Anodized coating: kung ano ito, kung saan ito inilalapat, kung paano ito ginawa

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Ang Anodizing ay isang electrolytic na proseso na ginagamit upang pataasin ang kapal ng layer ng mga natural na oxide sa ibabaw ng mga produkto. Nakuha ng teknolohiyang ito ang pangalan nito dahil sa ang katunayan na ang naprosesong materyal ay ginagamit bilang isang anode sa electrolyte. Bilang resulta ng operasyong ito, tumataas ang resistensya ng materyal sa kaagnasan at pagkasira, at inihahanda din ang ibabaw para sa paglalagay ng primer at pintura.

Paglalapat ng karagdagang mga protective layer pagkatapos ng metal anodization ay isinasagawa nang mas mahusay kaysa sa orihinal na materyal. Ang anodized coating mismo, depende sa paraan ng aplikasyon nito, ay maaaring maging porous, sumisipsip ng mga tina nang maayos, o manipis at transparent, na nagbibigay-diin sa istraktura ng orihinal na materyal at sumasalamin sa liwanag na rin. Ang nabuong protective film ay isang dielectric, ibig sabihin, hindi ito nagsasagawa ng electric current.

Bakit ito ginagawa

Anodized finish na ginamit kung saan kinakailanganmagbigay ng proteksyon laban sa kaagnasan at maiwasan ang pagtaas ng pagkasira sa mga bahagi ng pakikipag-ugnay ng mga mekanismo at aparato. Sa iba pang mga paraan ng proteksyon sa ibabaw ng mga metal, ang teknolohiyang ito ay isa sa pinakamurang at pinaka maaasahan. Ang pinakakaraniwang paggamit ng anodizing ay upang protektahan ang aluminyo at ang mga haluang metal nito. Tulad ng alam mo, ang metal na ito, na may mga natatanging katangian bilang isang kumbinasyon ng liwanag at lakas, ay may mas mataas na pagkamaramdamin sa kaagnasan. Ang teknolohiyang ito ay binuo din para sa ilang iba pang non-ferrous na metal: titanium, magnesium, zinc, zirconium at tantalum.

Ilang Tampok

Ang prosesong pinag-aaralan, bilang karagdagan sa pagbabago ng mikroskopiko na texture sa ibabaw, ay binabago din ang kristal na istraktura ng metal sa hangganan na may protective film. Gayunpaman, na may malaking kapal ng anodized coating, ang proteksiyon na layer mismo, bilang panuntunan, ay may makabuluhang porosity. Samakatuwid, upang makamit ang paglaban sa kaagnasan ng materyal, kinakailangan ang karagdagang sealing nito. Kasabay nito, ang isang makapal na layer ay nagbibigay ng mas mataas na wear resistance, higit pa kaysa sa mga pintura o iba pang mga coatings, tulad ng pag-spray. Habang tumataas ang lakas ng ibabaw, nagiging mas malutong ito, ibig sabihin, mas madaling ma-crack mula sa thermal, chemical, at impact cracking. Ang mga bitak sa anodized coating sa panahon ng stamping ay hindi nangangahulugang isang bihirang pangyayari, at ang mga binuong rekomendasyon ay hindi palaging nakakatulong dito.

Imbensyon

Unang naidokumentoang naitalang paggamit ng anodizing ay naganap noong 1923 sa England upang protektahan ang mga bahagi ng seaplane mula sa kaagnasan. Sa una, ginamit ang chromic acid. Nang maglaon, ginamit ang oxalic acid sa Japan, ngunit ngayon, sa karamihan ng mga kaso, ang klasikal na sulfuric acid ay ginagamit upang lumikha ng isang anodized coating sa komposisyon ng electrolyte, na makabuluhang binabawasan ang gastos ng proseso. Ang teknolohiya ay patuloy na pinapabuti at binuo.

Aluminum

Anodized para mapabuti ang corrosion resistance at maghanda para sa pagpipinta. At gayundin, depende sa teknolohiyang ginamit, alinman upang madagdagan ang pagkamagaspang o upang lumikha ng isang makinis na ibabaw. Kasabay nito, ang anodizing sa sarili nito ay hindi kaya ng makabuluhang pagtaas ng lakas ng mga produktong ginawa mula sa metal na ito. Kapag nadikit ang aluminyo sa hangin o anumang gas na naglalaman ng oxygen, natural na bumubuo ang metal ng oxide layer na 2-3 nm ang kapal sa ibabaw nito, at sa mga haluang metal ang halaga nito ay umaabot sa 5-15 nm.

Ang kapal ng anodized aluminum coating ay 15-20 microns, ibig sabihin, ang pagkakaiba ay dalawang order ng magnitude (1 micron ay katumbas ng 1000 nm). Kasabay nito, ang nilikha na layer na ito ay ipinamamahagi sa pantay na sukat, medyo nagsasalita, sa loob at labas ng ibabaw, iyon ay, pinatataas nito ang kapal ng bahagi ng ½ ng laki ng proteksiyon na layer. Kahit na ang anodizing ay gumagawa ng isang siksik at pare-parehong patong, ang mga microscopic na bitak na naroroon dito ay maaaring humantong sa kaagnasan. Bilang karagdagan, ang ibabaw na proteksiyon na layer mismo ay napapailalim sa pagkabulok ng kemikal.dahil sa pagkakalantad sa isang kapaligiran na may mataas na kaasiman. Upang labanan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, ginagamit ang mga teknolohiya na nagpapababa sa bilang ng mga microcrack at nagpapakilala ng mas matatag na elemento ng kemikal sa komposisyon ng oxide.

Application

Machined materials ay malawakang ginagamit. Halimbawa, sa aviation, maraming mga elemento ng istruktura ang naglalaman ng mga aluminyo na haluang metal sa ilalim ng pag-aaral, ang parehong sitwasyon ay sa paggawa ng mga barko. Ang mga dielectric na katangian ng anodized coating ay paunang natukoy ang paggamit nito sa mga produktong elektrikal. Ang mga produktong gawa mula sa naprosesong materyal ay matatagpuan sa iba't ibang kagamitan sa bahay, kabilang ang mga manlalaro, ilaw, camera, smartphone. Sa pang-araw-araw na buhay, ang isang anodized iron coating ay ginagamit, mas tiyak, ang mga soles nito, na makabuluhang nagpapabuti sa mga katangian ng consumer nito. Kapag nagluluto, maaaring gumamit ng mga espesyal na Teflon coating upang maiwasan ang pagkasunog ng pagkain. Kadalasan ang mga kagamitan sa kusina ay medyo mahal. Gayunpaman, ang isang non-anodized aluminum frying pan ay makakapagbigay ng solusyon sa parehong problema. Kasabay nito, sa mas mababang halaga. Sa konstruksiyon, ang anodized coating ng mga profile ay ginagamit para sa pag-mount ng mga bintana at iba pang mga pangangailangan. Bilang karagdagan, ang mga makukulay na detalye ay nakakaakit ng atensyon ng mga designer at artist, ginagamit ang mga ito sa iba't ibang kultural at sining na mga bagay sa buong mundo, gayundin sa paggawa ng alahas.

Teknolohiya

Mga espesyal na tindahan ng electroplating atmga industriya na itinuturing na "marumi" at nakakapinsala sa kalusugan ng tao. Samakatuwid, ang mga rekomendasyon para sa proseso sa bahay, na ina-advertise sa ilang mapagkukunan, ay dapat gawin nang may matinding pag-iingat, sa kabila ng tila pagiging simple ng mga inilarawang teknolohiya.

Anodized coating ay maaaring gawin sa maraming paraan, ngunit ang pangkalahatang prinsipyo at pagkakasunud-sunod ng trabaho ay nananatiling klasiko. Kasabay nito, ang lakas at mekanikal na katangian ng materyal na nakuha ay nakasalalay sa, sa katunayan, ang pinagmulan ng metal mismo, sa mga katangian ng katod, ang kasalukuyang lakas at ang komposisyon ng electrolyte na ginamit. Dapat itong bigyang-diin na bilang isang resulta ng pamamaraan, walang karagdagang mga sangkap ang inilalapat sa ibabaw, at ang proteksiyon na layer ay nabuo sa pamamagitan ng pagbabago ng pinagmulang materyal mismo. Ang kakanyahan ng electroplating ay ang epekto ng electric current sa mga kemikal na reaksyon. Ang buong proseso ay nahahati sa tatlong pangunahing yugto.

Unang yugto - paghahanda

Sa yugtong ito, ang produkto ay lubusang nililinis. Ang ibabaw ay degreased at pinakintab. Tapos yung tinatawag na etching. Isinasagawa ito sa pamamagitan ng paglalagay ng produkto sa isang alkaline na solusyon, na sinusundan ng paglipat nito sa isang acidic na solusyon. Ang mga pamamaraang ito ay nakumpleto sa pamamagitan ng pag-flush, kung saan napakahalaga na alisin ang lahat ng mga residu ng kemikal, kabilang ang mga lugar na mahirap maabot. Ang huling resulta ay higit na nakadepende sa kalidad ng unang yugto.

Ikalawang yugto - electrochemistry

Sa yugtong ito, aktwal na nagagawa ang anodized aluminum coating. Maingat na inihanda ang workpiecenakabitin sa mga bracket at ibinaba sa isang paliguan na may electrolyte, na inilagay sa pagitan ng dalawang cathodes. Para sa aluminyo at mga haluang metal nito, ginagamit ang mga katod na gawa sa tingga. Kadalasan ang komposisyon ng electrolyte ay may kasamang sulfuric acid, ngunit ang iba pang mga acid ay maaaring gamitin, halimbawa, oxalic, chromic, depende sa hinaharap na layunin ng machined na bahagi. Ang oxalic acid ay ginagamit upang lumikha ng mga insulating coatings na may iba't ibang kulay, ang chromic acid ay ginagamit upang iproseso ang mga bahagi na may kumplikadong geometric na hugis na may maliit na diameter na mga butas.

Ang oras na kailangan para gumawa ng protective coating ay depende sa temperatura ng electrolyte at sa lakas ng agos. Kung mas mataas ang temperatura at mas mababa ang kasalukuyang, mas mabilis ang proseso. Gayunpaman, sa kasong ito, ang ibabaw na pelikula ay medyo buhaghag at malambot. Upang makakuha ng matigas at siksik na ibabaw, kailangan ang mababang temperatura at mataas na kasalukuyang density. Para sa sulfate electrolyte, ang hanay ng temperatura ay mula 0 hanggang 50 degrees, at ang tiyak na kasalukuyang lakas ay mula 1 hanggang 3 amperes bawat square decimeter. Ang lahat ng mga parameter para sa pamamaraang ito ay ginawa sa paglipas ng mga taon at nakapaloob sa mga nauugnay na tagubilin at pamantayan.

Ikatlong yugto - pagsasama-sama

Pagkatapos makumpleto ang electrolysis, ang anodized na produkto ay naayos, iyon ay, ang mga pores sa protective film ay sarado. Magagawa ito sa pamamagitan ng paglalagay ng ginagamot na ibabaw sa tubig o sa isang espesyal na solusyon. Bago ang yugtong ito, posible ang isang epektibong pagpipinta ng bahagi, dahil ang pagkakaroon ng mga pores ay magbibigay-daan sa mahusay na pagsipsip.pangkulay.

Pagbuo ng teknolohiya ng anodizing

Upang makakuha ng heavy-duty na oxide film sa ibabaw ng aluminum, binuo ang isang paraan gamit ang kumplikadong komposisyon ng iba't ibang electrolytes sa isang tiyak na proporsyon, na sinamahan ng unti-unting pagtaas ng density ng electric current. Ang isang uri ng "cocktail" ng sulfuric, tartaric, oxalic, citric at boric acid ay ginagamit, at ang kasalukuyang lakas sa proseso ay unti-unting tumataas ng limang beses. Dahil sa epektong ito, nagbabago ang istraktura ng porous cell ng protective oxide layer.

Dapat na banggitin ang teknolohiya ng pagpapalit ng kulay ng anodized na bagay, na maaaring gawin sa iba't ibang paraan. Ang pinakasimpleng ay ilagay ang bahagi sa isang solusyon na may mainit na pangulay kaagad pagkatapos ng pamamaraan ng anodizing, iyon ay, bago ang ikatlong yugto ng proseso. Ang proseso ng pangkulay sa paggamit ng mga additives nang direkta sa electrolyte ay medyo mas kumplikado. Ang mga additives ay kadalasang mga s alts ng iba't ibang metal o organic acids, na nagbibigay-daan sa iyong makuha ang pinaka magkakaibang hanay ng mga kulay - mula sa ganap na itim hanggang sa halos anumang kulay mula sa palette.