Kietasis anodavimas, dar žinomas kaip kietoji danga arba III tipo anodavimas, yra procesas, naudojamas kuriant patvarią, korozijai atsparią įvairių metalų dangą. Anodavimas gali būti suskirstytas į dvi plačias subkategorijas: dekoratyvinis ir kietasis anodavimas. Pagrindiniai skirtumai tarp šių dviejų yra dangos storis ir patvarumas bei tikslus procesas, naudojamas jai sukurti.
Anodavimo procesas
Metalinės dalies anodavimas apima įterpimą į elektrai laidų skystį, paprastai rūgšties tirpalą, vadinamą elektrolitu. Grandinės turi teigiamą elektrodą (katodą), į kurį patenka elektronai, ir neigiamą (anodą), kur jie išeina; anoduojant metalinė dalis tampa neigiamu elektrodu. Kai per tirpalą teka elektros srovė, elektronai, išeinantys iš grandinės per metalinę dalį, sukelia tvirtą, korozijai atsparią oksidacijos dangą. Po šio apdorojimo dangą galima palikti tokią, kokia yra, arba papildomai patobulinti dekoratyviniais dažais ir kitais efektyvumą gerinančiais priedais.
Kietų anoduotų dalių gamybos procesas nuo dekoratyvinių dangų skiriasi keliais būdais. Jis naudoja elektros srovę, kuri paprastai yra didesnė, ir elektrolitų tirpalus, kurie yra šiek tiek silpnesni. Elektrolito tirpalo temperatūra taip pat yra žemesnė, todėl tikslios dalys mažiau iškraipomos ir danga geriau sukimba. Apskritai anodavimo procesas taip pat laikomas gana nekenksmingu aplinkai, o šalutiniai produktai yra perdirbami.
Dangų tipai
Kietai anoduotos dangos paprastai dengiamos stipriai susidėvėjusioms pramoninėms dalims, skirtoms naudoti agresyviose arba labai korozinėse srityse. Šios dangos paprastai yra daug storesnės ir kietesnės nei dekoratyvinės ir paprastai suteikia dalims patvarumo, artimo kieto paviršiaus arba grūdinto plieno patvarumui. Jie taip pat geriau įsiskverbia ir uždengia paviršiaus trūkumus, tokius kaip įtrūkimai.
Paprastai kietų anoduotų dalių danga yra didesnė nei 10 μm (0.01 mm arba 0.0004 colio), o tipinės dangos viršija 25 μm (0.025 mm arba 0.001 colio). Dekoratyvinis anodavimas paprastai turi mažesnes nei 10 μm dangas ir, nors ir yra patvarios, neturi tų pačių išskirtinių kietojo anodavimo savybių. Dekoratyvinis arba architektūrinis apdorojimas dažniausiai naudojamas vartojimo reikmenims, pvz., buitiniams virtuvės reikmenims, elektroninių prietaisų korpusams ir papuošalams.
Kieta danga dengti daiktai dažniausiai būna tamsiai pilkos, matinės spalvos, nors tai gali skirtis priklausomai nuo metalo, iš kurio gaminys pagamintas, ir elektrolito tirpalo sudėties. Šiuo metodu taip pat galima gauti juodą apdailą, taip pat įvairius bronzos atspalvius. Dekoratyvinis anodavimas paprastai suteikia šviesesnį atspalvį ir gali būti matinis arba blizgus. Abi rūšys paprastai gerai įgeria dažus.
Privalumai
Viena iš pagrindinių priežasčių anoduoti metalą – padaryti jį atsparesnį korozijai. Storas išorinis oksiduotas sluoksnis neleidžia vidinei medžiagai patekti į drėgmę, deguonį ir kitus veiksnius, dėl kurių metalas gali suirti. Užsandarinti daiktai yra dar labiau atsparūs korozijai ir dažnai gali atlaikyti tūkstančius valandų, kai purškiami sūraus vandens purslai.
Išorinė danga taip pat yra labai kieta, paprastai daug kietesnė nei originalus metalas. Daugeliu atvejų stora kieta anoduota danga gali būti tokia pat kieta kaip įrankių plienas. Jis taip pat labai atsparus dilimui, tai reiškia, kad jis dažnai naudojamas stūmokliams ir kitoms slankiosioms dalims, kurios dažnai trinasi. Kadangi oksidacijos sluoksnis yra paties metalo dalis, jis neatsilups; Tačiau po anodavimo metalo paviršius gali būti šiurkštus, todėl gali tekti jį nušlifuoti, kad nenulūžtų gabalėliai.
Kietai anoduoti metalai paprastai yra labai izoliuojantys, o tai reiškia, kad jie blogai praleidžia šilumą ar elektrą. Tai ypač naudinga tais atvejais, kai dalis turi būti naudojama aukštoje temperatūroje. Danga taip pat yra chemiškai stabili ir netoksiška.
Papildomi gydymo būdai
Kaip ir dekoratyvines dangas, kietus anoduotus paviršius galima dažyti, nors daugeliu atvejų jie paliekami tokie, kaip yra dėl daugelio susijusių dalių grynai funkcinio pobūdžio. Tačiau jie dažnai yra impregnuoti našumą gerinančiais priedais, tokiais kaip Teflon®, kurie pagerina dalies savaiminį sutepimą. Kai kuriais atvejais jie taip pat užsandarinami verdančiame distiliuotame vandenyje arba dichromato tirpaluose, siekiant dar labiau pagerinti jų atsparumą korozijai.
Trūkumai
Anoduoto metalo atsparumas nuovargiui yra daug mažesnis, o tai reiškia, kad jis labiau lūžta, kai yra veikiamas įtempių, nors tai gali būti pagerinta, jei gaminys yra sandarus. Tačiau daikto sandarinimas gali sumažinti jo atsparumą abrazyviniam nusidėvėjimui, taigi, ar dalis sandari, ar ne, dažnai priklauso nuo galutinio naudojimo. Anodavimas taip pat neapsaugo plonesnių metalinių daiktų nuo pažeidimų, pavyzdžiui, įlenkimų. Dėl išorinės dangos metalinė dalis tampa storesnė, o tai gali būti problema, jei iš anksto išgręžiamos skylės varžtams ar kitos vietos.
Medžiagos, kurias galima anoduoti
Nors aliuminis yra labiausiai paplitęs metalas, kuris yra sunkiai anoduojamas, gali būti naudingos ir kitos medžiagos, įskaitant tantalą, magnį ir titaną. Visais atvejais apdorojimas suteikia dalims išskirtinį atsparumą dilimui ir korozijai ir gali būti nudažytas beveik bet kokia spalva. Įprastai naudojamos kietos anoduotos dalys: sunkios komercinės virtuvės ir kepimo indai, medicininės protezų dalys ir automobilių dalys. Kariuomenė yra dar vienas didelis šių gaminių vartotojas, nes dauguma kietų anoduotų paviršių atitinka arba viršija griežtas karines specifikacijas.