Η ανοδίωση αλουμινίου (επεξεργασία ανοδίωσης) είναι μια επιφανειακή επεξεργασία που πραγματοποιείται για την προστασία των εγγενών ιδιοτήτων των υλικών αλουμινίου. Η εφαρμογή του είναι πολύ εκτεταμένη και μπορούμε να πούμε ότι σχεδόν όλα τα βιομηχανικά προϊόντα αλουμινίου το χρησιμοποιούν. Ας ρίξουμε μια ματιά στα χαρακτηριστικά, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του ανοδιωμένου αλουμινίου.
Χαρακτηριστικά της ανοδίωσης αλουμινίου (επεξεργασία ανοδίωσης)
Η ανοδίωση αλουμινίου είναι μια διαδικασία τεχνητής παραγωγής ενός φιλμ οξειδίου στην επιφάνεια του αλουμινίου.
Σε γενικές γραμμές, το αλουμίνιο θεωρείται ως ένα μέταλλο που δεν είναι επιρρεπές στη σκουριά, αλλά στην πραγματικότητα, το ίδιο το αλουμίνιο έχει υψηλή τάση να ιονίζεται και έχει την ιδιότητα να αντιδρά εύκολα με διάφορες χημικές ουσίες όπως το νερό και το οξυγόνο. Επομένως, αφού έρθει σε επαφή με τον αέρα, θα συνδυαστεί με στοιχεία οξυγόνου στον αέρα για να παράγει ένα λεπτό φιλμ οξειδίου που ονομάζεται αλουμίνα (AL2O3), γνωστό και ως βωξίτης, το οποίο χαρακτηρίζεται από πολύ σταθερές χημικές ιδιότητες. Ως εκ τούτου, όχι μόνο έχει αντιοξειδωτικές ιδιότητες, αλλά επίσης αντιστέκεται στη διάβρωση από υγρά και όξινες ουσίες, καθιστώντας λιγότερο πιθανό να προκαλέσει άλλες χημικές αντιδράσεις. Επομένως, ακόμη και χωρίς ειδική επεξεργασία, το στρώμα μεμβράνης οξειδίου στην επιφάνεια αλουμινίου έχει την ιδιότητα να προστατεύει το εσωτερικό από τη διάβρωση. Γι' αυτό το αλουμίνιο θεωρείται μη σκουριασμένο μέταλλο. Επομένως, τα μέταλλα με εσωτερικές ιδιότητες που προστατεύονται από φυσικές μεμβράνες στην επιφάνεια ονομάζονται ανενεργές καταστάσεις. Ωστόσο, αυτό το φυσικό φιλμ οξειδίου είναι μόνο περίπου 2 nm, πολύ λεπτό και ακόμη και μικρές γρατσουνιές μπορούν να εκθέσουν το εσωτερικό υπόστρωμα. Επομένως, δεν μπορεί να αναμένεται να έχει καλή αντιδιαβρωτική δράση. Επομένως, το αλουμίνιο υποβάλλεται σε ηλεκτρολυτική επεξεργασία για να παραχθεί τεχνητά ένα παχύτερο φιλμ οξειδίου, το οποίο είναι γνωστό ως ανοδίωση αλουμινίου. Εκτός από το θειικό οξύ και το χρωμικό οξύ, το αλουμίνιο μπορεί επίσης να βυθιστεί σε όξινα υδατικά διαλύματα όπως το φωσφορικό οξύ και το οξαλικό οξύ. Το αλουμίνιο τοποθετείται στην πλευρά της ανόδου (θετικό ηλεκτρόδιο) για ηλεκτρόλυση και λόγω της αντίδρασης οξείδωσης που συμβαίνει στην άνοδο, θα σχηματιστεί ένα φιλμ οξειδίου στην επιφάνεια του αλουμινίου. Έτσι, αυτή η επεξεργασία είναι επίσης γνωστή ως επεξεργασία ανοδίωσης αλουμινίου. Γνωστή και ως θεραπεία ανοδίωσης. Το πάχος του φιλμ οξειδίου που παράγεται από την ανοδίωση αλουμινίου είναι μεταξύ 5 και 70 μ m, με δομή σαν κυψέλη και μικρές οπές διατεταγμένες σε κανονικό σχέδιο στο κέντρο της εξαγωνικής μονάδας. Ένα άλλο χαρακτηριστικό της ανοδίωσης αλουμινίου είναι ότι το οξειδωμένο τεμάχιο εργασίας περιλαμβάνει ένα τμήμα λεπτής μεμβράνης που αυξάνεται προς τα έξω από την επιφάνεια του υλικού βάσης, καθώς και ένα τμήμα που διεισδύει προς τα μέσα από την επιφάνεια του υλικού βάσης. Επομένως, κατά την ανοδίωση των εξαρτημάτων μετά την ανοδίωση, το στρώμα οξειδίου του αλουμινίου πρέπει να αποκολληθεί μία φορά για να μειωθεί το πάχος του υποστρώματος και να γίνει πιο λεπτό. Λόγω της δευτερεύουσας ανοδίωσης, το φιλμ θα αυξηθεί περαιτέρω προς τα έξω και οι εξωτερικές διαστάσεις του προϊόντος θα αλλάξουν επίσης. Για παράδειγμα, στην τυπική ανοδίωση λευκού αλουμινίου, επειδή το πάχος του φιλμ της ανοδίωσης αλουμινίου είναι περίπου 10 μ m, το μέγεθος της επιφάνειας μπορεί να αυξηθεί προς τα έξω κατά περίπου 5 μ m μετά την ανοδίωση αλουμινίου. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι σε οπές σακούλας, όπως τρύπες βιδών χωρίς διείσδυση, ακόμη και αν γίνει εκ των προτέρων επεξεργασία απολίπανσης, το λάδι κοπής μπορεί να παραμείνει στις οπές και μερικές φορές αυτά τα διαλύματα μπορεί να εκτοξευθούν κατά την ανοδίωση αλουμινίου. Σε τρύπες σε σχήμα σακούλας, όπως μη διαμπερείς οπές με σπείρωμα, ακόμα κι αν γίνει εκ των προτέρων επεξεργασία απολίπανσης, το λάδι κοπής μπορεί να παραμείνει στην οπή. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτά τα διαλύματα μπορεί να αναβλύζουν κατά τη διάρκεια της ανοδίωσης, επομένως πρέπει να δίνεται προσοχή.
Τύποι ανοδίωσης αλουμινίου
Η ανοδίωση αλουμινίου μπορεί να ταξινομηθεί σε διάφορους τύπους με βάση το χρώμα και την επιφάνεια. Παρακάτω είναι τα τρία πιο αντιπροσωπευτικά.
Λευκή ανοδίωση αλουμινίου: Είναι η πιο κοινή μέθοδος ανοδίωσης αλουμινίου. Δεν θα φαίνεται λευκό, αλλά θα κάνει την εμφάνιση του υποστρώματος ελαφρώς θαμπή. Το πάχος του φιλμ είναι περίπου 10 μ m.
Μαύρη ανοδίωση αλουμινίου: Η ανοδίωση αλουμινίου βάφεται σε διαφορετικά χρώματα. Το βαμμένο μαύρο ονομάζεται ανοδίωση μαύρου αλουμινίου. Είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος για την ανοδίωση έγχρωμου αλουμινίου.
Ανοδίωση αλουμινίου (ματ): Εάν το υλικό υποβληθεί σε αμμοβολή πριν από την επεξεργασία ανοδίωσης αλουμινίου, θα δημιουργηθεί ένα ματ αποτέλεσμα. Έχει ιδιαίτερα υψηλές διακοσμητικές ιδιότητες στην ανοδίωση αλουμινίου και μπορεί να βαφτεί όχι μόνο σε λευκό αλλά και σε πολλαπλά χρώματα.
Τα πλεονεκτήματα της ανοδίωσης αλουμινίου
Εκτός από την πρόληψη της διάβρωσης του αλουμινίου, η ανοδίωση αλουμινίου έχει πολλά άλλα πλεονεκτήματα.
Χωρίς αποβολή: Η ανοδίωση αλουμινίου αναπτύσσεται και ενσωματώνεται ενώ διαβρώνει το υλικό βάσης. Επομένως, σε αντίθεση με την ηλεκτρολυτική επίστρωση και τον ψεκασμό, δεν υπάρχει λόγος ανησυχίας για την πτώση του στρώματος οξειδίου.
Ισχυρή αντοχή στη διάβρωση, αντοχή στην αλλαγή χρώματος και αντοχή στη διάβρωση: Το κύριο συστατικό του οξειδίου του αλουμινίου (AL2O3) είναι η αλουμίνα, η οποία έχει σταθερές χημικές ιδιότητες και δεν αντιδρά εύκολα με άλλες χημικές ουσίες. Επιπλέον, σφραγίζοντας τις οπές κηρήθρας που σχηματίζονται στο φιλμ οξειδίου, μπορεί να έχει μεγαλύτερη αντοχή στη διάβρωση. Αυτό θα αποτρέψει τον αποχρωματισμό και τη διάβρωση.
Το φιλμ οξειδίου είναι πολύ σκληρό και έχει ισχυρή αντοχή στη φθορά: το ίδιο το αλουμίνιο είναι ένα σχετικά μαλακό, εύκολο στην επεξεργασία και παραμόρφωση μέταλλο. Η σκληρότητα της επιφάνειας είναι μόνο περίπου HV20~150. Ωστόσο, λόγω του γεγονότος ότι το οξείδιο του αλουμινίου είναι μια πολύ σκληρή ουσία, η επιφανειακή σκληρότητα του αλουμινίου μετά την ανοδίωση μπορεί να αυξηθεί σε περίπου HV200-600. Ως εκ τούτου, το πλεονέκτημά του είναι η ισχυρή αντοχή στη φθορά. Ειδικά για ανοδιωμένα υλικά από σκληρό αλουμίνιο με πάχος μεμβράνης άνω των 20 μm, η σκληρότητά τους υπερβαίνει το HV400 και η επιφανειακή τους σκληρότητα μπορεί να υπερβαίνει αυτή του ανοξείδωτου χάλυβα. Επομένως, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για συρόμενα εξαρτήματα όπως άξονες.
Μπορεί να χρωματιστεί σε πολλά χρώματα και έχει όμορφη εμφάνιση: όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η λεπτή μεμβράνη που σχηματίζεται από την ανοδίωση αλουμινίου έχει τακτικά διατεταγμένους μικροπόρους. Μπορεί να προσροφήσει βαφές και μπορεί να χρωματιστεί σε διάφορα χρώματα, κάτι που είναι επίσης ένα από τα πλεονεκτήματα της ανοδίωσης αλουμινίου. Ο χρωματισμός της ανοδίωσης αλουμινίου επιτυγχάνεται με εμβάπτιση των εξαρτημάτων σε διάλυμα διαλυμένου χρωστικού παράγοντα μετά από ηλεκτρολυτική επεξεργασία και πριν από τη σφράγιση των οπών της κηρήθρας. Αυτό μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα μια όμορφη επιφάνεια με λαμπερή μεταλλική λάμψη που διαφέρει από τις επιστρώσεις, κάτι που είναι επίσης ένα από τα χαρακτηριστικά της. Επιπλέον, λόγω της υψηλής σκληρότητας της ίδιας της ανοδίωσης αλουμινίου, η όμορφη επιφάνειά του δεν καταστρέφεται εύκολα, κάτι που είναι και χαρακτηριστικό του. Ως εκ τούτου, τα προϊόντα ανοδιωμένου αλουμινίου χρησιμοποιούνται συνήθως σε τομείς που απαιτούν όμορφη εμφάνιση, όπως εξωτερικοί χώροι κτιρίων και εξωτερικοί χώροι μηχανών.
Ισχυρή μόνωση και μη αγώγιμο: Το φιλμ οξειδίου του αλουμινίου που σχηματίζεται από την ανοδίωση του αλουμινίου είναι μη αγώγιμο. Το ίδιο το αλουμίνιο έχει υψηλή αγωγιμότητα, αλλά μετά την επεξεργασία ανοδίωσης αλουμινίου, έχει μονωτικές ιδιότητες. Αντίθετα, εάν είναι επιθυμητή η αγωγιμότητα, το ανοδιωμένο στρώμα αλουμινίου μπορεί να αφαιρεθεί με κοπή ή άλλες μεθόδους για την έκθεση του υλικού βάσης.
Χαμηλή θερμική αγωγιμότητα αλλά υψηλή απαγωγή θερμότητας: Η ανοδίωση αλουμινίου έχει χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και θερμομονωτικές ιδιότητες. Από την άλλη πλευρά, το ανοδιωμένο αλουμίνιο έχει τα χαρακτηριστικά της υψηλής ακτινοβολίας (όπως η υπέρυθρη ακτινοβολία) και της υψηλής απαγωγής θερμότητας. Ως εκ τούτου, το ανοδιωμένο αλουμίνιο χρησιμοποιείται συχνά ως εξάρτημα απαγωγής θερμότητας, όπως καλοριφέρ.
Μειονεκτήματα της ανοδίωσης αλουμινίου
Αν και η ανοδίωση αλουμινίου έχει πολλά πλεονεκτήματα, έχει επίσης ορισμένα μειονεκτήματα και ζητήματα που πρέπει να σημειωθούν.
Υψηλή ευθραυστότητα, ανεπαρκής σκληρότητα: Η ανοδίωση αλουμινίου σχηματίζει ένα πολύ σκληρό λεπτό στρώμα μεμβράνης. Επομένως, η ίδια η ανοδίωση αλουμινίου έχει τα μειονεκτήματα της ανεπαρκούς σκληρότητας και της υψηλής ευθραυστότητας. Εάν η επεξεργασία διάτρησης ή κάμψης πραγματοποιηθεί μετά την επεξεργασία ανοδίωσης αλουμινίου, μπορεί να προκαλέσει ρήξη της μεμβράνης ή αποκόλληση του στρώματος ανοδίωσης αλουμινίου από τη ρωγμή. Επομένως, είναι καλύτερο να ολοκληρώσετε την επεξεργασία άλλων χαρακτηριστικών πριν από την επεξεργασία ανοδίωσης αλουμινίου, αλλά κατά την αγορά υλικών μετά την επεξεργασία και την επεξεργασία ανοδίωσης, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στο εάν το στρώμα οξειδίου είναι κατεστραμμένο.
Χαμηλή αντοχή στη θερμότητα: Λόγω της ευθραυστότητας του στρώματος ανοδιωμένου αλουμινίου, το μειονέκτημά του είναι ότι δεν αντέχει την παραμόρφωση και τη συρρίκνωση διαστολής του υλικού βάσης. Ειδικά επειδή το υπόστρωμα αλουμινίου είναι ένα υλικό που είναι επιρρεπές σε θερμική διαστολή, μπορεί να εμφανιστούν ρωγμές και ξεφλούδισμα στο στρώμα ανοδιωμένου αλουμινίου σε περιβάλλοντα με θερμοκρασίες άνω των 100 βαθμών. Αν και το ίδιο το ανοδιωμένο αλουμίνιο είναι ένα σταθερό και στιβαρό στρώμα λεπτής μεμβράνης, οι ιδιότητες του αλουμινίου του υποστρώματος το επηρεάζουν αναπόφευκτα. Λάβετε υπόψη ότι δεν είναι κατάλληλο για χρήση σε περιβάλλοντα με υψηλές θερμοκρασίες ή σημαντικές αλλαγές θερμοκρασίας.