Концепция защитного покрытия заключается в обеспечении барьера между металлом и окружающей средой.
Алюминий можно обрабатывать большим количеством способов, чем любой другой распространенный металл. Процессы получения отделки, как декоративной, так и защитной, включают анодирование, химическое конверсионное покрытие, гальваническое покрытие, эмалирование, покраску, травление и механическое текстурирование.
Анодирование представляет собой электрохимический процесс, при котором толщина естественной оксидной пленки увеличивается за счет превращения алюминия в анод в электролитической ячейке, содержащей подходящий электролит.
При анодировании алюминия с помощью относительно простой процедуры можно получить твердую, компактную и прочно держащуюся оксидную пленку, которая значительно повышает коррозионную стойкость.
Еще одним преимуществом анодирования являются декоративные возможности полученного оксида, который может быть почти полностью прозрачным на алюминии высокой чистоты (99,99%), что позволяет наблюдать полировку и текстуру.
На алюминиевых сплавах более низкой чистоты и других металлах оксид, образующийся при анодировании, может быть слегка молочного цвета или иметь цвет (например, серый, желтый и т. д.). Внешний вид и характеристики оксидной пленки могут зависеть от типа обработки анодированием. На внешний вид также может повлиять широкий спектр красителей.
Серная кислота, наиболее распространенный электролит, образует прозрачное оксидное покрытие на чистом алюминии, высокочистом алюминиево-магниевом и алюминиево-магниевом сплаве. По мере снижения чистоты металла компоненты и продукты их реакции собираются в оксидной пленке.
Существует бесконечный диапазон условий анодирования, но некоторые из обычно используемых электролитов включают: 5–15% серной кислоты, 3–10% хромовой кислоты или 2–5% щавелевой кислоты.
Температура ванны может составлять от 17 °C до 45 °C, в зависимости от электролита, а приложенный анодный потенциал может составлять от 12 В до 60 В, опять же в зависимости от используемого электролита.
Ванны для цветного анодирования могут состоять из щавелевой кислоты, сульфосалициловой кислоты + серной кислоты или сульфофталевой кислоты + серной кислоты.
Автомобильная отделка изготавливается из алюминия высокой чистоты для получения максимальной яркости и зеркальности. Окрашенные оксидные пленки получают анодированием в смешанном кислотном электролите, содержащем некоторые органические сульфокислоты и серную кислоту.
Производимые цвета варьируются от бледно-желтого до темно-бронзового и черного. Эти покрытия широко используются в архитектуре и обычно имеют толщину покрытия от 0,02 до 0,03 мм. Методы механической отделки, такие как очистка проволочной щеткой, пескоструйная обработка и молотковая обработка, часто используются в сочетании с анодированием для создания специальных эффектов.
Химическая конверсионная обработка вступает в реакцию с алюминием, образуя химическую пленку, которая составляет единое целое с металлической поверхностью. Карбонатные, хроматные и фосфатные пленки обладают отличными адгезионными свойствами и могут использоваться в качестве грунтовки перед покраской.
Цинковые или оловянные наплавочные покрытия используются в качестве основы для последующего гальванопокрытия, на которое можно наносить любой из обычно гальванопокрываемых металлов.
Для эмалирования фарфора необходимо использовать фритты с температурой плавления ниже 550 °C. Эмали наносятся поверх химического конверсионного покрытия, совместимого с фриттой. Деформируемые сплавы 1100, 3003 и 6061, а также литейный сплав 356 обладают наилучшей стойкостью к растрескиванию.
Следует отметить, что результат или качество неорганической пленки, сформированной любым способом, во многом зависит от первоначальной очистки металла.
В некоторых случаях физической чистоты (т. е. отсутствия грязи, жира или других загрязнителей) достаточно для обеспечения успешной отделки. В других случаях (например, осаждение меди при очистке сплавов Al–Cu) может потребоваться химически чистая поверхность (т. е. отсутствие каких-либо загрязнений).
Существует широкий спектр доступных методов очистки, включая очистку растворителем, обезжиривание паром, ультразвуковую очистку, очистку эмульсией, коронный разряд , щелочную очистку и кислотную очистку (также известную как удаление мути).
