Автопортал || Авто - статьи

Сельскохозяйственная техника
Чтение RSS

Захист алюмінієвих конструкцій від корозії

  1. Корозійна стійкість алюмінію
  2. Методи захисту від корозії
  3. порошкове фарбування
  4. анодування профілю
  5. Захист від контакту з іншими металами
  6. висновок
  7. Примітка
  8. внесок учасників

Завдяки чудовій співвідношенню щільності та механічної міцності, а так само досить високої стійкості до корозії, алюміній широко застосовується в будівництві, в тому числі при виготовленні світлопрозорих конструкцій - вікон, дверей, вітражів, зимових садів, і так далі. Але, незважаючи на корозійну стійкість алюмінієвих конструкцій, сам алюміній з точки зору хімічної науки - один з найактивніших металів, що вступають в реакцію не тільки з лугами і кислотами, але навіть з водою. Дане протиріччя пояснюється тим, що під впливом кисню поверхню алюмінію покривається міцною, стійкою оксидною плівкою (пассивируется), що оберігає метал від корозії, тобто від процесу руйнування металів в результаті хімічного або електрохімічного впливу.

Дане протиріччя пояснюється тим, що під впливом кисню поверхню алюмінію покривається міцною, стійкою оксидною плівкою (пассивируется), що оберігає метал від корозії, тобто від процесу руйнування металів в результаті хімічного або електрохімічного впливу

Рис.1. Корозія алюмінієвого профілю

Корозійна стійкість алюмінію

Окис алюмінію створює захисний шар, товщина якого становить 20-100Å, який хімічно інертний. Чистий алюміній, з поверхнею, очищеної від захисної плівки, реагує з водою, виділяючи при цьому водень і створюючи оксидну плівку на поверхні. Таким чином, при контакті з окислювачами, поверхня алюмінію пассивируется. По суті, кисень, що міститься в повітрі або розчинений у воді, підвищує корозійну стійкість алюмінію, яка, в свою чергу, в значній мірі залежить від вмісту домішок інших металів. Відомо, що при контакті двох металів, в середовищі електроліту, утворюється гальванічна пара, де анодом стає більш активний метал, а катодом - менш активний. В результаті електрохімічної реакції відбувається руйнування структури анода. Велика частина домішок (залізо, свинець, мідь і т.д.) відіграють по відношенню до алюмінію роль катода, сприяючи його руйнування. З цієї причини чистий алюміній має більш високу стійкість до корозії, ніж технічний, який, в свою чергу, більш стійкий до корозії, ніж сплави алюмінію з іншими металами. Так само стійкість алюмінію до корозії залежить від характеристик зовнішнього середовища і від реакцій, що викликаються цим середовищем.

Рис Рис.2. Механізм утворення оксидної плівки на алюмінії

Методи захисту від корозії

Особливо сильно корозія проявляє себе у вологому середовищі, а так само при появі т.зв. «Блукаючих» струмів. Саме тому дуже важливо захищати поверхню алюмінію за допомогою фарбування, анодіровкі, а сталеві вироби, що стикаються з ним необхідно оцинковувати, емальовані або хоча б обробляти ґрунтовкою в кілька шарів. Кріплення, застосовуваний у виробництві алюмінієвих конструкцій повинен бути як мінімум оцинкованим, але бажано, а для фасадних конструкцій просто необхідно, використовувати кріплення з нержавіючої сталі. Для антикорозійного захисту алюмінієвих конструкцій застосовують такі методи:

порошкове фарбування

Порошкове покриття являє собою напилений на поверхню виробу полімерний порошок, який запікається (полімеризується) в спеціальній печі при певній температурі, як правило 180-220 ° С. Технологія порошкового фарбування складається з трьох етапів:

  1. Поверхня алюмінієвого профілю знежирюють і видаляють з неї всі забруднення
  2. Напилюють шар порошкової фарби
  3. Запікання (полімеризація) порошкового покриття в печі.

Порошкове фарбування алюмінієвого профілю і фурнітури для світлопрозорих конструкцій не тільки захищає метал від корозії, але так само дозволяє пофарбувати конструкцію в будь-який колір за шкалою RAL.

анодування профілю

анодуванням покриття - це покриття, яке створює на поверхні профілю стійку і не розчинну в агресивних середовищах плівку з оксиду алюмінію.

Анодування дозволяє створити таку рівномірну товщину плівки нерозчинної окису на поверхні, яка вже не дозволить контактувати алюмінію з зовнішнім середовищем і відбуватися подальшому окисленню.

Технологія побудована таким чином:

  • Спочатку профіль знежирюють в кислоті (наприклад, щавлевої).
  • Промивають в чистій воді.
  • Далі травлення в лугу для витравлювання поверхневих нерівномірно окислених шарів металу, разом з якими знімаються всі сторонні включення на поверхні.
  • Промивання в чистій воді.
  • Профіль занурюється у ванну з розчином електроліту. Тут протягом 0,5-1,5 годин він піддається анодуванню. На поверхні профілю утворюється плівка оксиду алюмінію.
  • Далі для отримання кольорового анодування профіль переміщається в ванну з розчином солі будь-якого металу через які знову пропускається струм. Кольорові відтінки профілю залежать від тривалості обробки. Мінімально профіль обробляють 45 секунд (світле шампанське), максимально - 15 хвилин (чорний).
  • Ізолювання (Ванна зміцнення поверхні) - процес хімічного заміщення, при якому окисел на поверхні металу перетворюється в хімічно більш міцну гідрадну форму, більш стійку до впливу навколишнього середовища і хімічних речовин. Покриття набуває особливої ​​міцності, стійкість до механічних пошкоджень.
  • На закінчення проводиться сушка і упаковка.

Захист від контакту з іншими металами

Для того, щоб алюміній не стикався з металами, з якими він може скласти гальванічну пару, необхідно застосовувати весь кріплення тільки з нержавіючої або оцинкованої сталі.

Всі сталеві елементи, на які монтується конструкція - кронштейни, опорні вузли, анкерні пластини і т.д. - повинні бути оцинковані або прогрунтовану в кілька шарів. Так само для усунення прямого контакту алюмінію і сталі застосовують паронітові, гумові, бітумні прокладки.

Алюмінієвий профіль і фурнітура не повинні безпосередньо стикатися з деревом, цементом, каменем, цеглою, бетоном, і т. д., особливо в умовах підвищеної вологості. Щоб уникнути корозії в цих випадках необхідно ретельно покривати ці матеріали бітумом або іншим ізоляційним матеріалом, дерев'яні деталі необхідно просочувати лаком.

Рис.3. Приклад оцинкованого кронштейна з нержавіючим кріпленням

висновок

Алюміній має високу стійкість до корозії, проте, при контакті з іншими металами або при впливі електричного струму схильний до корозії. Заходами щодо захисту алюмінієвих світлопрозорих конструкцій від корозії є нанесення порошкового покриття або анодування, а так само використання нержавіючого або оцинкованого кріплення та елементів конструкції.

Примітка

Використано матеріали:

внесок учасників

Грибов Сергій

Мій внесок в розвиток цієї Вікі можна подивитися тут