Что такое 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.
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.
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.
Особенности проектирования деталей из алюминия подлежащих гальванопокрытию
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.
Механизм коррозионной защиты алюминия и сплавов алюминия
Особенности проектирования деталей из алюминия подлежащих гальванопокрытию
Главная → 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: — Свойствасплава, 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.
Сплавы средней прочности (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: анодирование (оксидирование) и 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. 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.
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.
Данная статья является интеллектуальной собственностью ООО «НПП Электрохимия» Любое копирование без прямой ссылки на сайт www.zctc.ru преследуется по закону. Текст статьи обработан сервисом Яндекс «Оригинальные тексты»
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, 2020. 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.
Химический состав плакирующего материала, %
| Марка сплава | Легирующие компоненты | Примеси, не более | ||||||||||
| Al | Zn | Fe | Si | Cu | Mn | Zn | Ti | Mg | Прочие примеси | Сумма допустимых примесей | ||
| Каждая в отдельности | Сумма | |||||||||||
| Д1А, Д16А, Д16Б, Д16У. АМг6Б, АМг6У, ВД1А, ВД1Б. АКМБ, АКМА | Не менее 99,30 | — | 0,30 | 0,30 | 0,02 | 0,025 | 0,1 | 0,15 | 0,05 | 0,02 | — | 0,70 |
| В95А, В95—2А, В95—2Б, В95—1А | Основной компонент | 0,9-1,3 | 0,3 | 0,3 | — | 0,025 | — | 0,15 | — | 0,05 | 0,1 | — |
. Толщина плакирующего слоя составляет не менее 7,5% от толщины листа для листов толщиной 0,3—0,7 мм; 4% — для листов толщиной 0,8—1,9 мм и 2% — для листов толщиной 2 мм и более. Для улучшения декоративного вида листов (напр., для получения полированной поверхности) толщина плакирующего слоя должна быть не менее 8% (усиленная плакировка, обозначается «УП», напр. для сплава Д16 будет Д16АТУП). При прокатке листов и плит из сплавов АМг5, АМгб и нек-рых др. применяется технологич. плакировка (из чистого алюминия) толщиной до 1,5% от толщины полуфабриката. Назначение ее — облегчение процесса прокатки и улучшение внешнего вида листов. Для произ-ва труб с внутр. плакировкой применяют полые слитки с залитой внутри их трубой из алюминия. При прессовании слой алюминия прочно приваривается к осн. металлу. В виде тонкого плакирующего слоя можно наносить припои, напр. листы алюминия плакируются тонким слоем эвтектического силумина (АПС). Листы и плиты алюминия можно плакировать слоем нержавеющей стали, никеля, меди.
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ ПОВТОРНЫХ НАГРУЗКАХ. Сопротивление …
Панель. СТЕНОВЫЕ ПАНЕЛИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ …