Namen površinske obdelave tuljave iz aluminijeve zlitine je rešiti ali izboljšati učinkovitost materiala v smislu odpornosti proti koroziji, dekoracije in funkcionalnosti. Kako rešiti te težave?
1, značilnosti aluminija in aluminijevih zlitin
1) Nizka gostota
Gostota aluminija je približno 2,7 g/cm3, kar je šele druga lahka kovina v materialih kovinske strukture, višja od magnezija, in le 1/3 gostote železa ali bakra.
2) Visoka plastičnost
Aluminij in njegove zlitine imajo dobro duktilnost in jih je mogoče izdelati v različne oblike, plošče, folije, cevi in žice z metodami tlačne obdelave, kot je ekstrudiranje, valjanje ali vlečenje.
3) Enostaven za krepitev
Trdnost čistega aluminija ni visoka, vendar ga je enostavno okrepiti z legiranjem in toplotno obdelavo, trdnost aluminijeve zlitine visoke trdnosti pa je mogoče primerjati s trdnostjo legiranega jekla.
4) Dobra električna prevodnost
Električna in toplotna prevodnost aluminija je na drugem mestu za srebrom, zlatom in bakrom. Če je relativna prevodnost bakra 100, potem je aluminij 64, železo pa le 16. Če ga izračunamo glede na prevodnost kovine enake kakovosti, je aluminij skoraj dvakrat večji od bakra.
5) Odpornost proti koroziji
Aluminij in kisik imata zelo visoko afiniteto. V naravnih razmerah se bodo na površini aluminija, ki ima veliko boljšo odpornost proti koroziji kot jeklo, tvorili zaščitni oksidi.
6) Enostaven za recikliranje
Temperatura taljenja aluminija je nizka, približno 660 stopinj C, odpadke je enostavno regenerirati, stopnja predelave je izjemno visoka, poraba energije za recikliranje pa znaša le 3 odstotke taljenja.
7) Lahko se varijo
Aluminijevo zlitino je mogoče variti z metodo zaščite inertnega plina. Po varjenju ima dobre mehanske lastnosti, dobro odpornost proti koroziji, lep videz in izpolnjuje zahteve konstrukcijskih materialov.
8) Enostavna površinska obdelava
Aluminij je mogoče obdelati z eloksiranjem in barvanjem. Po obdelavi ima visoko trdoto, dobro odpornost proti obrabi, odpornost proti koroziji in električno izolacijo. S kemično predobdelavo lahko galvanizacija, elektroforeza in pršenje dodatno izboljšajo dekorativne in zaščitne lastnosti aluminija.
2, površinska mehanska predobdelava aluminija
1) Namen mehanske predobdelave
Zagotovite dobre pogoje videza in izboljšajte kakovost površinske obdelave;
Izboljšati kakovost izdelkov;
Zmanjšajte vpliv varjenja;
ustvarjanje dekorativnih učinkov;
Pridobite čisto površino.
2) Običajne metode mehanske predobdelave
Običajno uporabljene metode mehanske predobdelave vključujejo poliranje, peskanje, ščetkanje, valjanje in druge metode. Posebna uporabljena predobdelava je odvisna od vrste izdelka, proizvodne metode, začetnega stanja površine in stopnje končne obdelave.
3) Načelo in funkcija mehanskega poliranja
Trenje med visokohitrostno vrtečim se polirnim kolesom in obdelovancem povzroči visoko temperaturo, ki je plastična deformacija kovinske površine, s čimer zgladi konveksne in konkavne točke na kovinski površini, hkrati pa izredno tanek oksidni film. na kovinski površini, ki nastane v trenutku pod oksidacijo okoliške atmosfere, se večkrat zmelje. , tako postaja vse bolj svetla. Glavna funkcija je odstranjevanje robov, prask, korozijskih madežev, peščenih lukenj, por in drugih površinskih napak na površini obdelovanca. Hkrati dodatno odstrani rahle neravnine na površini obdelovanca, zaradi česar ima višji sijaj, vse do efekta ogledala.
4) Princip in funkcija peskanja
Uporabite prečiščen stisnjen zrak za pršenje suhega peska ali drugih abrazivnih delcev na površino aluminijastih izdelkov, da odstranite površinske napake in ustvarite enakomerno mat površino peska. Glavne funkcije: odstraniti robove, livarsko žlindro in druge napake ter umazanijo na površini obdelovanca; izboljšati mehanske lastnosti zlitine; doseči enoten učinek matiranja površine.
5) Princip in funkcija ščetkanja
S ščetkanjem odstranite robove, umazanijo itd. na površini izdelka s pomočjo vrtenja krtačnega kolesa. Za risanje aluminijeve zlitine pomeni risanje izdelka, glavni namen je igrati dekorativno vlogo
6) Načelo in funkcija kotalne luči
Valjanje je, da se obdelovanec postavi v boben, napolnjen z abrazivi in kemičnimi raztopinami. S pomočjo vrtenja bobna se obdelovanec in abraziv ter obdelovanec in obdelovanec drgneta drug ob drugega, da dosežemo učinek poliranja.
3, Kemična predobdelava aluminija
1) Definicija in vloga kemične predobdelave
Postopek uporabe kemične raztopine ali topila za predhodno obdelavo aluminijaste površine lahko učinkovito odstrani oljne madeže, onesnaževala in naravni oksidni film na površini prvotnega aluminijastega materiala, tako da lahko aluminijasti material pridobi čisto in enakomerno navlaženo površino.
2) Skupni tok postopka kemične predobdelave
Običajno uporabljene metode kemične predobdelave vključujejo razmaščevanje, alkalno pranje, odstranjevanje pepela, površinsko obdelavo s fluoridnim peskom, pranje z vodo in druge metode. Glede na uporabo aluminija, ki ga je treba obdelati, in zahteve glede kakovosti površine se lahko uporabijo različni postopki kemične predobdelave
3) Načelo in funkcija razmaščevanja
Olje bo podvrženo reakciji hidrolize v kisli raztopini za razmaščevanje, da se ustvari glicerol in ustrezne višje maščobne kisline. S pomočjo majhne količine vlažilnega sredstva in emulgatorja se olje lažje raztopi in učinek razmaščevanja je boljši. Po obdelavi z razmaščevanjem je mogoče odstraniti maščobo in prah na površini aluminija, tako da je kasnejše čiščenje z alkalijo bolj enakomerno.
4) Načelo in funkcija alkalnega pranja
Aluminijev material je vgraviran v močno alkalno raztopino z natrijevim hidroksidom kot glavno komponento, da dodatno odstrani umazanijo na površini, popolnoma odstrani naravni oksidni film na površini aluminija in razkrije čisto kovinsko matrico za naslednje anode. Oksidacijsko zdravljenje.
5) Načelo in funkcija odstranjevanja pepela
Po alkalnem čiščenju je na površino izdelka pogosto pritrjena plast kovinskih spojin, netopnih v alkalijski čistilni kopeli, in njihovi alkalijski čistilni izdelki, ki so plast sivo-rjavega ali sivo-črnega visečega pepela. Namen odstranjevanja pepela je odstraniti to plast visečega pepela, ki je netopen v lugu, da se prepreči kontaminacija raztopine rezervoarja v poznejšem postopku eloksiranja.
6) Načelo in funkcija površinske obdelave s fluoridnim peskom
Obdelava površine s fluoridnim peskom je postopek jedkanja s kislino, ki uporablja fluoridne ione za ustvarjanje zelo enakomerne in z visoko gostoto jamičaste korozije na površini aluminijastih materialov. Namen je odstraniti sledi iztiskanja na površini izdelka in ustvariti ravno površino. Vendar pa se zaradi resnega problema onesnaževanja okolja v postopku površinske obdelave s fluoridnim peskom ne uporablja več široko.
4, (Elektro)kemično poliranje in kemično preoblikovanje aluminija
1) Vloga kemičnega poliranja ali elektrokemičnega poliranja
Kemično poliranje je napredna metoda končne obdelave, ki lahko odstrani rahle madeže plesni in praske na površini aluminijastih izdelkov ter odstrani torne proge, toplotno deformirane plasti, oksidne filme itd., ki lahko nastanejo pri mehanskem poliranju, tako da groba površina je ponavadi gladka. Dobimo površino, ki je blizu zrcalne površine, in izboljšamo dekorativni učinek aluminijastih izdelkov.
2) Načelo kemičnega metanja
Kemično poliranje je namenjeno nadzoru selektivnega raztapljanja površine aluminijastega materiala, tako da se mikroskopski konveksni del površine aluminijastega materiala raztopi prednostno nad konkavnim delom, da se doseže namen gladke in svetle površine. Načelo elektrokemičnega metanja je praznjenje konice, drugi kemični meti pa so podobni.
3) Vloga kemijskih transformacij
Kemična pretvorba se uporablja predvsem za zaščito aluminija in njegovih zlitin pred korozijo. Lahko se uporablja neposredno kot premaz ali kot spodnja plast organskih polimerov, ki ne le rešuje adhezijo med premazom in aluminijem, temveč tudi izboljša korozijsko odpornost organskih polimernih premazov. seks.
4) Načelo kemijske transformacije
V raztopini za kemično obdelavo kovinska površina aluminija reagira s kemičnim oksidantom v raztopini, da nastane film za kemično pretvorbo. Običajne kemične pretvorbe delimo na obdelavo s kemično oksidacijo, obdelavo s kromatom, obdelavo s fosfokromatom in kemično pretvorbo brez kroma.
5) Uvod v kemijske transformacije
Aluminij lahko v vreli vodi dobi gosto zaščitno kemično oksidno folijo. Ta metoda se imenuje obdelava s kemično oksidacijo, vendar zaradi hitrosti in učinkovitosti nastajanja filma nima množične proizvodnje; kromatni film, ki nastane pri obdelavi s kromatom, je trenutna odpornost proti koroziji. Najboljši premaz za kemično pretvorbo aluminija, ki se običajno ne uporablja samo za spodnjo plast škropljenja, ampak se lahko uporablja tudi neposredno kot končni premaz iz aluminijeve zlitine, vendar je njegova pomanjkljivost resno onesnaževanje okolja; obdelava s fosfokromatom lahko zadovolji spodnjo plast pršenja in trivalentnega kroma. Je netoksičen in se trenutno bolj uporablja v izdelkih 3C; trenutna industrijska proizvodnja kemične pretvorbe brez kroma večinoma uporablja obdelavo brez kroma fluorovih kompleksov, ki vsebujejo titan ali (in) cirkonij, obdelava brez kroma pa zahteva strogo kemično obdelavo. Predobdelava, hkrati pa je film brez kroma brezbarven in prozoren, dejanskega učinka kemične pretvorbe pa ni mogoče določiti s prostim očesom, zato je bolj odvisen od zanesljive tehnologije in strogega nadzora procesa. Če povzamemo, kemična transformacija, ki se najpogosteje uporablja za izdelke 3C, je obdelava s fosfokromatom.
5, Anodiziranje aluminijeve zlitine
1) Opredelitev eloksiranja
Anodiziranje je elektrolitska oksidacija, pri kateri se površina aluminijeve zlitine običajno spremeni v oksidni film, ki ima zaščitno, dekorativno in druge funkcije.
2) Razvrstitev anodiziranih filmov
Oksidni film je razdeljen v dve kategoriji: pregradni oksidni film in porozni oksidni film. Oksidni film pregradnega tipa je gost in neporozen tanek oksidni film blizu kovinske površine. Debelina je odvisna od uporabljene napetosti in na splošno ne presega 0.1um. Porozni oksidni film je sestavljen iz pregradne plasti in porozne plasti. Debelina pregradne plasti je povezana z uporabljeno napetostjo, debelina porozne plasti pa je odvisna od količine elektrike, ki prehaja skozi. Najpogosteje uporabljen je porozni oksidni film.
3) Značilnosti anodiziranega filma
a. Struktura oksidnega filma je porozno satovje. Poroznost filma ima dobro adsorpcijsko sposobnost. Lahko se uporablja kot spodnja plast prevlečne plasti in se lahko tudi barva, da se izboljša dekorativni učinek kovine.
b. Trdota oksidnega filma je visoka, trdota anodnega oksidnega filma pa je zelo visoka, njegova trdota pa je približno 196-490HV, ker visoka trdota določa, da je odpornost proti obrabi oksidnega filma zelo dobra.
c. Odpornost proti koroziji oksidnega filma, film iz aluminijevega oksida je zelo stabilen v zraku in zemlji, sila lepljenja s podlago pa je prav tako zelo močna. Na splošno bo po oksidaciji obarvan in zatesnjen ali razpršen, da se dodatno poveča njegova odpornost proti koroziji. .
d. Vezna sila oksidnega filma, vezna sila oksidnega filma na osnovno kovino je zelo močna in ju je težko mehansko ločiti. Tudi če se sloj filma upogne s kovino, film še vedno ohranja dobro vez z osnovno kovino, vendar je oksidacija Plastičnost filma majhna in krhkost velika. Ko je filmska plast izpostavljena veliki udarni obremenitvi in upogibni deformaciji, se bodo pojavile razpoke, zato te oksidne folije ni enostavno uporabiti pod mehanskim delovanjem in se lahko uporablja kot spodnja plast barvne plasti.
e. Izolacijske lastnosti oksidne folije, odpornost anodizirane folije iz aluminija je visoka, toplotna prevodnost je prav tako zelo nizka, toplotna stabilnost je lahko visoka do 1500 stopinj, toplotna prevodnost pa 0,419 W/(mK)—1,26 W/(mK). Uporablja se lahko kot dielektrična plast elektrolitskih kondenzatorjev ali izolacijska plast električnih izdelkov.
6, postopek nastajanja filma oksida iz aluminijeve zlitine
1) Prva stopnja eloksiranja
V fazi nastajanja neporozne plasti, segmenta ab, napetost močno naraste v času vklopa in izklopa (nekaj sekund do deset sekund) in doseže kritično napetost (najvišja vrednost napetosti) kaže, da se na površini anode v tem trenutku oblikuje neprekinjen, neporozni film. Tla. Odpornost neporozne plasti je velika, kar ovira neprekinjeno debelitev filma. Debelina neporozne plasti je sorazmerna z napetostjo tvorbe, hitrost raztapljanja oksidnega filma v elektrolitu pa je obratno sorazmerna. Debelina je približno 0.01~0,1 mikronov.
2) Druga stopnja eloksiranja
V fazi nastajanja porozne plasti, odsek bc, se bodo luknje najprej raztopile v najtanjšem delu filma in elektrolit lahko doseže svežo površino aluminija skozi te luknje, elektrokemična reakcija se lahko nadaljuje, odpornost pada, napetost pa z naraščanjem napetosti narašča. Po znižanju (10~15 odstotkov najvišje vrednosti) se je na membrani pojavila porozna plast.
3) Tretja stopnja eloksiranja
Porozna plast se zgosti, v segmentu cd v tem času napetost enakomerno in počasi narašča. V tem času se neporozna plast nenehno raztaplja v porozno plast, nove neporozne plasti pa rastejo, tako da se porozna plast nenehno debeli. Ko je doseženo dinamično ravnovesje s hitrostjo raztapljanja, se debelina filma ne poveča več in reakcija bi se morala ustaviti.
7, postopek anodiziranja aluminijeve zlitine
1) Skupni postopek anodiziranja
Običajni postopki eloksiranja aluminijevih zlitin so: postopek eloksiranja z žveplovo kislino, postopek eloksiranja s kromovo kislino, postopek eloksiranja z oksalno kislino in postopek eloksiranja s fosforno kislino. Najpogosteje se uporablja eloksiranje z žveplovo kislino.
2) Anodiziranje z žveplovo kislino
Trenutno je široko uporabljen postopek eloksiranja doma in v tujini eloksiranje z žveplovo kislino. V primerjavi z drugimi metodami ima velike prednosti v proizvodnih stroških, značilnostih oksidnega filma in učinkovitosti. Ima nizke stroške, dobro prosojnost filma, odpornost proti koroziji in odpornost proti trenju. Dober seks, enostavno barvanje in tako naprej. Kot elektrolit za eloksiranje izdelka uporablja razredčeno žveplovo kislino, debelina filma lahko doseže 5um-20um, film ima dobro adsorpcijo, brezbarven in prozoren, preprost postopek in priročno delovanje.
3) Anodiziranje s kromovo kislino
Film, pridobljen z eloksiranjem s kromovo kislino, je razmeroma tanek, le 2-5um, kar lahko ohrani prvotno natančnost in hrapavost površine obdelovanca; poroznost je nizka in jo je težko barvati in se lahko uporablja brez tesnjenja; film je mehak in ima slabo odpornost proti obrabi, vendar je elastičnost dobra; odpornost proti koroziji je močna in topnost kroma v aluminiju je majhna, tako da ima preostala tekočina v luknjah in razpokah manj korozijo komponent in je primerna za ulitke in druge strukturne dele. Ta postopek se bolj uporablja v vojski. Hkrati je mogoče preveriti kakovost komponent in rjavi elektrolit bo iztekel na razpoki, kar je očitno.
4) Anodiziranje z oksalno kislino
Oksalna kislina ima nizko topnost za film iz aluminijevega oksida, zato je poroznost filma iz oksida nizka, odpornost proti obrabi in električna izolacija sloja filma pa sta boljši kot pri filmu žveplove kisline; vendar so stroški oksidacije oksalne kisline 3-5-krat višji od stroškov žveplove kisline; bo reagiral, kar bo povzročilo slabo stabilnost elektrolita; barvo filma oksida oksalne kisline je enostavno spremeniti s pogoji postopka, kar ima za posledico barvno razliko v izdelku, zato je uporaba tega postopka omejena. Vendar pa je pogostejša uporaba oksalne kisline kot aditiva za oksidacijo žveplove kisline.
5) Anodiziranje s fosforno kislino
Oksidni film se bolj raztopi v elektrolitu fosforne kisline kot žveplove kisline, zato je oksidni film tanek (samo 3 um), velikost por pa velika. Ker ima film fosforne kisline močno vodoodpornost, lahko prepreči staranje lepila zaradi hidracije, tako da je sila lepljenja lepila boljša, zato se uporablja predvsem za površinsko obdelavo tiskanih kovinskih plošč in predobdelavo aluminija. lepljenje obdelovanca.
8, trdo eloksiranje iz aluminijeve zlitine
1) Značilnosti trdega oksidnega filma
V primerjavi z navadnim oksidnim filmom ima trdo eloksiranje aluminijeve zlitine naslednje značilnosti: debelejši oksidni film (na splošno ne manj kot 25 um), relativno visoko trdoto (več kot 350HV), boljšo odpornost proti obrabi, nižjo poroznost in odpornost proti razpadu. Napetost je višja, in ravnost površine je lahko nekoliko slabša.
2) Značilnosti procesa trde anodizacije
Med principom, opremo, postopkom in detekcijo trde anodizacije in navadne oksidacije ni bistvene razlike. Trda anodizacija poskuša zmanjšati topnost oksidnega filma. Glavne lastnosti so:
a. Temperatura tekočine za kopel je nizka (običajno približno 20 stopinj, trdota pa pod 5 stopinj), oksidni film, ki ga tvori nizka temperatura, pa je na splošno visoko trdoten.
b. Koncentracija tekočine za kopel je nizka (koncentracija navadne žveplove kisline je 20 odstotkov, trdota pa manj kot 15 odstotkov), topnost filma pa je majhna, ko je koncentracija nizka.
c. Tekočini rezervoarja se doda organska kislina, žveplovi kislini pa oksalna kislina ali vinska kislina.
d. Visoka uporabljena napetost in tok (normalni tok 1,5 A/dm2, napetost pod 18 V, trdi tok 2~5 A/dm2, napetost nad 25 V. Do 100 V)
e. Uporabljena napetost mora sprejeti metodo postopnega povečevanja napetosti. Zaradi visoke napetosti in velikega toka je čas obdelave dolg in poraba energije velika. Hkrati trdo eloksiranje pogosto sprejme impulzno napajanje ali posebno napajanje v obliki valov.
3) Trda anodizacija iz lite aluminijeve zlitine
Lite aluminijeve zlitine običajno zahtevajo trdo eloksiranje za izboljšanje njihovih lastnosti. Lite aluminijeve zlitine se pogosto uporabljajo v aluminijevih/silicijevih zlitinah in aluminijevih/bakrovih zlitinah. Deli in komponente, ki včasih dodajajo baker in magnezij za izboljšanje mehanskih lastnosti in toplotne odpornosti. Serije aluminij-baker so tudi pogosto uporabljene zlitine za ulivanje, ki se večinoma uporabljajo za ulitke v pesku z velikimi dinamičnimi in statičnimi obremenitvami ter nezapletenimi oblikami. Litje aluminijevih zlitin mora zaradi nekovinskih elementov izboljšati valovno obliko elektrolita in moči. Na splošno lahko elektrolitu dodamo nekaj kovinskih soli ali organskih kislin v žveplovo kislino, raztopino žveplove kisline, oksalne kisline in vinske kisline, raztopino žveplove kisline in suhega olja; oblika napajanja Na splošno se spremeni v superpozicijo AC in DC, asimetrični tok, impulzni tok itd., med katerimi je učinek impulza boljši. Pred oksidacijo delov za elektroformiranje je treba vodni kostanj voditi in odstraniti robove, da preprečite koncentracijo toka.
9, mikroobločna oksidacija aluminijeve zlitine (MAO)
1) Načelo tehnologije oksidacije z mikrolokom:
Mikroobločna oksidacija, znana tudi kot tehnologija mikroplazemske keramične površine, se nanaša na uporabo obločne razelektritve za izboljšanje in aktiviranje reakcije na anodi na podlagi običajne anodne oksidacije, tako da so aluminij, titan, magnezij in njihove zlitine uporabljeni kot materiali. Metoda oblikovanja visokokakovostnega ojačanega keramičnega filma na površini obdelovanca je uporaba napetosti na obdelovanec s posebnim napajalnikom za oksidacijo z mikro oblokom, tako da kovina na površini obdelovanca sodeluje z raztopino elektrolita. , in na površini obdelovanca nastane mikroobločna razelektritev. Pod delovanjem drugih dejavnikov se na kovinski površini oblikuje keramični film, da se doseže namen utrjevanja površine obdelovanca.
2) Značilnosti mikroobločne oksidacije
a. Greatly improve the surface hardness of the material (HV>1200), ki presega trdoto visokoogljičnega jekla, visoko legiranega jekla in hitroreznega orodnega jekla po toplotni obdelavi;
b. Dobra odpornost proti obrabi;
c. Good heat resistance and corrosion resistance (CASS salt spray test>480h), ki v osnovi odpravlja pomanjkljivosti materialov iz aluminijevih, magnezijevih in titanovih zlitin pri uporabi, zato ima ta tehnologija široke možnosti uporabe;
d. Ima dobre izolacijske lastnosti, izolacijska upornost pa lahko doseže 100 MΩ.
e. Postopek je stabilen in zanesljiv, oprema pa preprosta. Reakcija poteka pri sobni temperaturi, kar je priročno za uporabo in enostavno za obvladovanje.
f. Keramični film se goji in situ na substratu, kombinacija je čvrsta, keramični film pa gost in enoten.
3) Uporaba mikroločne oksidacije
Oksidacija z mikrooblokom je nova tehnologija površinske obdelave aluminijeve zlitine. Združuje keramične lastnosti aluminijevega oksida s kovinskimi lastnostmi aluminijevih zlitin, da ima površina aluminijevih zlitin boljše fizikalne in kemične lastnosti. Vendar se zaradi tehničnih in ekonomskih razlogov v moji državi trenutno ne uporablja široko. Zaradi posebnih lastnosti oksidnega filma pa se lahko uporablja na številnih področjih, vključno z letalskimi in avtomobilskimi motorji, petrokemično industrijo, tekstilno industrijo in elektronsko industrijo.
4) Pomanjkanje mikroločne oksidacije
Oksidacija z mikrolokom bo povzročila iskrico in iskričasto korozijo, zaradi česar bo površina izdelka razmeroma groba. Poraba energije je relativno visoka, petkrat večja od običajne oksidacije.
10, Elektrolitsko barvanje filma oksida iz aluminijeve zlitine
1) Običajni postopek barvanja oksidne folije iz aluminijeve zlitine:
Običajno uporabljen postopek barvanja aluminijeve zlitine je mogoče grobo razdeliti v tri kategorije:
a. Splošna metoda barvanja: vključno z naravnim barvanjem in elektrolitskim barvanjem. Naravna barva
se nanaša na oksidacijo dodatkov (Si, Fe, Mn itd.) v aluminijevi zlitini med postopkom anodiziranja in pride do obarvanja oksidnega filma. Elektrolitski razvoj barve se nanaša na obarvanje oksidnega filma, ki ga povzročijo spremembe v sestavi raztopine elektrolita in pogojih elektrolize.
b. Metoda barvanja: Na podlagi primarnega oksidnega filma se oksidni film obarva z anorganskimi pigmenti ali organskimi barvili.
c. Metoda elektrolitskega barvanja: Na podlagi primarnega oksidnega filma se elektrolitsko barvanje izvaja z enosmernim ali izmeničnim tokom v raztopini, ki vsebuje kovinske soli. Odpornost na vremenske vplive, odpornost na svetlobo in življenjska doba elektrolitskega barvanja so boljši od tistih pri metodi barvanja, njegovi stroški pa so veliko nižji. Za splošno metodo barvanja se trenutno pogosto uporablja pri barvanju arhitekturnih aluminijastih profilov. Industrializirane elektrolitske barvne kopeli doma in v tujini so v bistvu dve kategoriji raztopin nikljevih soli in kositrovih soli (vključno z mešanimi solmi kositra in niklja), barve pa so na splošno bronaste barve od svetle do temne.
2) Načelo elektrolitskega barvanja
Pravilne in nadzorovane mikropore poroznega anodnega oksidnega filma odlagajo zelo fine delce kovine in/ali oksida na dno por z elektrolitskim barvanjem, različne barve pa je mogoče dobiti zaradi učinka sipanja svetlobe. Globina barve je povezana s številom odloženih delcev, to je s časom obarvanja in uporabljeno napetostjo. Na splošno je elektrolitsko obarvanje podobnih barv od šampanjca, svetle do temno bronaste do črne, toni pa niso popolnoma enaki, kar je povezano z velikostno porazdelitvijo izločenih delcev. Trenutno je elektrolitsko barvanje na voljo samo v bronasti, črni, zlato rumeni in žižulo rdeči barvi.
3) Nanos elektrolitskega barvanja
Sn sol in mešanica Sn-Ni soli sta glavni metodi barvanja v moji državi ter Evropi in Združenih državah. Sol je SnSO4, ki je obarvana z elektrolitsko redukcijo Sn2 plus v mikroporah anodne oksidacije; vendar je slaba stabilnost Sn2 plus zlahka oksidirana, da tvori barvo brez sposobnosti barvanja. Sn4 plus, zato je ključ do barvanja kositrne soli sestava tekočine za kopel in stabilnost kositrne soli je ključna za ta proces, kositrna sol ni občutljiva na nečistoče, enakomernost barvanja je boljša in onesnaženje vode ni velik. Elektrolitsko barvanje z nikljevo soljo je razmeroma pogosto na Japonskem. Pogosto se uporablja v sistemih svetlih barv (imitacija barve nerjavečega jekla, svetla barva šampanjca). Ima hitro barvanje in dobro stabilnost kopeli, vendar je občutljiv na nečistoče. Trenutno je oprema za odstranjevanje nečistoč zrela, vendar potrebuje veliko enkratno naložbo.
11, Barvanje oksidne folije iz aluminijeve zlitine
1) Opredelitev barvanja filma oksida iz aluminijeve zlitine
Metoda barvanja je potopitev aluminijeve zlitine takoj po oksidaciji v raztopino, ki vsebuje barvila, takoj po čiščenju, pore oksidnega filma pa se zaradi adsorpcije barvil obarvajo z različnimi barvami. Ta postopek je hiter, svetle barve in enostaven za uporabo, vendar ga je treba po barvanju zapečatiti.
2) Zahteve za barvanje oksidnega filma
a. Oksidni film, ki ga dobimo z aluminijem v raztopini žveplove kisline, je brezbarven in porozen, kar je najprimernejše za barvanje. Sam film oksida oksalne kisline je rumen in ga je mogoče barvati samo temno, medtem ko ima film kromove kisline nizko poroznost, sam film pa je siv in ga je mogoče barvati samo temno.
b. Oksidni film mora imeti določeno debelino, najmanjša zahteva je večja od 7 um, tanjši oksidni film pa je mogoče barvati le v zelo svetlo barvo.
c. Oksidni film mora imeti določeno poroznost in adsorpcijo, zato trdi oksidni film in običajni oksidni film kromove kisline nista primerna in obarvana.
d. Oksidni film mora biti popoln in enoten ter ne sme imeti nobenih napak, kot so praske, luknje od peska in luknjičasta korozija.
e. Sam film ima ustrezno barvo in ni razlik v metalografski strukturi, kot so različne velikosti zrn ali močna segregacija itd.
3) Mehanizem barvanja oksidnega filma
a. Mehanizem barvanja organskih barvil: na podlagi adsorpcijske teorije snovi je razdeljen na fizično adsorpcijo in kemično adsorpcijo; fizična adsorpcija se nanaša na adsorpcijo molekul ali ionov v obliki elektrostatične sile; kemične sile (kovalentne vezi, vodikove vezi, kelacija, ki nastane z reakcijo Adsorpcija s pomočjo vezi itd.) imenujemo kemisorpcija. Pričakuje se, da bo fizikalna adsorpcija nizka temperatura, visoka temperatura pa se zlahka desorbira; kemična adsorpcija poteka pri določeni temperaturi. Na splošno velja, da se pri barvanju hkrati izvajata dve vrsti adsorpcije, predvsem kemična adsorpcija, zato se izvaja pri srednji temperaturi.
b. Mehanizem barvanja z anorganskim barvilom: običajno se izvaja pri sobni temperaturi, obdelovanec najprej potopijo v raztopino anorganske soli v določenem vrstnem redu, nato pa ga potopijo v drugo raztopino anorganske soli, tako da te anorganske snovi kemično reagirajo v porah membrane, da nastanejo V vodi netopne barvne spojine, ki zapolnjujejo in tesnijo pore oksidnega filma (postopek tesnjenja je v nekaterih primerih mogoče izpustiti). Barvni razpon anorganskih barvil je omejen, barva ni dovolj svetla, vendar sta temperaturna in svetlobna obstojnost zelo dobri.
4) Obledelost nekvalificiranega barvanega filma
Po barvanju in pred tesnjenjem lahko napake odstranimo s 27 odstotno dušikovo kislino (masni delež) ali 5 ml/l žveplove kisline pri 25 stopinjah.
12, Tesnjenje oksidne folije iz aluminijeve zlitine
1) Opredelitev tesnjenja oksidne folije iz aluminijeve zlitine
Postopek fizikalne ali kemične obdelave oksidnega filma po anodizaciji aluminija za zmanjšanje poroznosti in adsorpcijske sposobnosti oksidnega filma, da se zapre barvilo v mikroporah in hkrati izboljša odpornost proti koroziji in odpornost proti obrabi filma. . V gradbeni industriji po vsem svetu tesnjenje oksidne folije v bistvu sprejme tri postopke: visokotemperaturno parno metodo, hladno tesnjenje in elektroforetično prevleko, trenutno pa se srednjetemperaturno tesnjenje nagiba k širitvi. Glede na načelo tesnjenja obstajajo tri glavne kategorije: reakcija hidratacije, anorgansko polnjenje ali organsko polnjenje.
2) Postopek toplotnega tesnjenja
a. Tesnjenje z vrelo vodo: V čisti vodi blizu vrelišča (temperatura nad 95 stopinj, deionizirana voda) se amorfni aluminijev oksid pretvori v hidratiran aluminijev oksid z reakcijo hidratacije aluminijevega oksida. Prostornina je 30 odstotkov večja, zaradi razširitve prostornine pa se mikroporna polnitev oksidnega filma zapre.
b. Tesnjenje s paro pri visoki temperaturi: Načelo je enako kot pri tesnjenju z vrelo vodo. Prednosti: hitra hitrost, majhna odvisnost od kakovosti vode, manj belega pepela in majhno tveganje bledenja. Opremo je treba zatesniti, da se zagotovita temperatura in vlažnost, splošna temperatura je 115~120 stopinj, tlak je po možnosti 0,7~1atm, stroški pa so visoki!
3) Postopek hladnega tesnjenja
Hladno tesnjenje je najpogosteje uporabljena in najosnovnejša tehnologija tesnjenja v moji državi. Delovna temperatura je sobna temperatura 20 ~ 25 odstotkov, čas in toplotna tesnilna luknja pa se skrajšata za polovico. Za zapiranje luknje se zanaša na odloženo polnilo v mikropori. Najbolj zrel postopek je postopek hladnega tesnjenja z nikljevim fluoridom kot glavno komponento. Ko je luknja za hladno tesnjenje dokončana, jo je treba obdelati s staranjem v vroči vodi (60~80 stopinj deionizirane vroče vode, 10~15 minut), da se izdelek spremeni, da se prepreči mikrorazpokanje pri visoki temperaturi.
4) Postopek tesnjenja pri srednji temperaturi
Glede na napake postopka toplotnega tesnjenja in hladnega tesnjenja smo razvili tehnologijo tesnjenja z anorgansko soljo pri srednji temperaturi, ki vključuje predvsem kromatno tesnjenje, silikatno tesnjenje in acetatno tesnjenje.
a. Kromatno tesnjenje: lahko zagotovi dober protikorozijski učinek, zlasti za tlačno ulito aluminijevo zlitino in aluminijevo zlitino z visoko vsebnostjo bakra (PH6,32~6,64, približno 10 min)
b. Silikatno tesnjenje: Ker se po silikatnem tesnjenju pogosto pojavi bel pepel ali razbarvanje, se ta postopek trenutno ne uporablja, razen če so potrebne posebne potrebe.
c. Tesnjenje iz nikelj acetata: Kakovost tesnjenja je razmeroma dobra in se bolj uporablja v Severni Ameriki. V moji državi se drugi deli, razen majhnih delov organskega barvanja, v bistvu ne uporabljajo.
13, Elektroforetska prevleka filma oksida iz aluminijeve zlitine
1) Opredelitev elektroforetske prevleke
Metoda, pri kateri nabiti delci barve v raztopini tvorijo premaz zaradi delovanja elektroforeze pod delovanjem enosmernega toka. Elektroforetska (ED) prevleka aluminija na splošno sprejme anodno elektroforezo. Elektroforeza je postopek z nizkim onesnaženjem in nizko porabo energije. Ima lastnosti gladkega premaznega filma, dobro odpornost na vodo in kemikalije, enostavno izvedbo avtomatizacije in je primeren za premazovanje obdelovancev s kompleksnimi oblikami, robovi in vogali ali luknjami.
2) Princip postopka elektroforetskega premazovanja
Elektroforezo delimo na anodno elektroforezo in katodno elektroforezo. Vodotopna smola anodne elektroforezne prevleke je kislinski karboksilat visoke vrednosti, običajno amonijev karboksilat. Elektroforetske prevleke je mogoče ionizirati v koloidne delce v kisli ali alkalni raztopini in dispergirati v vodi. Pod delovanjem enosmernega toka se nabiti koloidni delci smole prilepijo na plast smolnega kalupa na kovinski površini. Glavna sestavina elektroforetske prevleke oksidnega filma iz aluminijeve zlitine je vodotopna akrilna polimerna spojina, ki je prosojni lateks. Postopek elektroforetske prevleke je elektrokemični proces, ki vključuje predvsem štiri postopke: elektroforezo, elektrodepozicijo, elektroosmozo in elektrolizo.
3) Postopek elektroforeze aluminijeve zlitine
Tipičen postopek elektroforeze po oksidaciji aluminija je: dovajanje - razmaščevanje - pranje z vodo - alkalno jedkanje - pranje z vodo (2-krat) - odstranjevanje pepela - izpiranje z vodo - eloksiranje - izpiranje z vodo (2-krat) - elektroliza Barvanje - pranje - izpiranje z vročo čisto vodo - pranje z vodo visoke čistosti - odvajanje - elektroforetska prevleka - pranje s krožečo vodo RO1 - pranje s krožno vodo RO2 - odvajanje - pečenje in strjevanje - hlajenje - naslednji kos.
4) Značilnosti elektroforetskega premaza
Prednosti: visoka stopnja avtomatizacije postopka premazovanja, visoka stopnja obnovitve premaza, visoka učinkovitost premazovanja, enakomerna debelina filma, ki lahko zmanjša nepotrebne odpadke in enostavno upravljanje tekočine v rezervoarju. Enostaven nadzor in upravljanje pogojev nanosa, enakomerna debelina filma, visoka penetracija, notranja Plošča je odporna proti rji in ne bo povzročila nobenih neželenih pojavov, kot so puščanje premaza in sledi pretoka.
Slabost: Enkratna naložba v opremo je velika, premazani predmet pa mora biti električno prevoden, da zamenja barvo, barva pa je težavna.
