Mi a fekete eloxált alumínium

Fekete eloxált alumínium A folyamatot alumínium alkatrészeken végzik, hogy a természetben kemény védőréteget hozzanak létre. A tárgy vonzerejének növelése érdekében az előállított réteget különböző színűre festik. Ez növeli a termékek esztétikumát. Az általános gyakorlat szerint az alumínium alkatrészt először eloxálják, majd megfelelő festékkel feketére festik. Az alumínium alkatrészeken végzett fekete eloxálási folyamat elvégzésével fekete vagy funkcionális fekete színben érik el az esztétikai vonzerőt.

Ezen kívül a fekete eloxálás növeli az alumínium alkatrész tartósságát, kopásállóságát és korrózióállóságát is. Ezek az előnyös tulajdonságok teszik a fekete eloxálást az autóiparban és a repülőgépiparban használt alkatrészek bevonására és befejezésére alkalmas választássá. Ezen túlmenően a mindennapi tárgyakra is alkalmazható, beleértve a háztartási készülékeket és a bútorokat is.

Az eloxálási folyamat alapjai

Az eloxálás egy elektrokémiai passziválási eljárás, amelyet a fém alkatrészeken lévő oxidréteg vastagságának javítására használnak. A kezelendő alkatrész az elektrolitikus cella anódjává válik, ezért ezt a ciklust anodizálásnak nevezik. A fémfelületet nagy teljesítményű, tartós felületté alakítja át. A lerakódott védő oxidréteg rendkívül keménnyé és tartóssá teszi a fém alkatrészt, javítva annak korrózióállóságát.

Anodizáló folyamat

Az eloxálás a természetben elektrokémiai folyamat. Ebben az eljárásban az anóddá alakított fém alkatrész felületén oxidréteg keletkezik. Egyszerűen fogalmazva az eloxálás a természetben előforduló, oxidációnak nevezett jelenség rendkívül ellenőrzött fokozása. Az alumíniumot nagyon alacsony hőmérsékleten savas elektrolitoldatba merítik, amelyen keresztül az elektromos áramot összekapcsolt elektródák vezetik.

Ez egy kemény bevonatú felületet biztosít, amely kiváló teljesítményt nyújt. A fém azonban porózus marad, ami lehetővé teszi, hogy színezzék, tömítsék, vagy ha bármilyen további folyamatot kell elvégezni, akkor az igény szerint elvégezhető.

Eloxálási folyamat típusai

Háromféle eloxálási eljárás létezik:

Krómsavas eloxálás (I. típus)

Ennél a típusnál az alumíniumot krómsavfürdőbe merítik, és elektromos áramot vezetnek az oldaton keresztül. Bár a krómsav által képzett eloxáló réteg a három típus közül a legvékonyabb, de a fém mégis ugyanolyan jó korrózió elleni védelemmel rendelkezik, ha megfelelően lezárják. A krómsavas eloxálás kevesebb színt vesz fel festéskor, ezért ez a típus nem ajánlott olyan alkalmazásokban, ahol az esztétikum az elsődleges fontosságú. A krómsav hőmérsékletét meg kell emelni, ha a fém alkatrészt fekete színűre kell festeni.

Kénsavas eloxálás (II. típus)

Ez a leggyakoribb eloxálási típus. Ennél a típusnál az alumíniumot krómsavfürdő helyett kénsavfürdőbe merítik, és az oldaton elektromos áramot vezetnek keresztül. Ez az eloxálási típus vastagabb rétegeket hoz létre, mint a krómsavas eloxálás, ami jobb ellenállást eredményez a különböző kopási formákkal szemben, beleértve a kopást is. Továbbá a kénsavas eloxálás mélyebb pórusokat hoz létre az oxidrétegben, ami nagyobb festékfelvételt tesz lehetővé a fém alkatrészben, így több színváltozatot biztosít, mint a krómsavas eloxálás.

Kemény bevonat eloxálás (III. típus)

A kemény bevonat eloxálás, ahogy a neve is mutatja, nagyon kemény, sűrű és viszonylag vastag bevonatot eredményez. Ezt az eloxálási típust olyan alkalmazásokban használják, ahol szuperkemény felületre van szükség. Kemény bevonat eloxálás Az eljárás hasonló a kénsavas eloxáláshoz, azonban az oxidrétegek előállításához magasabb feszültséget és alacsonyabb hőmérsékletet alkalmaznak ennél az eloxálási módnál. Kemény bevonat eloxálás előnyben részesül ahol egy fém tartós rétegének köszönhetően korróziós vagy megterhelő környezetnek van kitéve. Ezenkívül ott is alkalmazásra kerül, ahol a fejlett elektromos szigetelés elsődleges szempont.

Az alumínium alkatrészekhez több felületkezelés tartozik, mint pl. fekete nikkel galvanizálás, átlátszó eloxálás alumínium, pwoder casting alumínium, festési felületkezelés stb.

Alumínium fekete eloxálási folyamat

Az alumínium fekete eloxálási folyamata javítja bizonyos hasznos tulajdonságokat, mint például a korrózióállóságot, a kopásállóságot és a késztermékek kinézetét, ami az alumínium felületén kialakult oxidréteg eredménye. Ez a folyamat elektrolitikus jellegű, amelyben az alumínium felületét tartós oxidréteggé alakítják át. Ezt az alumínium eloxálásával, majd festésével érik el, amelyet a színnek a bevonat pórusaiba való zárása követ.

A fekete eloxált alumínium erős teljesítményt hordoz, prémium megjelenés mellett. Az eloxált alumínium jobb és fokozott kopás- és korrózióállósággal rendelkezik, míg a fekete eloxált alumínium további tulajdonságai közé tartozik a hőstabilitás a fény elnyelése és a hő hatékony kisugárzása révén.

Az eljárás során először megtisztítják az alumínium alkatrész felületét, majd normál eloxálási eljárásnak vetik alá, és ezt követően egy félig porózus alumínium-oxid réteggel feketére festik. Ez a következő főbb lépéseket foglalja magában:

1. A felület előkészítése

Annak érdekében, hogy biztosítsa az egységes tapadás az eloxált réteg alumínium felület teljesen megtisztítják, mielőtt elkezdi az eloxálási folyamatot

Ez az előkészítés jellemzően a következő három lépésben történik:

a) Zsírtalanítási eljárás

Ebben a lépésben oldószereket és lúgos tisztítószert használnak a zsírok, olajok és egyéb szennyeződések eltávolítására.

b) Maratási eljárás

Az alumíniumot nátrium-hidroxid oldatba merítik, hogy eltávolítsák a természetes oxidréteget és a szennyeződéseket, ha vannak, és matt felületet adjanak a felületnek.

c) A kiürítési folyamat

A maratás során keletkezett maradékok és füst eltávolítása, gyakran savas oldattal, például salétromsavval.

2.Process az eloxálás

Az eloxálást általában az alumínium alkatrész külső rétegén végzik el a tisztítási tevékenység befejezése után. Az eloxálási ciklushoz kénsavat tartalmazó savas elektrolitikus fürdőt használnak, és az alumínium alkatrészt ebbe a fürdőbe helyezik. A krómsav vagy foszforsav szintén használható elektrolitként, az alkalmazástól és a szükségességtől függően. Az egyenáram alkalmazásával, amikor az alumínium alkatrész anódként viselkedik, az elektrolitból származó oxigénrészecskék atomi szinten egyesülnek az alumínium molekulákkal, és alumínium-oxid keletkezik. Az oxidréteg vastagsága és tulajdonságai az eloxálási körülményektől függnek, beleértve az áram vastagságát, a hőmérsékletet és az időt.

3. Fekete eloxálás (színezés)

Az alumínium alkatrész eloxálás után félig pórusos felületi struktúrával rendelkezik. Ezek a pórusok a felületi struktúrában a fekete festék tárolására szolgálnak. A sötét tónus elérése érdekében azonban az eloxált alumíniumot színezési folyamatnak teszik ki. Ennek ellenére legalább 25 mikron vagy annál nagyobb vastagságot írnak elő az ideális színrögzítés eléréséhez. A fekete eloxálás elérésére három elsődleges módszer létezik.

Szerves festési folyamat: Ebben a módszerben a porózus eloxált réteget szerves festékekkel festik. Ez a technika magában foglalja, hogy a színeket először meleg vízben feloldják, majd ezt követően a színfürdőbe adják. Az eloxált alumíniumot a színezőfürdőbe helyezik, ebben a helyzetben a színek bejutnak az eloxált réteg pórusaiba. A szín megtartása a pórusok méretétől és a színezési körülményektől függ. A fekete színezés a világosabb árnyalatokhoz képest extra színezési időt igényel. A szerves színezési technikával színezett fém alkatrészek azonban nem javasoltak szabadtéri felhasználásra.

Szervetlen festési folyamat: A szervetlen pigmenteket nem lehet vízben oldhatóvá tenni. A szervetlen pigmentek azonban kiváló fényállóságú bevonatokat eredményeznek. A leggyakoribb szervetlen fekete színezékek közé tartoznak a kobalt- vagy nikkelsók. A fekete eloxálás elérése érdekében az alkatrészek kobalt-szulfid szervetlen sóival állíthatók elő.

Elektrolitikus festési folyamat: Ez a stratégia magában foglalja a fémsók (például kobalt vagy nikkel) felhasználását egy másodlagos elektrolízisfolyamatban. Az eloxálás alaplépése után az alkatrészt fémsófürdőbe áztatják, majd váltakozó áramot (AC) alkalmaznak, hogy a fém a pórusokba kerüljön, és így sötét tónust kapjon. Általában, az alumínium alkatrészt a standard eloxálás után egy másik, fémsókat tartalmazó elektrolízisfürdőbe helyezik. Ebben a fürdőben az anódréteg katódként szolgál, és egy rozsdamentes acélból készült elektródot helyeznek a fürdőbe. A fémsók ezt követően váltakozó áram (AC) alkalmazásakor a pórusok alján lerakódnak.

4. Tömítés

A színezés után az eloxált réteg pórusait lezárják a tartósság növelése, a szín kimosódásának megakadályozása és a szín rögzítése érdekében. A tömítés megkeményíti a bevonatot, és megakadályozza a szín kifolyását és elhalványulását. A megfelelő tömítés elengedhetetlen a maximális színtartósság eléréséhez. A tömítési módszerek közé tartozik a forró vizes tömítés, a nikkel-acetátos tömítés és a gőzzel történő tömítés.

Melegvíz-tömítés: Ez a módszer forró ionmentesített vízbe való merítésből áll, amely hidratálja az alumínium-oxidot, és ezután bezárja a pórusokat.

Nikkel-acetát tömítés: Ez a módszer nikkel-acetát oldatba való merítésből áll, ami további korrózióállóságot biztosít.

Gőzölés: Ez a módszer gőzzel való érintkezésből áll, és a forró vizes tömítéshez hasonló eredményeket ér el.

5. Végső ellenőrzés és befejezés

Az eloxált és lezárt alkatrészeket ezután ellenőrzik az egyenletesség, a színkonzisztencia és a felületi minőség szempontjából. A befejező lépések, mint például az öblítés és szárítás, az alkatrészek további felhasználásra való előkészítése érdekében történnek.

Előnyök

Az alumínium fekete eloxálása számos jelentős előnnyel jár, ezért a különböző iparágakban népszerű választás. Íme a részletes előnyök:

1.Corrosion ellenállás javítása

Az alumínium eloxálása, kiterjeszti annak védelmét a korróziós környezetben. Az eloxálási rendszer vastag oxidréteget hoz létre, amely megvédi az alatta lévő fémszubsztrátot a természetes összetevők, például a nedvesség és a só általi nyitottságtól, amelyek a rozsda és a szétesés okai lehetnek. A fekete eloxálást különösen a tengeri és légi közlekedési alkalmazásokban használják legtöbbször, ahol a korrózió elleni magas szintű védelem rendkívül nagy változó, amelyre gondolni kell.

2. Fokozott esztétikai vonzerő

A fekete eloxált alumínium sima és egyenletes megjelenést biztosít, ami rendkívül vonzó a fogyasztási cikkek, gépészeti alkatrészek és autóalkatrészek számára. Kozmetikai és dekorációs tárgyakhoz vonzó, matt, sötét fényezést ad. Előkelő, porszórt bevonatú befejezést kínál alacsony költséggel. A fekete bevonat nagy tételekben is következetesen elérhető, biztosítva a kiváló minőségű megjelenést és érzetet.

3. Megnövelt felületi keménység

Az eloxáló rendszer alapvetően az alumínium alkatrészek felületi keménységét alakítja ki. Ezáltal a fém ellenállóbbá válik a kopással és a lekapart foltokkal szemben, ami növeli a nagy súrlódású körülmények között használt alkatrészek várható élettartamát. A fekete eloxált alumíniumot például általában kerékpáralkatrészekben, fényképezőgép-felszerelésekben és olyan eszközökben használják, ahol a szívósság nagy jelentőséggel bír.

4. Jobb hőszigetelés

Az eloxált alumínium jobb hővédelmi tulajdonságokkal rendelkezik, mint az eloxálatlan alumínium. Azokban az alkalmazásokban, ahol a hőelosztás kritikus, ez hatalmas előnyt jelent, például az elektronikus eszközök hűtőbordáiban.

5. Elektromos szigetelés

Az alumínium felületén lévő eloxált réteg elektromos szigetelőként viselkedik, ami hasznos lehet az elektronikus és elektromos alkalmazásokban, ahol az elektromos vezetőképesség elkerülése szükséges. Ez összességében segíthet a biztonságosabb és megbízhatóbb elektronikus eszközök készítésében.

6. Környezetbarát és nem mérgező

Az eloxálási rendszer nem tartalmaz semmilyen veszélyes vegyi anyagot, és egy állandó oxidréteget hoz létre, amely nem ártalmas. Ezért ez teszi a fekete eloxált alumíniumot alkalmassá az élelmiszeripari és klinikai alkalmazások jelentős felhasználására, mint például a főzőedények és a klinikai eszközök.

7. Fokozott tapadás ragasztókhoz és festékekhez

Az alumínium felületén lévő eloxált réteg áteresztő jellege figyelembe veszi a festékek, színek és ragasztók jobb tapadását. Ez azt jelenti, hogy a fekete eloxált alumíniumra felvitt bármilyen extra bevonat vagy befejezés jobban tapad, ami hosszú élettartamot biztosít.

8. UV-ellenállás

A fekete eloxált réteg nagyszerű védelmet nyújt a fényes (UV) sugárzással szemben, ami megakadályozza az alumínium károsodását, ha hosszú ideig napfénynek van kitéve. Ezáltal ideális kültéri alkalmazásokhoz, beleértve a kompozíciós formatervezést és a szabadtéri bútorokat.

9. Könnyű és erős

Az eloxálás nem növeli jelentősen az alumínium tömegét, így az alumínium alapvető könnyű tulajdonságai megmaradnak. Ez kritikus fontosságú az olyan iparágakban, mint a repülőgépipar és az autóipar, ahol a súlycsökkentés alapvető követelmény a teljesítmény és a hatékonyság szempontjából.

10. Költséghatékony

Az eloxálási rendszer más bevonatrendszerekkel összehasonlítva némileg pénzügyileg meggondolatlan. A fekete eloxált alumínium szívóssága és kivételesen alacsony tartási előfeltételei alacsonyabb hosszú távú költségeket eredményeznek.

Korlátozások

Az alumínium fekete eloxálása számos előnnyel jár, de van néhány korlátozása is.

1.Thickness Control

Az eloxált réteg vastagságának ellenőrzése a legfontosabb. Abban az esetben, ha a réteg túl vékony, nem adhat megfelelő védelmet vagy színt, míg a túl vastag réteg törékennyé és törésre hajlamossá válhat. Az eloxáló rendszer csökkentheti az alumínium alkatrészek fáradási szilárdságát. Az eloxált réteg kemény, rideg jellege mikrorepedéseket idézhet elő, amelyek ciklikus terhelési körülmények között növekednek.

2.Chemical ellenállás

Annak ellenére, hogy az eloxálás védelmet nyújt a korrózió és a kopás ellen, az eloxált réteg hajlamos lehet bizonyos szintetikus és kémiai vegyületekre, amelyek ronthatják az eloxált réteget, és ez később töréshez vezethet.

3.Color Fading

Az idő múlásával, különösen ha UV-fénynek van kitéve, az eloxálásban használt fekete szín elhalványulhat és elmosódhat, így csökkentve a kész termék stílusos megjelenését.

Az alumínium alkatrészek fekete eloxálásának alkalmazásai

Fekete eloxált alumínium általában a különböző vállalkozásokban használják, mivel jobb szilárdsága, tartóssága, korrózióállósága és jó megjelenése miatt. A főbb alkalmazások a következők:

1.Electronics berendezések

Az elektronikai iparban rendszeresen használják az olyan elektronikus eszközök, mint a PC-k, mobiltelefonok és audió hardverek burkolatához, ahol fontos a szívósság és a sima, professzionális megjelenés.

2.Automotive Industry

Az autóiparban a fekete eloxált alumínium a kopás és a korrózió elleni védelme miatt olyan alkatrészekben, mint a kárpitok, a kerekek és a belső alkatrészek.

3.Architecture

A fekete eloxált alumíniumot az építőiparban ablakkeretek, függönyfalak és dekoratív panelek készítéséhez használják, és a stílusos megjelenés mellett szerkezeti integritást is biztosít.

4.Aerospace Industry

Az avionikai üzletág az egyik jelentős vásárlója ennek az anyagnak. A fekete eloxált alumíniumot könnyű súlya, nagy szilárdsága és korrózió elleni védelme miatt használják repülőgép-alkatrészekben.

5.Consumer Products

Fekete eloxált alumínium nyomon követi az alkalmazások számos ügyfél tételek, mint a konyhai készülékek, kültéri kellékek, és eszközök eredményeként a keveréke csodálatos néz ki, és szilárdság.

6.Medical Industry

A fekete eloxált alumíniumot a klinikai területen különböző műszerekhez és szerkentyűkhöz használják, mivel nem reaktív felülete fontos a sterilitás és a tisztaság fenntartásához.

7. Tengeri alkalmazások

A megnövekedett korrózióállóság a eloxált öntött alumínium ésszerűvé teszi, hogy tengeri körülmények között alkalmazzák, ahol széles körben használják a sós vízzel érintkező alkatrészekben és szerelvényekben.

Következtetés

Az alumínium fekete eloxálása egy olyan ciklus, amely az alumíniumot feketére színezi egy szabályozott klímában lejátszódó elektrokémiai reakció révén. Ez egy csábító sötét matt felületet ad, amely kopásálló, erózióálló, klímaálló és robusztus. Az eloxált oxidréteg hasonlóképpen továbbfejleszti az alumínium keménységét, így a fekete eloxálás ideális az autóipari, repülési, kompozíciós, modern és fogyasztói alkalmazások széles skálájához.