Aluminiumanodisering (anodiseringsbehandling) är en ytbehandling som utförs för att skydda de inneboende egenskaperna hos aluminiummaterial. Dess tillämpning är mycket omfattande, och man kan säga att nästan alla industriella aluminiumprodukter använder den. Låt oss ta en titt på egenskaperna, fördelarna och nackdelarna med anodiserad aluminium.
Egenskaper för aluminiumanodisering (anodiseringsbehandling)
Aluminiumanodisering är en process för att artificiellt producera en oxidfilm på ytan av aluminium.
Generellt sett uppfattas aluminium som en metall som inte är benägen att rosta, men i själva verket har aluminium i sig en hög benägenhet att jonisera och har egenskapen att lätt reagera med olika kemikalier som vatten och syre. Efter att ha kommit i kontakt med luft kommer den därför att kombineras med syreelement i luften för att producera en tunn oxidfilm som kallas aluminiumoxid (AL2O3), även känd som bauxit, som kännetecknas av mycket stabila kemiska egenskaper. Därför har det inte bara antioxidantegenskaper, utan motstår också erosion från vätskor och sura ämnen, vilket gör det mindre sannolikt att orsaka andra kemiska reaktioner. Därför, även utan särskild behandling, har oxidfilmskiktet på aluminiumytan egenskapen att skydda interiören från korrosion. Det är därför aluminium anses vara en icke rostig metall. Därför kallas metaller med inre egenskaper skyddade av naturligt förekommande filmer på ytan inaktiva tillstånd. Denna naturligt förekommande oxidfilm är dock bara cirka 2 nm, mycket tunn och även små repor kan exponera det inre underlaget. Därför kan den inte förväntas ha en god rostskyddseffekt. Därför utsätts aluminium för elektrolytisk behandling för att på konstgjord väg producera en tjockare oxidfilm, vilket är känt som aluminiumanodisering. Förutom svavelsyra och kromsyra kan aluminium även nedsänkas i sura vattenlösningar som fosforsyra och oxalsyra. Aluminium placeras på anodsidan (positiv elektrod) för elektrolys, och på grund av oxidationsreaktionen som sker på anoden kommer en oxidfilm att bildas på ytan av aluminium. Så denna behandling är också känd som aluminiumanodiseringsbehandling. Även känd som anodiseringsbehandling. Tjockleken på oxidfilmen som produceras av aluminiumanodisering är mellan 5 och 70 μm, med en bikakeliknande struktur och små hål arrangerade i ett regelbundet mönster i mitten av den hexagonala enheten. Ett annat kännetecken för aluminiumanodisering är att det oxiderade arbetsstycket inkluderar en tunn filmdel som ökar utåt från basmaterialets yta, såväl som en del som penetrerar inåt från basmaterialets yta. Därför, vid anodisering av delarna efter anodisering, måste aluminiumoxidskiktet skalas av en gång för att minska tjockleken på underlaget och göra det tunnare. På grund av den sekundära anodiseringen kommer filmen att öka ytterligare utåt, och produktens yttre dimensioner kommer också att förändras. Till exempel, vid standard anodisering av vit aluminium, på grund av att filmtjockleken på aluminiumanodisering är cirka 10 µm, kan ytstorleken öka utåt med cirka 5 µm efter aluminiumanodisering. Det bör noteras att i påshål som skruvhål utan penetration, även om avfettningsbehandling utförs i förväg, kan skärolja fortfarande finnas kvar i hålen, och ibland kan dessa lösningar spruta ut under aluminiumanodisering. I påsformade hål som icke genomgående gängade hål, även om avfettningsbehandling utförs i förväg, kan skärolja fortfarande finnas kvar i hålet. I vissa fall kan dessa lösningar strömma ut under anodisering, så försiktighet måste iakttas.
Typer av aluminiumanodisering
Aluminiumanodisering kan delas in i olika typer baserat på färg och yta. Nedan är de tre mest representativa.
Vit aluminiumanodisering: Det är den vanligaste metoden för aluminiumanodisering. Det kommer inte att se vitt ut, men det kommer att göra substratets utseende något matt. Filmtjockleken är ca 10 μm.
Svart aluminiumanodisering: Aluminiumanodisering är färgad i olika färger. Den som är färgad svart kallas för svart aluminiumanodisering. Det är den mest använda metoden för anodisering av färgat aluminium.
Aluminiumanodisering (matt): Om materialet sandblästras före aluminiumanodisering kommer en matt effekt att uppstå. Den har särskilt höga dekorativa egenskaper vid aluminiumanodisering och kan färgas inte bara vitt utan även i flera färger.
Fördelarna med aluminiumanodisering
Förutom att förhindra korrosion av aluminium har aluminiumanodisering många andra fördelar.
Icke utsläpp: Aluminiumanodisering växer och integreras samtidigt som basmaterialet eroderas. Därför, till skillnad från elektroplätering och sprutning, finns det ingen anledning att oroa sig för att oxidskiktet faller av.
Stark korrosionsbeständighet, färgförändringsbeständighet och korrosionsbeständighet: Huvudkomponenten i aluminiumoxid (AL2O3) är aluminiumoxid, som har stabila kemiska egenskaper och är inte lätt reaktiv med andra kemikalier. Dessutom, genom att täta bikakehålen som bildas på oxidfilmen, kan den ha högre korrosionsbeständighet. Detta kommer att förhindra missfärgning och korrosion.
Oxidfilmen är mycket hård och har stark slitstyrka: aluminium i sig är en relativt mjuk metall som är lätt att bearbeta och deformera. Ythårdheten är bara runt HV20~150. Men på grund av det faktum att aluminiumoxid är ett mycket hårt ämne, kan aluminiumets ythårdhet efter anodisering ökas till runt HV200-600. Därför är dess fördel stark slitstyrka. Speciellt för hårda aluminiumanodiserade material med en filmtjocklek som överstiger 20 μm, överstiger deras hårdhet HV400, och deras ythårdhet kan överstiga den för rostfritt stål. Därför kan den även användas för glidande komponenter såsom axlar.
Den kan färgas i flera färger och har ett vackert utseende: som tidigare nämnts har den tunna filmen som bildas av aluminiumanodisering regelbundet ordnade mikroporer. Det kan adsorbera färgämnen och kan färgas i olika färger, vilket också är en av fördelarna med aluminiumanodisering. Färgningen av aluminiumanodisering åstadkoms genom att delarna sänks ned i en löst färgmedelslösning efter elektrolytisk behandling och innan man tätar bikakehålen. Detta kan resultera i en vacker yta med en ljus metallisk lyster som skiljer sig från beläggningar, vilket också är en av dess egenskaper. Dessutom, på grund av den höga hårdheten hos aluminiumanodisering i sig, skadas inte dess vackra yta lätt, vilket också är dess egenskap. Därför används anodiserade aluminiumprodukter vanligtvis inom områden som kräver ett vackert utseende, såsom byggnadsexteriörer och maskinexteriörer.
Stark isolering och icke-ledande: Aluminiumoxidfilmen som bildas av anodisering av aluminium är icke-ledande. Aluminium i sig har hög ledningsförmåga, men efter aluminiumanodiseringsbehandling har det isoleringsegenskaper. Tvärtom, om ledningsförmåga önskas, kan det anodiserade aluminiumskiktet avlägsnas genom skärning eller andra metoder för att exponera basmaterialet.
Låg värmeledningsförmåga men hög värmeavledning: Aluminiumanodisering har låg värmeledningsförmåga och värmeisolerande egenskaper. Å andra sidan har anodiserad aluminium egenskaperna för hög strålning (som långt infraröd strålning) och hög värmeavledning. Därför används anodiserad aluminium ofta som en värmeavledningskomponent såsom en radiator.
Nackdelar med aluminiumanodisering
Även om aluminiumanodisering har många fördelar, har det också några nackdelar och problem som måste noteras.
Hög sprödhet, otillräcklig seghet: Aluminiumanodisering bildar ett mycket hårt tunt filmskikt. Därför har aluminiumanodisering i sig själv nackdelarna med otillräcklig seghet och hög skörhet. Om borr- eller bockningsbehandling utförs efter aluminiumanodisering kan det leda till att filmen brister eller att aluminiumanodiseringsskiktet lossnar från sprickan. Så det är bäst att slutföra bearbetningen av andra funktioner före aluminiumanodiseringsbehandling, men när man köper material efter anodiseringsbehandling och bearbetning bör man vara uppmärksam på om oxidskiktet är skadat.
Låg värmebeständighet: På grund av det anodiserade aluminiumskiktets sprödhet är dess nackdel att det inte kan motstå deformation och expansionskrympning av basmaterialet. Speciellt eftersom aluminiumsubstrat är ett material som är utsatt för termisk expansion, kan sprickor och avflagning uppstå i det anodiserade aluminiumskiktet i miljöer med temperaturer över 100 grader. Även om anodiserad aluminium i sig är ett stabilt och robust tunt filmskikt, påverkar egenskaperna hos dess substrataluminium oundvikligen det. Observera att den inte är lämplig för användning i miljöer med höga temperaturer eller betydande temperaturförändringar.