Gambaran Keseluruhan Anodizing Aluminium

Proses anodisasi (kadangkala dikenali sebagai anodisasi) menukar permukaan aluminium menjadi lapisan oksida yang lebih tebal dan seragam melalui proses elektrolitik.

Penganodan secara elektrokimia menghasilkan permukaan aluminium oksida yang mempunyai:

• Rintangan kakisan

• Penampilan yang menyenangkan

• Ketahanan pakai

• Lekatan cat atau pelekat yang lebih baik

• Pelinciran yang dipertingkatkan

• Lekatan penyaduran yang lebih baik

Artikel ini akan menumpukan pada aluminium anodisasi. Walau bagaimanapun, logam lain boleh dianodisasi, termasuk magnesium, titanium, dan aloi aluminium. Terdapat beberapa jenis kemasan aluminium anod, termasuk aluminium anod jernih, aluminium anod hitam dan aluminium anod keras. Terdapat juga beberapa jenis anodisasi yang biasa digunakan: Jenis I, Jenis II, dan Jenis II.

Dengan artikel ini, anda boleh dengan cepat dan tepat memilih rawatan permukaan yang betul untuk penyemperitan aluminium anda.

Apakah Aluminium Anodized?

Anodisasi ialah proses elektrokimia yang menukar permukaan logam kepada kemasan oksida anod yang dekoratif, tahan lama dan tahan kakisan. Aluminium sangat sesuai untuk anodisasi, walaupun logam bukan ferus lain, seperti magnesium dan titanium, juga boleh dianodkan.

Bagaimanakah Proses Anodisasi Berfungsi?

Anodisasi dicapai dengan merendam aluminium dalam mandian elektrolit berasid dan mengalirkan arus elektrik melalui medium. Tiub katod dipasang di dalam tangki anodizing; aluminium bertindak sebagai anod, membenarkan ion oksigen dibebaskan daripada elektrolit untuk bergabung dengan atom aluminium pada permukaan bahagian anodized. Oleh itu, anodisasi adalah masalah pengoksidaan yang sangat terkawal dan peningkatan fenomena semula jadi.

Jenis Proses Anodisasi Aluminium Tersedia

Untuk memahami cara menganodkan aluminium, anda perlu memahami jenis aluminium yang digunakan dalam proses penganodan. Spesifikasi ketenteraan MIL-PRF-8625 Type II Acid Sulfur Anodizing dan Type III Hard Coat Anodizing adalah yang paling biasa digunakan. Jenis II dikenali secara meluas sebagai anodisasi konvensional, manakala Jenis III dikenali sebagai anodisasi tegar atau keras.

Jenis I - Penganod Asid Kromik

Proses anodisasi Jenis I menggunakan asid kromik untuk membentuk salutan nipis pada permukaan bahagian logam.

Walaupun Jenis I adalah salutan anodizing paling nipis, ia masih meningkatkan rintangan kakisan bahagian tersebut. Walau bagaimanapun, ia juga menghasilkan penyerapan warna yang paling sedikit apabila dicelup.

Jenis II – Penganodan Asid Sulfurik

Proses anodisasi Jenis II menggunakan asid sulfurik dan bukannya asid kromik. Ini menghasilkan lapisan permukaan yang lebih tebal sedikit pada bahagian aluminium.

Anodisasi asid sulfurik jenis II mempunyai ketebalan 0.0002 hingga 0.001 inci dan lebih sesuai untuk bahagian yang dicelup.

Jenis III – Penganod Lapisan Keras 

Ini sering disebut sebagai"anodisasi keras"dan juga menggunakan kaedah asid sulfurik. Walau bagaimanapun, ia menghasilkan lebih tebal (>0.001 in.) lapisan anodized daripada Jenis II. Bahagian anodized berlapis keras mempunyai rintangan haus terbaik dan potensi pewarnaan. Walau bagaimanapun, ia mungkin tidak sesuai untuk bahagian yang mempunyai toleransi yang sangat ketat.

Jenis anodisasi yang manakah harus anda pilih? Apakah perbezaannya?

• Jenis I menggunakan asid kromik untuk membentuk salutan nipis pada permukaan bahagian logam. Di sinilah rintangan kakisan dan beberapa tahap rintangan haus diperlukan, seperti pembuatan bahagian struktur yang sangat letih pada pesawat.

  
  

• Anodisasi Jenis II menggunakan asid sulfurik untuk membentuk lapisan permukaan yang lebih tebal sedikit pada bahagian aluminium. Aplikasinya adalah dalam pembuatan produk pengguna, peralatan dapur, bahagian aluminium seni bina dan bahagian aluminium industri.

  
  

• Jenis III adalah serupa dengan Jenis II, tetapi dengan lapisan tahan kakisan yang lebih tebal. Ini menjadikannya sesuai untuk bahagian yang mesti menahan suhu melampau dan pendedahan kimia. Sebagai contoh, tentera menggunakannya untuk menghasilkan bahagian logam yang kuat, sering digunakan dalam komponen senjata api, gear, injap, dan banyak bahagian lain yang menggelongsor antara satu sama lain.

Semua jenis pelekat membantu cat dan pelekat lain melekat lebih baik daripada aluminium kosong. Selain proses anodisasi, sesetengah bahagian mungkin perlu diwarnakan, dimeterai atau dirawat dengan bahan lain, seperti pelincir filem kering. Jika sesuatu bahagian hendak dicelup, ia dianggaptaip2, manakala bahagian yang tidak dicelup ialahtaip1.

Bagaimana untuk Mewarna Bahagian Aluminium Anodized?

Struktur oksida anod berasal dari substrat aluminium dan terdiri sepenuhnya daripada aluminium oksida. Daripada digunakan pada permukaan seperti cat atau penyaduran, aluminium oksida ini disepadukan sepenuhnya dengan substrat aluminium di bawahnya, jadi ia tidak akan pecah atau mengelupas. Ia mempunyai struktur berliang yang sangat teratur yang membolehkan pemprosesan sekunder seperti pewarnaan dan pengedap.

Sebaik sahaja pewarna digunakan, liang-liang boleh ditutup, membenarkan warna tertanam dalam lapisan oksida. Oleh kerana pewarna kini menjadi sebahagian daripada lapisan pasif ini, ia tidak akan luntur atau mengelupas, memberikan kemasan yang tahan lama, tahan lama dan elegan.

Adakah Anodizing Meningkatkan Pelesapan Haba?

Ya, memang begitu. Jika item lebih panas daripada persekitarannya, ia akan mula sejuk. Lebih besar luas permukaan item panas, lebih cepat ia akan menghilangkan haba. Aluminium anod mempunyai luas permukaan yang lebih tinggi daripada aluminium yang belum siap, dan oleh itu lebih cekap dalam melepaskan haba.

Kekonduksian haba yang lebih baik ini, atau pelesapan haba, adalah disebabkan oleh pemindahan haba perolakan yang lebih baik dan emisitiviti yang dipertingkatkan. Pemindahan haba perolakan ialah pemindahan haba antara permukaan dan udara sekeliling dan dipengaruhi terutamanya oleh reka bentuk dan, pada tahap yang lebih rendah, oleh anodisasi.

Pemindahan haba radiasi, juga dikenali sebagai emisiviti, berlaku di antara dua permukaan dan boleh dipertingkatkan dengan ketara dengan penanodan. Sifat ini menjadikan aluminium anod sangat sesuai untuk sink haba kecil, seperti yang diterangkan dalam artikel kami tentang sink haba aluminium anod.

Adakah Aluminium Anodized Sangat Konduktif?

Tidak, ia bukan. Aluminium itu sendiri sangat konduktif; bagaimanapun, lapisan oksida mempunyai sifat fizikal dan kimia yang serupa dengan seramik. Salah satu sifat utama seramik ialah penebat elektrik.

Lembaran aluminium anod masih mampu mencapai kekonduksian terhad melalui sentuhan kerana lapisan oksida sangat nipis, tetapi kekonduksian jauh lebih rendah berbanding aluminium yang tidak dirawat. Walaupun terdapat penyelesaian, jika kekonduksian merupakan aspek penting dalam reka bentuk produk anda, anda mungkin ingin mempertimbangkan rawatan permukaan yang berbeza untuk produk aluminium anda.

Kelebihan Proses Anodizing

Proses anodisasi menggantikan lapisan aluminium oksida semula jadi dengan yang baru untuk meningkatkan ketahanan bahagian, lekatan cat, penampilan komponen dan rintangan kakisan. Ia juga menghasilkan salutan tahan kimia yang menentang agen pembersih yang keras. Imej di bawah menunjukkan beberapa bahagian yang telah dianodkan dan kemudian diwarnakan dengan warna yang berbeza.

Proses anodisasi menggunakan mandi asid dan arus elektrik untuk membentuk lapisan anodik ini pada bahan induk. Secara ringkas, kami mencipta lapisan aluminium oksida terkawal dan tahan lama pada komponen kami, dan bukannya bergantung pada lapisan oksida nipis yang wujud secara semula jadi pada mana-mana permukaan aluminium kosong. Ia serupa dengan rawatan permukaan salutan kebiruan, Parkerzing, pempasifan dan penukaran lain yang digunakan untuk rintangan kakisan dan pengerasan permukaan.

Aplikasi Biasa Bahagian Aluminium Anodized

Cat anodized mempunyai pelbagai aplikasi, tetapi salah satu yang paling biasa adalah untuk estetika kerana ia boleh mewarna komponen pelbagai warna.

Pemacu ibu jari atas adalah Gred 1 (tidak dicelup), jadi salutan anod kelihatan bersih dan hampir sama dengan warna aloi asas. Pemacu ibu jari bawah diwarnakan dengan warna biru terang. Contoh lain ialah penyesuai berulir di bawah, yang telah dianodkan dan diwarnakan hitam.

Salutan penyesuai berulir nampaknya tidak tahan haus, menunjukkan bahawa ia disalut dengan salutan beranod Jenis II nipis atau proses pengeluaran dikawal dengan baik.

Sebagai contoh keempat, kami mempunyai beberapa sink haba teranod, ditunjukkan di bawah.

Salutan anodik boleh meningkatkan keberkesanan sink haba dengan meningkatkan emisitiviti permukaan mengikut susunan magnitud, sekali gus meningkatkan pemindahan haba sinaran.

Di bawah, kita dapat melihat injap hitam matte yang mempunyai lapisan anodik yang agak berkualiti tinggi. Juga, perhatikan logo terukir laser yang menarik yang berbeza dengan baik dengan komponen yang lain. Logo biasanya terukir melalui lapisan anodik dan bukannya dicetak pada permukaan bahagian, yang kedua-duanya meningkatkan ketahanan dan menjimatkan kos dan langkah proses.

Aluminium anod sangat sesuai untuk papan tanda luar kerana ia ringan, tahan kakisan dan lebih tahan lama daripada cat. Permukaan anod boleh dengan mudah dicetak skrin atau ditutup dengan bahan pemantul, seperti contoh papan tanda luar di bawah:

Walaupun kami telah membincangkan pelbagai aplikasi, kami hampir tidak mencalarkan permukaan semua aplikasi yang berpotensi untuk aluminium anod. Jika anda sedang mencari maklumat lanjut dan contoh, kami mengesyorkan anda menyemak Majlis Anodizers Aluminium laman web.

Sekiranya Anda Menganodkan Penyemperitan Aluminium Anda?

Pilihan sama ada untuk menganodkan penyemperitan aluminium anda bergantung pada penggunaan produk yang dimaksudkan. Seperti yang diketengahkan oleh artikel ini, anodizing mempunyai kedua-dua kelebihan dan kekurangan.

Katakan kebimbangan utama anda ialah rintangan kakisan dan penampilan logam yang sangat cantik, atau anda ingin meningkatkan emisitiviti atau lekatan primer atau gam. Dalam kes ini, anodisasi mungkin merupakan pilihan yang baik untuk menyelesaikan produk tersemperit.

Walau bagaimanapun, jika kekonduksian elektrik adalah penting, atau jika bahan kerja akan menjalani proses pembentukan selanjutnya, anodisasi mungkin bukan pilihan terbaik. Ini boleh menyebabkan lapisan oksida retak. Anodizing juga meningkatkan sedikit saiz bahan kerja. Oleh itu, tidak digalakkan jika anda bekerja di bawah toleransi dimensi yang sangat ketat.

Jika anda sedang mencari alternatif kepada anodizing, anda boleh pertimbangkanSalutan serbuksebagai cara untuk menyelesaikan produk aluminium, memberikan mereka warna yang terang. Jika kemasan matte sesuai untuk aplikasi anda, dan anda memerlukan ketahanan dan perlindungan yang lebih lama daripada pudar UV, anda boleh mempertimbangkan untuk menggunakan salutan PVDF pada produk aluminium anda.

Soalan Lazim

• Bagaimana Proses Anodisasi Aluminium Berfungsi?

Proses anodisasi menukar permukaan aluminium kepada lapisan oksida yang lebih tebal, tahan lama dan lebih seragam melalui proses elektrokimia. Struktur berliang permukaan yang terhasil membolehkan cat dan ikatan pelekat yang lebih baik, lekatan penyaduran, pelesapan haba yang dipertingkatkan, dan membolehkan suntikan sekunder pelincir dan pewarna.

• Apakah Warna yang Boleh Anda Menganodkan Aluminium?

Anda boleh mencapai kebanyakan warna dengan menggunakan pewarna semasa proses anodisasi atau dengan mengecat selepas itu (cth, untuk mencapai warna putih tulen).

Terdapat pelbagai kaedah untuk pewarnaan anod, termasuk pewarna elektrolitik, pewarna celup, pewarna kamiran dan pewarnaan gangguan (lihat bahagian Kaedah Mewarna). Warna anodisasi yang mungkin termasuk hitam, biru, biru-kelabu, coklat, emas, kelabu, hijau, zaitun, merah jambu, merah, ungu dan kuning. Sesetengah proses menghasilkan warna yang tahan UV. Sesetengah proses menghasilkan warna yang disebabkan oleh kesan gangguan optik, dan beberapa oleh penyerakan cahaya.

Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa sesetengah warna mungkin memerlukan reagen kimia khas dan pemprosesan yang lebih kompleks, jadi kos dan kebolehlaksanaan juga perlu dipertimbangkan.

• Apakah Rupa Aluminium Anodized Jelas?

Aluminium anod jernih mempunyai filem seragam dan telus yang menawarkan peningkatan rintangan kakisan dan haus. Warna filem berbeza dari sangat terang hingga kelabu gelap apabila ketebalan salutan meningkat.

Aluminium anod jernih menggabungkan kepejalan logam dengan kualiti lut sinar seperti kaca, memberikan pilihan bahan estetik dan berfungsi yang unik untuk dunia reka bentuk dan pembuatan.

• Jenis Anodisasi Yang Harus Saya Pilih?

Kebanyakan bahagian mesin dianodkan mengikut Jenis II (atau"konvensional") anodisasi asid sulfurik dan lapisan keras Jenis III atau"keras"anodisasi asid sulfurik, mengikut spesifikasi ketenteraan MIL-PRF-8625. Anodisasi jenis I menggunakan asid kromik yang tidak mesra alam yang jarang dinyatakan.

Anda boleh membincangkan butiran rawatan khusus, termasuk ketebalan filem oksida, warna, proses rawatan dan standard kualiti yang berkaitan dengan pembekal atau juruteknik profesional anda untuk memastikan produk akhir memenuhi jangkaan dan keperluan anda.

• Berapakah Kos Aluminium Anodizing?

Kos bergantung pada ketebalan salutan, jenis anodizing, perkhidmatan kemasan sekunder, geometri bahagian dan saiz kelompok.

• Adakah Anodizing akan Haus?

Anodizing adalah tahan lama kerana ia adalah sebahagian daripada bahan aluminium asas. Walau bagaimanapun, ia akan haus akibat lelasan, dan warnanya mungkin pudar akibat pendedahan luar yang berpanjangan. Anodisasi keras Jenis III mengekalkan warna dan rintangan hausnya lebih lama daripada Jenis II.