Как анодировать металл в домашних условиях?

У многих красивое и непонятное слово «анодирование» ассоциируется со сложным физико-химическими технологиями, лабораторными условиями и прочей научной атрибутикой. Мало кто знает, что этот полезный и несложный процесс можно провести при помощи подручных средств: сделать анодирование титана и других металлов реально даже в домашних условиях. Но что это такое, и зачем это нужно для металла?

Что такое анодированная металлическая поверхность

Название анодирования носит процесс, протекающий при использовании электролита и электрического тока различной величины и позволяющий получить на изделии прочную оксидную пенку, которая повышает прочность стали и обеспечивает защиту от коррозии. Прочностные и механические характеристики меняются в зависимости от состава металла, плотности и вида электролита, величины анодного и катодного воздействия, рассчитываемых по специальным уравнениям.

Собственно защитное покрытие не наносится, а образуется из самого железа в процессе электрохимической реакции. Технология, используемая в домашних условиях, схематично выглядит так:

Схема процесса анодирования в домашних условиях

  1. В диэлектрическую (не проводящую ток) емкость заливается электролит.
  2. Берется блок питания, способный обеспечить необходимое напряжение постоянного тока на выходе (это может быть аккумулятор или несколько батареек, соединенных в электронные цепи).
  3. К обрабатываемому предмету подключается зажим «+», и предмет погружается в емкость с раствором.
  4. Зажим «–» крепится на пластинку из свинца или нержавеющей стали и тоже опускается в жидкость.
  5. Подключается электрический ток нужной величины, согласно электрохимическому уравнению. Благодаря ему на поверхности изделия начинает выделяться кислород, способствующий образованию прочной защитной пленки.

Преимущества анодированного металла

Анодное оксидирование (анодирование) различных металлов, проведенное в домашних условиях, конечно, сильно уступает тому, что проводится с применением промышленного оборудования. Но, все же, оно способно обеспечить изделию ряд преимуществ:

  1. Повысить устойчивость к коррозии — благодаря тому, что оксидная пленка препятствует проникновению влаги к металлической основе, обеспечивая надежную защиту. Применение такого процесса на быстро ржавеющих предметах обихода или дисках и деталях бытовой техники способно значительно продлить срок их службы.
  2. Увеличить прочность металла и стали: оксидированное покрытие намного устойчивее к механическим и химическим повреждениям.
  3. Обработанная таким образом посуда нетоксична, устойчива к длительному нагреву, пища на ней не пригорает.
  4. Металлические изделия после анодированной обработки приобретают диэлектрические свойства (совсем или почти не проводят ток).
  5. Возможность провести гальваническое напыление другого металла (хромовое, титановое). Выполненное своими руками, оно способно значительно увеличить прочностно-механические характеристики или повысить декоративные качества (напыление под золото).

Кроме того, процесс дает возможность декорирования. Можно сделать цветное анодное оксидирование. Такой результат можно получить, изменяя уравнения силы подаваемого тока и плотности электролита (это возможно, когда проводится анодирование титана и других твердых материалов) или с использованием краски (чаще для алюминия и других мягких металлов, но этот процесс применяется и на твердых основах). Окрашенные таким образом предметы имеют более ровный и глубокий цвет.

Промышленный метод дает более высокую прочность покрытия, возможность провести глубокое анодирование с одновременным нанесением катодной электрохимической пенки, дающей дополнительную защиту от коррозии. Но, даже проведенная в домашних условиях анодно-катодная обработка поможет сделать диски или другие детали движущихся механизмов более прочными, износостойкими.

Разные способы

Провести процесс оксидированной обработки стали в домашних условиях можно двумя способами. Каждый из них имеет свои недостатки и преимущества.

Теплый метод

Наиболее легкий процесс для проведения своими руками. Успешно протекает при комнатной температуре, при использовании органической краски, позволяет создавать удивительно красивые вещи. Для этой цели можно использовать как готовые краски, так и аптечные красители (зеленку, йод, марганец).

Твердое анодирование по такой технологии получить не удастся, оксидная пенка получается непрочная, дает слабую защиту от коррозии, легко повреждается. Но, если сделать окрашивание поверхности после такой методики, то сцепление (адгезия) покрытия с основой будет очень высокой, нитроэмали или другие краски будут держаться прочно, не облезут, обеспечат высокую степень защиты от коррозии.

Холодный метод

Эта методика при проведении в домашних условиях требует внимательного контроля за температурой, допуская ее колебания от –10 до +10°C (оптимальная температура для проведения электрохимической реакции согласно уравнению – 0°C). Именно при таком температурном режиме анодная и катодная обработка поверхности протекает наиболее полно, медленно создавая прочную защитную оксидную пленку. Это позволяет домашнему умельцу своими руками провести твердое анодирование, обеспечив стали максимальную защиту от коррозии.

По этой методике можно сделать гальваническое напыление, нанеся на изделие медь, хром или золото, рассчитав силу тока по специальным уравнениям. После такой обработки повредить деталь или диски из стали очень сложно. Защита от коррозии эффективно действует на протяжении многих лет даже при контакте с морской водой, может использоваться для продления срока службы подводного снаряжения.

Маленьким минусом служит то, что краска на такой поверхности не держится. Для придания металлу цвета используется метод напыления (медь, золото) или электрохимическое изменение цвета под воздействием электрического тока (сила тока и плотность электролита высчитываются по специальному уравнению).

Технология анодного оксидирования

Весь процесс, проводимый своими руками, можно разделить на этапы:

  1. Поверхности дисков и других деталей из металла хорошо очищаются от загрязнений, моются, шлифуются.
  2. Проводится обезжиривание Уайт-спиритом или ацетоном.
  3. Выдерживается необходимое время в щелочном растворе (оно рассчитывается по уравнению, исходя из структуры материала).
  4. После этого диски или другие металлические изделия погружаются в электролит, где проводится анодная и катодная реакция наращивания оксидной пленки.
  5. Если проводилось холодное обрабатывание изделия, то после извлечения его из емкости следует тщательно промыть от кислоты, просушить. После завершения этого процесса ему обеспечена долгая надежная защита от коррозии.
  6. При тепловом процессе пленка будет пористая, мягкая, требующая дополнительного закрепления, проводимого путем окунания в чистую кипящую воду или посредством воздействия горячего пара. Потом ее нужно хорошо промыть.

к содержанию ↑

Разновидности электролитов

В домашних условиях применяют не только промышленные химические кислотные растворы, но и простые средства, которые можно найти на любой кухне:

  1. Проводя анодирования титана, можно брать натрия хлорид, серную или ортофосфорную кислоты.
  2. Для алюминия применяют щавелевую, хромовую или серную кислоты.
  3. Вместо кислот для анодной и катодной обработки дисков или других предметов из стали можно использовать поваренную соль с пищевой содой. Сделать необходимый электролит можно, смешав 9 частей концентрированного содового раствора с одной частью солевого.

Время выдержки дисков, пластин, других металлических предметов в электролитной емкости под током рассчитывается по уравнению, исходя из физико-химических параметров.

Опасные моменты

При использовании кислот в качестве электролита необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. Пренебрежение ими может привести к несчастным случаям:

  1. При попадании на кожу из-за того, что используется разбавленный препарат, возможны небольшие ожоги. Но для глаз такая концентрация опасна, поэтому не следует пренебрегать защитными очками и перчатками.
  2. Под воздействием тока выделяются кислородные и водородные пары, которые при смешивании образуют гремучий газ. Работая в плохо вентилируемом помещении, можно получить взрыв от любой искры, который может привести к смертельному исходу.

Соблюдая технику безопасности и этапы технологической обработки, можно получать прочные красивые вещи: хромировать автомобильные диски, создавать ювелирные украшения «под золото», добавлять прочности деталям бытовых механизмов в зависимости от применяемых технологий.

Технология анодирования металла, способы покрытия

Анодирование: специфика и назначение технологии. Характеристика оборудования для выполнения анодирования. Виды выполнения работ: холодный, теплый и твердый методы. Преимущества анодированного металла. Особенности обработки различных металлов.

Анодирование металла – это электрохимический процесс создания защитной оксидной пленки, которая защищает поверхность металла от воздействия окружающей среды. Отсюда и другое название, которое лучше всего отражает суть – анодное оксидирование. Технологию покрытия используют для обработки не только стали, но и большинства цветных металлов. Исключениями являются железо и медь. Данные элементы характеризуются образованием сразу двух оксидных соединений – это негативно сказывается на целостности пленки и ее адгезии к базовой поверхности.

За период развития анодирования было разработано несколько способов осуществления работ. Все они будут подробно рассмотрены в данной статье.

Специфика и назначение процесса

По своей сути процесс анодирования напоминает гальваническую обработку стали. Основное отличие состоит в том, что при гальваническом способе в качестве защитного покрытия выступают составы на основе цинка или хрома. При анодировании стали не используются вспомогательные составы, а защитная пленка образуется непосредственно из материала обрабатываемой поверхности.

Оксидная пленка естественного происхождения, которая образуется в процессе эксплуатации деталей, не отличается толщиной и стойкостью покрытия. При анодировании процесс образования слоя поддается регулировке. В результате окисленный участок не разрушается, а становится прочнее.

Существует два типа оксидных пленок, которые отличаются строением и назначением:

  1. Пористая. Ее свойства были описаны выше. Такой слой получают при оксидировании в среде кислых электролитов. Данная структура является отличной основой для нанесения лакокрасочных материалов.
  2. Барьерная. Является самостоятельным защитным покрытием, препятствуя контакту стали с внешними негативными факторами. Получают в нейтральных растворах.

Анодированные поверхности используют не только в качестве защитного слоя. Современные дизайнеры активно используют оксидированный алюминий в качестве отделочного элемента интерьера. Существует возможность изменения оттенка защитного слоя: от жемчужного до золотистого в зависимости от применяемых материалов и уровня напряжения.

Применяемые устройства и оборудование

Все оборудование можно разделить на три вида:

  1. Основное. К нему относят ванну и катод. Емкость должна быть изготовлена из инертного материала, обладающего высокими теплоизоляционными свойствами – в этом случае электролит не будет слишком быстро нагреваться и прослужит намного дольше. Материал катода зависит от типа обрабатываемого металла. Например, для анодирования алюминия используют свинцовый лист, размер которого должен быть вдвое больше габаритов заготовки.
  2. Обслуживающее. Сюда относят узлы, которые отвечают за обеспечение работоспособности установки: приводные механизмы и устройства для передачи тока.
  3. Вспомогательное. Речь идет об оборудовании, на котором осуществляются работы по подготовке заготовок к анодированию. Сюда же относят механизмы для перемещения деталей и их складирования.

В процессе выбора подходящей установки необходимо принимать во внимание следующие особенности:

  1. Наиболее трудоемкими операциями являются погружение и выгрузка заготовки. Обращайте внимание на надежность и энергопотребление данных узлов.
  2. Производительность зависит от мощности энергетической установки. Как показывает практика, оптимальная мощность выпрямителя – 2,5 кВт. Наличие бесступенчатой регулировки уровня напряжения будет дополнительным преимуществом, облегчающим процесс анодирования стали.

Бесступенчатая регулировка будет после формирования защитного слоя средней толщины, когда для сохранения уровня тока будет необходимо плавно увеличивать напряжение.

  1. По кольцам емкости должны быть уставлены контактные площадки из гибкого материала. Лучше всего с этой задачей справятся элементы из меди.

Способы анодирования

Существует несколько видов анодирования стали. Наиболее любопытным является цветное анодирование, которое изменяет исходный цвет детали.

Возможны варианты изменения оттенка даже без погружения в раствор электролита. Известны 4 вида цветного оксидирования:

  1. Адсорбционное.
  2. Электролитическое, или черное.
  3. Интерференционное.
  4. Интегральное.

Рассмотрим основные методы выполнения работ.

Теплый метод

Недостатками покрытия являются низкая прочность и устойчивость к коррозии. При нарушении технологии слой можно стереть, проведя по нему рукой. По этой причине теплое анодирование применяется в качестве промежуточной стадии перед дальнейшей обработкой.

Благодаря своей простоте метод можно применять в домашних условиях без потери качества результата.

Холодный метод

Холодное анодирование характеризуется скоростью образования окисной пленки: она гораздо выше, чем скорость растворения металла с внешней стороны. Отличается высоким качеством защитного слоя. Имеются четкие требования к температуре электролита – она не должна превышать 5 °C. Кроме того, раствор теплее в центре ванной, поэтому необходимо обеспечить его непрерывную циркуляцию.

Единственный недостаток – невозможно использовать краски органического происхождения.

Технология твердого анодирования

Твердое анодирование – лучший способ получить сверхпрочное покрытие на поверхности стали. Метод активно применяется для защиты элементов авиационной и космической промышленности. Особенность – использование одновременно нескольких электролитов в определенном соотношении, при котором их свойства будут усиливаться.

Подавляющее большинство составов, а также методика их применения защищены патентами.

Главные плюсы анодированного металла

Анодированная сталь выгодно отличается от незащищенных изделий следующими качествами:

  1. Стойкость к коррозии. Барьерная пленка препятствует контакту металла с влагой, а также химически активными соединениями.
  2. Высокая прочность. Защитный слой обладает высокой устойчивостью к механическим повреждениям.
  3. Диэлектрические свойства. Оксидная пленка практически не проводит ток.
  4. Экологичность. Обработанная посуда приобретает устойчивость к интенсивным перепадам температур. В процессе приготовления пища не подгорает.
  5. Декоративные свойства. Некоторые металлы подвергают обработке для изменения визуальных качеств. В основном, для этих целей используют алюминий как обладающий хорошим соединением с кислородом. Добавление определенных солей в раствор электролита позволит поменять исходный цвет, придавая окрашенным изделиям ровные и глубокие оттенки.

Оксидирование также позволяет скрыть незначительные дефекты поверхности, такие как царапины или потертости.

В отличие от обычной нержавеющая сталь плохо поддается обработке как условно инертный металл. Для решения этой проблемы нержавейку покрывают никелем, а только затем проводят оксидирование. Ученые активно занимаются разработкой специальных паст, которые будут уменьшать инертные свойства наружного слоя нержавеющей стали.

Процесс обработки различных типов металла

Анодирование меди и ее сплавов

Этот металл очень плохо поддается оксидированию. Оптимальным считается электрохимический способ, в результате которого происходит изменение цвета. В качестве рабочей смеси используют фосфатные или оксалатные растворы.

Процесс отличается высокими технологическими требованиями, поэтому на практике встречается крайне редко.

Анодирование титана

Процедура считается обязательной, поскольку оксидная пленка не только увеличивает прочность заготовки, защищая от механических повреждений, но и меняет цвет в широком спектре в зависимости от уровня напряжения на протяжении рабочего цикла.

Для обработки титана подходит практически любая кислота.

Анодирование серебра

Для анодного оксидирования серебра специалисты рекомендуют применять серную печень – она способна придать синий или фиолетовый оттенки без изменения свойств серебряной поверхности.

Продолжительность рабочего цикла составляет 30 минут. После получения заданного цвета изделие достают из емкости и промывают сначала теплой, а затем холодной водой.

Анодирование алюминия

Технология покрытия не отличается высокой сложностью. При большом желании оксидирование алюминия можно проводить в домашних условиях – это не потребует больших затрат.

Анодирование – универсальная технология, которая может использоваться в качестве как подготовительных работ перед покраской, так и самостоятельной защиты металлической поверхности. Кроме того, обработанным элементам можно придать дополнительные визуальные эффекты.

А вы пробовали выполнять анодное оксидирование в домашних условиях? Получилось добиться нужного качества? Поделитесь вашим опытом в блоке комментариев.

Как анодировать металл в домашних условиях?

В современном мире имеется большое количество методов обработки металлов и металлических изделий. Они применяются и в промышленных масштабах, и в домашних условиях.

Характеристики анодирования

Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления. Наращивание оксидной пленки осуществляется в проводящей среде. На поверхности металла такая пленка держится достаточно хорошо.

Наращивание оксидной пленки может осуществлять и благодаря методу повышения температурного режима. Однако при этом она получается низкой по прочности и не держится длительное время. Благодаря электрохимическому способу образования оксидной пленки она получается оптимальной толщины и отлично держится на поверхности материала.

Анодированию можно подвергать разные виды металлов. Основным требованием является то, что они должны иметь возможность образовывать только один оксид. Он должен обладать максимальным уровнем устойчивости. Если металл обладает способностью образовывать сразу несколько оксидов, это может привести к тому, что пленка просто начнет трескаться и не появится защитного эффекта. Именно по этой причине только на редких промышленных объектах встречаются случаи анодирования железа или меди.

Читайте также:  Как быстро смонтировать пластиковые панели в ванной

Кроме того оксидная пленка на поверхности металлов должна обладать пористой структурой. Это необходимо для того, чтобы электролиты лучше в нее проникали. В результате получается, что лишь небольшая часть всех имеющихся на земле металлов способны удовлетворять данным параметрам. К ним относятся алюминий, тантал, титан. В промышленной и бытовой сфере чаще всего встречается обработка при помощи анодирования алюминиевого материала.

Что представляет собой анодированная металлическая поверхность

Под анодированием металла подразумевают процесс его обработки, для осуществления которого используют электролит и электрический ток определенной величины. В результате на поверхности изделий получают высокопрочную оксидную пленку. Она существенно повышает срок службы изделий, устойчивость к коррозии, обеспечивает отсутствие полос и царапин.

Прочностные и механические свойства материала также существенно изменяются, что зависит от состава металла и других характеристик:

Особенностью анодного окисления считается то, что в результате его выполнения на поверхность металла не наносится никаких веществ. Защитная пленка образуется в результате преобразования самого материала при протекании соответствующих реакций.

Особенности анодированных

Данная процедура широко применяется в промышленных масштабах, кроме того, осуществить самостоятельное оксидирование стали, алюминия или меди можно и в домашних условиях. Последний вариант будет отличаться от профессионального процесса, однако он удобен для обработки небольших деталей.

Изделия, которые на своей поверхности имеют образовавшуюся после анодирования пленку, обладают следующими характеристиками:

Процедура анодирования металла применяется для производства посуды – обработанные таким методом изделия не пригорают на плите и безопасны для приготовления пищи. Материалы с оксидной пленкой используют при изготовлении некоторых инструментов, строительных материалов, светотехнических приборов, предметов домашнего обихода. Кроме того, обработке подвергаются изделия из серебра.

Широко распространено цветное анодирование, которое позволяет придать деталям разнообразный декор. Окрашенные таким способом изделия имеют более ровный и глубокий цвет.

Обработанные анодированием поверхности инструментов и приспособлений не растрескиваются при эксплуатации, сохраняя первозданный вид на долгий срок. Кроме того, плоскость становится более крепкой, что позволяет ей выдерживать повышенные нагрузки и механическое воздействие.

Применяемые устройства и оборудование

В промышленных масштабах для анодирования стали применяют раствор серной кислоты, который обеспечивает высокую скорость процесса и наибольшую глубину проникновения. Современные установки представляют собой полностью автоматические линии с минимальным количеством персонала, роль которого сводится к контролю над рабочим процессом.

Все оборудование можно разделить на три вида:

  1. Основное. К нему относят ванну и катод. Емкость должна быть изготовлена из инертного материала, обладающего высокими теплоизоляционными свойствами – в этом случае электролит не будет слишком быстро нагреваться и прослужит намного дольше. Материал катода зависит от типа обрабатываемого металла. Например, для анодирования алюминия используют свинцовый лист, размер которого должен быть вдвое больше габаритов заготовки.
  2. Обслуживающее. Сюда относят узлы, которые отвечают за обеспечение работоспособности установки: приводные механизмы и устройства для передачи тока.
  3. Вспомогательное. Речь идет об оборудовании, на котором осуществляются работы по подготовке заготовок к анодированию. Сюда же относят механизмы для перемещения деталей и их складирования.

В процессе выбора подходящей установки необходимо принимать во внимание следующие особенности:

  1. Наиболее трудоемкими операциями являются погружение и выгрузка заготовки. Обращайте внимание на надежность и энергопотребление данных узлов.
  2. Производительность зависит от мощности энергетической установки. Как показывает практика, оптимальная мощность выпрямителя – 2,5 кВт. Наличие бесступенчатой регулировки уровня напряжения будет дополнительным преимуществом, облегчающим процесс анодирования стали.

Бесступенчатая регулировка будет после формирования защитного слоя средней толщины, когда для сохранения уровня тока будет необходимо плавно увеличивать напряжение.

  1. По кольцам емкости должны быть уставлены контактные площадки из гибкого материала. Лучше всего с этой задачей справятся элементы из меди.

Как происходит процесс анодирования?

Вся процедура состоит из трех этапов работы: подготовки металла, его химической обработки и закреплении покрытия на поверхности. Предлагаем подробнее рассмотреть каждую из указанных фаз на примере обработки такого материала как алюминий:

  1. Подготовительный этап. Профиль из металла очищается механическим путем, после чего шлифуется и обезжиривается. Сделать это необходимо для того, чтоб покрытие крепко зафиксировалось на основе. Далее в действие вступает применение щелочей. Деталь помещают в раствор на некоторое время для травления, после чего перекладывают в кислотную жидкость, где алюминий осветляется. Завершающей стадией анодной подготовки является полная промывка деталей от остатков щелочи и кислоты.
  2. Химическая реакция. Заготовленное изделие кладут в электролит. Он представляет собой раствор из кислоты, к которому подключено воздействие тока. Анодируемый материал чаще всего обрабатывают с помощью серной кислоты, а для достижения расцветки применяют щавелевый ее аналог. Успешный результат достигается при правильных показателях температуры и плотности тока. Твердое анодирование предполагает использование низких температур, если же цель – получить мягкую и пористую пленку – показатели повышают.
  3. Этап фиксирования покрытия. Полученные алюминиевые детали с образовавшейся на них пленкой имеют пористый вид, поэтому их необходимо упрочнить. Для этого применяется несколько методов: окунание изделия в горячую воду, обработка паром или холодным раствором.

При дальнейшей цветной окраске изделия нет необходимости производить закрепление анодирования. Существующие лакокрасочные материалы отлично ложатся на пористую поверхность, образуя прекрасное сцепление с ней.

Стоит отметить, что таким анодированием покрывают металлы на промышленных предприятиях. Особо прочный тип покрытия реально получить при твердом типе процедуры. Данный материал применяется в автопроизводстве, строении самолетов и строительстве.

Способы выполнения процедуры

Анодирование меди и других металлов может выполняться несколькими способами. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, особенности проведения.

Теплый метод

Самый простой метод выполнения анодирования, который можно применить даже в домашних условиях. Процесс обработки происходит при комнатной температуре. При применении органической краски, йода или зеленки можно существенно улучшить эстетические качества обрабатываемых деталей.

Твердое анодирование металла по такой технологии провести не удастся. Если это сделать, на поверхности материала образуется тонкая оксидная пленка, которая не обеспечивает надежной защиты от коррозии и легко повреждается. Но если после выполнения подобной обработки провести окрашивание изделий, сцепление красящих составов с поверхностью будет отличным. Именно таким способом можно обеспечить качественную защиту от коррозии и продлить срок службы деталей.

Холодный метод

Для выполнения анодного окисления холодным методом необходимо обеспечить стабильность температуры. Она должна находиться в пределах -10–+10°С. Оптимальной температурой считается 0°С, что соответствует параметрам, при которых происходит идеальная электрохимическая реакция.

Методы цветного анодирования алюминия

При достижении указанных показателей анодная и катодная обработка металла будет происходить более качественно, образуя на поверхности прочную пленку. Она лучшим образом защищает от коррозии.

С помощью холодного метода можно выполнить гальваническое напыление меди, золота и прочих металлов. Для этого необходимо правильно рассчитать силу тока, используя специальные уравнения. Полученные детали практически невозможно повредить. Они отличаются долгим сроком службы в особенно агрессивной среде (при контакте с морской водой).

Незначительным минусом данной технологии считается невозможность нанесения на полученную поверхность краски. Для изменения цвета применяют метод напыления металла или используют электрический ток определенной величины.

Главные плюсы анодированного металла

Анодированная сталь выгодно отличается от незащищенных изделий следующими качествами:

  1. Стойкость к коррозии. Барьерная пленка препятствует контакту металла с влагой, а также химически активными соединениями.
  2. Высокая прочность. Защитный слой обладает высокой устойчивостью к механическим повреждениям.
  3. Диэлектрические свойства. Оксидная пленка практически не проводит ток.
  4. Экологичность. Обработанная посуда приобретает устойчивость к интенсивным перепадам температур. В процессе приготовления пища не подгорает.
  5. Декоративные свойства. Некоторые металлы подвергают обработке для изменения визуальных качеств. В основном, для этих целей используют алюминий как обладающий хорошим соединением с кислородом. Добавление определенных солей в раствор электролита позволит поменять исходный цвет, придавая окрашенным изделиям ровные и глубокие оттенки.

Оксидирование также позволяет скрыть незначительные дефекты поверхности, такие как царапины или потертости.

В отличие от обычной нержавеющая сталь плохо поддается обработке как условно инертный металл. Для решения этой проблемы нержавейку покрывают никелем, а только затем проводят оксидирование. Ученые активно занимаются разработкой специальных паст, которые будут уменьшать инертные свойства наружного слоя нержавеющей стали.

Анодирование металла

Содержание статьи

В современном мире имеется большое количество методов обработки металлов и металлических изделий. Они применяются и в промышленных масштабах, и в домашних условиях.

Характеристики анодирования

Анодирование представляет собой процедуру образования на поверхности различных металлов оксидной пленки путем анодного окисления. Наращивание оксидной пленки осуществляется в проводящей среде. На поверхности металла такая пленка держится достаточно хорошо.

Наращивание оксидной пленки может осуществлять и благодаря методу повышения температурного режима. Однако при этом она получается низкой по прочности и не держится длительное время. Благодаря электрохимическому способу образования оксидной пленки она получается оптимальной толщины и отлично держится на поверхности материала.

Анодированию можно подвергать разные виды металлов. Основным требованием является то, что они должны иметь возможность образовывать только один оксид. Он должен обладать максимальным уровнем устойчивости. Если металл обладает способностью образовывать сразу несколько оксидов, это может привести к тому, что пленка просто начнет трескаться и не появится защитного эффекта. Именно по этой причине только на редких промышленных объектах встречаются случаи анодирования железа или меди.

Кроме того оксидная пленка на поверхности металлов должна обладать пористой структурой. Это необходимо для того, чтобы электролиты лучше в нее проникали. В результате получается, что лишь небольшая часть всех имеющихся на земле металлов способны удовлетворять данным параметрам. К ним относятся алюминий, тантал, титан. В промышленной и бытовой сфере чаще всего встречается обработка при помощи анодирования алюминиевого материала.

Процесс анодирования

Технология анодирования различных видов металлов является несложной. Главное только иметь под рукой все необходимое для ее осуществления.

Она осуществляется в несколько этапов:

На данном этапе проводятся подготовительные работы для анодирования. Они заключаются в том, чтобы тщательным образом очистить и отмыть поверхность металла. Сначала удаляются все загрязнения и налеты. Затем при помощи воды или специальных растворов проводится промывка материала. После этой процедуры его необходимо высушить.

На данном этапе осуществляется подготовка раствора с кислой или любой другой средой и подключают к положительному плюсу источника тока.

На данном этапе осуществляется погружения металла или изделии я из него в приготовленный раствор.

Материалы для анодирования

Сегодня для анодирования используются различные металлические материалы.

В настоящее время выделяются такие виды анодирования в зависимости от используемых материалов, как:

Анодирование алюминия

Данный процесс сегодня встречается чаще всего. Он заключается в покрытии оксидной пленкой алюминиевого материала. Алюминий в процессе опускается в кислую среду, и к нему проводится положительный плюс источника тока. В результате на материале появляется тонкая оксидная пленка.

Анодирование титана

Всем известно, что титан относится к категории металлов, которые нашли широкое применение в промышленности, но они обладают низким уровнем износостойкости. Для придания ему прочности и устойчивости к разным условиям окружающей среды применяется процедура анодирования. При этом вся анодная обработка металла осуществляется в кислой среде при температуре от 40 до 50 градусов Цельсия.

Анодирование стали

Анодирование стали является сложным процессом. Для этого используется либо щелочная среда, либо кислая. В результате образуется оксидная пленка, которая придает высокий уровень прочности.

Анодирование меди

Медь является достаточно гибким видом металла. Для придания ей прочности используются различные методы. Одним из них является анодирование. Благодаря помещению медного материала в кислую среду, на поверхности образуется плотная пленка оксида, которая придает материалу большое количество полезных характеристик.

Таблица. Таблица совместимости металлов и сплавов
МатериалАлюминийБронзаДюральЛатуньМедьНикельОловоОловянно-свинцовый сплав (припой ПОС)Сталь нелегиро-ванная (углеро-дистая) / чугунХромЦинк
АлюминийСовмНе совмСовмНе совмНе совмНе совмНе совмНе совмСовмНе совмСовм
БронзаНе совмСовмНе совмСовмСовмСовмПайкаПайкаНе совмСовмНе совм
ДюралюминийСовмНе совмСовмНе совмНе совмНе совмНе совмНе совмСовмНе совмСовм
ЛатуньНе совмСовмНе совмСовмСовмСовмПайкаПайкаНе совмСовмНе совм
МедьНе совмСовмНе совмСовмСовмСовмПайкаПайкаНе совмСовмНе совм
НикельНе совмСовмНе совмСовмСовмСовмПайкаПайкаСовмнет данныхСовм
ОловоНе совмПайкаНе совмПайкаПайкаIIСовмСовмСовмнет данныхСовм
Оловянно-свинцовый сплав

Анодирование в домашних условиях

В современном мире в бытовой сфере используется большое количество металлических предметов, которые используются для различных целей. Каждому их владельцу хочется защитить их появления коррозии, чтобы они прослужили длительный период времени. Для этой цели подходит анодирование в домашних условиях.

Важно: Процедуру домашнего анодирования любого металла необходимо осуществлять на улице или на балконе.

Сначала необходимо приготовить раствор. Для этого нужно смешать дистиллированную воду и кислоту в определенной пропорции. С серной кислотой важно обращаться предельно аккуратно, потому что она при попадании в глаза и на кожу может привести к появлению неприятной ситуации.

После этого можно подготовить детали из металлов для обработки. Для этой цели используются всевозможные вещества. Они способны очистить их для проведения процедуры.

На последнем этапе домашнего анодирования осуществляется погружения металлических деталей в раствор и подключение электрического тока.

Видео анодирования в домашних условиях

Статьи по теме

Огнезащита металлоконструкций

Ни для кого не секрет, что металлу не свойственна горючесть. Однако, не смотря на это, воздействие высоких температур приводит к изменению его твердости, в результате чего металл становится мягким, гибким и в результате способен деформироваться. Все это является причинами, по которым несущая способность металла утрачивается, что может стать причиной обрушения целого здания или его отдельной части во время пожара. Несомненно, это очень опасно для человеческой жизни. Для того, чтобы не допустить такого, при строительстве применяются разнообразные составы, способные сделать металлоконструкцию более устойчивой к высоким температурам.

Порошковое покрытие металлических изделий

Формирование покрытий связано с процессами сплавления частиц, растекания расплава и химического отверждения (в случае термореактивных красок).

Вспучивающиеся огнезащитные покрытия (ВОЗП)

Свойство вермикулита увеличивать объем при нагревании свыше 150°C, создавая при этом термоизоляционное слой, применяется для создания вспучивающихся огнезащитных покрытий (ВОЗП).

Защита трубопроводов от коррозии

Сегодня без разных видов трубопроводов невозможно представить себе жизнью Они находятся практически в каждом населенном пункте и обеспечивают коммуникации. Производств труб для прокладки под землей осуществляется из металлов самых разных типов.

3 способа анодирования металла

Защищать металлические изделия от агрессивного воздействия внешней среды можно по-разному. В том числе покрытием красками на масляной, глифталевой, пентафталевой, полиэфирной и эпоксидной основе – с разной степенью адгезии и разной долговечностью. Но ничто не сравнится с анодированием — таким методом защиты, как создании с помощью электрохимического процесса защитной оксидной плёнки. Анодирование также называют — анодным оксидированием.

Оксидировать можно практически все металлы и сплавы, кроме чистых железа и меди. Связано это с тем, что эти два металла образуют сразу два оксидных соединения на своей поверхности. Как бы конкурирующих друг с другом, и потому это плохо сказывается и на прочности самой оксидной плёнки, и на её адгезии (то есть связанностью) с поверхностью.

Откуда появился сам термин

При электрохимическом создание оксидной плёнки на поверхности металлов деталь/изделие опускают в ванну с электролитом. Чаще всего это раствор кислоты. Электролиты электропроводны (что ясно из самого названия). Когда через раствор пропускают постоянный ток (это важно, чтобы ток постоянно шёл в одном направлении!), на катоде выделяется водород, а на аноде – кислород, с помощью которого образуется оксидный, то есть окисленный целенаправленно, слой с заранее заданными свойствами, зависящими от силы тока и концентрации раствора кислоты. А так как эта деталь в системе «катод-электролит-деталь» является анодом, то и создание защитной плёнки назвали «анодированием». Или «оксидированием».

Варьируя силу тока и использование специальных добавок-присадок, можно добиться практически любой окраски анодированного покрытия.

Что дает анодирование

Чем-то анодирование похоже на гальванические процессы, возникающие во время хромирования или оцинковки стали. Но есть существенная разница: исключено использование посторонних веществ, пусть даже похожих по свойствам и химическому составу. Оксидирование ведётся на основе самого металла, подвергаемого электрохимическому воздействию.

При анодировании процесс поддаётся регуляции, оксидному слою придаются заранее заданные свойства, а результатом служит прочность оксидируемого участка.

Лучше всего защитный слой в результате анодирования образуется на таких металлах, как алюминий, титан, сталь, тантал. Главное же требование к технологии, чтобы металл имел только один оксид с высокими адгезивными свойствами.

Но для обеспечения адгезии нужна пористая структура, которая обеспечит соприкосновение рабочей смеси с чистым металлом поверхности, что значительно ускоряет процесс оксидирования.

Получается, что при электрохимическом процессе могут образовываться два типа оксидных защитных покрытий, отличающиеся как назначением, так и строением.

  1. Первый тип – пористая поверхность оксидной плёнки. Получается при воздействии на металл кислых электролитов. Структурированная порами поверхность служит отличной основой для того, чтобы на неё легли лакокрасочные материалы, которые своей структурой, образующейся в процессе полимеризации основы, закрепляется во фракталах пор. То есть анодированная поверхность способствует повышенной адгезии.
  2. Барьерная. Относится ко второму типу. Это самостоятельное защитное покрытие, которое защищает металл от контактов с внешней агрессивной средой.

Впрочем, созданием защитных слоёв процесс анодирования не ограничивается. Применяя разные материалы и меняя уровень напряжения, можно получить разные оттенки анодированной плёнки. Чем активно пользуются дизайнеры при оформлении интерьеров, когда облицовочным материалом служит алюминий.

Устройства, оборудование, реактивы

В промышленных масштабах анодирование делается в растворах серной кислоты разной концентрации. Они обеспечивают как большую скорость процесса, так и заданную глубину оксидной плёнки. Применение автоматики позволило полностью автоматизировать этот достаточно вредный для здоровья процесс.

Оборудование для анодирования бывает трех типов:

  1. Базовое, или основное. Тут всё просто: ванна с электролитом из инертного, не вступающего в реакцию, материала, притом обладающего свойствами теплоизолятора для предотвращения перегрева электролита. И катод, материал которого находится в прямой зависимости от того материала, который нужно анодировать.
  2. Обслуживающее оборудование. К нему относятся агрегаты, обеспечивающие работоспособность установки для оксидирования. Это узлы подачи напряжения, предохранительные и приводные механизмы.
  3. Вспомогательное. Это оборудование для работ по обработке и подготовке изделий к анодированию. В него входят и средства доставки деталей к ваннам. И средства упаковки и перемещения к местам, где готовые изделия складируются.

Самыми трудными, экологически опасными операциями при обработке металлов анодированием являются процессы загрузки и выгрузки деталей в ванны. Поэтому на качество работы приводных механизмов для этого всегда обращается особое внимание.

Исторически сложилось так, что все производственные процессы связаны с потреблением переменного тока – который совершенно не годится для процессов анодирования. Для того, чтобы ток был постоянным (то есть текущий в проводниках только в одном направлении, применяют выпрямители с достаточным запасом мощности. Оптимальная мощность для промышленных выпрямителей, связанных с процессами оксидирования – 2,5 киловатта. А для обеспечения получения анодированной плёнки разных цветов и оттенков для таких выпрямителей монтируют бесступенчатую систему подачи мощности.

Способы анодирования

Образование на металлах оксидной плёнки зависит от выбранной технологии со всеми её факторами вроде типа электролита, мощности подаваемого тока, поверхности детали-анода. Универсальность раз и навсегда отработанных методов позволяет проделывать процесс анодирования даже в домашних условиях – нужно только владеть технологиями, от которых будет зависеть цвет получаемой оксидной плёнки. Минимизировать вред для здоровья от испарений кислот вряд ли получится, вряд ли в условиях домашней мастерской можно обеспечить герметичность ванны, эффективную систему вытяжки и фильтрации воздуха..

Среди разных видов анодирования популярен процесс нанесения цветной оксидной плёнки. Популярность его связывается не только с декоративностью получаемого покрытия, но и с разной степенью его прочности, которая зависит от цвета.

Теперь о методах, вынесенных в заголовок материала, а именно:

  1. Тёплый метод
  2. Холодный метод
  3. Твёрдое анодирование.

Тёплый метод

В большинстве случаев используется как промежуточный, ибо получаемые на его основе оксидные плёнки не стойки к воздействиям.

Холодный метод

При холодном методе скорость образования анодированной плёнки выше скорости растворения металла на катоде, что обеспечивает высокую прочность получаемого защитного слоя. Но обязательно требование поддержания температуры раствора электролита на уровне не выше 5⁰С, что и дало название методу. Так как температура раствора в ванне в её середине всегда выше, чем у бортов, необходимо обеспечить циркуляцию раствора.

Твёрдое анодирование

Самая лучшая для высокого качества покрытия на стали. Такой способ анодирования применяют в аэрокосмической промышленности, где часто требуются запредельные нагрузки на узлы и агрегаты. Особенность метода — применение сложных по составу электролитов, а рецептура таких составов защищена патентами с международной регистрацией.

Преимущества анодированных поверхностей

Анодирование разных металлов

Нержавеющая сталь

Самый трудный для анодирования объект из-за своей химической инертности. Чтобы получить на ней оксидированную поверхность, нержавейку предварительно подвергают процедуре никелирования. Хотя сейчас ведется активная разработка специальных диффузионных паст, на которых оксид будет образовываться без никелевой «подушки».

Оксидированию поддаётся плохо, а там, где это требуется, применяют дорогие соли в качестве присадок к электролитам или используют не экологичные фосфатные или оксалатные растворы. На практике этот процесс применяют крайне редко.

Титан

Металлические изделия из титана проходят обязательную процедуру оксидирования, из-за того, что нанесение оксидной плёнки на 15-28% увеличивает износостойкость верхнего слоя изделий из титана. А также дополнительно придаёт изделиям декоративность, кардинально меняя цвет. Титан очень нетребователен к составу кислот для электролитических реакций – подойдёт практически любая.

Серебро

Для создания оксидной плёнки на серебре, применяют серную печень – сплав порошкообразной серы с поташом при сильном нагревании без присутствия воды. Впрочем, такой метод нанесения оксидных плёнок применяют и для бронзы, где получаемая плёнка называется искусственной патиной. На серебре обработка таким реактивом способна дать синий и фиолетовый цвета. Но без изменения свойств серебра как металла.

Анодирование алюминия

Оксидирование этого металл даёт самые широкие возможности с широчайшей сферой применения. Есть много способов образования на поверхности этого металла оксидов, более половины из них связаны с получением цветных ярко окрашенных, поверхностей.

Заключение

Анодное оксидирование — универсальный метод защиты многих металлов, а также технологией, позволяющей приготовить металлы к прочной окраске, когда оксидные плёнки бывают пористыми. Анодирование также придает поверхностям дополнительные декоративные свойства. А доступность многих материалов и оборудования позволяет, при обеспечении минимальных мер безопасности, делать анодирование металлов в кустарных условиях.

Анкерный болт: разновидности, применение и особенности монтажа

Анкерный болт благодаря особенностям своей конструкции является одним из наиболее эффективных типов крепежа при монтаже предметов, обладающих даже значительными размерами и весом, на строительных конструкциях из материалов разной плотности и прочности. Анкеры, активно используемые как в сфере строительства, так и при выполнении ремонтных работ, не только обеспечивают надежность крепления, но и отличаются широкой универсальностью. Такой крепеж нужен преимущественно для монтажа в бетонных строительных конструкциях, но отдельные модификации анкерных болтов специально разработаны для того, чтобы выполнять крепления на газо- и пенобетоне, пористом кирпиче и других материалах со «слабой» внутренней структурой.

«Свой» анкерный болт можно подобрать к каждому материалу и для закрепления любой конструкции

Виды анкерных болтов и сферы их применения

Такое крепежное изделие, как анкерный болт, представлено на современном строительном рынке в различном конструктивном исполнении. Наряду с универсальными крепежными изделиями подобного типа, производители выпускают анкерные болты, предназначенные для решения узкоспециализированных монтажных задач.

Чтобы правильно выбрать крепеж данного типа, необходимо не только хорошо разбираться в его разновидностях, но и знать, какие виды анкеров применяются в тех или иных случаях. Рассмотрим наиболее популярные виды анкерных крепежных элементов, сферы их применения и обоснованность их выбора в конкретной ситуации.

Это наиболее простой анкер, состоящий из резьбовой шпильки с конусообразным нижним концом, распорной втулки с продольными боковыми прорезями и гайки, при помощи которой такой болт фиксируется в посадочном отверстии. Принцип действия такого крепежного приспособления достаточно прост: вся его конструкция помещается в предварительно подготовленное отверстие, диаметр которого должен соответствовать поперечному размеру распорной втулки; при закручивании гайки резьбовой элемент начинает втягиваться в отверстие распорной втулки, разжимая ее своим конусным наконечником. Таким образом, увеличившаяся в диаметре распорная втулка обеспечивает надежное крепление анкерного болта в посадочном отверстии.

Анкерные болты изготавливаются из различных сталей для крепления в сухих местах, с повышенной влажностью и для использования в агрессивных средах

Современная промышленность выпускает анкерные болты, оснащенные гайкой, в широком диапазоне размеров. Так, минимальный диаметр таких крепежных изделий соответствует 6 мм, а максимальный может доходить до 28 мм. Что касается длины, то она может находиться в интервале 60–300 мм. Выбирая такой анкер, следует иметь в виду, что эффективным он будет лишь в тех случаях, когда крепление с его помощью выполняется в строительных материалах с плотной внутренней структурой (сюда относится бетон, природный камень, полнотелый кирпич и др.).

Анкерный болт данного типа отличается от предыдущего только тем, что его верхнюю часть венчает не прямолинейный резьбовой конец, а крюк, обеспечивающий удобство монтажа различных навесных изделий. Гайка, также используемая в конструкции такого анкера и расположенная непосредственно под его крюком, необходима только для того, чтобы обеспечить разжимание распорной втулки и, соответственно, ее надежную фиксацию в стене или любой другой строительной конструкции.

Технические параметры анкерных болтов с крюком (нажмите для увеличения)

Основное удобство этого анкерного болта заключается в том, что закрепленный на его крюке предмет можно снять в любой момент, если в этом возникла необходимость. Анкеры данного типа чаще всего используют для монтажа светильников и люстр, крепления к поверхности стен нагревателей воды и других бытовых устройств.

От предыдущего такой анкер отличается тем, что его верхнюю часть венчает не крюк, а кольцо или полукольцо. При этом принцип, по которому он работает, аналогичен действию анкерных болтов двух предыдущих типов. Кольцо, которым заканчивается верхняя часть такого крепежа, очень удобно использовать для монтажа различных предметов и элементов конструкций.

Анкерный болт с кольцом защищается антикоррозийным покрытием белого или желтого цвета

Размеры конструкционных элементов анкерного болта с кольцом могут быть различными. Он успешно используется для навешивания различных предметов к потолочным конструкциям, с его помощью очень удобно выполнять различные растяжки, крепить тросы, цепи, кабельные трассы, строительные леса и др.

Такие анкеры отличаются от обычных распорных тем, что в их конструкции имеется сразу две втулки, разжимающиеся в процессе закручивания резьбового элемента. Принцип действия двухраспорных анкерных болтов заключается в том, что при закручивании винта одна из распорных втулок входит во вторую, разжимая ее. При этом первая втулка, в которую вкручивается винт, разжимается тоже. За счет большей площади сцепления со стенками посадочного отверстия, обеспечиваемой таким анкерным болтом, использовать его можно для выполнения монтажа в пористых и даже пустотелых строительных материалах.

Разновидности двураспорных анкеров

Анкеры клинового типа из-за своей высокой стоимости не нашли широкого применения ни в строительстве, ни при выполнении ремонтных работ. Их цена объясняется сложностью их конструкции, которую можно оценить даже по фото. Винт такого анкерного болта при завинчивании воздействует на свободно передвигающийся по внутренней части отверстия в распорной втулке клиновой элемент. Именно последний, оказывая давление на распорную втулку изнутри, обеспечивает ее максимальное разжимание.

Анкер-болт клинового типа считается модернизацией стандартного анкера

За разжимание распорной втулки анкерного болта, конструкция которого в корне отличается от устройства всех вышеперечисленных, отвечает не винт, а специальное ударное устройство, которое часто называют просто гвоздем. Процесс крепления такого анкера в строительной конструкции выглядит следующим образом. В посадочное отверстие в строительной конструкции помещается только втулка, которую разжимают посредством воздействия на нее специального ударного элемента. После надежной фиксации распорной втулки в отверстии ударный элемент из нее извлекается и вместо него вкручивается болт или шпилька, на которые и навешивается фиксируемый предмет.

Размеры и параметры забивных анкеров (нажмите для увеличения)

Основным элементом крепежа данного типа является обычный болт, который вставляют в имеющее конусообразную форму отверстие в распорной втулке. Расширяя отверстие, анкерный болт тем самым разжимает лепестки распорной втулки, обеспечивая ее надежную фиксацию в посадочном отверстии. Разновидностью таких крепежных изделий являются анкеры, на верхней части которых выполнены прорези под крестовую отвертку. С учетом того, что отвертка не может обеспечить таких усилий, как гаечный ключ, анкеры подобного типа изготавливаются только небольших размеров (их диаметр, как правило, не превышает 12 мм).

Параметры анкерных болтов с шестигранной головкой (нажмите для увеличения)

Таким образом, на современном рынке представлены самые разные виды анкеров. Основным требованием к ним является высокая надежность крепления, поэтому выбирать их следует с учетом не только размеров и массы фиксируемого предмета, но и прочностных характеристик материала строительной конструкции и ряда других параметров.

Особенности монтажа

На надежность крепления, которую должен обеспечить анкер, серьезное влияние оказывает и правильность его монтажа. Для того чтобы понять, как выполнять монтаж анкерного болта, можно разобрать этот процесс на примере установки распорного изделия.

  1. В строительной конструкции сверлят отверстие, диаметр которого должен соответствовать поперечному размеру распорной втулки анкерного болта.
  2. Используя ершик соответствующего диаметра, обычную медицинскую грушу или пылесос, внутреннюю часть отверстия тщательно очищают от строительной пыли и кусочков материала, который в него выкрошился.
  3. Крепежное изделие вставляют в подготовленное отверстие, для чего можно использовать молоток. Следует иметь в виду, что распорная втулка анкерного болта должна входить в посадочное отверстие с некоторым натягом, только тогда монтаж будет качественным.
  4. После того как крепеж вставлен в отверстие, выполняют разжимание его распорной втулки. Проводят такую процедуру путем затягивания резьбового элемента, который и разожмет втулку, воздействуя на нее изнутри.

Типы монтажа анкерных болтов (нажмите для увеличения)

Большая часть анкерных болтов устанавливается по вышеописанному алгоритму, исключение составляют лишь анкеры забивного типа. Принцип крепления последних заключается в том, что их распорная втулка разжимается не винтом, а при помощи специального ударного устройства.

Последовательность монтажа забивного анкера

На практике также часто приходится сталкиваться с необходимостью использования анкерных болтов цангового типа. Основным отличием данных анкеров, которые обычно применяются для крепления к строительным конструкциям крупногабаритных предметов, является наличие в их конструкции специальной цанги, выступающей в роли распорной втулки. Резьбовое отверстие в цанге, на боковой поверхности которой имеются продольные разрезы, имеет конусообразную форму. При вкручивании в такое отверстие шпильки или винта цанга разжимается, надежно фиксируясь внутри посадочного отверстия.

Очевидно, что в использовании анкерных болтов нет ничего сложного, для этого не нужны специальные навыки, сложное и дорогостоящее оборудование. Главное, на что следует обращать внимание при необходимости применения такого крепежного элемента, – это его правильный выбор. Только в этом случае вы сможете получить при помощи анкерного болта надежное и долговечное соединение различных предметов с элементами строительных конструкций.

Анкерный болт: описание,виды,назначение,применение,цена,маркировка.

Для строительства зданий широко используется бетон, прочность которого затрудняет выполнение отверстий для монтажа предметов интерьера, оборудования, бытовых приборов. Стандартные гвозди и саморезы, обеспечивающие фиксацию к деревянным поверхностям, не могут применяться для бетона или кирпича. Анкерный болт позволяет решить проблему крепления к различным поверхностям. Рассмотрим, что такое анкерный болт и его применение в области капстроительства и частного ремонта. Остановимся на классификации крепежных элементов и особенностях монтажа.

Что такое анкерный болт для бетона

Многие слышали, что для решения вопросов крепления к потолку, внутренней и наружной поверхности бетонных стен используется специальный крепежный элемент – анкерный болт. Что это – знают не все. Постараемся разобраться, что такое анкер. Это металлический фиксатор, позволяющий обеспечить надежное крепление мебели, оборудования и приборов на кирпичных, каменных, бетонных и пеноблочных поверхностях, а также на пустотелых панелях и стенах из газонаполненных блоков. Крепежный элемент устанавливается в отверстие с определенными размерами.

Анкер – это устройство для фиксации, способное воспринимать значительные усилия за счет следующих факторов:

Среди множества разновидностей фиксирующих устройств повышенным спросом пользуются анкеры клинового типа, а также распорные анкеры для бетона. Их конструктивные особенности и технические параметры позволяют фиксирующему элементу увеличивать диаметр рабочей поверхности при разжатии внутри полости. При этом резко возрастает величина силы трения. Антикоррозионное покрытие поверхности такого элемента препятствует возникновению коррозии и повышает ресурс эксплуатации.

Виды анкерных болтов и сферы их применения

Такое крепежное изделие, как анкерный болт, представлено на современном строительном рынке в различном конструктивном исполнении. Наряду с универсальными крепежными изделиями подобного типа, производители выпускают анкерные болты, предназначенные для решения узкоспециализированных монтажных задач.

Чтобы правильно выбрать крепеж данного типа, необходимо не только хорошо разбираться в его разновидностях, но и знать, какие виды анкеров применяются в тех или иных случаях. Рассмотрим наиболее популярные виды анкерных крепежных элементов, сферы их применения и обоснованность их выбора в конкретной ситуации.

Это наиболее простой анкер, состоящий из резьбовой шпильки с конусообразным нижним концом, распорной втулки с продольными боковыми прорезями и гайки, при помощи которой такой болт фиксируется в посадочном отверстии. Принцип действия такого крепежного приспособления достаточно прост: вся его конструкция помещается в предварительно подготовленное отверстие, диаметр которого должен соответствовать поперечному размеру распорной втулки; при закручивании гайки резьбовой элемент начинает втягиваться в отверстие распорной втулки, разжимая ее своим конусным наконечником. Таким образом, увеличившаяся в диаметре распорная втулка обеспечивает надежное крепление анкерного болта в посадочном отверстии.

Анкерные болты изготавливаются из различных сталей для крепления в сухих местах, с повышенной влажностью и для использования в агрессивных средах

Современная промышленность выпускает анкерные болты, оснащенные гайкой, в широком диапазоне размеров. Так, минимальный диаметр таких крепежных изделий соответствует 6 мм, а максимальный может доходить до 28 мм. Что касается длины, то она может находиться в интервале 60–300 мм. Выбирая такой анкер, следует иметь в виду, что эффективным он будет лишь в тех случаях, когда крепление с его помощью выполняется в строительных материалах с плотной внутренней структурой (сюда относится бетон, природный камень, полнотелый кирпич и др.).

С крюком

Анкерный болт данного типа отличается от предыдущего только тем, что его верхнюю часть венчает не прямолинейный резьбовой конец, а крюк, обеспечивающий удобство монтажа различных навесных изделий. Гайка, также используемая в конструкции такого анкера и расположенная непосредственно под его крюком, необходима только для того, чтобы обеспечить разжимание распорной втулки и, соответственно, ее надежную фиксацию в стене или любой другой строительной конструкции.

Технические параметры анкерных болтов с крюком (нажмите для увеличения)

Основное удобство этого анкерного болта заключается в том, что закрепленный на его крюке предмет можно снять в любой момент, если в этом возникла необходимость. Анкеры данного типа чаще всего используют для монтажа светильников и люстр, крепления к поверхности стен нагревателей воды и других бытовых устройств.

С кольцом

От предыдущего такой анкер отличается тем, что его верхнюю часть венчает не крюк, а кольцо или полукольцо. При этом принцип, по которому он работает, аналогичен действию анкерных болтов двух предыдущих типов. Кольцо, которым заканчивается верхняя часть такого крепежа, очень удобно использовать для монтажа различных предметов и элементов конструкций.

Анкерный болт с кольцом защищается антикоррозийным покрытием белого или желтого цвета

Размеры конструкционных элементов анкерного болта с кольцом могут быть различными. Он успешно используется для навешивания различных предметов к потолочным конструкциям, с его помощью очень удобно выполнять различные растяжки, крепить тросы, цепи, кабельные трассы, строительные леса и др.

Применение анкерного болта

Механические анкера хороши для малопористых оснований. Химические же модели незаменимы для материалов, с обилием газовых капсул, к примеру, ячеистых видов бетона. Установка анкерного болта Если ориентироваться на строение крепежки: -Болт с крюком или кольцом хорош для фиксации шарнирных систем, предметов на тросах и цепях. Важна возможность снять предмет с болта для переноса на новое место, или помыть и повесить обратно. -Болт с гайкой берут для плотных и монолитных оснований, поскольку в пористых и мягких материалах распорная система крепежа не эффективна. Гайка отлично держит ворота и лестницы, фиксирует кабеля и трубопроводы.

В быту анкерный болт по бетону пригодится для периодически демонтируемых конструкций. Таковыми являются дверные проемы, навесные потолки. -Клиновые болты тоже используют в плотных и монолитных основаниях, как капитального строительства, так и частных подворий. На клинья крепятся рекламные щиты к фундаментам, плакаты к фасадам домов, складские консоли к стенам и световая арматура к потолкам. В быту клиновые болты часто применяют при монтаже боксерских груш и домашних спортивных уголков. -Анкера-шпильки удерживают ограждения потолков и перегородок, несущие консоли, мачты, кабеля и антенны. Некоторые виды анкеров для плотных оснований подразделяются на те, что годны для истинных монолитов и тех, что дали трещины.

Болт-шпилька, к примеру, бывает категории HAS и HST. Модели последней позволяют надежно фиксировать предметы к трещиноватому бетону и делать сквозные крепления. Это увеличивает «вес» анкерных болтов HST в глазах строителей. Нюансы применения анкеров зависят от их массы, размера, материала. Бывают, к примеру, латунные или стальные болты. Если крепежка сделана из сплава железа и относится к размеру «М-6», она выдержит до 2,8 килоньютонов на вырывание. На срез анкер будет противостоять 3,6 килоньютонам. Как правило, эксплуатационные характеристики анкерных болтов указаны на их упаковке. Остается правильно рассчитать силы напряжения в стенах и потолках. Если не уверены в способностях к точным наукам, лучше заказать расчеты у профессионалов или подстраховаться, взяв максимально надежные крепежки. Они, как видно, пригождаются в большинстве сфер строительства, раз выдерживают даже несущие конструкции типа потолочных балок.

Цена анкерного болта

Цена анкерного болта зависит от его типа и размера. Играет роль и известность производителя. За марки с традиционно-хорошим качеством потребители готовы переплачивать. Если говорить в общем, стоимость анкерных болтов начинается от 25-ти рублей и доходит до 550-ти рублей за штуку. Возьмем, к примеру, шпильку HST размера М20 на 170 из стали. За такую просят около 310-ти рублей. Анкер с кольцом При размере М8 на 115 цена анкера составит уже 60 рублей. Болты категории HSA дешевле, поскольку не подходят для сложных трещиноватых оснований. При размере М20 на 170 цена анкера составляет уже 230 рублей.

Наиболее дорогими являются химические анкеры. Они же инновационные и уже вытесняют механику на европейском рынке. Российские потребителя о химических крепежках, пока, осведомлены плохо. Строители уже почувствовали «вкус» к новому продукту и активно рекомендуют его заказчикам. Поэтому, эксперты прогнозируют скорое главенство химических анкерных болтов и на отечественном рынке. Повышенный спрос поможет немного снизить цену на товар.

Маркировка анкерных болтов

Планируя использовать анкерные болты по бетону, размеры необходимо научиться определять по маркировке. Разберемся, как расшифровывается аббревиатура на примере крепежного изделия с обозначением М8 10/35х90:

Зная, как производится маркировка анкерных болтов, несложно подобрать крепеж для выполнения конкретной задачи.

Анкер-болт – достоинства и слабые стороны

Все виды анкеров являются универсальными элементами, позволяющими производить крепеж в стенах из различных материалов. Однако учитывая стоимость анкеров, использовать их для крепления легких предметов в стенах из древесины экономически нецелесообразно. Изделие предназначено для обеспечения надежного соединения в твердых материалах, таких как камень, бетон и кирпич.

Анкерный болт имеет повышенную нагрузочную способность

Используя специализированный крепеж по назначению, можно в полной мере оценить его преимущества:

Наряду с достоинствами, имеется ряд недостатков:

Анкерный болт для бетона – незаменимый элемент в арсенале домашних мастеров и профессиональных строителей, которые в полной мере оценили его достоинства.

Как отличаются анкеры металлические по конструкции

Анкерный болт, принцип действия которого имеет особенности для различных типов крепежных изделий, представляет собой механический фиксатор. Его особенность – увеличение поперечного размера при ввинчивании.

Клиновой анкер 6х100

Рассмотрим, как делится крепеж на виды в зависимости от особенностей конструкции:

Подбирая анкерный болт для бетона или другого материала, следует учитывать его конструктивные особенности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *