Чем покрыть алюминий, чтобы не окислялся

Благодаря прекрасному соотношению, такому как плотность и механическая прочность, а также довольно высокой коррозионной стойкости алюминий широко применяется в строительстве, в том числе при изготовлении светопрозрачных конструкций: окон, дверей, остекления, зимних садов и т.д. На улице. Но, несмотря на коррозионную стойкость алюминиевых конструкций, с точки зрения химической науки сам алюминий – один из самых активных металлов, реагирующих не только со щелочами и кислотами, но и с водой. Это противоречие объясняется тем, что под действием кислорода поверхность алюминия покрывается прочной и устойчивой (пассивированной) оксидной пленкой, защищающей металл от коррозии, то есть от процесса разрушения металлов, таких как в результате химического или электрохимического воздействия.

Рис. 1. Коррозия алюминиевого профиля

Коррозионная стойкость алюминия

Окиси алюминия создают химически инертный защитный слой 20А-100А. Чистый алюминий, поверхность которого удалена от защитной пленки, реагирует с водой с выделением водорода и образованием оксидной пленки на поверхности. Следовательно, при контакте с окислителями поверхность алюминия пассивируется. Фактически, кислород в воздухе или растворенный в воде увеличивает коррозионную стойкость алюминия, которая, в свою очередь, сильно зависит от содержания других металлических примесей. Известно, что при контакте двух металлов в электролитической среде образуется гальваническая пара, где более активный металл становится анодом, а менее активный катодом. В результате электрохимической реакции структура анода разрушается. Большинство примесей (железо, свинец, медь и т.д.) играют роль катода по отношению к алюминию, способствуя его разрушению. По этой причине чистый алюминий имеет более высокую коррозионную стойкость, чем технический алюминий, который, в свою очередь, более устойчив к коррозии, чем сплавы алюминия с другими металлами. Точно так же коррозионная стойкость алюминия зависит от характеристик окружающей среды и реакций, вызываемых этой средой.

Рисунок 2. Механизм образования оксидной пленки на алюминии

Методы защиты от коррозии

Коррозия особенно сильно проявляется во влажной среде, а также при«блуждающих токах». Вот почему очень важно защитить алюминиевую поверхность путем окраски, анодирования, а стальные изделия, контактирующие с ней, должны быть оцинкованы, покрыты эмалью или, по крайней мере, обработаны несколькими слоями грунтовки. Крепеж, используемый при изготовлении алюминиевых конструкций, должен быть хотя бы оцинкованным, но желательно, а для фасадных конструкций просто необходимо использовать крепеж из нержавеющей стали. Для защиты алюминиевых конструкций от коррозии используются следующие методы:

Порошковая окраска

Порошковая окраска представляет собой напыляемый на поверхность изделия полимерный порошок, который запекается (отверждается) в специальной печи при определенной температуре, обычно 180-220 ° С. Технология порошковой окраски состоит из трех этапов:

1. Поверхность алюминиевого профиля обезжиривается и с нее удаляются все загрязнения
2. Нанесен на слой порошковой краски
3. Запекание (отверждение) порошковой краски в духовке.

Порошковая окраска алюминиевых профилей и аксессуаров для светопрозрачных конструкций не только защищает металл от коррозии, но и позволяет окрашивать конструкцию в любой цвет по шкале RAL.

Анодирование профиля

Анодированное покрытие – это покрытие, которое создает устойчивую и нерастворимую пленку оксида алюминия на поверхности профиля.

Анодирование позволяет создать такую ​​однородную толщину пленки нерастворимого оксида на поверхности, которая больше не позволит алюминию вступать в контакт с внешней средой и дальнейшее окисление.

Технология построена так:

• Сначала профиль обезжиривается в кислоте (например, щавелевой).
• Промывают чистой водой.
• Дальнейшее щелочное травление для протравливания поверхности неравномерно окисленных слоев металла, при котором удаляются все инородные включения на поверхности.
• Промыть чистой водой.
• Профиль погружается в ванну с раствором электролита. Здесь анодируется 0,5-1,5 часа. На поверхности профиля образуется пленка оксида алюминия.
• Кроме того, для достижения цветного анодирования профиль перемещают в ванну с раствором соли металла, через которую снова пропускают ток. Цветовые оттенки профиля зависят от времени обработки. Минимальный профиль обрабатывается 45 секунд (светлое шампанское), максимальный – 15 минут (черный).
• Изоляция (ванна для упрочнения поверхности) – это процесс химического замещения, при котором оксид на поверхности металла превращается в химически более прочную гидратированную форму, более устойчивую к окружающей среде и химическим веществам. Покрытие приобретает особую прочность, устойчивость к механическим повреждениям.
• Наконец, приступаем к сушке и упаковке.

Защита от контакта с другими металлами

Чтобы алюминий не контактировал с металлами, с которыми он может образовывать гальваническую пару, все крепежные детали следует использовать только из нержавеющей или оцинкованной стали.

Все стальные элементы, на которые монтируется конструкция – кронштейны, опоры, анкерные плиты и т.д., должны быть оцинкованы или загрунтованы в несколько слоев. Также используются паронитовые, резиновые и битумные прокладки, чтобы исключить прямой контакт между алюминием и сталью.

Алюминиевый профиль и фурнитура не должны напрямую контактировать с деревом, бетоном, камнем, кирпичом, бетоном и т.д., дсобенно в условиях повышенной влажности. Во избежание коррозии в этих случаях необходимо тщательно покрыть эти материалы битумом или другим изоляционным материалом, деревянные детали необходимо пропитать краской.

Рисунок 3. Пример оцинкованного кронштейна с крепежом из нержавеющей стали

Заключение

Алюминий обладает высокой устойчивостью к коррозии, однако при контакте с другими металлами или при воздействии электрического тока он коррозирует. Меры по защите светопрозрачных алюминиевых конструкций от коррозии – это порошковая окраска или анодирование, а также использование нержавеющих или оцинкованных крепежей и элементов конструкции.

Что такое алюминий

Алюминий – это металл с высокой реакционной способностью, который окисляется при нормальных условиях в окружении кислорода. В нормальном состоянии изделия из алюминия покрыты оксидной пленкой, которая немного защищает металл. Самопроизвольно образовавшийся оксид алюминия покрывает поверхность неравномерно, сцепление с подложкой не всегда сильное. Защита металла спонтанно образовавшимся оксидным покрытием ненадежна.

Коррозия алюминия инициируется кислородом и влагой. Процесс катализируется агрессивными средами из-за присутствия поблизости некоторых металлов и материалов. Защита алюминия от коррозии сводится к выравниванию действия инициирующего и каталитического воздействий. Нейтрализовать внешнюю агрессию можно следующими методами:

• формирование специального покрытия на поверхности из специально полученного оксида;
• окраска внешнего слоя.

Анодное оксидирование алюминия

Реакция образования защитного слоя может осуществляться электрохимически. Процесс осуществляется в несколько этапов.

Подготовка к анодированию. Изделие очищается от жировых отложений путем погружения в раствор щавелевой кислоты. Затем их промывают водой, окунают в щелочной раствор для удаления ранее образовавшегося неравномерно оксидного слоя.

Материал погружают в электролитический раствор сульфатной (серной) кислоты строго указанной плотности. В международной литературе эта кислота называется дигидросульфатом. Алюминиевый предмет подключается к положительному полюсу источника питания. Поэтому процесс называется анодным. Катод сделан из свинца. Через рабочий раствор пропускают ток определенной плотности при заданном напряжении. Температура раствора имеет большое значение для плотности и цвета оксидного покрытия.

Пониженная температура способствует образованию плотной пленки красивого насыщенного цвета. Повышение температуры приводит к образованию рассыпчатой ​​бесцветной пленки, которая требует последующего окрашивания. Охлаждение рабочей ванны – процесс энергоемкий. Решение о том, как проводить окисление, принимается на основании полученного технического задания.

Для получения дополнительной окраски конструкцию можно погрузить в отобранные солевые растворы. Образовавшееся покрытие содержит больше или меньше пор. Для их герметизации алюминиевый материал подвергается воздействию паров или растворов кипящей воды.

Обработка завершается сушкой материала и его упаковкой.

В некоторых технологиях вместо серной кислоты в качестве рабочего электролита используются растворы хромовой или щавелевой кислоты. Согласно мировой статистике, этим методом защищается небольшая часть алюминиевых конструкций.

Окрашивание алюминиевой продукции

Большинство выпускаемых изделий защищается нанесением слоя красителей. Если красители растворились, краситель называют влажным. Если красители высохли, процедуру часто называют порошковой окраской.

Мокрое окрашивание

Нанесение лакокрасочных слоев возможно после защиты алюминия пассивирующей грунтовкой, в состав которой входят соединения цинка и стронция. Грунтовка наносится в два этапа на тщательно подготовленную металлическую основу. После полного испарения растворителя из грунтовочной смеси поверхность покрывается изолирующим внешним слоем масляной или глифталевой краски. Существуют функциональные лакокрасочные материалы, защищающие от химикатов, бензина, масел. Краски Hammer используются для получения красочных декоративных узоров. Некоторые технологии защиты наносят бакелитовую краску под давлением, чтобы гарантировать заполнение всех микропор. Выбор покрытия продиктован будущими условиями эксплуатации. Технология приложений постоянно совершенствуется.

Порошковое окрашивание

Для использования этого метода металл также необходимо очистить от слоя жира и других включений. Препарат проводят погружением в щелочные, слабощелочные (почти нейтральные), кислые растворы. Иногда смачивающие агенты добавляют для повышения эффективности очистки.

Следующим этапом изготовления некоторых алюминиевых конструкций является формирование конверсионного слоя обработкой хроматными соединениями, фосфатами. Иногда используются соединения циркония и титана. Необходимость этого этапа определяется конкретными характеристиками продукта. Это компетенция технологов. Выполнение каждого этапа обработки чередуется с обязательной стиркой и сушкой материала.

Затем наносится полимер, выполняющий защитную функцию. Широко используются полиэфиры. Они образуют плотный слой, устойчивый к химическому, механическому и термическому воздействию. Затвердевшие уретановые покрытия более твердые. Эпоксидные, полиэфирно-эпоксидные, акриловые – также используются краски. Они образуют поверхность любого цвета, текстуры, способности отражать световые лучи. Порошок красителя наносится электростатическим или трибостатическим методами.

Электростатически частицы пигмента в воздухе (жидкости) заряжаются под действием электродов. Зерна краски подвергаются трибостатической нагрузке благодаря силе трения, создаваемой специальным пистолетом. Процесс осуществляется в камерах. Неиспользованная пыль собирается и возвращается на прежнее место. Этап завершается высокотемпературной полимеризацией.

Оба типа окраски алюминия позволяют получать цвета, соответствующие международным стандартам. Некоторые производственные требования диктуют необходимость последовательного сочетания двух методов: анодного окисления и окрашивания. Количество и суть используемых методов определяют специалисты.

Нивелирование влияния соседствующих материалов

Коррозию алюминия могут стимулировать близлежащие металлы и материалы. Чтобы избежать этого эффекта, возле алюминиевых конструкций допускается только нержавеющая или оцинкованная сталь. Они могут предотвратить контакт резиновых уплотнителей, паронита, битума. Алюминиевые конструкции не должны контактировать с бетоном, кирпичом, камнем, деревом. Для защиты рекомендуется покраска, любой другой изоляционный материал.

Вопрос:

Есть крышка ГБЦ с Митсубиси ГТО в очень утомленном состоянии. Материал – алюминий. Он выйдет в новом черном цвете с глянцевым верхом с надписями.

Поэтому некоторые вопросы:

1) Нужно ли перед покраской загрунтовать крышку, если нужно нанести термостойкую краску?

2) После полирования надписи на крышку, чем защищать алюминий от окисления? Достаточно ли лак нанести?

Заранее благодарю за ценный ответ. Лично от меня всем плюс в карме!

Ответы:

загрунтовать кислотой обязательно и желательно, так как алюминий окисляется за секунды после очистки. Запечатываемую поверхность можно покрыть паркетным лаком, отполировать и, пока он еще горячий, сразу покрыть – немного остынет – оксид уже прошел по поверхности.

Подсказку не подскажу, но конкретное действие: форд транзит 2 литра бензина, 1999 г крышка алюминиевая со всеми грехами зачищена наждачной бумагой и загрунтована грунтом ВЛ 100, теперь она называется кислотной, ортофосфорная кислота, затем покрасили металлической снежной королевой и нанесли лак. 18 лет как новые.

Я отполировывал алюминиевую крышку зажигания на мотоцикле
И покрывал обычным 2К лаком Реофлекс
ДВС оппозитный воздушного охлаждения, так что греется ого го.
За 2 года эксплуатация – 0проблем- ничего не облезало, не трескалось

– купите средство для снятия краски и удалите старую
– загрунтован эпоксидной грунтовкой
– купить краску ВХТ желаемого цвета и покрасить крышку
– стереть буквы на металле мелкой наждачной бумагой и покататься
На крышке окисления нет, правда буквы не красил, а просто отполировал

Люди пишите правильно! Отслаивается только краска (горький опыт) Крышку можно красить эпоксидной грунтовкой + эмаль. Затем шлифовальная крышка, на которой головка отшлифована и покрыта порошковой краской

На чистый металл наносятся порошковые покрытия и краски. Эпоксидная грунтовочная эмаль начнет гореть в духовке. И результат будет, он будет пузыриться под порошковой краской☺

Насколько мне известно, порошковая краска запекается при 60 °. И насколько мне известно, краска на машине сохнет при 60 °, и на солнце, когда я коснулся задней части своего джипа, я получил ожог! Значит, явно не больше 60 ° и пузырей нет! Не путайте людей!

Мои друзья красят колеса, клапанные крышки, рамы мотоциклов…

Также можно покрыть хорошей керамикой. Но получится дорого

Керамика защитит, но опять же главный вопрос, как долго это покрытие прослужит

Красиво получилось)) Да я тоже пришел к выводу, что в зеркале полировать смысла нет). Покрывайте только лаком, чтобы закрыть доступ к кислороду и влаге), чтобы он не окислялся

Спасибо, главное чисто с буквами, заклеил малярным скотчем в три слоя и зря можно поцарапать прошлый палиб)))
Причем, для общей красоты шлифовать нужно только в одну сторону (фото из интернета)

Алюминий всегда окислен. Вы еще не закончили его очищать, но он уже окислился. Именно оксидная пленка защищает его от коррозии. Просто отшлифуйте буквы и все. Они всегда останутся белыми. Вам не нужно с ними ничего делать. Алюминий подвергается коррозии при попадании на него агрессивных химикатов, иначе с ним ничего не случится.