Твердые анодные покрытия нашли широкое применение в промышленности для поверхностей, которые работают на истирание при малой нагрузке и должны обладать высокой коррозионной стойкостью. В качестве примеров можно привести оборудование для производства сигарет, гидравлические цилиндры, монетные автоматы для демонстрации слайдов, прядильное оборудование, кино- и фотодетали.

Уплотнение анодированного алюминия соответствующей смесью смолы и политетрафторэтилена способствует значительному снижению коэффициента трения (до величины 0,1). Такой химически инертный уплотнитель является также дополнительным средством против коррозионного разрушения.

Интересным представляется твердое анодирование роликов, используемых для перемотки пленки в процессе ее производства. Следует отметить низкую степень износа таких роликов и их коррозионную стойкость. Кроме того, анодированные ролики дешевле роликов, изготовленных из нержавеющей стали, которая вначале предусматривалась в качестве материала для роликов, используемых в этих же целях.

Следует отметить, что оксидные покрытия на алюминии, полученные методом анодирования, всегда значительно тверже самого алюминия. Таким образом, анодирование существенно повышает износостойкость деталей и предотвращает их загрязнение.

Электрическая изоляция.

Оксидное покрытие на алюминии, полученное методом анодирования, является хорошим электролитическим изолятором. Тем не менее, широкое применение анодированной проволоки ограничивается вследствие опасности ее пробоя при наличии незначительных дефектов. Однако в течение многих лет применялась непрерывно анодируемая алюминиевая полоса для обмотки электромагнитов и некоторых типов трансформаторов. При этом снижалась их масса, что имело немаловажное значение. Оксидное покрытие по сравнению с органическими изоляционными материалами обладает значительно более высокой теплостойкостью и поэтому применяется в высокотемпературных условиях.

10. Автоматизация процесса анодирования

Из автоматизированного оборудования наибольшее распространение получили кареточные линии с жестким циклом и автооператорные линии с программным управлением. Линии первого типа применяют в основном в крупносерийном и массовом производстве, для которого характерна стабильность технологических процессов. Линии второго типа более универсальны; область их применения - от единичного до массового производства.

Кареточные линии с жестким циклом.

Линии этого типа применяют для анодирования деталей по одному технологическому процессу. Они обеспечивают высокую производительность, доходящую до 100 м²/ч для анодных покрытий. По принципу загрузки линии разделяют на подвесочные, колокольные, барабанные, шнековые и автоматы для получения покрытий на проволоке и ленте. По характеру расположения ванн в автоматической линии их подразделяют на кареточные овальные, кареточные круглые, карусельные и шнековые.

Кареточные овальные линии представляют собой совокупность ванн, установленных в порядке технологической последовательности операций. Между рядами ванн расположены устройства для горизонтального и вертикального перемещения кареток. В подвесочных линиях каретка перемещает подвески от одной позиции к другой. Свое название овальная линия получила от характерного для нее расположения ванн в виде овала.

В зависимости от назначения ванны снабжают устройствами для нагрева и перемешивания электролита, штангами и т. п. В автоматической линии обычно предусмотрена также сушильная камера с подогревом воздуха от калорифера.

Для кареточных круглых линий характерно расположение ванн по окружности. В центре окружности располагается гидропривод для вертикального перемещения кареток. Перемещение кареток горизонтальной плоскости осуществляют с помощью храпового механизма с гидравлическим приводом.

В карусельных линиях в центре ванн, размещенных по окружности, располагается карусель, служащая для подъема и перемещения подвесок или барабанов.

Для покрытия мелких деталей служат шнековые автоматы. В них детали с помощью шнека передвигаются по изогнутому желобу, который частично в необходимых местах погружен в ванны.

Линии компонуют в основном из унифицированных деталей и выполняют с гидравлическими приводами.

По заданной производительности и габаритным размерам деталей выбирают типоразмеры подвески и устанавливают загрузку на подвеску.

Темп выхода подвесок:

где f-площадь изделий, загружаемых на подвеску, м²; n-число анодных рядов; F-производительность линии, м²/ч.

Число позиций в ванне:

где Т₀-заданная продолжительность операции, мин; Т-темп выхода подвесок, мин.

Автооператорные автоматические линии.

Линии этого типа предназначены для обработки деталей на подвесах или в барабанах по одному или нескольким технологическим процессам. Они обеспечивают производительность анодирования до 60 м²/ч при анодировании на подвесах и до 90 м²/ч в барабанах. Линии обычно содержат один или два ряда ванн, размещенных прямолинейно в порядке выполнения технологических операций, автооператоры, направляющие рельсы для автооператоров, захватные устройства для удержания подвесок и барабанов, сушильную камеру, площадку обслуживания, командоаппарат и другие приспособления. Привод автооператоров обычно выполняют электромеханическим.

Для линий этого типа характерна возможность выполнения одним автоматом анодирования по нескольким программам, возможность быстрой настройки на нужную программу. Последовательность технологических операций определяется программой, вносимой в командоаппарат. В соответствии с этой программой автооператоры перемещают детали. Автооператоры имеют индивидуальный привод, с помощью которого они могут выполнять горизонтальное и вертикальное перемещение деталей.

Автооператоры могут быть расцепляемыми и нерасцепляемыми. В первом варианте автооператор может быть отделен от штанги, несущей подвеску, и перемещен для выполнения операций на других ваннах.

В зависимости от монтажа автооператоров различают консольные, тельферные и портальные линии.

Консольные автооператоры имеют боковую направляющую и не требуют для своего размещения большой высоты цеха. Однако их грузоподъемность не превышает 250 кг.

Тельферные автооператоры располагают на монорельсе, смонтированном над ванными. Эти линии более грузоподъемны и стабильны в работе. Однако они менее удобны в монтаже и обслуживании.

Портальные автооператоры имеют простую конструкцию, большую грузоподъемность и высокую надежность в работе. Автооператор в них перемещается по рельсовому пути, расположенному с двух сторон вдоль бортов ванн. Автооператоры могут иметь два захватных механизма, направленных в противоположные стороны, и, таким образом, образом обслуживать две ванны.

Расчет линий выполняют в такой последовательности. По заданной производительности и габаритным размерам деталей выбирают типоразмеры электромеханических ванн, ванн химической обработки и промывочных и устанавливают загрузку на подвеску.

Темп выхода подвесок:

где f-площадь изделий, загружаемых на подвеску, м²; F-производительность линии, м²/ч.

По вычисленной Т и заданной продолжительности операций определяют число ванн на каждую операцию:

Заключение

В заключении можно сказать, что анодное оксидирование является широко распространенным видом обработки металлов, применяемым для получения требуемых свойств металла или улучшения уже имеющихся. Таким образом, в результате анодирования увеличиваются твердость, электрическое сопротивление, термостойкость, износостойкость, каталитическая активность металла и др. Также этим методом получают декоративные покрытия и различный спектр цветов на металле, с помощью изменения состава электролита и режима анодирования, в другом случае оксидный слой, полученный при анодировании, может служить в качестве хорошей грунтовки для последующей покраски.

Анодирование находит применение в авиастроении (защита деталей самолета от коррозии, декоративная отделка частей и т.д.), приборостроении, машиностроении, радиоэлектронике (главным образом используется для получения диэлектрических свойств), строительной области (оформление вывесок и витрин магазинов, окон, внутренних дверей, карнизов и т.д.). Но не только в этих сферах прибегают к применению этого метода, он является надежным средством защиты многих видов продукции оборонной промышленности, рассчитанной на длительное хранение, а также деталей и конструкций, применяемых в тропических условиях и водных средах.

В зависимости от того какой металл мы хотим оксидировать, какой толщины, цвета, структуры нам нужно получить оксидный слой и какими свойствами он должен обладать мы выбираем состав и температуру электролита, плотность и форму тока (постоянный, переменный, импульсный), напряжение, время оксидирования, все это формирует так называемый режим анодирования. К примеру, при анодировании меди и ее сплавов повышение плотности тока влияет на скорость формирования пленки, понижение концентрации щелочи в растворе уменьшает толщину формирующейся пленки, а превышение оптимальной концентрации щелочи сопровождается получением рыхлого оксидного слоя, снижением прочности сцепления его с металлом. Часто оксидные пленки получаются пористыми, для устранения пористости производят операцию уплотнения.

При уплотнении поры закрываются. Эту операцию производят в кипящей воде, пропиткой маслами, воском, парафином, лаком или другими веществами. Метод анодного оксидирования приобрел широкое применение вследствие своей относительной простоты исполнения, а также благодаря возможности автоматизировать этот процесс. Для автоматизации используется два вида оборудования или автооперторные автоматические линии, или кареточные линии с жестким циклом.

Список литературы

1. Справочник по анодированию./ Е.Е. Аверьянов - М.: Машиностроение. 1988. - 224 с.: ил.

2. Анодное оксидирование алюминия и его сплавов./ В.Ф. Хенли Пер. с анг./ Под ред. Синявского В.С. - М.: Металлургия. 1986. - 152 с.

3. Технология электрохимических покрытий. Учебник для средних специальных учебных заведений./ М.А. Дасоян, И.Я. Пальмская, Е.В. Сахарова. - Л.: Машиностроение. Ленинградское отдел-ие, 1989. - 391с.: ил.

Размещено на Allbest.ru