иногда — не сразу, а после длительного хранения или при пайке.Тонкая технологическая плакировка (обозначается Б) обычно удаляется при штатной подготовке поверхности алюминия, толстая (А) — не всегда. Кроме этого, плакировочный слой неоднороден по толщине. Также он может повреждаться и удаляться при изготовлении деталей. В результате может сложиться ситуация, когда часть детали свободна от плакировки, а часть — нет. За время удаления толстого плакировочного слоя при травлении чистая поверхность может сильно повредиться. К сожалению, визуально не всегда бывает возможно определить где плакировка уже снята, а где — нет. Желательно, таким образом, под гальванику изготавливать детали из неплакированного алюминия, либо предварительно удалять внешний слой механически на 2,5-3% толщины заготовки или более.

• Нельзя покрывать детали из алюминия наглухо сопряженные с деталями из других металлов (сталь, латунь, медь и т.д.). В этом случае неалюминиевые детали повредятся. Перед покрытием такие детали нужно разъединить. Также нежелательно покрывать детали, состоящие одновременно из нескольких сплавов алюминия.

• Нежелательно наличие большого количества глухих (особенно резьбовых) отверстий. Т.к. все гальванические операции проходят в растворах, то эти растворы легко затекают в глухие отверстия и очень неохотно их покидают по завершении процессов. Зачастую остатки электролита могут оставаться в отверстиях внешне совершенно сухой детали и вытекать оттуда через определенное время (иногда уже после упаковки), образуя потеки и вызывая сильное повреждение какпокрытиятак и самой детали. 2. Выбор сплава алюминия под анодирование.

Особенностью процесса анодирования является тот факт, что оксидное покрытие не наносится извне, а образуется из верхнего слоя алюминия или его сплава. Следовательно, в процессе участвует не только сам алюминий, но и легирующие компоненты. При этом они могут: • Растворяться и переходить в электролит. Такими элементами являются, например, медь, железо, магний, образующие интерметаллические соединения с алюминием.

• Оксидироваться встраиваться в структуру оксидной пленки, изменяя ее цвет, физические и химические свойства. Таким свойством обладает титан.

• Оставаться индифферентными, выделяясь в виде шламапо мере продвижения оксидной пленки вглубь детали. Такой шлам может как захватываться оксидной пленкой, так и образовывать плохо сцепленный мажущийся слой на поверхности детали. Типичный пример — кремний, в избытке присутствующий в литейных сплавах.

На этих особенностях поведения примесей в сплавах алюминия и основывается выбор материала под анодирование:

• Лучше всего анодируется технически чистый алюминий.

• Сплавы алюминия, содержащие медь, магний, железо, марганец после анодирования становятся более шероховатыми, одновременно с этим они лучше наполняются в красителях (получаемый цвет более насыщенный) и лучше сцепляютсяс лакокрасочными покрытиями.

• На цвет анодной пленки влияет структура металла. В местах с механическими повреждениями процесс идет быстрее и, соответственно, цвет пленки может быть более темным. Такими «очагами» могут быть царапины и места реза, а на отпескоструенной поверхности пленка вообще может получиться хаотично пятнистой. Часто бывает, что после гидроабразивной резки листовой детали при анодировании внешняя поверхность получается значительно светлее, чем место реза, что, при незнании особенностей процесса, можно принять за брак.

• При анодировании желательно наличие на деталях технологической площадки для монтажа на подвески (отверстие с резьбой, отверстие без резьбы, хвост, шпилька и т.д.). Просто завесить детали на крючки (как при металлизации) нельзя — анодироваться будет сам крючок, а не деталь. Необходимо создавать настолько плотный электроконтакт, чтобы под него не мог попасть электролит.Поэтому тяжелые детали (от 1 кг при 1 токоподводе) лучше анодируются, т.к. уже своим весом создают хороший контакт с подвеской. Легкие детали, особенно метизы, всегда требуют проектирования и изготовления специальной оснастки из титана. Без нее анодирование либо невозможно, либо идет с холостым ходом ванны до 90%.

• Анодирование насыпью (по аналогии с оцинковкой) невозможно.

• Тонкие и легкие алюминиевые пластинки невозможно покрывать внавязку — в месте контакта обязательно будет происходить деформация детали.

• Нежелательно анодировать деталь, состоящую из разных сплавов алюминия. Различные сплавы имеют разную структуру, теплопроводность, химическую стойкость. Все это может привести к разному режиму анодирования на разных частях одной детали, перераспределению электрического тока по поверхности и невозвратному браку.

• При необходимости детали следует термообрабатывать до анодирования, т.к. анодную пленку нежелательно нагревать выше 100оС.

• Толстые анодные пленки (19,5-25 мкм за 1 час процесса) образуются на технически чистом алюминии и сплавах АД1, Д16, В95, Д20, АМг, АМц, АЛ2, АЛ8. Тонкие (7,6-8,5 мкм за 1 час процесса) — на Д1, АЛ7.

3. Выбор сплава алюминия под металлизацию.

Нанесение металлического покрытия на алюминий — задача с одной стороны более сложная, чем анодирование, с другой стороны — более простая. Сложность состоит в том, что алюминий мгновенно пассивируется на воздухе очень тонкой оксидной пленкой, которая не дает покрытию прочно сцепиться с основой. После стравливания этой пленки и промывки детали она тут же образуется вновь. С другой стороны, при металлизации алюминия не предъявляются столь жесткие требования к прочности электроконтакта детали с подвеской.

Какие же есть особенности металлизации алюминия?

• Как и при анодировании, чем меньше в сплаве примесей, тем лучше сцепление покрытия с основой. Однако, при металлизации это правило имеет большее значение. Становится важным не только состав и структура сплава, но и распределение легирующих компонентов по поверхности (часто неравномерное распределение возникает при горячей прокатке), наличие микродефектов, пористость материала и пр. Любая неоднородность или пора может стать очагом коррозии под покрытием (например, за счет окклюзии электролита) и привести к появлению отслоений.

• Деталь не должна содержать открытых глухих отверстий с глубиной более полутора своих диаметров D. При нарушении этого правила будет происходить растрав поверхности в глубине отверстия, особенно пострадает резьба. Вытекающие из отверстий растворы и продукты коррозии, скорее всего, вызовут отслоение покрытия вокруг отверстий. Величина 1,5D относительна, для некоторых процессов металлизации она может приближаться к 2D, для других — стремиться к минимуму. В идеале глухих отверстий быть не должно или они должны быть прочно закрыты болтами-заглушками. Особенно опасно меднение алюминиевых заготовок с глухими отверстиями, т.к. электролит сернокислого меднения крайне агрессивен к алюминию.

• Недопустимо высокое содержание кремния. При подготовительных операциях тонкий слой кремнистого шлама может оставаться на покрываемой поверхности в виде плохо сцепленного с основой порошка. Гальванопокрытие будет садиться на этот порошок и, в большинстве случаев, отслаиваться сразу или со временем.

• Часто при металлизации алюминия используется подслой из сплава никель-фосфор, осаждаемый из горячего раствора с температурой 85-95оС. Детали из алюминия, для которых недопустим такой нагрев, покрыть этим методом не удастся.

• Нежелательно делать детали из сплавов, для которых недопустима термообработка, т.к. прочность сцепления металлического покрытия и алюминия проверяется именно термическим воздействием при температуре от 100оС в течение нескольких часов.

Источник