Siyah anodize alüminyum nedir

Siyah anodize alüminyum Doğası gereği sert olan koruyucu tabakayı üretmek için alüminyum parçalar üzerinde işlem yapılır. Nesnenin çekiciliğini arttırmak için üretilen katman farklı renklere boyanır. Bu da ürünlerin estetiğini arttıracaktır. Genel uygulamada alüminyum parça önce anodize edilir ve daha sonra uygun bir boya kullanılarak siyaha boyanır. Alüminyum parçalar üzerinde siyah eloksal işleminin gerçekleştirilmesi, siyah veya fonksiyonel siyah renkte estetik bir çekicilik sağlayacaktır.

Buna ek olarak siyah eloksal, alüminyum parçanın dayanıklılığını, aşınma direncini ve korozyon direncini de artırır. Bu faydalı özellikler, siyah eloksalın otomotiv ve havacılık endüstrilerinde kullanılan parçaların kaplanması ve bitirilmesinde bir seçim olmasını sağlar. Ayrıca, ev aletleri ve mobilyalar da dahil olmak üzere günlük nesnelere de uygulanabilir.

Eloksal İşleminin Temelleri

Eloksal, metal parçalar üzerindeki oksit tabakasının kalınlığını artırmak için kullanılan elektrokimyasal bir pasivasyon işlemidir. İşlem gören parça elektrolitik hücrenin anodu haline getirilir, bu amaçla bu döngüye eloksal denir. Metal yüzeyi dayanıklı ve yüksek performanslı bir yüzeye dönüştürecektir. Biriken koruyucu oksit tabakası metalik parçayı son derece sert ve dayanıklı hale getirerek korozyon direncini artırır.

Eloksal İşlemi

Eloksal doğada elektrokimyasal bir işlemdir. Bu işlemde anot haline getirilen metalik parçanın yüzeyinde bir oksit tabakası oluşur. Basit bir ifadeyle eloksal, oksidasyon adı verilen ve doğal olarak meydana gelen bir olgunun son derece kontrollü bir şekilde geliştirilmesidir. Çok düşük sıcaklıklardaki alüminyum, elektrik akımının bağlı elektrotlar tarafından gerçekleştirildiği bir asit elektrolit çözeltisine daldırılır.

Bu, üstün performansa sahip sert kaplamalı bir yüzey sağlayacaktır. Bununla birlikte, metal gözenekli kalır, bu da renklendirilmesine, mühürlenmesine veya gereksinimlere göre yapılabilecek başka bir işlem yapılması gerekiyorsa yapılmasına izin verir.

Eloksal Proses Çeşitleri

Üç tür eloksal işlemi vardır:

Kromik Asit Eloksal (Tip I)

Bu tipte alüminyum bir kromik asit banyosuna daldırılır ve çözeltiden bir elektrik akımı geçirilir. Kromik asitle oluşturulan eloksal tabakası üç tip arasında en incesi olmasına rağmen, uygun şekilde kapatıldığı takdirde metal korozyona karşı eşit derecede iyi bir korumaya sahiptir. Kromik asit eloksal boyandığında daha az renk emer ve bu nedenle bu tür estetiğin birincil öneme sahip olduğu bu tür uygulamalarda önerilmez. Metalik parçanın siyah renge boyanması isteniyorsa kromik asit sıcaklığının yükseltilmesi gerekir.

Sülfürik Asit Eloksal (Tip II)

Bu en yaygın anotlama türüdür. Bu tipte alüminyum kromik asit banyosu yerine sülfürik asit banyosuna daldırılır ve çözeltiden elektrik akımı geçirilir. Bu eloksal türü, kromik asit eloksalına kıyasla daha kalın katmanlar oluşturarak aşınma dahil çeşitli aşınma biçimlerine karşı daha iyi direnç sağlar. Ayrıca, sülfürik asit eloksal, oksit tabakasında daha derin gözenekler oluşturarak metal parçaya daha fazla boya emilmesini sağlar ve böylece kromik asit eloksaldan daha fazla renk alternatifi sunar.

Sert kaplama Eloksal (Tip III)

Sert kaplama eloksal, adından da anlaşılacağı gibi çok sert, yoğun ve nispeten kalın bir kaplama üretir. Bu eloksal türü, süper sert bir yüzeyin gerekli olduğu bu tür uygulamalarda kullanılır. Sert kaplama eloksal işlemi Sülfürik asit eloksalına benzer, ancak bu tür eloksalda oksit tabakaları üretmek için daha yüksek voltaj ve düşük sıcaklıklar uygulanır. Sert kaplama eloksal tercih edilir Dayanıklı tabakası nedeniyle bir metalin korozif veya yorucu ortama maruz kaldığı yerlerde. Ayrıca, gelişmiş elektrik yalıtımının birincil endişe kaynağı olduğu yerlerde de uygulama alanı bulur.

Alüminyum parçalar için daha fazla yüzey kaplaması vardır, örneğin siyah nikel elektrokaplama, şeffaf eloksal alümi̇nyum, pwoder döküm alüminyum, boyama yüzey kaplaması vb.

Alüminyum Siyah Eloksal İşlemi

Siyah eloksal alüminyum işlemi, alüminyum yüzeyinde oluşan oksit tabakasının bir sonucu olarak korozyon direnci, aşınma direnci ve bitmiş ürünlerin görünümü gibi belirli yararlı özellikleri geliştirir. Bu işlem, alüminyum yüzeyinin dayanıklı bir oksit tabakasına dönüştürüldüğü elektrolitik yapıdadır. Bu, eloksallama ve ardından alüminyumun boyanması ve ardından rengin kaplamanın gözenekleri içinde sızdırmaz hale getirilmesiyle elde edilir.

Siyah anodize alüminyum, üstün bir görünümle birlikte güçlü performans özellikleri taşır. Eloksallı alüminyum iyileştirilmiş ve geliştirilmiş aşınma ve korozyon direncine sahipken, siyah eloksallı alüminyum ışığı emerek ve ısıyı çok verimli bir şekilde yayarak ek termal stabilite niteliklerine sahiptir.

İşlem, önce alüminyum parçanın yüzeyinin temizlenmesi, ardından normal eloksal işlemine tabi tutulması ve daha sonra yarı gözenekli bir alüminyum oksit tabakası ile siyaha boyanmasından oluşur. Bu işlem aşağıdaki ana adımları içerir:

1. Yüzey Hazırlığı

Eloksal tabakasının düzgün yapışmasını sağlamak için eloksal işlemine başlamadan önce alüminyum yüzey tamamen temizlenir

Bu hazırlık tipik olarak şu üç adımla gerçekleştirilir:

a) Yağ giderme işlemi

Bu adımda gres, yağ ve diğer kirleri gidermek için solventler ve alkali temizleyiciler kullanılır.

b) Aşındırma işlemi

Alüminyum, doğal oksit tabakasını ve varsa safsızlıkları gidermek için bir sodyum hidroksit çözeltisine daldırılarak yüzeye mat bir görünüm kazandırılır.

c) Dumansızlaştırma işlemi

Aşındırma sırasında oluşan kalıntıların ve islerin genellikle nitrik asit gibi bir asit çözeltisi kullanılarak giderilmesi.

2. Eloksallama Süreci

Genellikle temizleme işlemi bittikten sonra alüminyum parçanın dış katmanına eloksal işlemi uygulanır. Eloksal döngüsü için sülfürik asit içeren asidik bir elektrolitik banyo kullanılır ve alüminyum parça bu banyoya konur. Uygulamaya ve ihtiyaca bağlı olarak kromik asit veya fosforik asit de elektrolit olarak kullanılabilir. Alüminyum parça anot gibi davranarak doğru akım uygulandığında, elektrolitten gelen oksijen parçacıkları atomik seviyede alüminyum molekülleri ile birleşir ve alüminyum oksit oluşur. Oksit tabakasının kalınlığı ve özellikleri, akım kalınlığı, sıcaklık ve zaman dahil olmak üzere eloksal koşullarına bağlıdır.

3. Siyah Eloksal (renklendirme)

Alüminyum parça anodize edildikten sonra yarı gözenekli bir yüzey yapısına sahip olacaktır. Yüzey yapısındaki bu gözenekler siyah boyayı depolamak için kullanılır. Bununla birlikte, koyu tonu elde etmek için, anodize alüminyum bir renklendirme işlemine tabi tutulur. Bununla birlikte, ideal renk tutturmayı gerçekleştirmek için en az 25 mikron veya daha fazla kalınlık öngörülmektedir. Siyah anodizasyon elde etmek için üç temel yöntem vardır.

Organik Boyama Prosesi: Bu yöntemde gözenekli anodize tabaka organik boyalar kullanılarak boyanır. Bu teknik, boyaların önce ılık suda çözülmesini ve daha sonra renk banyosuna eklenmesini içerir. Anodize edilmiş alüminyum renk banyosuna yerleştirilir, bu konumda renkler anodize tabakanın gözeneklerine girer. Rengin tutulması gözenek boyutuna ve renklendirme koşullarına bağlıdır. Siyah renklendirme, daha açık tonlara kıyasla ekstra renklendirme süresi gerektirir. Ancak, organik renklendirme tekniği ile renklendirilen metalik parçaların açık havada kullanılması önerilmez.

İnorganik Boyama Prosesi: İnorganik olan pigmentler suda çözünür hale getirilemez. Bununla birlikte, inorganik pigmentler mükemmel ışık haslığına sahip kaplamalar üretir. Yaygın inorganik siyah boyalar kobalt veya nikel tuzlarını içerir. Siyah eloksal elde etmek için, kobalt sülfürün inorganik tuzları ile parçalar üretilebilir.

Elektrolitik Boyama Prosesi: Bu strateji, ikincil bir elektroliz işleminde metal tuzlarının (kobalt veya nikel gibi) kullanılmasını içerir. Alttaki eloksal adımından sonra, parça metalik bir tuz banyosuna batırılır ve metali gözeneklere biriktirmek için alternatif bir akım (AC) uygulanır, böylece koyu bir ton elde edilir. Genel olarak, Standart eloksal işleminden sonra alüminyum parça, metal tuzları içeren başka bir elektroliz banyosuna yerleştirilir. Bu banyoda anodik katman katot görevi görür ve paslanmaz çelikten yapılmış bir elektrot banyoya yerleştirilir. Metal tuzları daha sonra alternatif akım (AC) uygulandığında gözeneklerin diplerinde birikir

4. Sızdırmazlık

Renklendirmeden sonra, eloksal tabakasının gözenekleri dayanıklılığı artırmak, renk sızmasını önlemek ve rengi hapsetmek için kapatılır. Sızdırmazlık kaplamayı sertleştirir ve rengin dışarı akmasını ve solmasını önler. Maksimum renk dayanıklılığı elde etmek için uygun sızdırmazlık şarttır. Sızdırmazlık yöntemleri arasında sıcak su sızdırmazlığı, nikel asetat sızdırmazlığı ve buhar sızdırmazlığı bulunmaktadır.

Sıcak Su Yalıtımı: Bu yöntem, alüminyum oksidi hidratlayan ve ardından gözenekleri kapatan kaynar deiyonize suya daldırmadan oluşur.

Nikel Asetat Sızdırmazlık: Bu yöntem, ek korozyon direnci sağlayan bir nikel asetat çözeltisine daldırmadan oluşur.

Buharlı Sızdırmazlık: Bu yöntem, sıcak su sızdırmazlığına benzer sonuçlar elde etmek için buhara maruz bırakmayı içerir.

5. Son Muayene ve Bitirme

Eloksallanmış ve mühürlenmiş parçalar daha sonra homojenlik, renk tutarlılığı ve yüzey kalitesi açısından incelenir. Parçaları ileride kullanıma hazırlamak için durulama ve kurutma gibi son işlem adımları tamamlanır.

Avantajlar

Siyah eloksal alüminyum, çeşitli endüstrilerde popüler bir seçim haline getiren birçok önemli avantaj sunar. İşte ayrıntılı avantajlar:

1. Korozyon Direnci iyileştirmesi

Alüminyumun eloksallanması, korozif ortamlarda korumasını artırır. Eloksal sistemi, altta yatan metal alt tabakayı, pas ve parçalanmanın nedeni olabilecek nem ve tuz gibi doğal bileşenlere açıklıktan koruyan kalın bir oksit tabakası oluşturur. Özellikle siyah eloksal, çoğu zaman korozyona karşı yüksek korumanın düşünülmesi gereken son derece büyük bir değişken olduğu denizcilik ve havacılık uygulamalarında kullanılır.

2. Geliştirilmiş Estetik Çekicilik

Siyah anodize alüminyum, tüketici ürünleri, mühendislik bileşenleri ve otomobil parçaları için son derece çekici olan pürüzsüz ve tek tip bir görünüm verir. Bu, kozmetik ve dekoratif öğeler için çekici bir mat koyu kaplama sağlar. Düşük maliyetle lüks, toz boya kaplamalı bir son işlem sunar. Siyah finisaj büyük partilerde tutarlı bir şekilde elde edilebilir ve yüksek kaliteli bir görünüm ve his sağlar.

3. Artırılmış Yüzey Sertliği

Eloksal sistemi temel olarak alüminyum parçaların yüzey sertliğini artırır. Bu da metali aşınmaya ve kazınmaya karşı daha dayanıklı hale getirerek yüksek sürtünme koşullarında kullanılan parçaların ömrünü uzatır. Örneğin, siyah anodize alüminyum normalde bisiklet parçalarında, kamera donanımlarında ve sertliğin büyük önem taşıdığı cihazlarda kullanılır.

4. Daha İyi Isı Yalıtımı

Anodize alüminyum, anodize olmayan alüminyuma kıyasla daha iyi termal koruma özelliklerine sahiptir. Isı dağılımının kritik olduğu uygulamalarda, örneğin elektronik aletler için ısı alıcılarında bu büyük fayda sağlar.

5. Elektrik İzolasyonu

Alüminyum yüzeydeki anodize katman, elektrik iletkenliğinden kaçınmanın gerekli olduğu elektronik ve elektrik uygulamalarında yardımcı olabilecek bir elektrik yalıtkanı gibi davranır. Bu da daha güvenli ve daha güvenilir elektronik cihazların üretilmesine yardımcı olabilir.

6. Çevre Dostu ve Toksik Olmayan

Eloksal sistemi güvenli olmayan kimyasal maddeler içermez ve zararlı olmayan sabit bir oksit tabakası üretir. Bu nedenle siyah anodize alüminyum, tencere ve klinik aletler gibi gıda ve klinik uygulamaların önemli kullanımları için uygun hale gelir

7. Yapıştırıcılar ve Boyalar için Geliştirilmiş Yapışma

Alüminyum yüzeydeki anodize tabakanın geçirgen yapısı, boyaların, renklerin ve yapıştırıcıların daha iyi kavranmasını sağlar. Bu, siyah anodize alüminyuma uygulanan herhangi bir ekstra kaplama veya son işlemin daha iyi yapışacağı ve uzun ömürlü olacağı anlamına gelir.

8. UV Direnci

Siyah anodize katman, parlak (UV) radyasyona karşı mükemmel koruma sağlar, bu da alüminyumun uzun süre güneş ışığına maruz kaldığında bozulmasını önler. Bu da onu kompozisyon tasarımları ve açık hava mobilyaları dahil olmak üzere dış mekan uygulamaları için ideal hale getirir.

9. Hafif ve Güçlü

Eloksal, alüminyuma önemli bir ağırlık katmaz ve temel hafiflik özelliklerini korur. Bu, performans ve verimlilik için ağırlığı azaltmanın temel bir gereklilik olduğu havacılık ve otomotiv gibi endüstriler için kritik öneme sahiptir.

10. Maliyet Etkin

Eloksal sistemi, diğer kaplama sistemleriyle karşılaştırıldığında mali açıdan biraz daha anlayışlıdır. Siyah anodize alüminyumun sağlamlığı ve son derece düşük destek önkoşulları, daha düşük uzun mesafe maliyetleri ortaya çıkarır.

Sınırlamalar

Alüminyumun siyah eloksallanması birçok avantaj sunarken, bazı kısıtlamalara da sahiptir.

1. Kalınlık Kontrolü

Eloksal tabakasının kalınlığının kontrol edilmesi en önemli husustur. Bir katmanın çok ince olması durumunda yeterli koruma veya renk vermeyebilirken, çok kalın bir katman kırılgan hale gelebilir ve kırılmaya meyilli olabilir. Eloksal sistemi alüminyum parçaların yorulma mukavemetini azaltabilir. Eloksal tabakasının sert ve kırılgan yapısı, döngüsel yükleme koşulları altında büyüyen mikro çatlaklara yol açabilir.

2. Kimyasal Direnç

Eloksalın korozyon ve aşınmaya karşı koruma sağlamasına rağmen, eloksal tabakası belirli sentetik ve kimyasal bileşiklere maruz kalabilir ve bu da eloksal tabakasını bozabilir ve sonrasında kırılmaya neden olabilir.

3. Renk Solması

Zaman içinde, özellikle UV ışığına maruz kaldığında, eloksalda kullanılan siyah renk solabilir ve bulanıklaşabilir, dolayısıyla bitmiş ürünün şık görünümünü azaltabilir.

Siyah eloksal alüminyum parça uygulamaları

Siyah anodize alüminyum geliştirilmiş mukavemeti, dayanıklılığı, korozyon direnci ve güzel görünümü nedeniyle genellikle farklı işletmelerde kullanılmaktadır. Başlıca uygulama alanları şunlardır:

1. Elektronik Ekipman

Elektronik endüstrisinde, sağlamlığın ve pürüzsüz bir yetkin görünümün önemli olduğu PC'ler, cep telefonları ve ses donanımı gibi elektronik cihazların muhafazaları için düzenli olarak kullanılır.

2. Otomotiv Endüstrisi

Otomotiv sektöründe siyah anodize alüminyum, aşınma ve korozyona karşı koruması nedeniyle trim, jant ve iç parçalar gibi parçalarda uygulama alanı bulmuştur.

3.Mimarlık

Siyah eloksallı alüminyum, yapı ve inşaat endüstrisinde pencere çerçeveleri, perde duvarlar ve dekoratif paneller için kullanılır ve şık bir görünüme yapısal bütünlük katar.

4. Havacılık ve Uzay Sanayi

Aviyonik sektörü bu malzemenin önemli müşterilerinden biridir. Siyah anodize alüminyum, hafifliği, yüksek mukavemeti ve korozyona karşı koruması nedeniyle aero uçak parçalarında kullanılmaktadır.

5. Tüketici Ürünleri

Siyah eloksallı alüminyum, muhteşem görünüm ve sağlamlık karışımının bir sonucu olarak mutfak aparatları, dış mekan malzemeleri ve cihazlar gibi çok sayıda müşteri ürününde uygulamalarını izler.

6. Medikal Sanayi

Siyah anodize alüminyum, sterilite ve düzenliliği sürdürmek için önemli olan reaktif olmayan yüzeyi nedeniyle klinik alanda çeşitli aletler ve araçlar için kullanılır.

7. Denizcilik Uygulamaları

Korozyona karşı artan direnç anodize dökme alüminyum tuzlu suya maruz kalan parça ve bağlantı elemanlarında yaygın olarak kullanıldığı deniz koşulları için uygulanmasını makul kılar.

Sonuç

Siyah eloksal alüminyum, kontrollü bir iklimde gerçekleştirilen elektrokimyasal bir tepki yoluyla alüminyumu siyaha boyayan bir döngüdür. Bu, aşınmaya dayanıklı, erozyona dayanıklı, iklime dayanıklı ve sağlam olan çekici bir koyu mat kaplama sağlar. Eloksal oksit tabakası aynı şekilde alüminyumun sertliğini daha da geliştirerek siyah eloksalın çok çeşitli otomobil, havacılık, bileşim, modern ve müşteri uygulamaları için ideal olmasını sağlar.