Кольорове анодування алюмінію
Методи кольорового анодування алюмінію
Алюміній і алюмінієві сплави можуть фарбуватися в різні тони та кольори, як у процесі самого анодування, так і після нього. Звичайні, найбільш популярні методи фарбування анодованих алюмінієвих профілів включають (рисунок 1):
- адсорбційне фарбування;
- електролітичне фарбування;
- інтегральне фарбування;
- інтерференційне фарбування.
Малюнок 1 - Методи фарбування анодного покриття
Адсорбційне фарбування алюмінію
Сотні барвників
Цей метод застосовується для сотень різних барвників. Алюмінієвий виріб з безбарвним анодним покриттям, ще не наповненим, занурюють у водний (рідко спиртовий) розчин, як правило, органічного барвника. Інтенсивність кольору залежить від кількості барвника, поглиненого анодним покриттям. Поглинання барвника проводиться тільки на 3-4 мікрони в глибину пор анодного покриття. Потім покриття піддають ущільненню.
Технологія
Для хорошого фарбування, а також високої стійкості до корозії потрібна товщина анодного шару не менше 15 мкм. Концентрація розчинів барвників може становити від 0,2-0,4 г/л для світлих тонів до 10 г/л для насичених тонів. Зазвичай застосовують гарячі розчини барвників – від 55 до 75 ºС, а тривалість фарбування – від 5 до 15 хвилин, насичені кольори можуть вимагати і 30 хвилин. Важливим параметром адсорбції барвника є рН розчину, оптимальний діапазон зазвичай становить від 5 до 6.
Електролітичне фарбування алюмінію
Двостадійне анодування
Електролітичне фарбування або «двостадійне анодування». Процес полягає в зануренні алюмінієвоговироби з безбарвним сірчанокислим анодним покриттям, ще не наповненим, кислотний розчин з однією або декількома солями металів, наприклад, сульфатом олова.
Солі олова, нікелю, кобальту та міді
Виріб підключають до електричного ланцюга з постійним або змінним струмом. У цих умовах на дні анодного покриття відбувається осадження цих самих металів. Колір залежить від складу електроліту. Більшість із застосовуваних металів (олово, нікель, кобальт та ін.) дають кольори від світлої «бронзи» до чорного, а мідь – червоний колір. Колір майже не залежить від товщини покриття анодного покриття і залежить в основному тільки кількості металу, осадженого в пори (рисунок 2).
Електроліт на основі сульфату олова
Олово за 0,2 г/м2 дає світлу «бронзу», а за 2 г/м2 – насичений чорний колір. Властивості електролітичного покриття аналогічні властивостям звичайного анодного сірчанокислого покриття. Типовий електроліт на основі сульфату олова містить 14-18 г/л сульфату олова, 15-20 г/л сірчаної кислоти та органічні та неорганічні добавки. Для отримання квітів від світлої «бронзи» до чорного потрібен час від 0,5 до 15 хвилин. Основне застосування електролітичних покриттів – алюмінієві профілі та панелі для фасадів будівель. Іноді для отримання нових відтінків комбінують адсорбційне та електролітичне фарбування.
Інтерференційне фарбування алюмінію
Додаткова ванна
Інтерференційне фарбування є різновидом електролітичного фарбування. Цей метод дозволяє отримувати широкий спектр кольорів завдяки ефекту оптичної інтерференції. Зазвичай між анодуванням та електролітичним фарбуванням потрібна додаткова операція (ванна)для обробки анодного покриття на розширення дна пір для підвищення інтенсивності кольору.
Попит обмежений
Кількість металу, що осаджується у звичайному електролітичному фарбуванні, більша, ніж у стандартному інтерференційному покритті. Однак в останньому випадку цей метал компактно «упакований» на дні. Ефект інтерференції виникає між двома світлорозсіювальними шарами: електро-хімічно обложеним металевим шаром на дні пор і поверхнею розділу між оксидним шаром і алюмінієм, розташованим за ним.
З усіх кольорів, одержуваних цим методом, найбільш привабливим вважається сіро-блакитне покриття. Цей метод кольорового фарбування поки що не має широкого попиту через складнішу технологію та обмежений набір кольорів.
Інтегральне фарбування алюмінію
При інтегральному фарбуванні анодне оксидне покриття фарбується само собою в процесі анодування. Фарбування відбувається або за рахунок анодування звичайних алюмінієвих сплавів у розчинах спеціальних органічних кислот або при звичайному анодуванні сірчаної кислоти спеціальних алюмінієвих сплавів.
Оксидний шар може фарбуватись у колір від світлої «бронзи» до чорного залежно від його товщини. Оскільки цей метод вимагає складних та екзотичних кислот або таких же сплавів, то він майже повністю витіснений електролітичним фарбуванням, принаймні, у продукції, що застосовується у будівництві.