Что значит анодированная посуда

Анодированное покрытие: что это, где применяется, как изготавливается

Анодированием называется электролитический процесс, который используется для увеличения толщины слоя природных окислов на поверхности изделий. Свое название эта технология получила из-за того, что обрабатываемый материал используется в качестве анода в электролите. В результате проведения этой операции увеличивается сопротивление материала к коррозии и износу, а также обеспечивается подготовка поверхности к применению грунтовки и краски.

Нанесение дополнительных защитных слоев после анодирования металла осуществляется гораздо более качественно по сравнению с исходным материалом. Само анодированное покрытие в зависимости от способа его нанесения может быть пористым, хорошо впитывающем красители либо тонким и прозрачным, подчеркивающим структуру исходного материала и хорошо отражающим свет. Образованная защитная пленка является диэлектриком, то есть не проводит электрический ток.

Для чего это делается

Анодированное покрытие используется там, где требуется обеспечить защиту от коррозии и избежать повышенного износа в соприкасающихся частях механизмов и устройств. Среди других способов поверхностной защиты металлов эта технология является одной из самых дешевых и надежных. Наиболее распространено применение анодирования для защиты алюминия и его сплавов. Как известно, этот металл, обладая такими уникальными свойствами как сочетание легкости и прочности, имеет повышенную восприимчивость к коррозии. Данная технология разработана и для целого ряда других цветных металлов: титана, магния, цинка, циркония и тантала.

Некоторые особенности

Изучаемый процесс, помимо изменения микроскопической текстуры на поверхности, также изменяет и кристаллическую структуру металла на границе с защитной пленкой. Однако при большой толщине анодированного покрытия сам защитный слой, как правило, обладает значительной пористостью. Поэтому для достижения коррозионной устойчивости материала требуется его дополнительная герметизация. Вместе с тем толстый слой обеспечивает повышенную износостойкость, гораздо большую по сравнению с красками или другими покрытиями, например, напылением. Вместе с повышением прочности поверхности она становится более хрупкой, то есть более восприимчивой к растрескиванию от теплового и химического воздействия, а также от ударов. Трещины анодированного покрытия при штамповке – отнюдь не редкое явление, и разработанные рекомендации тут не всегда помогают.

Изобретение

Первое документально зафиксированное использование анодирования произошло в 1923 году в Англии для защиты от коррозии деталей гидросамолета. Изначально применялась хромовая кислота. Позднее в Японии была использована щавелевая кислота, однако сегодня в большинстве случаев для создания анодированного покрытия в составе электролита применяется классическая серная кислота, что значительно удешевляет процесс. Технология постоянно совершенствуется и развивается.

Алюминий

Анодированное покрытие выполняется для повышения коррозионной устойчивости и подготовки к покраске. А также, в зависимости от применяемой технологии — либо для увеличения шероховатости, либо для создания гладкой поверхности. При этом анодирование само по себе не способно существенно увеличить прочность изделий, изготовленных из этого металла. При контакте алюминия с воздухом или любым другим газом, содержащим кислород, металл естественным путем формирует на своей поверхности слой оксида толщиной 2-3 нм, а на сплавах его величина достигает 5-15 нм.

Толщина анодированного покрытия алюминия составляет 15-20 микрон, то есть разница в два порядка (1 микрон равен 1000 нм). При этом этот созданный слой в равных долях распределен, условно говоря, внутрь и вовне поверхности, то есть увеличивает толщину детали на ½ от размера защитного слоя. Хотя при помощи анодирования возникает плотное и равномерное покрытие, имеющиеся в нем микроскопические трещины могут привести к коррозии. Кроме этого, сам поверхностный защитный слой подвержен химическому распаду вследствие воздействия среды с высокими показателями кислотности. Для борьбы с этим явлением применяются технологии, сокращающие количество микротрещин и внедряющие в состав оксида более стабильные химические элементы.

Применение

Применяются обработанные материалы весьма широко. Например, в авиации многие элементы конструкции содержат изучаемые сплавы алюминия, такая же ситуация в судостроении. Диэлектрические свойства анодированного покрытия предопределили его использование в электротехнической продукции. Изделия из обработанного материала можно обнаружить в различной бытовой технике, включая плееры, фонари, камеры, смартфоны. В быту используют анодированное покрытие утюга, точнее – его подошвы, что значительно улучшает его потребительские свойства. При приготовлении пищи можно использовать специальные тефлоновые покрытия, чтобы избежать пригорания блюд. Обычно такая кухонная утварь стоит достаточно дорого. Однако сковорода из алюминия без покрытия анодированная в состоянии обеспечить решение той же проблемы. При этом с меньшими затратами денежных средств. В строительстве применяется анодированное покрытие профилей для монтажа окон и прочих нужд. Кроме этого, разноцветные детали привлекают внимание дизайнеров и художников, они используются в различных культурных и арт-объектах во всем мире, а также в изготовлении ювелирных изделий.

Технология

Для проведения работ в промышленных масштабах создаются специальные гальванические цеха и производства, которые считаются «грязными» и вредными для здоровья человека. Поэтому рекомендации по проведению процесса в домашних условиях, рекламируемые в некоторых источниках, следует воспринимать крайне осторожно, несмотря на кажущуюся простоту описываемых технологий.

Анодированное покрытие можно создать несколькими способами, но общий принцип и последовательность проведения работ остаются классическими. При этом прочностные и механические свойства полученного материала зависят от, собственно, самого исходного металла, от характеристик катода, силы тока и состава применяемого электролита. Необходимо подчеркнуть, что в результате выполнения процедуры на поверхность не наносится никаких дополнительных веществ, а защитный слой образуется путем преобразования самого исходного материала. Суть гальваники – воздействие электрического тока на химические реакции. Весь процесс делится на три основные стадии.

Первая стадия — подготовка

На этой стадии изделие подвергается тщательной очистке. Поверхность обезжиривается и шлифуется. После чего происходит так называемое травление. Оно осуществляется путем размещения изделия в щелочном растворе с последующим перемещением в кислотный раствор. Завершает эти процедуры промывка, в ходе которой крайне важно удалить все остатки химических веществ, включая труднодоступные участки. От качества проведения первой стадии во многом зависит конечный результат.

Вторя стадия – электрохимия

На этой стадии собственно и создается анодированное алюминиевое покрытие. Тщательно подготовленную заготовку вывешивают на кронштейны и опускают в ванну с электролитом, располагая между двумя катодами. Для алюминия и его сплавов используются катоды, изготовленные из свинца. Обычно в состав электролита входит серная кислота, но могут использоваться и другие кислоты, например, щавелевая, хромовая в зависимости от будущего предназначения обработанной детали. Щавелевая кислота используется для создания изоляционных покрытий разных цветов, хромовая – для обработки деталей, имеющих сложную геометрическую форму с отверстиями небольшого диаметра.

Время, необходимое для создания защитного покрытия, зависит от температуры электролита и от силы тока. Чем выше температуры и ниже сила тока, тем быстрее проходит процесс. Однако в этом случае поверхностная пленка получается достаточно пористой и мягкой. Для получения твердой и плотной поверхности требуются низкие температуры и высокая плотность тока. Для сернокислого электролита диапазон температур составляет от 0 до 50 градусов, а удельная сила тока — от 1 до 3 Ампер на квадратный дециметр. Все параметры для проведения этой процедуры отработаны годами и содержатся в соответствующих инструкциях и стандартах.

Третья стадия – закрепление

После завершения электролиза изделие, имеющее анодированное покрытие, закрепляют, то есть закрывают поры в защитной пленке. Это можно сделать путем помещения обработанной поверхности в воду либо в специальный раствор. Перед этой стадией возможна эффективная покраска детали, поскольку наличие пор позволят обеспечить хорошее впитывания красителя.

Развитие технологий анодирования

Для получения сверхпрочной оксидной пленки на поверхности алюминия был разработан способ использования сложного состава различных электролитов в определенной пропорции в сочетании с постепенным увеличением плотности электрического тока. Используется своеобразный «коктейль» из серной, винной, щавелевой, лимонной и борных кислот, а сила тока в процессе постепенно увеличивается в пять раз. Благодаря такому воздействию меняется структура пористой ячейки защитного оксидного слоя.

Отдельно следует упомянуть технологии изменения цвета анодированного объекта, которое возможно сделать разными способами. Самым простым является помещение детали в раствор с горячим красителем сразу после проведения процедуры анодирования, то есть до третьей стадии процесса. Несколько сложнее организован процесс окрашивания с использованием добавок непосредственно в электролит. Добавками обычно являются соли различных металлов либо органические кислоты, позволяющие получить самую разнообразную гамму цветов – от абсолютно черного до практически любого цвета из палитры.

Источник

Что за зверь, анодированный алюминий?

Появление посуды из анодированного алюминия, на современном рынке, вызвало неподдельный интерес большинства хозяек. Но вместе с интересом, появилась и некая настороженность. Материал новый, недавно появился. Как он себя зарекомендует на наших кухнях? Тем более что алюминий, достаточно нежный материал, с точки зрения защиты. Достаточно во время приготовления его поцарапать, как он вступает в химическую реакцию с пищей, тем самым меняя ее вкусовые характеристики. Более того, такое нежелательное взаимодействие металла с едой не совсем хорошо для нашего здоровья.

Учитывая эти особенности, производителями была разработана технология анодирования, позволяющая защитить кастрюли и сковородки из алюминия от царапин, а продукты питания от нежелательного контакта с открытым металлом. Процесс анодирования позволил алюминиевой посуде служить максимально долго, насколько это возможно для данного металла.

Такое покрытие значительно отличается по своим свойствам от обычной оксидной пленки, возникающей на поверхности металла на открытом воздухе. Оно гораздо прочнее. Если оксид алюминия находится сверху и его очень легко повредить, то анодированная поверхность это глубокая интеграция защитного слоя в металл. Это сказывается на механической прочности покрытия, которое не подвержено временному старению и истиранию. А раз оно прочно, то продукты никоим образом не будут контактировать с алюминием. Поэтому те, кто уже успел купить сковородку в Киеве, наверняка заметили, что пища не приобретает специфического металлического привкуса в момент ее приготовления.

Не смотря на то, что такая посуда, немного дороже своих чугунных собратьев, она все же стоит своих денег. Покупая сковороду из анодированного металла, мы вкладываем средства в надежность, и прочность посуды. Ведь любая хозяйка мечтает о том, чтобы посуда служила верой и правдой долгое время. Это своеобразный, долгосрочный вклад на перспективу.

Думается, что даже самые требовательные к посуде шеф-повара предпочтут купить сковородку из анодированного алюминия, причем не одну, а несколько, и разных размеров. Такое стремление будет вызвано и сохранением всех положительных свойств этого металла. Прежде всего, это легкость, его высокая теплопроводность и равномерность распределения тепла. К этому добавим приобретенные свойства, прочность, экологичность, устойчивость к кислотам и безопасность для здоровья.

Источник

Тяжело анодированная посуда из алюминия

В этой статье тяжело анодированной посуде:

Тяжело анодированная посуда — общее название для металлических кастрюль и сковородок из электрохимически закаленного алюминия.

Это название посуды пришло с английского от «hard anodized aluminum cookware», правильнее было бы сказать твердое анодированное покрытие а не тяжело анодированное, т.к. «hard» употребляется чтобы подчеркнуть что толщина и прочность слоя анодирования больше чем у других анодированных алюминиевых покрытий посуды и «hard», в данном случае, к тяжести или сложности анодирования отношения не имеет.

Для любознательных – о тяжелом анодировании

Процесс тяжелого анодирования первоначально был разработан для применения в ресторанной индустрии. Поварам нужны были легкие и износоустойчивые кастрюли, для приготовления большого количества блюд в день.

Электрохимический процесс тяжелого анодирования относительно прост. Кусок алюминия сначала погружают в бак с серной кислотой, после чего он подвергается воздействию низких электрических токов. Алюминиевая поверхность соединяется с кислородом, в результате естественной реакции окисления, которая создает пленку из оксида алюминия.

Кислоту, затем охлаждают до температуры замерзания воды. Электрический ток радикально увеличивается, в результате образуется тяжело анодированнная поверхность алюминия, которая в два раза тверже нержавеющей стали.

Преимущества тяжело анодированной посуды

Посуда из тяжело анодированного алюминия имеет значительно более длительный срок службы по сравнению с посудой с традиционным, антипригарным покрытием и такое покрытие практически не имеет пор. Именно это — почти полное отсутствие пор, позволяет ей противостоять прилипанию к ней пищи, даже если пища переварилась или пригорела.

В настоящее время, устойчивость к коррозии и царапинам, тяжело анодированных сковородок и кастрюль выше, чем у другой самой прочной посуды, т.к. в отличие от нанесенного антипригарного покрытия, у тяжело анодированной поверхности будет не тонкий слой или тонкая пленка на защищаемой поверхности, а сама поверхность является защитным слоем.

Тяжело анодированная поверхность также не токсична и устойчива к нагреву до температуры плавления алюминия (660 градусов Цельсия).

Алюминий, как известно, отличный проводник тепла поэтому посуда из него будет нагреваться равномерно и не будет отдельных горячих точек в кастрюле, поэтому пища будет готовиться более равномерно. Быстрый, равномерный нагрев готовящейся в ней пищи, еще одно из многих преимуществ тяжело анодированной посуды, как и любой другой алюминиевой.

Эта посуда имеет чрезвычайно долгий срок службы и долгое время может противостоять износу и коррозии. На поверхности не будет образовываться отслаивающаяся пленка или корочка и она может эксплуатироваться при очень высоком нагреве без повреждения покрытия.

Анодированное покрытие алюминия обладает значительно меньшей теплопроводность и коэффициентом линейного расширения, чем алюминий. В результате покрытие может треснуть от тепловой нагрузки при воздействии температуры выше 80° C. Покрытие восприимчиво к образованию трещин, от резких перепадов температуры может треснуть, но не отслоится, и без образования корки.

В отличие от посуды пластиковой или с традиционным антипригарным покрытием, для посуды из тяжело анодированного алюминия не требуется применения специальных ложек или лопаток из дерева или других мягких материалов.

Применение тяжело анодированного алюминия

В дополнение к обычным кастрюлям и сковородам, тяжело анодированный алюминий используют также в производстве электрических бытовых приборов для приготовления пищи.

Благодаря своей не пористой, антипригарной, и устойчивой к царапинам природе, тяжело анодированный алюминий имеет идеальную поверхность для малой бытовой техники приготовления пищи. Для тех приборов, которые нельзя мыть полностью погруженными в воду из-за имеющихся в них электронных и электрических деталей, легкая очистка поверхности будет очень удобной.

Тяжело анодированная алюминиевая посуда производится многочисленными компаниями и в широком диапазоне цен, но она, обычно, более дорогая по сравнению с посудой с традиционным антипригарным покрытием.

Как ухаживать

Как и для всех других кухонных предметов для посуды из тяжело анодированного алюминия следует придерживаться инструкции производителя по правильному уходу за ней.

Хотя покрытие повредить сложно, но, не нужно царапать металлическими предметами посуду из анодированного алюминия.

Посуду из анодированного алюминия нужно мыть только вручную. Даже если производители говорят что их продукцию можно мыть в посудомоечной машине, все же, лучше мыть ее вручную, мягкой губкой с мыльной теплой водой.

Безвредность тяжело анодированной посуды

Существуют опасения, что алюминий и некоторые его соединения токсичны и есть связь алюминия с заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера и другими, в результате чего некоторые потребители опасаются покупать посуду из алюминия.

Жесткое анодирование алюминия делает его использование безопасным для потребителей так как покрытие, в химическом отношении, стабильно, не разлагается и совершенно нетоксично.

Поскольку, тяжело анодированная посуда является антипригарной и антипригарное покрытие не будет со временем отслаиваться из-за износа или механических повреждений, как это может произойти с другими антипригарными покрытиями алюминия, подвергая алюминий под покрытием окислению, в следствии этого, на наш взгляд, такая посуда более безопасна, чем стандартная антипригарная посуда.

Таким образом, по заявлениям производителей, посуда с использованием тяжело анодированного алюминия полностью безопасна и не влияет на вкус блюд. В то же время сохраняются все преимущества алюминиевой посуды.

При воспроизведении текста статьи Тяжело анодированная алюминиевая посуда, целиком или частями, активная ссылка на сайт cooktips.ru обязательна.

Статьи о посуде из других материалов:

• О посуде из — алюминия, нержавеющей стали, стекла, чугуна, с тефлоновым, термолоновым и эмалированным покрытиями.
• Посуда медная — свойства, недостатки и как ухаживать.
• Посуда фарфоровая — как правильно выбирать, как ухаживать и пользоваться.
• Посуда пластиковая — маркировка, какая вредна и при каких условиях.

Наиболее читаемое:

Основные разделы сайта:

• • Диеты для похудения
  • Разгрузочные дни
  • Рецепты готовых блюд для детей
  • Вегетарианские блюда
  • Пища — основа здоровья ребенка
  • Характеристика пищевых продуктов
  • Хранение, подготовка, тепловая обработка пищевых продуктов
  • Как готовить для детей

Источник