Wat is zwart geanodiseerd aluminium

Zwart geanodiseerd aluminium Het proces wordt uitgevoerd op aluminium onderdelen om een beschermende laag te produceren die hard van aard is. Om de aantrekkingskracht van het object te vergroten, wordt de geproduceerde laag in verschillende kleuren geverfd. Dit verhoogt de esthetiek van de producten. Over het algemeen wordt het aluminium onderdeel eerst geanodiseerd en daarna wordt een geschikte kleurstof gebruikt om het zwart te verven. Door het zwarte anodiseerproces uit te voeren op aluminium onderdelen wordt een esthetische aantrekkingskracht in zwarte of functionele zwarte kleur bereikt.

Daarnaast verbetert zwart anodiseren ook de duurzaamheid, slijtvastheid en corrosiebestendigheid van het aluminium onderdeel. Deze gunstige eigenschappen maken van zwart anodiseren een keuze voor het coaten en afwerken van onderdelen die gebruikt worden in de auto- en luchtvaartindustrie. Bovendien kan het ook worden toegepast op alledaagse voorwerpen zoals huishoudelijke apparaten en meubels.

Grondbeginselen van het anodiseerproces

Anodiseren is een elektrochemisch passiveringsproces dat wordt gebruikt om de dikte van de oxidelaag op metalen onderdelen te verbeteren. Het onderdeel dat wordt behandeld, wordt de anode van de elektrolytische cel en daarom wordt deze cyclus anodiseren genoemd. Het verandert het metalen oppervlak in een duurzaam oppervlak met hoge prestaties. De beschermende oxidelaag maakt het metalen onderdeel extreem hard en duurzaam en verbetert de corrosiebestendigheid.

Anodiseerproces

Anodiseren is van nature een elektrochemisch proces. In dit proces krijgt het metalen onderdeel dat anode wordt een oxidelaag op zijn oppervlak. Eenvoudig gezegd is anodiseren de uiterst gecontroleerde versterking van een natuurlijk verschijnsel dat oxidatie heet. Het aluminium wordt bij zeer lage temperaturen ondergedompeld in een zure elektrolytoplossing waardoor elektrische stroom wordt geleid door verbonden elektroden.

Dat zorgt voor een hard gecoat oppervlak met buitengewone prestaties. Het metaal blijft echter poreus, waardoor het kan worden gekleurd, verzegeld of als er nog andere bewerkingen moeten worden uitgevoerd, kan dat worden gedaan volgens de vereisten.

Soorten anodiseerprocessen

Er zijn drie soorten anodiseerprocessen:

Chroomzuur Anodiseren (Type I)

Bij dit type wordt aluminium ondergedompeld in een chroomzuurbad en loopt er een elektrische stroom door de oplossing. Hoewel de anodiseerlaag die gevormd wordt door chroomzuur het dunst is van de drie types, bezit het metaal nog steeds een even goede bescherming tegen corrosie als het goed afgesloten is. Chroomzuur anodiseren absorbeert minder kleur als het geverfd wordt en daarom wordt dit type niet aanbevolen in toepassingen waar esthetiek het belangrijkste is. De temperatuur van het chroomzuur moet worden verhoogd als een metalen onderdeel zwart moet worden geverfd.

Zwavelzuur anodiseren (Type II)

Dit is de meest voorkomende vorm van anodiseren. Bij dit type wordt aluminium ondergedompeld in een zwavelzuurbad in plaats van een chroomzuurbad en wordt er een elektrische stroom door de oplossing geleid. Dit anodiseertype creëert dikkere lagen in vergelijking met chroomzuur anodiseren, wat leidt tot een betere weerstand tegen verschillende vormen van slijtage, waaronder schuren. Bovendien creëert zwavelzuur anodiseren diepere poriën in de oxidelaag waardoor er meer kleurstof wordt opgenomen in het metalen onderdeel, waardoor er meer kleuropties zijn dan bij chroomzuur anodiseren.

Harde laag anodiseren (Type III)

Hard coat anodiseren produceert zoals de naam al aangeeft een zeer harde, dichte en relatief dikke coating. Dit anodiseertype wordt gebruikt in toepassingen waar een superhard oppervlak nodig is. Hard coat anodiseren Het proces is vergelijkbaar met zwavelzuur anodiseren, maar bij dit type anodiseren worden een hogere spanning en lage temperaturen toegepast om oxidelagen te produceren. Hard coat anodiseren heeft de voorkeur waar een metaal wordt blootgesteld aan corrosieve of zware omstandigheden vanwege de duurzame laag. Bovendien wordt het ook toegepast waar geavanceerde elektrische isolatie van primair belang is.

Er zijn meer suface afwerking van de aluminium onderdelen, zoals zwart nikkel galvaniseren, blank anodiseren van aluminium, pwoder gieten aluminium, schilderen oppervlakteafwerking enz.

Aluminium zwart anodiseren

Het proces voor het zwart anodiseren van aluminium verbetert bepaalde nuttige eigenschappen zoals corrosiebestendigheid, slijtvastheid en het uiterlijk van de eindproducten, wat het resultaat is van een oxidelaag die wordt gevormd op het oppervlak van aluminium. Dit proces is elektrolytisch van aard waarbij het aluminium oppervlak wordt omgezet in een duurzame oxidelaag. Dit wordt bereikt door aluminium te anodiseren en vervolgens te verven, waarna de kleur wordt verzegeld in de poriën van de coating.

Zwart geanodiseerd aluminium heeft sterke prestatie-eigenschappen in combinatie met een eersteklas uiterlijk. Geanodiseerd aluminium heeft een verbeterde en verbeterde slijtvastheid en corrosiebestendigheid, terwijl zwart geanodiseerd aluminium de extra kwaliteiten van thermische stabiliteit heeft door het licht te absorberen en de warmte op een zeer efficiënte manier uit te stralen.

Het proces bestaat uit het eerst reinigen van het oppervlak van een aluminium onderdeel, het vervolgens onderwerpen aan een normaal anodiseerproces en het daarna zwart verven door middel van een semi-poreuze aluminiumoxidelaag. Dit omvat de volgende belangrijke stappen:

1. Voorbereiding van het oppervlak

Om te zorgen voor een uniforme hechting van de anodiseerhuid wordt het aluminium oppervlak volledig gereinigd voordat het anodiseerproces begint.

Deze voorbereiding wordt meestal uitgevoerd door deze drie stappen:

a) Ontvettingsproces

In deze stap worden oplosmiddelen en alkalische reinigers gebruikt om vet, olie en andere verontreinigingen te verwijderen.

b) Etsproces

Het aluminium wordt ondergedompeld in een oplossing van natriumhydroxide om de natuurlijke oxidelaag en eventuele onzuiverheden te verwijderen, waardoor het oppervlak een matte afwerking krijgt.

c) Ontkiemingsproces

Verwijderen van resten en smet die tijdens het etsen zijn gevormd, vaak met behulp van een zure oplossing zoals salpeterzuur.

2.Proces van Anodiseren

Gewoonlijk wordt anodiseren uitgevoerd op de buitenste laag van aluminium onderdelen nadat het reinigen is voltooid. Een zuur elektrolytisch bad met zwavelzuur wordt gebruikt voor de anodiseercyclus en het aluminium onderdeel wordt in dat bad geplaatst. Chroomzuur of fosforzuur kunnen ook worden gebruikt als elektrolyt afhankelijk van de toepassing en de noodzaak. Door de gelijkstroom toe te passen, met het aluminiumdeel dat zich gedraagt als de anode, combineren zuurstofdeeltjes uit de elektrolyt met aluminiummoleculen op atomair niveau en wordt aluminiumoxide gevormd. De dikte en eigenschappen van de oxidelaag zijn afhankelijk van de anodiseercondities, zoals stroomdikte, temperatuur en tijd.

3. Zwart Anodiseren (kleuren)

Het aluminium onderdeel zal een semi-poreuze oppervlaktestructuur hebben nadat het geanodiseerd is. Deze poriën in de oppervlaktestructuur worden gebruikt om de zwarte kleurstof op te slaan. Om de donkere tint te bereiken, wordt het geanodiseerde aluminium echter blootgesteld aan een kleurproces. Toch is een dikte van minstens 25 micron of meer vereist om de ideale kleurbevestiging te bereiken. Er zijn drie primaire methoden om zwarte anodisatie te bereiken.

Organisch verfproces: Bij deze methode wordt de poreuze anodiseerhuid geverfd met organische kleurstoffen. Bij deze techniek worden de kleuren eerst opgelost in warm water en daarna toegevoegd aan het kleurbad. Aluminium dat geanodiseerd is, wordt in het kleurbad geplaatst. Op dat moment komen de kleuren in de poriën van de anodiseerhuid terecht. Het kleurbehoud is afhankelijk van de poriegrootte en de kleuromstandigheden. Zwart kleuren vereist extra kleurtijd in vergelijking met lichtere tinten. De metalen onderdelen die gekleurd zijn met organische kleurtechnieken zijn echter niet geschikt voor gebruik in de open lucht.

Anorganisch verfproces: Anorganische pigmenten kunnen niet oplosbaar worden gemaakt in water. Anorganische pigmenten produceren echter coatings met een uitstekende lichtechtheid. Veel voorkomende anorganische zwarte kleurstoffen zijn kobalt- of nikkelzouten. Om zwart anodiseren te bereiken, kunnen onderdelen worden geproduceerd met anorganische zouten van kobaltsulfide.

Elektrolytisch verfproces: Deze strategie omvat het gebruik van metaalzouten (zoals kobalt of nikkel) in een secundair elektrolyseproces. Na de onderliggende anodiseerstap wordt het onderdeel ondergedompeld in een bad van metaalzout en wordt een wisselstroom (AC) toegepast om het metaal in de poriën af te zetten, waardoor een donkere tint ontstaat. Over het algemeen, het aluminium onderdeel wordt na het standaard anodiseren in een ander elektrolysebad geplaatst dat metaalzouten bevat. In dit bad dient de anodische laag als kathode en een elektrode van roestvrij staal wordt in het bad geplaatst. De metaalzouten zetten zich vervolgens af op de bodem van de poriën wanneer wisselstroom (AC) wordt toegepast.

4. Afdichting

Na het kleuren worden de poriën van de anodiseerhuid verzegeld om de duurzaamheid te verbeteren, kleuruitloging te voorkomen en de kleur in te sluiten. Sealen verhardt de coating en voorkomt dat de kleur uitloopt en vervaagt. Goed sealen is essentieel voor een maximale kleurduurzaamheid. Sealingmethoden zijn onder andere sealen met heet water, nikkelacetaat sealen en sealen met stoom.

Afdichting van warm water: Deze methode bestaat uit onderdompeling in kokend gedeïoniseerd water, waardoor het aluminiumoxide wordt gehydrateerd en de poriën worden gesloten.

Nikkelacetaat Afdichting: Deze methode bestaat uit onderdompeling in een nikkelacetaatoplossing die extra corrosieweerstand biedt.

Stoomafdichting: Deze methode bestaat uit blootstelling aan stoom, waarbij soortgelijke resultaten worden bereikt als bij sealen met heet water.

5. Eindinspectie en afwerking

De geanodiseerde en gesealde onderdelen worden vervolgens geïnspecteerd op uniformiteit, kleurconsistentie en oppervlaktekwaliteit. Nabewerkingsstappen, zoals spoelen en drogen, worden uitgevoerd om de onderdelen klaar te maken voor verder gebruik.

Voordelen

Het zwart anodiseren van aluminium biedt verschillende belangrijke voordelen, waardoor het een populaire keuze is in verschillende industrieën. Hier zijn de gedetailleerde voordelen:

1.Corrosieweerstandsverbetering

Door aluminium te anodiseren wordt het beter beschermd in corrosieve omgevingen. Het anodiseringssysteem maakt een dikke oxidelaag die het onderliggende metalen substraat beschermt tegen blootstelling aan natuurlijke componenten, zoals vocht en zout, die de reden kunnen zijn van roest en desintegratie. Specifiek zwart anodiseren wordt meestal gebruikt in marine- en luchtvaarttoepassingen waar een hoge bescherming tegen corrosie een zeer grote variabele is om rekening mee te houden.

2. Verbeterde esthetische aantrekkingskracht

Zwart geanodiseerd aluminium geeft een glad en uniform uiterlijk dat zeer aantrekkelijk is voor gebruiksvoorwerpen, technische onderdelen en auto-onderdelen. Dit geeft een aantrekkelijke matte donkere afwerking voor cosmetische en decoratieve artikelen. Het biedt een hoogwaardige afwerking met poedercoating tegen lage kosten. De zwarte afwerking kan consistent worden bereikt in grote batches, wat zorgt voor een hoogwaardige uitstraling.

3. Verhoogde oppervlaktehardheid

Het anodiseringssysteem bouwt de oppervlaktehardheid van aluminium onderdelen fundamenteel op. Dit maakt het metaal ongevoeliger voor slijtage en krassen, waardoor de levensduur van onderdelen die gebruikt worden in omstandigheden met veel wrijving toeneemt. Zwart geanodiseerd aluminium wordt bijvoorbeeld vaak gebruikt in fietsonderdelen, camera-apparatuur en apparaten waar taaiheid van groot belang is.

4. Betere thermische isolatie

Geanodiseerd aluminium heeft betere thermische beschermingseigenschappen dan niet-geanodiseerd aluminium. In toepassingen waar warmtedistributie van cruciaal belang is, biedt dit enorme voordelen, bijvoorbeeld in koellichamen voor elektronische gadgets.

5. Elektrische isolatie

De geanodiseerde laag op het aluminium oppervlak gedraagt zich als een elektrische isolator, wat nuttig kan zijn in elektronische en elektrische toepassingen waar het nodig is om elektrische geleiding te vermijden. Dit kan helpen bij het maken van veiligere en betrouwbaardere elektronische gadgets.

6. Milieuvriendelijk en niet-giftig

Het anodiseringssysteem bevat geen onveilige chemische stoffen en produceert een stabiele oxidelaag die niet schadelijk is. Dit maakt zwart geanodiseerd aluminium geschikt voor belangrijke toepassingen in de voedingsmiddelenindustrie en klinische toepassingen, zoals kookgerei en klinische gadgets.

7. Verbeterde hechting voor lijmen en verven

De doorlaatbaarheid van de anodiseerhuid op het aluminium oppervlak zorgt voor een betere hechting van verf, kleur en lijm. Dit betekent dat alle extra coatings of afwerkingen die worden aangebracht op zwart geanodiseerd aluminium beter blijven zitten, wat zorgt voor een lange levensduur.

8. UV-bestendigheid

De zwarte geanodiseerde laag biedt een goede bescherming tegen felle (UV) straling, waardoor het aluminium niet bederft als het lange tijd aan zonlicht wordt blootgesteld. Dit maakt het ideaal voor buitentoepassingen, waaronder compositorische ontwerpen en openluchtmeubilair.

9. Lichtgewicht en sterk

Anodiseren voegt geen significant gewicht toe aan aluminium, waardoor het zijn lichtgewicht basiseigenschappen behoudt. Dit is essentieel voor industrieën zoals de lucht- en ruimtevaart en de auto-industrie, waar gewichtsvermindering een essentiële vereiste is voor prestaties en efficiëntie.

10. Kosteneffectief

In vergelijking met andere coatingsystemen is het anodiseringssysteem enigszins financieel gunstig. De taaiheid en uitzonderlijk lage ondersteuningsvereisten van zwart geanodiseerd aluminium zorgen voor lagere kosten op lange termijn.

Beperkingen

Het zwart anodiseren van aluminium biedt veel voordelen, maar heeft ook een paar beperkingen.

1.Diktecontrole

De dikte van de anodiseerhuid controleren is het belangrijkst. Een te dunne laag kan onvoldoende bescherming of kleur geven, terwijl een te dikke laag broos kan worden en geneigd kan zijn om te breken. Het anodiseringssysteem kan de vermoeiingssterkte van aluminium onderdelen verminderen. De harde, brosse aard van de anodiseerhuid kan microscheurtjes veroorzaken die groeien bij cyclische belasting.

2.Chemische weerstand

Ondanks het feit dat anodiseren bescherming biedt tegen corrosie en slijtage, kan de geanodiseerde laag gevoelig zijn voor specifieke synthetische en chemische verbindingen die de geanodiseerde laag kunnen aantasten en daarna tot breuk kunnen leiden.

3. Kleurvervaging

Na verloop van tijd, vooral bij blootstelling aan UV-licht, kan de zwarte kleur van het anodiseren vervagen en onscherp worden, waardoor het stijlvolle uiterlijk van het eindproduct afneemt.

Toepassingen van het zwart anodiseren van aluminium onderdelen

Zwart geanodiseerd aluminium wordt over het algemeen gebruikt in verschillende bedrijven als gevolg van de verbeterde sterkte, duurzaamheid, corrosiebestendigheid en ziet er goed uit. Belangrijke toepassingen zijn

1.Elektronica-uitrusting

In de elektronica-industrie wordt het regelmatig gebruikt voor de behuizing van elektronische gadgets zoals pc's, mobiele telefoons en audio-hardware waarbij stevigheid en een glad, vakkundig uiterlijk belangrijk zijn.

2.Automobielindustrie

In de auto-industrie vond zwart geanodiseerd aluminium zijn toepassingen in onderdelen zoals sierlijsten, wielen en inwendige onderdelen vanwege de bescherming tegen slijtage en corrosie.

3.Architectuur

Zwart geanodiseerd aluminium wordt in de bouwsector gebruikt voor raamkozijnen, gordijngevels en decoratieve panelen die structurele integriteit toevoegen aan een stijlvolle look.

4.Lucht- en ruimtevaartindustrie

De luchtvaartindustrie is een van de belangrijkste afnemers van dit materiaal. Zwart geanodiseerd aluminium wordt gebruikt in vliegtuigonderdelen vanwege het lichte gewicht, de hoge sterkte en de bescherming tegen corrosie.

5.Consumentenproducten

Zwart geanodiseerd aluminium spoort zijn toepassingen op in tal van klantenartikelen, zoals keukenapparatuur, outdoor benodigdheden en apparaten als gevolg van de mix van verbazingwekkende looks en soliditeit.

6.Medische industrie

Zwart geanodiseerd aluminium wordt in de kliniek gebruikt voor verschillende instrumenten en gadgets vanwege het niet-reactieve oppervlak, dat belangrijk is voor de steriliteit en netheid.

7. Mariene toepassingen

De verhoogde weerstand tegen corrosie van geanodiseerd gegoten aluminium maakt het redelijk om te worden toegepast voor maritieme omstandigheden, waar het algemeen wordt gebruikt in onderdelen en fittingen die blootgesteld zijn aan zout water.

Conclusie

Zwart anodiseren van aluminium is een cyclus waarbij aluminium zwart wordt gekleurd door middel van een elektrochemische reactie in een gecontroleerd klimaat. Dit geeft een verleidelijke donkere matte afwerking die slijtvast, erosiebestendig, klimaatbestendig en stevig is. De geanodiseerde oxidelaag ontwikkelt ook de hardheid van aluminium, waardoor zwart anodiseren ideaal is voor een grote verscheidenheid aan auto-, luchtvaart-, compositie-, moderne en klantentoepassingen.