Защитно-декоративные конверсионные покрытия
Общие сведения. Для получения покрытий используются электролиты на основе серной, хромовой, щавелевой и сульфосалициловой кислот. Первые более экономичны, универсальны и наиболее распространены.
Бесцветные, прозрачные оксидные покрытия формируются в растворах серной кислоты на алюминии и его сплавах, содержащих не более (%): 7 Mg, 7 Zn, 3 Si, 2 Cu, 0,8 Mn, 0,5 Fe, 0,3 Cr, 0,3 Ti. Эти плёнки хорошо окрашиваются органическими красителями и минеральными пигментами, пригодны для электрохимического окрашивания. У плёнок, предназначенных для окрашивания, толщина должна быть не менее 10-15 мкм.
В хромовокислом электролите формируются плёнки толщиной 4-6 мкм, бесцветные и прозрачные, но пластичные и малопористые. Они не пригодны для окрашивания.
В щавелевокислых и сульфосалицилатных электролитах получаются толстые покрытия с хорошими механическими и диэлектрическими свойствами. В зависимости от состава электролита и толщины они имеют различную окраску. Эта окраска светостойка, в отличие от получаемой при использовании органических красителей.
В щавелевокислом электролите в зависимости от состава сплава алюминия цвет плёнок изменяется от светло- до тёмнокоричневого. По мере увеличения толщины плёнки цвет изменяется от серовато-белого до коричневого.
В трёхкомпонентном электролите на основе сульфосалициловой кислоты с добавками серной и щавелевой кислот на алюминии в зависимости от чистоты металла формируются бесцветные или светло-золотистые плёнки. На сплавах Д1Т и Д16Т плёнки окрашены в голубоватый цвет, на сплаве В95 – от серо-голубого до тёмно-синего, а на сплаве АМг2 светло-золотистые с зеленоватым оттенком.
Сернокислые электролиты. Содержание кислоты в них 170-200 г/л. Ток используется как постоянный, так и переменный. Режим зависит от состава обрабатываемого материала.
Алюминий анодируют при плотности тока 1-2 А/дм2 и напряжении на электродах 12-15 В. Сплавы алюминия обрабатывают при 0,5-1,0 А/дм2 и 12-20 В. Температура электролита во всех случаях 16-22°С. Для поддержания теплового режима электролит перемешивают сжатым воздухом и охлаждают с помощью змеевиков с проточной водой. Обработка для последующего окрашивания органическими красителями производится продолжительностью 40-60 минут. При электролизе постоянным током в качестве катода используется свинец.
Содержание примесей в электролите не более, г/л: 30 – алюминия, 0,2 – меди, 5 – магния, 3 – железа, 0,1 хлора, 0,2 – оксидов азота. Ионы алюминия и железа вызывают появление тёмных пятен на покрытии, а ионы хлора и оксиды азота – его растравливание.
При оксидировании переменным током плотность тока 1-2 А/дм2, напряжение 25–28 В, продолжительность обработки 40-60 мин. Концентрация кислоты 130–150 г/л. Детали монтируются и на катоде и на аноде.
Хромовокислые электролиты содержат 30-35 г/л или 90-100 г/л хромового ангидрида CrO3. Процесс регулируют по напряжению, постепенно повышая его с такой скоростью, чтобы плотность тока оставалась в допустимых пределах.
При низкой концентрации CrO3 алюминий и сплавы АМц, АМг, АЛ2, АЛ9 анодируют при температуре 40±2°С. Скорость подъёма напряжения должна обеспечивать плотность тока 0,2–0,3 А/дм2.
При высокой концентрации CrO3 температура электролита 36±2°С, анодная плотность тока 0,5–2,5 А/дм2 в зависимости от сплава.
Катод из нержавеющей стали. Вредные примеси – хлор и сульфат-ионы. Хлор вызывает травление металла, сульфаты ухудшают внешний вид.
