Hvad er sort anodiseret aluminium?

Sort anodiseret aluminium Processen udføres på aluminiumsdele for at producere et beskyttende lag, som er hårdt af natur. For at øge objektets tiltrækningskraft indfarves det producerede lag i forskellige farver. Dette vil øge produkternes æstetik. I almindelig praksis anodiseres aluminiumsdelen først, og derefter bruges et passende farvestof til at farve den sort. Ved at udføre en sort anodiseringsproces på aluminiumsdele opnår man en æstetisk appel i sort eller funktionel sort farve.

Derudover forbedrer sort anodisering også aluminiumsdelens holdbarhed, slidstyrke og korrosionsbestandighed. Disse fordelagtige egenskaber gør sort anodisering til et godt valg til belægning og efterbehandling af dele, der bruges i bil- og rumfartsindustrien. Desuden kan det også anvendes på hverdagsgenstande, herunder husholdningsapparater og møbler.

Grundlæggende om anodiseringsprocessen

Anodisering er en elektrokemisk passiveringsproces, som bruges til at forbedre tykkelsen af oxidlaget på metaldele. Den del, der er under behandling, gøres til anode i den elektrolytiske celle, og derfor kaldes denne cyklus for anodisering. Det forvandler metaloverfladen til en højtydende overflade, som er holdbar. Det aflejrede beskyttende oxidlag gør metaldelen ekstremt hård og holdbar og forbedrer dens korrosionsbestandighed.

Anodiseringsproces

Anodisering er en elektrokemisk proces i naturen. I denne proces får den metalliske del, som gøres til anode, et oxidlag på overfladen. Med enkle ord er anodisering en ekstremt kontrolleret forstærkning af et naturligt forekommende fænomen, som kaldes oxidation. Aluminiumet nedsænkes ved meget lave temperaturer i en sur elektrolytopløsning, hvorigennem der løber elektrisk strøm via forbundne elektroder.

Det giver en hård overflade med en ydeevne i særklasse. Metallet forbliver dog porøst, hvilket gør det muligt at farve det, forsegle det, eller hvis der er behov for en yderligere proces, der kan udføres i henhold til kravene.

Typer af anodiseringsprocesser

Der findes tre typer anodiseringsprocesser:

Anodisering med kromsyre (type I)

I denne type nedsænkes aluminium i et kromsyrebad, og der løber en elektrisk strøm gennem opløsningen. Selv om anodiseringslaget dannet af kromsyre er tyndest af de tre typer, har metallet stadig lige god beskyttelse mod korrosion, hvis det er korrekt forseglet. Kromsyreanodisering absorberer mindre farve, når den farves, og derfor anbefales denne type ikke til sådanne anvendelser, hvor æstetik er det vigtigste. Kromsyrens temperatur skal hæves, hvis metaldelen skal farves i sort.

Anodisering med svovlsyre (type II)

Dette er den mest almindelige form for anodisering. I denne type nedsænkes aluminium i et svovlsyrebad i stedet for kromsyrebad og kører en elektrisk strøm gennem opløsningen. Denne anodiseringstype skaber tykkere lag sammenlignet med kromsyreanodisering, hvilket fører til forbedret modstandsdygtighed over for forskellige former for slitage, herunder slid. Desuden skaber svovlsyreanodisering dybere porer i oxidlaget, som tillader mere farveoptagelse i metaldelen og dermed giver flere farvealternativer end kromsyreanodisering.

Anodisering med hårdt lag (type III)

Hard coat-anodisering giver, som navnet antyder, en meget hård, tæt og relativt tyk belægning. Denne anodiseringstype bruges til opgaver, hvor der er behov for en superhård overflade. Anodisering i hårdt lag Processen ligner anodisering med svovlsyre, men der anvendes højere spænding og lave temperaturer til at producere oxidlag i denne type anodisering. Anodisering i hårdt lag foretrækkes hvor et metal udsættes for ætsende eller anstrengende omgivelser på grund af dets holdbare lag. Desuden finder det også anvendelse, hvor avanceret elektrisk isolering er en primær bekymring.

Der er mere overfladefinish på aluminiumsdelene, f.eks. Galvanisering med sort nikkel, klar anodisering af aluminium, pwoder-støbning aluminium, maling af overfladefinish osv.

Sort anodisering af aluminium

Sort anodisering af aluminium forbedrer visse nyttige egenskaber som korrosionsbestandighed, slidstyrke og udseende af de færdige produkter, hvilket er resultatet af det oxidlag, der dannes på overfladen af aluminium. Denne proces er elektrolytisk i sin natur, hvor aluminiumsoverfladen omdannes til et holdbart oxidlag. Dette opnås ved at anodisere og derefter farve aluminium, som derefter efterfølges af forsegling af farven i belægningens porer.

Sort anodiseret aluminium har stærke egenskaber sammen med et førsteklasses udseende. Anodiseret aluminium har forbedret og øget slid- og korrosionsbestandighed, mens sort anodiseret aluminium har de ekstra kvaliteter af termisk stabilitet ved at absorbere lyset og udstråle varmen på en meget effektiv måde.

Processen består i først at rengøre aluminiumsdelens overflade, derefter udsætte den for en normal anodiseringsproces og derefter farve den sort gennem et halvporøst aluminiumoxidlag. Dette omfatter følgende hovedtrin:

1. Forberedelse af overfladen

For at sikre en ensartet vedhæftning af det anodiserede lag rengøres aluminiumsoverfladen fuldstændigt, før anodiseringsprocessen påbegyndes.

Denne forberedelse udføres typisk ved hjælp af disse tre trin:

a) Affedtningsproces

I dette trin bruges opløsningsmidler og alkaliske rengøringsmidler til at fjerne fedt, olie og andre forureninger.

b) Ætsningsproces

Aluminiumet nedsænkes i en opløsning af natriumhydroxid for at fjerne det naturlige oxidlag og eventuelle urenheder, hvilket giver overfladen en mat finish.

c) Afsmeltningsproces

Fjernelse af rester og smuds, der er dannet under ætsning, ofte ved hjælp af en syreopløsning som salpetersyre.

2. processen med anodisering

Almindeligvis udføres anodisering på det ydre lag af aluminiumsdelen, når rengøringsaktiviteten er afsluttet. Et surt elektrolytisk bad, der indeholder svovlsyre, bruges til anodiseringscyklus, og aluminiumsdelen sættes i det bad. Kromsyre eller fosforsyre kan også bruges som elektrolyt afhængigt af anvendelse og nødvendighed. Ved at anvende jævnstrøm, hvor aluminiumsdelen opfører sig som anoden, kombineres iltpartikler fra elektrolytten med aluminiumsmolekyler på atomart niveau, og der dannes aluminiumoxid. Oxidlagets tykkelse og egenskaber afhænger af anodiseringsbetingelserne, herunder strømtykkelse, temperatur og tid.

3. Sort anodisering (farvning)

Aluminiumsdelen vil have en halvporøs overfladestruktur, når den er blevet anodiseret. Disse porer i overfladestrukturen bruges til at opbevare det sorte farvestof. Men for at opnå den mørke tone udsættes det anodiserede aluminium for en farveproces. Ikke desto mindre er mindst 25 mikrometer tykkelse eller mere foreskrevet for at opnå ideel farvefastgørelse. Der er tre primære metoder til at opnå sort anodisering.

Økologisk indfarvningsproces: Ved denne metode indfarves det porøse anodiserede lag med organiske farvestoffer. Denne teknik omfatter, at farverne først opløses i varmt vand og derefter tilsættes farvebadet. Aluminium, som er anodiseret, placeres i farvebadet, og her trænger farverne ind i porerne i det anodiserede lag. Farvens fastholdelse afhænger af porestørrelsen og indfarvningsbetingelserne. Sort indfarvning kræver ekstra indfarvningstid sammenlignet med lysere toner. De metalliske dele, der er farvet med organisk farveteknik, anbefales dog ikke til brug i fri luft.

Uorganisk indfarvningsproces: De uorganiske pigmenter kan ikke gøres vandopløselige. Uorganiske pigmenter producerer dog belægninger med fremragende lysægthed. Almindelige uorganiske sorte farvestoffer omfatter kobolt- eller nikkelsalte. For at opnå sort anodisering kan dele produceres med uorganiske salte af koboltsulfid.

Elektrolytisk indfarvningsproces: Denne strategi omfatter brug af metalsalte (som kobolt eller nikkel) i en sekundær elektrolyseproces. Efter det underliggende anodiseringstrin dyppes delen i et metallisk saltbad, og der påføres en vekselstrøm (AC) for at aflejre metallet i porerne og dermed skabe en mørk tone. Generelt set, Aluminiumsdelen placeres efter standardanodisering i et andet elektrolysebad, der indeholder metalsalte. I dette bad fungerer det anodiske lag som katode, og en elektrode af rustfrit stål placeres i badet. Metalsaltene aflejres derefter i bunden af porerne, når der tilføres vekselstrøm (AC).

4. Forsegling

Efter indfarvning forsegles det anodiserede lags porer for at forbedre holdbarheden, forhindre farveudvaskning og fastholde farven. Forseglingen hærder belægningen og forhindrer, at farven bløder ud og falmer. Korrekt forsegling er afgørende for at opnå maksimal farveholdbarhed. Forseglingsmetoderne omfatter varmtvandsforsegling, nikkelacetatforsegling og dampforsegling.

Forsegling af varmt vand: Denne metode består af nedsænkning i kogende deioniseret vand, som hydrerer aluminiumoxiden og derefter lukker porerne.

Forsegling af nikkelacetat: Denne metode består af nedsænkning i en nikkelacetatopløsning, hvilket giver yderligere korrosionsbestandighed.

Dampforsegling: Denne metode består af eksponering for damp og opnår lignende resultater som varmtvandsforsegling.

5. Endelig inspektion og efterbehandling

De anodiserede og forseglede dele inspiceres derefter for ensartethed, farvekonsistens og overfladekvalitet. Efterbehandlingstrin, som f.eks. skylning og tørring, afsluttes for at forberede delene til videre brug.

Fordele

Sort anodisering af aluminium giver flere væsentlige fordele, hvilket gør det til et populært valg i forskellige brancher. Her er de detaljerede fordele:

1. forbedring af korrosionsmodstand

Anodisering af aluminium udvider dets beskyttelse i korrosive miljøer. Anodiseringssystemet danner et tykt oxidlag, der beskytter det underliggende metalsubstrat mod at blive udsat for naturlige komponenter, f.eks. fugt og salt, som kan være årsag til rust og nedbrydning. Sort anodisering bruges især i marine- og luftfartsapplikationer, hvor høj beskyttelse mod korrosion er en ekstremt stor variabel, der skal tages hensyn til.

2. Forbedret æstetisk appel

Sort anodiseret aluminium giver et glat og ensartet udseende, som er meget tiltrækkende for forbrugerartikler, tekniske komponenter og bildele. Det giver en tiltalende mat, mørk finish til kosmetiske og dekorative genstande. Det giver en eksklusiv, pulverlakeret finish til en lav pris. Den sorte finish kan opnås konsekvent på tværs af store partier, hvilket sikrer et udseende og en følelse af høj kvalitet.

3. Øget overfladehårdhed

Anodiseringssystemet opbygger grundlæggende overfladehårdheden på aluminiumsdele. Det gør metallet mere uigennemtrængeligt for slid og skrammer og forlænger den forventede levetid for dele, der bruges under forhold med høj friktion. For eksempel bruges sort anodiseret aluminium normalt i cykeldele, kameraudstyr og enheder, hvor hårdhed er af stor betydning.

4. Bedre varmeisolering

Anodiseret aluminium har bedre varmebeskyttende egenskaber sammenlignet med ikke-anodiseret aluminium. I anvendelser, hvor varmefordeling er afgørende, giver det store fordele, f.eks. i kølelegemer til elektroniske gadgets.

5. Elektrisk isolering

Det anodiserede lag på aluminiumsoverfladen opfører sig som en elektrisk isolator, hvilket kan være nyttigt i elektroniske og elektriske applikationer, hvor det er nødvendigt at undgå elektrisk ledningsevne. Det kan alt i alt hjælpe med at lave mere sikre og pålidelige elektroniske gadgets.

6. Miljøvenlig og ugiftig

Anodiseringssystemet indeholder ingen usikre kemiske stoffer og producerer et stabilt oxidlag, som ikke er skadeligt. Derfor er sort anodiseret aluminium velegnet til vigtige anvendelser i fødevarer og kliniske anvendelser, som f.eks. køkkengrej og kliniske apparater.

7. Forbedret vedhæftning for klæbemidler og maling

Den gennemtrængelige karakter af det anodiserede lag på aluminiumsoverfladen tager højde for bedre greb af maling, farver og lim. Det betyder, at alle ekstra belægninger eller efterbehandlinger, der påføres sort anodiseret aluminium, vil sidde bedre fast og give en lang levetid.

8. UV-modstandsdygtighed

Det sortanodiserede lag giver god beskyttelse mod lys (UV) stråling, hvilket forhindrer aluminium i at blive forringet, når det udsættes for sollys i lang tid. Det gør det ideelt til udendørs brug, herunder kompositionsdesign og friluftsmøbler.

9. Let og stærk

Anodisering tilføjer ikke nævneværdig vægt til aluminium og bevarer dets grundlæggende letvægtsegenskaber. Det er afgørende for industrier som luft- og rumfart og bilindustrien, hvor vægtreduktion er et afgørende krav til ydeevne og effektivitet.

10. Omkostningseffektiv

Anodiseringssystemet er noget økonomisk klogt sammenlignet med andre belægningssystemer. Den sorte anodiserede aluminiums sejhed og usædvanligt lave krav til støtte giver lavere omkostninger på lang sigt.

Begrænsninger

Sort anodisering af aluminium har mange fordele, men også et par begrænsninger.

1. kontrol af tykkelse

Det er vigtigt at kontrollere tykkelsen af det anodiserede lag. Hvis et lag er for tyndt, giver det måske ikke tilstrækkelig beskyttelse eller farve, mens et for tykt lag kan blive skørt og tilbøjeligt til at gå i stykker. Anodiseringssystemet kan mindske udmattelsesstyrken på aluminiumsdele. Det anodiserede lags hårde, sprøde natur kan give anledning til mikrorevner, der vokser under cykliske belastningsforhold.

2. kemisk modstandsdygtighed

På trods af at anodisering giver beskyttelse mod korrosion og slid, kan det anodiserede lag være udsat for specifikke syntetiske og kemiske forbindelser, som kan forringe det anodiserede lag og efterfølgende resultere i brud.

3. falmende farve

Med tiden, især når den udsættes for UV-lys, kan den sorte farve, der anvendes i anodiseringen, falme og blive sløret og dermed mindske det færdige produkts stilfulde udseende.

Anvendelser af sort anodisering af aluminiumsdele

Sort anodiseret aluminium bruges generelt i forskellige virksomheder på grund af dens forbedrede styrke, holdbarhed, korrosionsbestandighed og flotte udseende. De vigtigste anvendelser består af følgende:

1. elektronikudstyr

I elektronikindustrien bruges det jævnligt til indkapsling af elektroniske gadgets som pc'er, mobiltelefoner og lydhardware, hvor robusthed og et glat, professionelt udseende er vigtigt.

2. Bilindustrien

I bilindustrien fandt sort anodiseret aluminium anvendelse i dele som trim, hjul og indvendige dele på grund af dets beskyttelse mod slid og korrosion.

3.Arkitektur

Sort anodiseret aluminium anvendes i bygge- og anlægsbranchen til vinduesrammer, gardinvægge og dekorative paneler, der tilføjer strukturel integritet til et stilfuldt udseende.

4. Luft- og rumfartsindustrien

Flyindustrien er en af de store aftagere af dette materiale. Sort anodiseret aluminium bruges i flydele på grund af dets lette vægt, høje styrke og beskyttelse mod korrosion.

5. forbrugerprodukter

Sort anodiseret aluminium finder anvendelse i mange kundeprodukter som køkkenudstyr, udendørsudstyr og apparater på grund af sin blanding af fantastisk udseende og soliditet.

6. Medicinsk industri

Sort anodiseret aluminium bruges på det kliniske område til forskellige instrumenter og gadgets på grund af den ikke-reaktive overflade, som er vigtig for at opretholde sterilitet og orden.

7. Marine applikationer

Den øgede modstandsdygtighed over for korrosion af anodiseret støbt aluminium gør det rimeligt at anvende det under marine forhold, hvor det i vid udstrækning anvendes i dele og fittings, der udsættes for saltvand.

Konklusion

Sort anodisering af aluminium er en cyklus, der farver aluminium sort gennem en elektrokemisk reaktion i et kontrolleret klima. Det giver en dragende mørk, mat finish, som er slidstærk, erosionsbestandig, klimabestandig og robust. Det anodiserede oxidlag udvikler ligeledes aluminiums hårdhed yderligere, hvilket gør sort anodisering ideel til en lang række anvendelser inden for bil-, luftfarts-, kompositions-, moderne- og kundeapplikationer.