Vad är svart anodiserad aluminium

Svart anodiserad aluminium Processen utförs på aluminiumdelar för att producera ett skyddande skikt som är hårt till sin natur. För att öka objektets tilltalande färgas det producerade skiktet i olika färger. Detta kommer att öka produkternas estetik. I allmänhet anodiseras aluminiumdelen först och därefter används ett lämpligt färgämne för att färga den svart. Genom att utföra svart anodiseringsprocess på aluminiumdelar kommer man att uppnå en estetisk överklagande i svart eller funktionell svart färg.

Utöver detta förbättrar svart anodisering också hållbarheten, slitstyrkan och korrosionsbeständigheten hos aluminiumdelen. Dessa fördelaktiga egenskaper gör svart anodisering till ett utmärkt val vid beläggning och ytbehandling av delar som används inom fordons- och flygindustrin. Dessutom kan den också användas på vardagsföremål, t.ex. hushållsapparater och möbler.

Grunderna i anodiseringsprocessen

Anodisering är en elektrokemisk passiveringsprocess som används för att förbättra tjockleken på oxidskiktet på metalldelar. Den del som behandlas görs till anod i den elektrolytiska cellen, och därför kallas denna cykel för anodisering. Det kommer att förvandla metallytan till en högpresterande yta som är hållbar. Det deponerade skyddande oxidskiktet gör metalldelen extremt hård och hållbar, vilket förbättrar dess korrosionsbeständighet.

Anodiseringsprocess

Anodisering är en elektrokemisk process i naturen. I denna process får den metalldel som görs till anod ett oxidskikt på ytan. Med enkla ord är anodisering den extremt kontrollerade förbättringen av ett naturligt förekommande fenomen som kallas oxidation. Aluminiumet vid mycket låga temperaturer nedsänks i en sur elektrolytlösning genom vilken elektrisk ström utförs av anslutna elektroder.

Det ger en hårt belagd yta med en prestanda som överträffar alla andra. Metallen förblir dock porös, vilket gör att den kan färgas, förseglas eller om någon ytterligare process krävs för att utföras kan det göras enligt kraven.

Typer av anodiseringsprocesser

Det finns tre typer av anodiseringsprocesser:

Anodisering med kromsyra (typ I)

Vid denna typ av anodisering sänks aluminium ned i ett kromsyrabad och en elektrisk ström leds genom lösningen. Även om anodiseringsskiktet som bildas av kromsyra är tunnast av de tre typerna har metallen ändå lika bra skydd mot korrosion om den förseglas på rätt sätt. Kromsyraanodisering absorberar mindre färg när den färgas och därför rekommenderas inte denna typ i sådana applikationer där estetik är av största vikt. Temperaturen på kromsyran måste höjas om metalldelen ska färgas i svart färg.

Anodisering med svavelsyra (typ II)

Detta är den vanligaste typen av anodisering. I denna typ nedsänks aluminium i ett svavelsyrabad istället för kromsyrabad och kör en elektrisk ström genom lösningen. Denna anodiseringstyp skapar tjockare skikt jämfört med kromsyraanodisering vilket leder till förbättrad motståndskraft mot olika former av slitage inklusive nötning. Vidare skapar svavelsyraanodisering djupare porer i oxidskiktet vilket möjliggör mer färgabsorption i metalldelen och ger därmed fler färgalternativ än kromsyraanodisering.

Hårdanodisering (typ III)

Hard coat anodisering ger som namnet antyder en mycket hård, tät och relativt tjock beläggning. Denna anodiseringstyp används i sådana applikationer där en superhård yta krävs. Anodisering i hårt skikt processen liknar anodisering med svavelsyra, men högre spänning och låga temperaturer används för att producera oxidskikt i denna typ av anodisering. Hård anodisering är att föredra där en metall utsätts för korrosiv eller ansträngande miljö på grund av dess slitstarka skikt. Dessutom kan den också användas där avancerad elektrisk isolering är av största vikt.

Det finns fler ytbehandlingar för aluminiumdelarna, t.ex. elektroplätering med svart nickel, klar anodisering av aluminium, pwoder gjutning aluminium, målning ytfinish etc.

Svart anodiseringsprocess för aluminium

Svart anodisering av aluminiumprocessen förbättrar vissa användbara egenskaper som korrosionsbeständighet, slitstyrka och utseende på de färdiga produkterna, vilket är resultatet av oxidskiktet som bildas på aluminiumytan. Denna process är elektrolytisk till sin natur där aluminiumytan omvandlas till ett hållbart oxidskikt. Detta uppnås genom anodisering och sedan färgning av aluminium som sedan följs av försegling av färgen i beläggningens porer.

Svart anodiserad aluminium har starka prestandaegenskaper tillsammans med ett förstklassigt utseende. Anodiserat aluminium har förbättrad och ökad slitstyrka och korrosionsbeständighet, medan svart anodiserat aluminium har ytterligare egenskaper som termisk stabilitet genom att absorbera ljuset och utstråla värmen på ett mycket effektivt sätt.

Processen består av att först rengöra ytan på aluminiumdelen, sedan utsätta den för normal anodiseringsprocess och efter det färga den svart genom ett halvporöst aluminiumoxidskikt. Detta inkluderar följande viktiga steg:

1. Förberedelse av ytan

För att säkerställa en enhetlig vidhäftning av det anodiserade skiktet rengörs aluminiumytan helt innan anodiseringsprocessen påbörjas

Denna förberedelse utförs vanligtvis genom dessa tre steg:

a) Avfettningsprocess

Lösningsmedel och alkaliska rengöringsmedel används för att avlägsna fett, oljor och andra föroreningar i detta steg.

b) Etsningsprocess

Aluminiumet sänks ned i en lösning av natriumhydroxid för att avlägsna det naturliga oxidskiktet och eventuella föroreningar, vilket ger ytan en matt finish.

c) Desummineringsprocess

Avlägsnande av rester och smuts som bildats under etsning, ofta med hjälp av en syralösning som salpetersyra.

2.Processen för anodisering

Vanligtvis utförs anodisering på det yttre lagret av aluminiumdelen efter att rengöringsaktiviteten är klar. Ett surt elektrolytiskt bad innehållande svavelsyra används för anodiseringscykel och aluminiumdelen läggs i det badet. Kromsyra eller fosforsyra kan också användas som elektrolyt beroende på applikation och nödvändighet. Genom att applicera likströmmen, med aluminiumdelen som beter sig som anoden, kombineras syrepartiklar från elektrolyten med aluminiummolekyler på atomnivå och aluminiumoxid bildas. Oxidskiktets tjocklek och egenskaper beror på anodiseringsförhållandena, inklusive strömtjocklek, temperatur och tid.

3. Svart anodisering (färgning)

Aluminiumdelen kommer att ha en halvporös ytstruktur när den har anodiserats. Dessa porer i ytstrukturen används för att lagra det svarta färgämnet. För att uppnå den mörka tonen utsätts emellertid det anodiserade aluminiumet för en färgningsprocess. Icke desto mindre föreskrivs minst 25 mikrometer tjocklek eller mer för att uppnå idealisk färgfästning. Det finns tre primära metoder för att uppnå svart anodisering.

Ekologisk färgningsprocess: I denna metod färgas det porösa anodiserade skiktet med organiska färgämnen. Denna teknik innefattar att färgerna först löses upp i varmt vatten och därefter tillsätts i färgbadet. Aluminium som är anodiserat placeras i färgbadet, vid denna position kommer färgerna in i porerna i det anodiserade skiktet. Färgens retention är beroende av porstorlek och färgningsförhållandena. Svart infärgning kräver extra infärgningstid jämfört med ljusare toner. De metalldelar som är färgade med organisk färgningsteknik rekommenderas dock inte för användning utomhus.

Oorganisk färgningsprocess: De pigment som är oorganiska kan inte göras vattenlösliga. Oorganiska pigment ger dock beläggningar med utmärkt ljusäkthet. Vanliga oorganiska svarta färgämnen är kobolt- eller nickelsalter. För att uppnå svart anodisering kan delar tillverkas med oorganiska salter av koboltsulfid.

Elektrolytisk färgningsprocess: Denna strategi innebär att man använder metallsalter (som kobolt eller nickel) i en sekundär elektrolysprocess. Efter det underliggande anodiseringssteget dränks detaljen i ett metalliskt saltbad och en växelström (AC) appliceras för att deponera metallen i porerna och därmed skapa en mörk ton. Generellt sett, aluminiumdelen efter standardanodisering placeras i ett annat elektrolysbad som innehåller metallsalter. I detta bad fungerar det anodiska skiktet som katod och en elektrod av rostfritt stål placeras i badet. Metallsalterna avsätts sedan i botten av porerna när växelström (AC) appliceras

4. Försegling

Efter färgning förseglas det anodiserade skiktets porer för att förbättra hållbarheten, förhindra att färgen läcker ut och för att låsa in färgen. Förseglingen gör beläggningen hårdare och förhindrar att färgen blöder ut och bleknar. Korrekt försegling är avgörande för att uppnå maximal färgbeständighet. Förseglingsmetoderna omfattar varmvattenförsegling, nickelacetatförsegling och ångförsegling.

Varmvattenförsegling: Denna metod består av nedsänkning i kokande avjoniserat vatten, vilket hydrerar aluminiumoxiden och därefter stänger porerna.

Nickelacetat Försegling: Denna metod består av nedsänkning i en nickelacetatlösning, vilket ger ytterligare korrosionsbeständighet.

Ångförsegling: Denna metod består av exponering för ånga, vilket ger liknande resultat som varmvattenförsegling.

5. Slutlig inspektion och efterbehandling

De anodiserade och förseglade delarna inspekteras sedan med avseende på enhetlighet, färgkonsistens och ytkvalitet. Efterbehandlingssteg, som sköljning och torkning, slutförs för att förbereda delarna för vidare användning.

Fördelar

Svart anodisering av aluminium erbjuder flera betydande fördelar, vilket gör det till ett populärt val i olika branscher. Här är de detaljerade fördelarna:

1. förbättring av korrosionsbeständighet

Genom att anodisera aluminium utökas dess skydd i korrosiva miljöer. Anodiseringssystemet skapar ett tjockt oxidskikt som skyddar det underliggande metallsubstratet från att utsättas för naturliga komponenter, t.ex. fukt och salt, vilket kan vara orsaken till rost och sönderfall. Svart anodisering används för det mesta i marin- och flygtillämpningar där högt skydd mot korrosion är en extremt viktig variabel att ta hänsyn till.

2. Förbättrad estetisk tilltalande

Svart anodiserad aluminium ger ett jämnt och enhetligt utseende, vilket är mycket tilltalande för konsumentartiklar, tekniska komponenter och bildelar. Det ger en tilltalande matt mörk yta för kosmetiska och dekorativa föremål. Den ger en exklusiv, pulverlackerad ytbehandling till låg kostnad. Den svarta finishen kan uppnås konsekvent i stora partier, vilket säkerställer ett högkvalitativt utseende och känsla.

3. Ökad ythårdhet

Anodiseringssystemet bygger i grunden upp ythårdheten hos aluminiumdelar. Detta gör metallen mer okänslig för slitage och skrapmärken, vilket ökar livslängden för delar som används under förhållanden med hög friktion. Till exempel används svart anodiserad aluminium vanligtvis i cykeldelar, kamerautrustning och enheter där seghet är av stor betydelse.

4. Bättre värmeisolering

Anodiserat aluminium har bättre termiska skyddsegenskaper jämfört med icke-anodiserat aluminium. I tillämpningar där värmefördelningen är kritisk ger detta stora fördelar, t.ex. i kylflänsar för elektroniska prylar.

5. Elektrisk isolering

Det anodiserade skiktet på aluminiumytan fungerar som en elektrisk isolator, vilket kan vara till hjälp i elektroniska och elektriska applikationer där det krävs att man undviker elektrisk ledningsförmåga. Detta kan sammantaget bidra till att göra säkrare och mer tillförlitliga elektroniska prylar.

6. Miljövänlig och giftfri

Anodiseringssystemet innehåller inga farliga kemiska ämnen och producerar ett stabilt oxidskikt som inte är skadligt. Detta gör svart anodiserad aluminium lämplig för betydande användningsområden inom livsmedel och kliniska tillämpningar, som köksredskap och kliniska prylar

7. Förbättrad vidhäftning för lim och färg

Den permeabla karaktären hos det anodiserade skiktet på aluminiumytan tar hänsyn till bättre grepp av färger, färger och lim. Detta innebär att alla extra beläggningar eller ytbehandlingar som appliceras på svart anodiserad aluminium kommer att fästa bättre, vilket ger en lång livslängd.

8. UV-beständighet

Det svartanodiserade skiktet ger ett bra skydd mot ljus (UV) strålning, vilket hindrar aluminiumet från att försämras när det utsätts för solljus under en längre tid. Detta gör den idealisk för utomhusapplikationer, inklusive kompositionsdesign och utemöbler.

9. Lätt och stark

Anodisering tillför inte aluminium någon betydande vikt, utan bibehåller dess grundläggande lättviktsegenskaper. Detta är avgörande för branscher som flyg- och fordonsindustrin, där viktminskning är ett viktigt krav för prestanda och effektivitet.

10. Kostnadseffektivt

Anodiseringssystemet är något ekonomiskt smart jämfört med andra beläggningssystem. Den svartanodiserade aluminiumens seghet och exceptionellt låga stödkrav ger lägre långtidskostnader.

Begränsningar

Svart anodisering av aluminium har många fördelar, men också några begränsningar.

1.tjocklekskontroll

Kontroll av tjockleken på det anodiserade skiktet är viktigast. Om skiktet är för tunt kan det hända att det inte ger tillräckligt skydd eller färg, medan ett för tjockt skikt kan bli sprött och benäget att gå sönder. Anodiseringssystemet kan minska utmattningshållfastheten hos aluminiumdelar. Det anodiserade skiktets hårda, spröda karaktär kan leda till mikrosprickor som växer under cykliska belastningsförhållanden.

2. kemisk resistens

Trots att anodisering ger ett skydd mot korrosion och slitage kan det anodiserade skiktet vara känsligt för vissa syntetiska och kemiska föreningar, som kan försämra det anodiserade skiktet och därefter leda till att det går sönder.

3. blekning av färg

Med tiden, särskilt när den utsätts för UV-ljus, kan den svarta färgen som används vid anodisering blekna och suddas ut och därmed minska det färdiga föremålets eleganta utseende.

Tillämpningar av svart anodisering av aluminiumdelar

Svart anodiserad aluminium används allmänt i olika företag på grund av sin förbättrade styrka, hållbarhet, korrosionsbeständighet och sitt snygga utseende. De viktigaste tillämpningarna är följande:

1. elektronikutrustning

Inom elektronikindustrin används den regelbundet för höljen till elektroniska prylar som datorer, mobiltelefoner och ljudutrustning där tålighet och ett smidigt utseende är viktigt.

2. Fordonsindustrin

Inom fordonsindustrin har svart anodiserad aluminium hittat sina användningsområden i delar som trim, hjul och inre delar på grund av sitt skydd mot slitage och korrosion.

3.Arkitektur

Svart anodiserad aluminium används inom bygg- och anläggningsindustrin för fönsterkarmar, gardinväggar och dekorativa paneler, vilket ger strukturell integritet och ett elegant utseende.

4. Flyg- och rymdindustrin

Avionikbranschen är en av de viktigaste kunderna för detta material. Svart anodiserad aluminium används i flygplansdelar på grund av dess lätta vikt, höga hållfasthet och skydd mot korrosion.

5. Konsumentprodukter

Svart anodiserad aluminium används i många kundprodukter, som köksutrustning, utomhustillbehör och apparater, tack vare sin blandning av fantastiskt utseende och soliditet.

6.Medicinsk industri

Svart anodiserad aluminium används inom det kliniska området för olika instrument och prylar på grund av dess icke-reaktiva yta, vilket är viktigt för att upprätthålla sterilitet och ordning.

7. Marina tillämpningar

Den ökade motståndskraften mot korrosion hos anodiserad gjuten aluminium gör att den lämpar sig väl för marina förhållanden, där den ofta används i delar och tillbehör som utsätts för saltvatten.

Slutsats

Svart anodisering av aluminium är en cykel som färgar aluminium i svart genom en elektrokemisk reaktion som sker i ett kontrollerat klimat. Detta ger en lockande mörk matt ytbehandling som är slitstark erosionsbeständig, klimatbeständig och robust. Det anodiserade oxidskiktet utvecklar också aluminiumets hårdhet ytterligare, vilket gör svart anodisering idealisk för en mängd olika applikationer inom bil-, flyg-, kompositions-, moderna och kundapplikationer.