Vanliga kemiska behandlingar för aluminium inkluderar kromatbehandling, målning, galvanisering, anodisering och elektrofores. Mekaniska behandlingar inkluderar processer som borstning, polering, sandblästring och slipning.
Avsnitt 1: Kromatbehandling
Kromatbehandling bildar en kemisk omvandlingsbeläggning på produktytan, med en tjocklek på 0.5-4 mikrometer. Denna omvandlingsbeläggning har god vidhäftning och fungerar främst som basskikt för beläggningar. Utseendet kan vara guld, aluminiumfärgat eller grönt. Denna typ av beläggning har god elektrisk ledningsförmåga, vilket gör den idealisk för elektroniska produkter, såsom ledande remsor i mobiltelefonbatterier och elektromagnetiska enheter. Den är lämplig för alla produkter av aluminium och aluminiumlegeringar. Beläggningen är dock mjuk och inte slitstark, vilket gör den mindre lämplig för externa produktkomponenter.
Kromatprocessflöde:Avfettning → Aluminiumsyraetsning → Kromatbehandling → Förpackning → Förvaring
Kromatbehandling är lämplig för aluminium, aluminiumlegeringar, magnesium och magnesiumlegeringar.
Kvalitetskrav:
Enhetlig färg och fin beläggning utan repor eller skador. Ytan får inte vara sträv eller dammig.
Beläggningens tjocklek ska vara 0.3-4 mikrometer.
Avsnitt 2: Anodisering
Anodisering skapar ett enhetligt, tätt oxidskikt (Al2O3·6H2O, allmänt känt som korund) på produktytan. Detta lager kan uppnå en hårdhet på 200-300 HV och specialiserade produkter kan genomgå hård anodisering och nå hårdhetsnivåer på 400-1200 HV. Därför är hård anodisering en viktig ytbehandlingsprocess för hydraulcylindrar och transmissionskomponenter.
Dessutom ger denna behandling utmärkt slitstyrka, vilket gör den till en nödvändighet för flyg- och flygrelaterade produkter. Skillnaden mellan anodisering och hård anodisering ligger i möjligheten att färga det anodiserade lagret, med anodisering som erbjuder mycket bättre dekorativa alternativ.
Vanliga processer:Typiska anodiseringsprocesser inkluderar borstad matt naturlig färg, borstad glänsande naturlig färg, borstad glänsande färg, borstad matt färgad (kan färgas i vilken färg som helst), polerad glänsande naturlig färg, polerad matt naturlig färg, polerad glänsande färg och polerad matt färgad. Alla dessa beläggningar kan användas i belysningsarmaturer.
Anodiseringsprocessflöde:Avfettning → Alkalisk etsning → Kemisk polering → Neutralisering → Sköljning → Neutralisering → Anodisering → Färgning → Tätning → Varmvattensköljning → Torkning
Vanliga kvalitetsproblem:S. Ytan verkar fläckig, vanligtvis på grund av dålig metallkonditionering eller undermåligt material. Lösning: återuppvärmning eller byt material. B. Ytan uppvisar regnbågsfärger, ofta på grund av fel under anodisering. Lösning: ta bort beläggningen och anodisera igen. C. Allvarliga repor eller skavsår på ytan orsakas vanligtvis av transport eller vårdslös bearbetning. Lösning: ta bort beläggningen, slipa och anodisera igen. D. Vita fläckar uppstår under färgning, vanligtvis på grund av oljor eller föroreningar i vattnet under anodisering.
Kvalitetsstandarder:
Beläggningstjocklek på 5-25 mikrometer, hårdhet över 200 HV, färgförändringshastighet under förseglingstest mindre än 5 %.
Saltspraytest i över 36 timmar, uppfyller nivå 9 CNS-standarder.
Inga repor, skavsår eller missfärgningar på ytan.
Notera:Pressgjuten aluminium (t.ex. A380, A365, A382) bör inte anodiseras.
Avsnitt 3: Galvanisering av aluminiummaterial
Fördelar med aluminium och aluminiumlegeringar:Aluminium och dess legeringar erbjuder god elektrisk ledningsförmåga, snabb värmeöverföring, låg densitet och lätt att forma. Men de har också nackdelar såsom låg hårdhet, dålig slitstyrka, känslighet för intergranulär korrosion och svårigheter att svetsa, vilket kan begränsa deras tillämpningar. För att övervinna dessa begränsningar använder modern industri elektroplätering.
Fördelar med aluminium galvanisering:
Förbättrar estetiken.
Ökar ythårdheten och slitstyrkan.
Minskar friktionskoefficienten och förbättrar smörjigheten.
Förbättrar ytans elektriska ledningsförmåga.
Förbättrar korrosionsbeständigheten (även med andra metaller).
Underlättar svetsning.
Förbättrar bindningsstyrkan under termisk pressning med gummi.
Ökar reflektionsförmågan.
Reparerar dimensionella toleranser.
På grund av aluminiums höga reaktivitet är elektropläterade material vanligtvis mer reaktiva än aluminium i sig. Således är en kemisk omvandlingsprocess såsom zinknedsänkning, zink-järnlegering eller zink-nickellegering nödvändig för att säkerställa en god bindning mellan zink- eller zinklegeringsmellanskiktet och aluminiumsubstratet. Tryckgjutna aluminiumstrukturer är porösa; överdriven slipning kan leda till pinholes, syra bubbling eller flagning.
Galvaniseringsprocessflöde:Avfettning → Alkalisk etsning → Aktivering → Zinkförskjutning → Aktivering → Galvanisering (t.ex. nickel, zink, koppar) → Kromplätering eller passivering → Torkning.
Kvalitetskrav:
Ingen gulning, hål, grader, bubblor, repor eller andra defekter.
Beläggningstjocklek över 15 mikrometer, med ett saltspraytest som varar i 48 timmar, uppfyller militär standardnivå 9 och en potentiell skillnad i intervallet 130-150 mV.
Förbindningsstyrkan måste klara ett 60-gradersböjningstest.
Produkter för speciella miljöer kan kräva justeringar.
Avsnitt 4: Aluminiumbeläggning
Beläggningsmetoder inkluderar doppning, sprutning, översvämning, valsning och borstning, där doppning och sprutning är huvudteknikerna. Doppning, eller elektroforetisk beläggning, använder elektrokemiska metoder för att avsätta organiska hartspartiklar på ytan, vilket bildar transparenta eller färgade organiska beläggningar. Bland dessa är katodisk elektrofores, utvecklad på 1970-talet, en viktig metod inom beläggningsindustrin, känd för sin utmärkta korrosionsbeständighet, färgstabilitet och goda vidhäftning.
Beläggningsprocessflöde:Mekanisk slipning → Avfettning → Borttagning av oxidfilm → Kromatbehandling → Pulver- eller vätskesprutning → Bakning → Slutlig inspektion → Förpackning → Förvaring.
Avsnitt 5: Elektroforetisk behandling av aluminium
Färgad elektroforetisk beläggning är en innovativ ytbehandlingsteknik som använder elektrokemiska metoder för att deponera organiska kolloidala partiklar av harts på komponenter, vilket skapar transparenta eller olika färgade organiska skikt. Baserat på laddningen av hartspartiklar i den elektroforetiska färgen kan den delas in i anodelektrofores (med negativt laddade hartspartiklar) och katodisk elektrofores (med positivt laddade partiklar).
Det elektroforetiska beläggningsskiktet har utmärkt korrosionsbeständighet (över 400 timmar i neutrala saltspraytester), stark färgstabilitet och god vidhäftning till basmetallen, vilket möjliggör olika mekaniska processer. Beläggningen är livfull och färgerna kan anpassas efter användarens krav, inklusive guld, kaffe, gunmetall och svart. Jämfört med traditionella färger ger elektroforetiska beläggningar bättre appliceringsprestanda med minskad miljöpåverkan.
Elektroforesprocess:
Elektrofores:Positivt laddade vattenlösliga hartspartiklar och deras adsorberade pigment rör sig mot katoden.
Elektrodeposition:De positivt laddade hartspartiklarna når ytan av arbetsstycket (katoden) och urladdas och bildar ett olösligt skikt, som gräddas för att skapa en film.
Vattengenomträngning:Fukt drivs ut från det avsatta lagret; när fukthalten sjunker till 5 %-15 % kan bakningen börja.
Elektrolys av vatten:Likström elektrolyserar vatten och frigör väte och syre. Elektrolys kan minska permeabiliteten, påverka beläggningens utseende, minska vidhäftningen och öka energiförbrukningen; därför är det viktigt att minimera vattenelektrolys.
Avsnitt 6: Klassificering och val av beläggningsförhållanden
Ur ett korrosionsbeständighetsperspektiv bör utformningen av ytbehandling beakta följande:
Ädelmetaller (guld, platina), rostfritt stål med över 18 % krom, magnetiska legeringar och nickel-kopparlegeringar kräver i allmänhet inga ytterligare skyddsskikt.
Delar gjorda av kolstål, låglegerat stål och gjutjärn, som är benägna för atmosfärisk korrosion, bör ha skyddande beläggningar.
Delar gjorda av koppar och kopparlegeringar kan kräva ren syrarengöring, passivering, galvanisering eller målning för skydd, medan precisionsdelar gjorda av fosforbrons eller berylliumbrons kanske inte behöver ytbehandling.
Delar gjorda av aluminium och aluminiumlegeringar kan använda anodiserings- och tätningsbehandlingar. Små delar som är olämpliga för anodisering kan genomgå kemisk oxidation. Gjutna aluminiumlegeringar kan använda färg för skydd.
Delar gjorda av zinklegeringar kan genomgå fosfatering, passivering, galvanisering eller målning för skydd.
