Металлообрабатывающая компания

VT-METALL

Гибкий подход - железное качество

Бесплатный номер:

Офис в Москве:

Звоните, мы сейчас работаем
+7 (800) 301-99-67 +7 (499) 403-38-65
info@vt-metall.ru
Заказать звонок

VT-METALL

Металлообрабатывающая компания

Звоните, мы сейчас работаем
8 (800) 301-99-67
МЕНЮ
Оксидирование металла в промышленных и домашних условиях: особенности процесса

Оксидирование металла

Оксидирование металла

Из этого материала вы узнаете:

  • Преимущества оксидирования металла
  • Сфера применения оксидированных металлов
  • Способы оксидирования металлов
  • Оксидирование металла в домашних условиях

Что такое? Оксидирование стали – это процесс, в ходе которого поверхность изделия или детали покрывается тонкой защитной пленкой. Она не позволяет кислороду разрушать металл и образовывать ржавчину.

Как используется? Применяется для защиты металлов от неблагоприятных внешних условий: солнца, воды, низкой температуры. Существует несколько методов оксидирования, самый простой из которых можно использовать самостоятельно в домашних условиях. Сложные же технологии требуют специального оборудования и соответствующего опыта.

Преимущества оксидирования металла

Благодаря отличным механическим свойствам, относительно низкой стоимости и долговечности металл широко применяют в качестве материала для изготовления разнообразных строительных конструкций, инструмента и деталей многочисленных механизмов.

 

Однако у металлических изделий есть ряд существенных недостатков: они подвержены коррозии – контакт материала с кислородом приводит к окислению поверхностных слоев. Появляющаяся ржавчина не только портит внешний вид продуктов, но и отрицательно сказывается на их эксплуатационных качествах.

Оксидирование позволяет сформировать на поверхности металла устойчивую пленку, которая надежно защищает от дальнейшего окисления. Она в первую очередь призвана предотвратить разрушение материала. Окислению подлежат изделия из любого металла или сплава: стали, алюминия, бронзы и многих других. Этим методом пользуются не только в промышленности, оксидирование широко применяют ювелиры, изготовители коллекционного оружия и т. д.

VT-metall предлагает услуги:

В результате оксидирования или воронения:

  • увеличивается прочность;
  • меняется цвет;
  • формируется надежная защита от коррозии.

Оксидированное покрытие образуется благодаря применению специальных составов и термической обработке. Для того чтобы продлить эксплуатацию изделий, защитный слой следует периодически обновлять.

Сфера применения оксидированных металлов

Зачастую оксидирование металла заменяет окраску. Например, этот метод широко применяют для обработки кованых деталей оград, каминных решеток, холодного и огнестрельного оружия и т. п.

Сфера применения оксидированных металлов

Оксидирование применяют в целях:

  • коррозионной защиты элементов строительных конструкций, которая необходима даже деталям, напрямую не подвергающимся воздействию атмосферных факторов;
  • создания защитной пленки на поверхности декоративных строительных элементов;
  • формирования на поверхности изделий электрической изоляции;
  • создания декоративного покрытия, которое улучшает эстетику изделий, не скрывая мелких деталей рельефа и фактуры поверхности.

Повысить срок службы изделия можно путем нанесения дополнительного слоя лака.

Способы оксидирования металлов

Для оксидирования металлических поверхностей могут применяться:

Химическое оксидирование

Эта технология заключается в обработке поверхности металлических деталей раствором или расплавом соответствующих веществ. Оксидирование сопровождается пассивацией поверхностного слоя, который в ходе обработки утрачивает химическую активность. Пассивный металл формирует защитную пленку.

Способы оксидирования металлов

Химическое оксидирование металла производят, опуская подготовленные изделия в щелочной или кислотный раствор определенной концентрации. После выдержки в растворе на протяжении времени, необходимого для завершения окислительно-восстановительной реакции, детали промываются, сушатся и отправляются на финишную обработку.

Кислотную ванну для оксидирования готовят с использованием соляной, азотной и ортофосфорной кислот. Реакцию при необходимости ускоряют, добавляя в раствор марганец, калий или хром в виде соответствующих соединений. Для правильного течения окислительно-восстановительных реакций необходима температура от +30 °С до +100 °С.

 

Щелочную среду создают специальными соединениями, дополнительно внося в их раствор нитрат натрия и диоксид марганца. Такой процесс требует температуры от +180 °С до +300 °С.

Далее изделия промывают и высушивают. Для закрепления покрытия нередко используют бихромат калия. Применение химического оксидирования и последующего промасливания значительно повышает долговечность защиты и придает поверхности эффектный черный цвет.

Анодное оксидирование

В основе электрохимического оксидирования стали, называемого также анодным оксидированием или анодированием, лежит химический электролиз. Для его осуществления применяют твердые или жидкие электролиты. После подготовки изделия погружают в ванны с раствором электролита и создают разность потенциалов между катодом и анодом.

Анодное оксидирование

Отрицательно заряженные ионы активных элементов устремляются к поверхности деталей и оседают на ней, образуя защитный слой.

Использование для анодного оксидирования вредных реагентов и электрического тока является причиной особых требований к безопасности, однако при их соблюдении можно производить анодирование металлических деталей даже в домашних условиях.

С помощью электролиза можно формировать защитное покрытие разной толщины. Для создания толстой пленки обычно применяют в качестве агента серную кислоту.

Борная или ортофосфорная кислоты позволяют получать тонкую защитную пленку. Анодирование также дает возможность создания покрытий с различными оттенками при использовании раствора таких органических кислот, как щавелевая, малеиновая или сульфосалициловая.

Часто анодирование производят методом микродугового оксидирования, которое дает возможность создать защитную пленку высокой прочности. Такое покрытие отличается хорошими защитными, электроизоляционными и декоративными качествами. В ходе такого окисления на изделия воздействуют импульсным или переменным током в особых ваннах, заполненных электролитом (как правило, это слабощелочные растворы).

Такая технология дает возможность сформировать на поверхности детали покрытие, которое отличается:

  • коррозионной стойкостью;
  • электроизолирующей способностью;
  • стойкостью при небольшой толщине поверхностного слоя;
  • отличными декоративными качествами.

Для анодирования нержавеющих марок стали из-за их химической нейтральности потребовалась разработка особых технологий. Анодирование изделий из нержавеющей стали происходит в два этапа:

  • Совместное оксидирование с металлами типа никеля, меди и т. д.
  • Оксидирование самих деталей из нержавеющей стали посредством пассивирующих паст, которые катализируют реакцию.

Термическое оксидирование

Как видно из названия, эта технология предусматривает воздействие высокой температуры, различной для разных видов сталей. К примеру, для термического оксидирования обычного металла применяют специальные печи с температурой около +350 °С. Легированные типы стали для обработки требуют более высокой температуры, доходящей до +700 °С. Изделия при таком оксидировании, которое также называют воронением, выдерживают в печи около 60 мин.

Плазменное оксидирование

Этот метод заключается в обработке изделий низкотемпературной плазмой в среде с повышенным содержанием кислорода. Для создания плазмы используют разряды, возникающие при подаче высоко- или сверхвысокочастотного электрического тока.

С помощью этой технологии формируют оксидированные защитные пленки на деталях с относительно маленькой площадью поверхности.

Плазменное оксидирование

Наибольшее распространение этот метод получил при создании изделий для электроники и микроэлектроники. При помощи плазменного оксидирования, в частности, формируют оксидированный поверхностный слой в полупроводниковых соединениях, которые принято называть электронно-дырочными переходами.

Созданные по такой технологии пленки необходимы для работы транзисторов, диодов, интегральных микросхем. Оксидированная пленка используется также для повышения светочувствительности фотокатодов.

Одной из разновидностей плазменного оксидирования стала технология, использующая высокотемпературную плазму, которая может быть в отдельных случаях заменена дуговым разрядом, что позволяет создавать температуру, превышающую +430 °С. Использование такого метода дает возможность существенно улучшить характеристики получаемых оксидированных пленок.

Лазерное оксидирование

Для оксидирования деталей с помощью этой сложной технологии необходимо специализированное оборудование. Создание защитного поверхностного слоя из окисленного металла возможно с применением:

  • импульсного лазерного излучения;
  • непрерывного лазерного излучения.

Как в первом, так и во втором случае лазерная установка работает в инфракрасном диапазоне. Лазерный луч разогревает поверхностные слои металла, благодаря чему полученная при оксидировании защитная пленка приобретает особую стойкость и прочность. С помощью лазерного оксидирования создают покрытие только на участках небольшой площади, что существенно ограничивает сферу применения данной технологии.

Оксидирование металла в домашних условиях

Для повышения прочности и декоративной обработки различных изделий и деталей из металла можно воспользоваться технологией оксидирования и обработать материал собственными силами. Хотя следует сказать, что качество полученной защитной пленки, скорее всего, будет ниже, чем у покрытий, которые создаются промышленными методами.

Оксидирование металла в домашних условиях

Подготовка к оксидированию изделий из металла

В ходе подготовки к оксидированию следует выполнить следующие действия:

  1. обустроить рабочее место;
  2. подготовить инструменты;
  3. закупить необходимые химические препараты и другие расходные материалы, включая средства индивидуальной защиты.

В число необходимых мер по созданию безопасных условий для работы входят:

  1. обеспечение приточно-вытяжной вентиляции необходимой мощности (непосредственно над рабочим пространством следует разместить зонт вытяжки);
  2. подготовка рабочей емкости необходимого объема и глубины для полного погружения изделия;
  3. размещение стеклянной, пластиковой или керамической емкости для смешивания компонентов кислотного или щелочного раствора;
  4. приобретение необходимых средств индивидуальной защиты (СИЗ) – резиновых перчаток, респираторов, очков, фартуков и т. д.

СИЗ можно приобрести в специализированных магазинах. Соблюдение правил безопасности при оксидировании является строго необходимым, так как обработка происходит с применением токсичных кислотных и щелочных соединений, которые могут привести к отравлению, химическим ожогам кожных покровов, а при вдыхании паров вызвать поражение дыхательных путей.

Щелочное оксидирование

Это один из самых простых и доступных методов создания защитной оксидированной пленки в условиях домашней мастерской. Рассчитать необходимое количество реагентов несложно. В среднем на 1 000 г массы обрабатываемых изделий понадобится около 100 г гидроксида натрия и 30 г натриевой селитры.

Обработка проходит в четыре этапа:

  • Готовится раствор из расчета: 1 000 г каустической соды и 300 г натриевой селитры на 1 л воды.
  • Обрабатываемые изделия погружаются в раствор, разогретый до +140 °С, и оставляются в нем на полчаса.
  • Изделия извлекаются из раствора и тщательно промываются для удаления остатков рабочего раствора.
  • Просушенные детали пропитываются маслом, остатки которого удаляются при помощи ветоши.

Щелочное оксидирование металла можно производить с использованием растворов каустической соды или едкого калия. Количество реагента на 1 л воды не должно быть ниже 700 г. Оксидирование обоими реагентами производится по аналогичным схемам.

Для получения равномерного защитного покрытия важно, чтобы обрабатываемые изделия были полностью погружены в рабочую смесь. Для этого необходимо отслеживать уровень жидкости и при необходимости доливать ее в емкость.

Кислотное оксидирование

Этот популярный метод предполагает использование раствора кислоты.

Этапы кислотного оксидирования:

  1. Подготовка металлических деталей к обработке. Для этого их необходимо тщательнейшим образом очистить от загрязнений и налета, а затем обезжирить водкой, чистым спиртом или растворителем.
  2. Погружение металлических изделий в ванну с пятипроцентным раствором серной кислоты. Через минуту – промывка кипяченой водой. Операция повторяется несколько раз.
  3. Кипячение изделий в воде с хозяйственным мылом в течение нескольких минут.
  4. Промывка готовых деталей, сушка и протирание маслом, остатки которого следует удалить с помощью ветоши.

О правильно проведенном оксидировании говорит изменившийся цвет поверхности металлических деталей.

Если под рукой нет серной кислоты, оксидирование металла в домашних условиях можно произвести лимонной и щавелевой кислотой. Для окисления используют рабочий раствор, приготовленный из расчета: по 2 г лимонной и щавелевой кислоты на 1 л воды. Изделия кипятят в рабочей смеси в течение 20 минут. Далее их необходимо промыть в слабощелочном растворе и промаслить.

Из огромного множества технологий, призванных повысить устойчивость металлических деталей к коррозии, оксидирование заслуженно считается одним из наиболее эффективных.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

 

Экспресс расчет
стоимости заказа

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Рекомендуемые статьи

Россия, Москва, 2-й Котляковский переулок, 18
Получить бесплатный чертеж

Получить бесплатный чертеж

Скачать прайс

Скачать прайс

Пересчет проекта

Пересчет проекта

Позвонить бесплатно

Позвонить бесплатно

Скачать прайс

Скачать
прайс

Написать WhatsApp

Написать WhatsApp

Заказать звонок

Узнайте предварительную стоимость заказа.
Оставьте заявку, и мы Вам перезвоним.