Hva er svart anodisert aluminium

Svart anodisert aluminium Prosessen utføres på aluminiumsdeler for å produsere et beskyttende lag som er hardt av natur. For å øke objektets tiltalende, blir det produserte laget farget i forskjellige farger. Dette vil øke estetikken til produktene. I vanlig praksis blir aluminiumsdelen først anodisert, og deretter brukes et passende fargestoff til å farge den svart. Ved å utføre svart anodiseringsprosess på aluminiumsdeler vil man oppnå en estetisk appell i svart eller funksjonell svart farge.

I tillegg til at svart anodisering også forbedrer holdbarheten, slitestyrken og korrosjonsbestandigheten til aluminiumsdelen. Disse fordelaktige egenskapene gjør svart anodisering til et godt valg når det gjelder overflatebehandling av deler som brukes i bil- og romfartsindustrien. Dessuten kan det også brukes på hverdagsgjenstander, inkludert hvitevarer og møbler.

Grunnleggende om anodiseringsprosessen

Anodisering er en elektrokjemisk passiveringsprosess som brukes til å forbedre tykkelsen på oksidlaget på metalldeler. Delen som er under behandling, blir gjort til anode i den elektrolytiske cellen, og derfor kalles denne syklusen anodisering. Det vil forvandle metalloverflaten til en overflate med høy ytelse som er holdbar. Det beskyttende oksidlaget gjør metalldelene ekstremt harde og holdbare, og forbedrer korrosjonsbestandigheten.

Anodiseringsprosessen

Anodisering er en elektrokjemisk prosess i naturen. I denne prosessen får den metalliske delen som gjøres til anode, et oksidlag på overflaten. Anodisering er enkelt sagt en ekstremt kontrollert forsterkning av et naturlig forekommende fenomen som kalles oksidasjon. Aluminiumet senkes ved svært lave temperaturer ned i en syreelektrolyttløsning som gjennomstrømmes av elektrisk strøm ved hjelp av tilkoblede elektroder.

Det vil gi en hard overflate med overlegen ytelse. Metallet forblir imidlertid porøst, noe som gjør at det kan farges, forsegles, eller hvis det er nødvendig å utføre ytterligere prosesser som kan gjøres i henhold til kravene.

Typer anodiseringsprosesser

Det finnes tre typer anodiseringsprosesser:

Anodisering med kromsyre (type I)

Ved denne typen anodisering senkes aluminium ned i et kromsyrebad, og det kjøres elektrisk strøm gjennom løsningen. Selv om anodiseringslaget som dannes av kromsyre er tynnest av de tre typene, har metallet likevel like god beskyttelse mot korrosjon hvis det forsegles riktig. Kromsyreanodisering absorberer mindre farge når det farges, og derfor anbefales ikke denne typen anodisering i slike bruksområder der estetikk er viktigst. Temperaturen på kromsyren må økes hvis metalldelen skal farges i svart farge.

Anodisering med svovelsyre (type II)

Dette er den vanligste typen anodisering. Ved denne typen anodisering senkes aluminium ned i et svovelsyrebad i stedet for et kromsyrebad, og det kjøres elektrisk strøm gjennom løsningen. Denne anodiseringstypen skaper tykkere lag sammenlignet med kromsyreanodisering, noe som fører til bedre motstand mot ulike former for slitasje, inkludert slitasje. Svovelsyreanodisering skaper dessuten dypere porer i oksidlaget, noe som gjør at fargestoffet i større grad absorberes i metalldelen og gir flere fargealternativer enn kromsyreanodisering.

Hard anodisering (type III)

Hard anodisering gir, som navnet indikerer, et svært hardt, tett og relativt tykt belegg. Denne anodiseringstypen brukes i slike applikasjoner der det kreves en superhard overflate. Hard anodisering prosessen ligner på svovelsyreanodisering, men høyere spenning og lave temperaturer brukes for å produsere oksidlag i denne typen anodisering. Hardlakk-anodisering er å foretrekke Det slitesterke laget gjør at det kan brukes der metall utsettes for korrosive eller anstrengende omgivelser. Det kan også brukes der avansert elektrisk isolasjon er et viktig kriterium.

Det er flere overflater på aluminiumsdelene, for eksempel galvanisering av svart nikkel, klar anodisering av aluminium, pwoder støping aluminium, maling av overflatefinish osv.

Svart anodiseringsprosess for aluminium

Svart anodisering av aluminium forbedrer visse nyttige egenskaper som korrosjonsbestandighet, slitestyrke og utseende på de ferdige produktene, noe som er resultatet av oksidlag dannet på overflaten av aluminium. Denne prosessen er elektrolytisk i naturen der aluminiumsoverflaten omdannes til et holdbart oksidlag. Dette oppnås ved anodisering og deretter farging av aluminium, som deretter etterfølges av forsegling av fargen i porene i belegget.

Svart anodisert aluminium har sterke ytelsesegenskaper sammen med et førsteklasses utseende. Anodisert aluminium har forbedret slitasje- og korrosjonsbestandighet, mens svart anodisert aluminium har tilleggsegenskapene termisk stabilitet ved å absorbere lys og avgi varme på en svært effektiv måte.

Prosessen består av å først rengjøre overflaten på aluminiumsdelen, deretter utsette den for en normal anodiseringsprosess og deretter farge den svart gjennom et halvporøst aluminiumoksidlag. Dette inkluderer følgende hovedtrinn:

1. Klargjøring av overflaten

For å sikre jevn vedheft av det anodiserte laget rengjøres aluminiumsoverflaten fullstendig før anodiseringsprosessen starter

Denne forberedelsen utføres vanligvis i disse tre trinnene:

a) Avfettingsprosess

I dette trinnet brukes løsemidler og alkaliske rengjøringsmidler for å fjerne fett, oljer og andre forurensninger.

b) Etsingsprosess

Aluminiumet senkes ned i en løsning av natriumhydroksid for å fjerne det naturlige oksidlaget og eventuelle urenheter, slik at overflaten får en matt finish.

c) Desummenteringsprosessen

Fjerning av rester og smuss som er dannet under etsingen, ofte ved hjelp av en syreløsning som salpetersyre.

2. prosessen med anodisering

Vanligvis utføres anodisering på det ytre laget av aluminiumsdelen etter at rengjøringsaktiviteten er ferdig. Et surt elektrolytisk bad som inneholder svovelsyre brukes til anodiseringssyklus, og aluminiumsdelen legges i det badet. Kromsyre eller fosforsyre kan også brukes som elektrolytt avhengig av anvendelse og nødvendighet. Ved å bruke likestrøm, med aluminiumsdelen som oppfører seg som anoden, kombineres oksygenpartikler fra elektrolytten med aluminiummolekyler på atomnivå, og aluminiumoksid dannes. Tykkelsen og egenskapene til oksidlaget avhenger av anodiseringsforholdene, inkludert strømtykkelse, temperatur og tid.

3. Svart anodisering (fargelegging)

Aluminiumsdelen vil ha en halvporøs overflatestruktur når den har blitt anodisert. Disse porene i overflatestrukturen brukes til å lagre det svarte fargestoffet. For å oppnå den mørke tonen utsettes imidlertid det anodiserte aluminiumet for en fargeprosess. Likevel er minst 25 mikrometer tykkelse eller mer foreskrevet for å oppnå ideell fargefesting. Det finnes tre primære metoder for å oppnå svart anodisering.

Organisk fargingsprosess: I denne metoden farges det porøse anodiserte laget ved hjelp av organiske fargestoffer. Denne teknikken innebærer at fargene først løses opp i varmt vann og deretter tilsettes i fargebadet. Aluminium som er anodisert, plasseres i fargebadet, og i denne posisjonen kommer fargene inn i porene i det anodiserte laget. Fargens retensjon er avhengig av porestørrelsen og fargeforholdene. Svart innfarging krever ekstra innfargingstid sammenlignet med lysere toner. Metalldelene som er farget med organisk fargeteknikk, anbefales imidlertid ikke for bruk i friluft.

Uorganisk fargeprosess: Uorganiske pigmenter kan ikke gjøres vannløselige. Uorganiske pigmenter gir imidlertid belegg med utmerket lysekthet. Vanlige uorganiske svarte fargestoffer inkluderer kobolt- eller nikkelsalter. For å oppnå svart anodisering kan deler produseres med uorganiske salter av koboltsulfid.

Elektrolytisk fargingsprosess: Denne strategien omfatter bruk av metallsalter (som kobolt eller nikkel) i en sekundær elektrolyseprosess. Etter det underliggende anodiseringstrinnet dyppes delen i et metallsaltbad, og en vekselstrøm (AC) påføres for å avsette metallet i porene og dermed skape en mørk tone. Generelt sett, aluminiumsdelen etter standard anodisering plasseres i et annet elektrolysebad som inneholder metallsalter. I dette badet fungerer det anodiske laget som katode, og en elektrode av rustfritt stål plasseres i badet. Metallsaltene avsettes deretter i bunnen av porene når vekselstrøm (AC) tilføres

4. Forsegling

Etter farging forsegles porene i det anodiserte laget for å øke holdbarheten, forhindre fargeutvasking og for å holde på fargen. Forseglingen herder belegget og forhindrer at fargen blør ut og falmer. Riktig forsegling er avgjørende for å oppnå maksimal holdbarhet på fargen. Forseglingsmetodene omfatter varmtvannsforsegling, nikkelacetatforsegling og dampforsegling.

Varmtvannsforsegling: Denne metoden består av nedsenking i kokende avionisert vann, noe som hydrerer aluminiumoksidet og deretter lukker porene.

Forsegling av nikkelacetat: Denne metoden består av nedsenking i en nikkelacetatløsning, noe som gir ekstra korrosjonsbestandighet.

Dampforsegling: Denne metoden består av eksponering for damp, noe som gir lignende resultater som varmtvannsforsegling.

5. Sluttkontroll og etterbehandling

De anodiserte og forseglede delene inspiseres deretter med tanke på ensartethet, fargekonsistens og overflatekvalitet. Etterbehandlingstrinn, som skylling og tørking, fullføres for å klargjøre delene for videre bruk.

Fordeler

Svart anodisering av aluminium gir flere viktige fordeler, noe som gjør det til et populært valg i ulike bransjer. Her er en detaljert oversikt over fordelene:

1. forbedring av korrosjonsmotstand

Anodisering av aluminium øker beskyttelsen i korrosive miljøer. Anodiseringssystemet lager et tykt oksidlag som beskytter det underliggende metallsubstratet mot naturlige komponenter, for eksempel fuktighet og salt, som kan være årsaken til rust og oppløsning. Svart anodisering brukes for det meste i marine- og luftfartsapplikasjoner der høy beskyttelse mot korrosjon er en ekstremt stor variabel å tenke på.

2. Forbedret estetisk appell

Svart anodisert aluminium gir et glatt og ensartet utseende, noe som er svært forlokkende for forbrukerartikler, tekniske komponenter og bildeler. Dette gir en tiltalende matt, mørk overflate for kosmetiske og dekorative gjenstander. Det gir en eksklusiv, pulverlakkert overflatebehandling til en lav pris. Den svarte finishen kan oppnås konsekvent i store partier, noe som sikrer et utseende og en følelse av høy kvalitet.

3. Økt overflatehardhet

Anodiseringssystemet øker overflatehardheten til aluminiumsdeler. Dette gjør metallet mer ugjennomtrengelig for slitasje og skraping, noe som forlenger levetiden til deler som brukes under forhold med høy friksjon. Svartanodisert aluminium brukes for eksempel vanligvis i sykkeldeler, kamerautstyr og enheter der seighet er av stor betydning.

4. Bedre varmeisolasjon

Anodisert aluminium har bedre varmebeskyttende egenskaper sammenlignet med ikke-anodisert aluminium. Dette er en stor fordel i bruksområder der varmefordelingen er kritisk, for eksempel i kjøleribber for elektroniske dingser.

5. Elektrisk isolasjon

Det anodiserte laget på aluminiumsoverflaten fungerer som en elektrisk isolator, noe som kan være nyttig i elektroniske og elektriske applikasjoner der det er nødvendig å unngå elektrisk ledningsevne. Dette kan bidra til å gjøre elektroniske dingser sikrere og mer pålitelige.

6. Miljøvennlig og giftfri

Anodiseringssystemet inneholder ingen farlige kjemiske stoffer og produserer et stabilt oksidlag som ikke er skadelig. Dette gjør svart anodisert aluminium egnet for betydelig bruk i næringsmidler og kliniske applikasjoner, som kokekar og kliniske innretninger.

7. Forbedret adhesjon for lim og maling

Det anodiserte laget på aluminiumsoverflaten er gjennomtrengelig, noe som gir bedre feste for maling, farger og lim. Dette innebærer at alle ekstra belegg eller etterbehandlinger som påføres svart anodisert aluminium vil feste seg bedre, noe som gir lang levetid.

8. UV-bestandighet

Det svartanodiserte laget gir god beskyttelse mot lys (UV), noe som gjør at aluminiumet ikke forringes når det utsettes for sollys over lengre tid. Dette gjør det ideelt for utendørs bruk, inkludert komposisjonsdesign og utemøbler.

9. Lett og sterk

Anodisering øker ikke aluminiumets vekt nevneverdig, og de grunnleggende lettvektsegenskapene opprettholdes. Dette er avgjørende for bransjer som fly- og bilindustrien, der vektreduksjon er en forutsetning for ytelse og effektivitet.

10. Kostnadseffektivt

Anodiseringssystemet er noe økonomisk smart sammenlignet med andre beleggsystemer. Seigheten og de eksepsjonelt lave støttekravene til svart anodisert aluminium gir lavere langtidskostnader.

Begrensninger

Svart anodisering av aluminium har mange fordeler, men også noen begrensninger.

1. tykkelseskontroll

Det viktigste er å kontrollere tykkelsen på det anodiserte laget. Hvis laget er for tynt, vil det kanskje ikke gi tilstrekkelig beskyttelse eller farge, mens et for tykt lag kan bli sprøtt og ha en tendens til å gå i stykker. Anodiseringssystemet kan redusere utmattingsstyrken til aluminiumsdeler. Det anodiserte lagets harde, sprø natur kan føre til mikrosprekker som vokser under sykliske belastningsforhold.

2. kjemisk motstandsdyktighet

Til tross for at anodisering gir beskyttelse mot korrosjon og slitasje, kan det anodiserte laget være utsatt for spesifikke syntetiske og kjemiske forbindelser, noe som kan forringe det anodiserte laget og i neste omgang føre til brudd.

3. bleking av farger

Over tid, spesielt når den utsettes for UV-lys, kan den svarte fargen som brukes i anodiseringen falme og bli uskarp, og dermed redusere det stilige utseendet til den ferdige gjenstanden.

Bruksområder for svart anodisering av aluminiumsdeler

Svart anodisert aluminium brukes vanligvis i forskjellige bedrifter som et resultat av sin forbedrede styrke, holdbarhet, korrosjonsbestandighet og gode utseende. De viktigste bruksområdene består av følgende:

1. elektronisk utstyr

I elektronikkindustrien brukes det ofte til å innkapsle elektroniske dingser som PC-er, mobiltelefoner og lydutstyr, der det er viktig med robusthet og et jevnt, profesjonelt utseende.

2. bilindustrien

I bilindustrien ble svart anodisert aluminium brukt i deler som pyntelister, hjul og innvendige deler på grunn av sin beskyttelse mot slitasje og korrosjon.

3.Arkitektur

Svart anodisert aluminium brukes i bygg- og anleggsbransjen til vindusrammer, gardinvegger og dekorative paneler, og gir strukturell integritet til et stilig utseende.

4. romfartsindustrien

Flyindustrien er en av de viktigste kundene av dette materialet. Svart anodisert aluminium brukes i flydeler på grunn av sin lette vekt, høye styrke og beskyttelse mot korrosjon.

5. forbrukerprodukter

Svart anodisert aluminium brukes i mange kundeartikler, som kjøkkenutstyr, utendørsutstyr og enheter som et resultat av sin blanding av fantastisk utseende og soliditet.

6. medisinsk industri

Svart anodisert aluminium brukes i det kliniske feltet til ulike instrumenter og utstyr på grunn av den ikke-reaktive overflaten, noe som er viktig for å opprettholde sterilitet og ryddighet.

7. Marine applikasjoner

Den økte korrosjonsmotstanden til anodisert støpt aluminium gjør det rimelig å bruke under marine forhold, der det i stor grad brukes i deler og beslag som utsettes for saltvann.

Konklusjon

Svartanodisering av aluminium er en syklus som farger aluminium svart gjennom en elektrokjemisk reaksjon i et kontrollert klima. Dette gir en forlokkende mørk matt overflate som er slitesterk, erosjonsbestandig, klimabestandig og robust. Det anodiserte oksidlaget utvikler også aluminiums hardhet ytterligere, noe som gjør svart anodisering ideell for et omfattende utvalg av bil-, luftfarts-, komposisjons-, moderne og kundeapplikasjoner.