อะโนไดซ์คืออะไรและทำงานอย่างไร

อะโนไดซ์คืออะไรและทำงานอย่างไร?

อโนไดซ์เป็นกระบวนการทางเคมีไฟฟ้าที่แปลงพื้นผิวโลหะให้กลายเป็นการตกแต่งทนทานการกัดกร่อน - ความทนทานต่อการตกแต่งออกไซด์ของขั้วบวก กระบวนการนี้ใช้เป็นหลักสำหรับอลูมิเนียม แต่ยังสามารถนำไปใช้กับโลหะอื่น ๆ ที่ไม่ใช่ - โลหะเหล็กเช่นแมกนีเซียมและไทเทเนียม ในบรรดาสิ่งเหล่านี้อลูมิเนียมนั้นพบได้บ่อยที่สุดเนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีที่ดี

ชื่อ "anodizing" มาจากความจริงที่ว่าส่วนที่จะได้รับการปฏิบัติกลายเป็นขั้วบวกในเซลล์อิเล็กโทรไลต์

วิธีการทำงานของอะโนไดซ์

กระบวนการอะโนไดซ์เกี่ยวข้องกับขั้นตอนสำคัญต่อไปนี้:

การทำความสะอาด: ส่วนอลูมิเนียมได้รับการทำความสะอาดอย่างทั่วถึงเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกไขมันหรือออกซิเดชัน สิ่งนี้มักจะทำด้วยสารละลายอัลคาไลน์หรือการทำความสะอาดกรดตามด้วยการล้างในน้ำปราศจากไอออน

การแกะสลัก (ไม่บังคับ): ขั้นตอนนี้ทำให้พื้นผิวเรียบและขจัดความไม่สมบูรณ์เล็กน้อย การแกะสลักยังสามารถสร้างผิวด้านได้หากต้องการ

การลดลง: หลังจากการแกะสลักแล้ว smut (สารตกค้างที่ประกอบด้วยองค์ประกอบที่ไม่ละลายน้ำเช่นซิลิกอนหรือเหล็ก) จะถูกลบออกโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโลหะผสมที่มีโลหะอื่น ๆ

อโนไดซ์ (กระบวนการอิเล็กโทรไลซิส):

ส่วนอลูมิเนียมจมอยู่ใต้น้ำในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ซึ่งเป็นกรดซัลฟิวริกทั่วไป

มีการใช้กระแสโดยตรง (DC) ส่วนอลูมิเนียมเชื่อมต่อกับขั้วบวก (ขั้วบวก) และแคโทด (มักจะทำจากตะกั่วหรือสแตนเลส) เชื่อมต่อกับขั้วลบ

ไอออนออกซิเจนจากอิเล็กโทรไลต์รวมกับอะตอมอลูมิเนียมที่พื้นผิวของชิ้นส่วนเพื่อสร้างอลูมิเนียมออกไซด์

การระบายสี (ไม่บังคับ): ธรรมชาติที่มีรูพรุนของชั้น anodized ช่วยให้สีย้อมหรือเกลือโลหะถูกดูดซึมสร้างสีที่หลากหลาย

การปิดผนึก: ในที่สุดพื้นผิวอะโนไดซ์จะถูกปิดผนึกโดยการปิดผนึกความร้อนใต้พิภพ (เดือดในน้ำที่ปราศจากไอออน) หรือการปิดผนึกเย็น สิ่งนี้จะปิดรูขุมขนและเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน

คุณสมบัติของอลูมิเนียมอะโนไดซ์

ความต้านทานการกัดกร่อน: เลเยอร์อะโนไดซ์ป้องกันอลูมิเนียมจากการกัดกร่อน

ความแข็ง: ชั้นออกไซด์นั้นยากกว่าอลูมิเนียมดิบมาก

ความสวยงาม: สามารถย้อมด้วยสีต่าง ๆ หรือเป็นธรรมชาติ

ฉนวน: อลูมิเนียมอะโนไดซ์มีคุณสมบัติอิเล็กทริกที่ดี

การยึดเกาะ: ให้พื้นผิวที่ยอดเยี่ยมสำหรับการวาดภาพหรือติดกาว

อะโนไดซ์สำหรับชิ้นส่วนหล่อตาย

การหล่อแบบตายเกี่ยวข้องกับการบังคับให้โลหะหลอมเหลวภายใต้แรงดันสูงเข้าไปในโพรงเชื้อรา สำหรับการหล่อแบบอลูมิเนียมอัลลอยด์ชอบA380, ADC12, หรือA360มักใช้ โลหะผสมเหล่านี้มักจะมีซิลิกอนทองแดงเหล็กหรือองค์ประกอบอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงลักษณะการหล่อ

ในขณะที่อะโนไดซ์เป็นมาตรฐานสำหรับอลูมิเนียมที่อัดขึ้นรูปหรือกลึงตาย - ชิ้นส่วนหล่อ- และเมื่อใช้งานจะนำเสนอความท้าทายที่ไม่ซ้ำกันหลายประการ

ความท้าทายกับอลูมิเนียมหล่อแบบอะโนไดซ์

องค์ประกอบของโลหะผสม: โลหะผสมอลูมิเนียมหล่อตายโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เช่น A380 หรือ ADC12 มีเปอร์เซ็นต์ที่สูงขึ้นของซิลิคอน (มากถึง 12%) และโลหะอื่น ๆ องค์ประกอบเหล่านี้ไม่ได้เป็นอะโนไดซ์เหมือนอลูมิเนียมบริสุทธิ์ส่งผลให้:

สีเข้มหรือไม่สม่ำเสมอ

พื้นผิวที่ไม่ดี

ลดความต้านทานการกัดกร่อน

รูปลักษณ์ที่เป็นหย่อมหรือมีรอยด่าง

ความพรุน: การหล่อแบบตายอาจส่งผลให้ไมโคร - porosities เนื่องจากก๊าซที่ติดอยู่หรือการระบายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ รูขุมขนเหล่านี้สามารถดักจับสารเคมีอะโนไดซ์ซึ่งนำไปสู่:

การปนเปื้อนพื้นผิว

การดูดซึมสีย้อมแย่

การปิดผนึกไม่ดี

การกัดกร่อนจากกรดที่เหลืออยู่

คุณภาพชั้นออกไซด์: ชั้นอะโนไดซ์บนชิ้นส่วนหล่อตายมักจะบางและน้อยลง มันอาจไม่ได้ให้ความแข็งหรือรูปลักษณ์ที่ต้องการ

anodizing - โลหะผสมหล่อที่เข้ากันได้

หากแอโนไดซ์เป็นสิ่งจำเป็นให้เลือกต่ำ - โลหะผสมซิลิคอนเป็นสิ่งสำคัญ ตัวเลือกที่แนะนำบางอย่าง ได้แก่ :

A356: โลหะผสมหล่อที่มีเนื้อหาซิลิกอนต่ำกว่า (~ 7%) และการตอบสนองแบบอะโนไดซ์ที่ดีขึ้น

A413 (ต่ำ Fe): เหล็กและทองแดงล่างช่วยปรับปรุงคุณภาพพื้นผิว

โลหะผสมหล่อแบบกำหนดเอง: พัฒนาโดยเฉพาะสำหรับการโพสต์ - การรักษาเช่นอะโนไดซ์

อย่างไรก็ตามโลหะผสมเหล่านี้อาจเสียสละประสิทธิภาพการหล่อบางอย่างเช่นความลื่นไหลและความมั่นคงในมิติ

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับชิ้นส่วนหล่อแบบอะโนไดซ์

โพสต์ - การรักษาความร้อนหล่อ: ทำให้โครงสร้างจุลภาคเป็นเนื้อเดียวกันและลดความเครียดภายใน

การเตรียมพื้นผิว: การทำความสะอาดอย่างหนักการลดลงและการขัดเป็นสิ่งจำเป็น

ชั้นออกไซด์ทินเนอร์: เพื่อลดการตกแต่งที่ไม่สม่ำเสมอ

การเคลือบทางเลือก: พิจารณาเคลือบผง, E - การเคลือบ, หรือการเคลือบแปลง(เช่น Chromate) สำหรับ Die - ชิ้นส่วนหล่อหากความสวยงามเป็นเรื่องที่น่ากังวล

อะโนไดซ์สำหรับชิ้นส่วนอลูมิเนียมกลึง

โดยทั่วไปชิ้นส่วนอลูมิเนียมกลึงจะทำจากที่ได้ถูกยัดเยียด, ปลอม, หรือที่ได้รีดสต็อกอลูมิเนียมมักจะอยู่ในระดับสูง - ความบริสุทธิ์หรือ anodize - โลหะผสมที่เป็นมิตรเช่น:

6061: ยอดเยี่ยมสำหรับ anodizing - สร้างชั้นออกไซด์ที่ชัดเจนและทนทาน

7075: ความแข็งแรงสูง แต่อาจมีปัญหาเกี่ยวกับความสม่ำเสมอของสี

5052, 1050, 3003: ยังมีอโนไดซ์ได้ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรม

ข้อดีของอลูมิเนียมอะโนไดซ์

เสร็จสิ้นเครื่องแบบ: พื้นผิวกลึงนั้นเรียบช่วยให้คุณภาพอะโนไดซ์สอดคล้องกัน

ชั้นออกไซด์ที่ดีขึ้น: อลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงช่วยให้ชั้นออกไซด์หนาแน่นขึ้น

สีที่สว่างกว่า: การดูดซึมสีย้อมนั้นสม่ำเสมอและสอดคล้องกันมากขึ้น

ความต้านทานการกัดกร่อนมากขึ้น: เนื่องจากความบริสุทธิ์ของโลหะผสมและเครื่องแบบอะโนไดซ์

การควบคุมกระบวนการ

อลูมิเนียมกลึงอะโนไดซ์นั้นให้อภัยมากกว่าการตาย - ชิ้นส่วนหล่อ ผู้ผลิตสามารถสมัครได้ประเภท II (ตกแต่ง)หรือType III (Hard anodizing)กระบวนการด้วยความมั่นใจว่าผลลัพธ์จะมีความน่าเชื่อถือและใช้งานได้

ประเภทที่ 1: chromic acid anodizing - ชั้นบาง, ความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม

ประเภท II: กรดซัลฟูริก anodizing - anodizing ตกแต่งมาตรฐาน (หนา 5–25 µm)

ประเภท III: Hardcoat anodizing - หนามาก (25–100 µm), การสึกหรอสูงและความต้านทานการกัดกร่อน

ความแตกต่างที่สำคัญ: Die Cast vs. อลูมิเนียมอะโนไดซ์

ทางเลือกในการแก้ปัญหาสำหรับชิ้นส่วนหล่อแบบตาย

เมื่ออโนไดซ์ไม่เหมาะสมผู้ผลิตมักจะหันไป:

เคลือบผง: ให้การป้องกันสีและพื้นผิวโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนความงาม

E - การเคลือบ (การสะสมอิเล็กโทรโฟเรติก): ยอดเยี่ยมสำหรับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี

สารเคลือบสารเคมี (เช่นอโลดีน): เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและการนำไฟฟ้าเหมาะสำหรับการเตรียมการ/การทาสี

จิตรกรรม: ราคาที่ต่ำกว่าสีอเนกประสงค์ แต่ทนทานน้อยกว่าอะโนไดซ์

บทสรุป

อโนไดซ์เป็นกระบวนการที่มีค่าสำหรับการเพิ่มพื้นผิวอลูมิเนียมให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่าการป้องกันการสึกหรอและการดึงดูดความงาม อย่างไรก็ตามวัสดุอลูมิเนียมทั้งหมดไม่ได้ถูกสร้างขึ้นอย่างเท่าเทียมกันเมื่อมันมาถึงอะโนไดซ์

สำหรับชิ้นส่วนอลูมิเนียมกลึงอะโนไดซ์นั้นตรงไปตรงมาและเชื่อถือได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้อะโนไดซ์ - โลหะผสมที่เป็นมิตรเช่น 6061 พื้นผิวที่เกิดขึ้นนั้นน่าดึงดูดใช้งานได้และทนต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนสูง

สำหรับตาย - ชิ้นส่วนอลูมิเนียมหล่ออะโนไดซ์นำเสนอความท้าทายหลายประการเนื่องจากระดับซิลิคอนสูงและเจือจาง ความท้าทายเหล่านี้สามารถนำไปสู่การเกิดสีที่ไม่สอดคล้องกันความต้านทานการกัดกร่อนที่ลดลงและการตกแต่งที่ต่ำกว่าโดยทั่วไป ในขณะที่ Anodizing ยังสามารถดำเนินการในการหล่อตาย - ด้วยการเลือกโลหะผสมที่เหมาะสมและการรักษาพื้นผิว - มันมักจะดีกว่าที่จะพิจารณาวิธีการตกแต่งทางเลือกเช่นการเคลือบผงหรือการเคลือบหรือการตกแต่งหรือการตกแต่ง

การทำความเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้ช่วยให้ผู้ผลิตนักออกแบบและวิศวกรเลือกการรักษาพื้นผิวที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันชิ้นส่วนที่เฉพาะเจาะจงเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพค่าใช้จ่าย - ประสิทธิภาพและคุณภาพของภาพ

Powerwinx สามารถให้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงและผลิตภัณฑ์เครื่องจักรกลซีเอ็นซีที่มีอะโนไดซ์เสร็จสิ้น