Anodisering af aluminium er en elektrokemisk proces, der producerer en slidbestandig, korrosionsbestandig aluminiumoxidbelægning på overfladen af aluminiumsdele. Aluminiumanodisering er en elektrolytisk proces, der udføres i en elektrolyt, såsom fortyndet svovlsyre. Strøm ledes gennem delen, hvilket får negativt ladede oxygenioner i elektrolytten til at blive tiltrukket af positivt ladede aluminiumatomer skabt på metaloverfladen. Oxyanionerne reagerer med aluminiumkationerne og danner et stærkt vedhæftende aluminiumoxidlag. Der er tre forskellige anodiseringsprocesser: Type I (kromsyreanodisering), type II (svovlsyreanodisering) og type III (hård belægningsanodisering). Anodiseringsprocessen kan anvendes til en lang række materialer, men det vigtigste og mest anvendte materiale er aluminium. Andre mindre almindelige typer er magnesium anodisering og titanium anodisering.
Anodisering er en porøs struktur, der vokser fra basisaluminium og absorberer farvede farvestoffer meget godt. AN-Prototype bruger standard organiske farvestoffer til sort, blå, rød, guld og små partier af grøn og grå til at skabe anodiserede aluminiumsdele i enhver farve givet dit strømaftagernummer. Forsegling er påkrævet efter enhver farvet anodisering for at bevare farven.
Anodiseret aluminium er et glimrende valg, når du har brug for aluminiumsprototyper eller lavvolumen aluminiumsdele med overlegne mekaniske egenskaber og professionelt æstetisk design. Anodiseringsprocessen danner et lag af oxid på metaldele, som effektivt forbedrer korrosionsbestandigheden, forbedrer også den visuelle kvalitet og beskytter overfladen mod ridser.
Hvad er formålet med anodisering af aluminium?
Formålet med anodisering af aluminium er at øge dets slid- og korrosionsbestandighed. Aluminium er et populært metal, der bruges til at lave alt fra elektronik til bildele, fordi det er stærkt og let. Aluminium er dog også meget modtageligt for korrosion og slid, når miljøets korrosionspotentiale øges, såsom udsættelse for havvand og andre ekstreme forhold. For at forhindre dette anodiserer producenter ofte metallet, hvilket skaber et tyndt oxidlag, der beskytter mod korrosion og slid.
Hvor bruges anodiseret aluminium?
Anodiseret aluminium er velegnet overalt, hvor aluminiumskomponenter kan blive udsat for korrosive eller slidbestandige applikationer, såsom bildele, cykler og udendørsprodukter. Anodiseret aluminium kan let farves for en ridsefast farvet finish. Derfor bruges det i mange forbrugerprodukter for at forbedre deres udseende og øge deres holdbarhed. For eksempel bruger kabinettet til Apple-mobiltelefonen en anodisk oxidationsproces. Anodisering gør også aluminium til en isolator, fordi oxidbelægningen ikke leder elektricitet.
Overfladebehandling før anodisering af aluminium
Aluminiumsdele rengøres inden anodisering. Dette er vigtigt for at fjerne urenheder, der kan hindre processen. Der anvendes mekaniske efterbehandlingsteknikker, hvor det er nødvendigt. Ætseprocessen alene er ikke nok til at rette eksisterende overfladefejl på aluminiumsdele, såsom ridser og buler. Hvis disse mærker er tydelige på overfladen af aluminiumsdelen, kan du ønske at bruge mekaniske efterbehandlingsteknikker såsom slibning, polering og sandblæsning.
Vær forsigtig med din emballage. Før du sender dele til anodisering, skal du sørge for at pakke dem bulesikre og godt polstrede. Undgå også at påføre tape direkte på overfladen af den aluminiumsdel, der skal anodiseres. Sørg for, at dine dele er ordentligt rengjorte og affedtet. Pas på urensede spåner på blinde huller, fingeraftryk på overflader (undgå at håndtere dele med bare hænder!) og olierester fra fremstillingsprocessen.
Sådan anodiseres aluminiumsdele?
Arbejdsprincippet for anodiserede aluminiumsdele involverer at inducere oxidation af aluminiumet ved at nedsænke aluminiumsdelen i en ledende sur elektrolytopløsning, som frigiver oxygenioner. Denne metode bruger en anodisk film til æstetisk effekt. For at få en bedre forståelse af processen med anodisering af aluminiumsdele er der 4 hovedtrin involveret:
Trin 1: Forbehandling
Forbehandlingsprocessen involverer opnåelse af en synlig overfladefinish og et rent emne.
Rensning: Forbehandlingsrengøring er vigtig for at fjerne fedt, olie og andre urenheder fra tidligere fremstillingsprocesser såsom ekstrudering eller CNC aluminium bearbejdning for at undgå urenheder og uoverensstemmelser i den færdige del.
Ætsning: Overfladefinishen af delen før anodisering er vigtig, da det vil bestemme kvaliteten af det endelige resultat. Ætsning kan bruges til at justere den ønskede overfladefinish og korrigere mindre ufuldkommenheder på overfladen som forberedelse til anodisering.
Trin 2: Anodisering
Efter at overfladen er klargjort, gennemgår delen et anodiseringstrin, der dyppes i et bad med svovlsyreelektrolytopløsning (dette kan variere afhængigt af den valgte anodiseringsproces). Elektrolytopløsning indeholder mange positive og negative ioner og er en ledende opløsning.
Positive ioner tiltrækkes af den negative plade, og negative ioner tiltrækkes af den positive plade. Strømmen i kredsløbet forårsager det. Negative ioner tiltrækker aluminiumsdelen, den positive elektrode. Aluminiumsdele vil blive brugt som anoder.
Samtidig er en katode installeret i cellen, der tillader strømmen at passere aktivt gennem systemet og inducere frigivelsen af oxygenioner i den elektrolytiske opløsning. Denne proces vil skabe aluminiumoxid i substratet, også kendt som et barrierelag. Men den er mere ru end aluminiumsoverfladen.
Trin 3: Farvelægning
Den anodiske belægning dannet på overfladelaget er porøs på grund af dens struktur, som tilføjer farve til delen. Forskellige metoder til at tilføje farve til anodiserede dele omfatter dypning af dem i farvestoffer eller opløste metalsalte. Processen kan opnå sort, blå, lilla, rød, guld, gul og andre finish.
Trin 4: Forsegl
For at forsegle den porøse overflade skabt under anodiseringsprocessen og give en ensartet overflade, skal delen gennemgå et sidste trin, hvor den nedsænkes i en nikkelacetatopløsning. Forsegling sikrer langvarig farve og forhindrer yderligere korrosion af anodiserede dele.
Forskellige typer anodisering af aluminiumsprocesser
Der er tre hovedtyper af anodisering processer for aluminiumsdele, hvilket fører til de forskellige finish og udseende, vi ser.
Type I kromatanodisering
Type I chromsyreanodisering bruger en chromsyreopløsning til at danne en tynd belægning (0.5 til 2.5 mikron) på aluminiumsdele. Kromatanodisering giver den tyndeste belægning og den mindste farveabsorption af de tre hovedanodiseringstyper. Selvom belægningen er relativt tynd, beskytter den aluminiumsdele mod korrosion og er et effektivt første lag til pulverlakerede eller malede overflader.
Type II svovlsyreanodisering
Type II anodisering er den mest almindelige metode til anodisering af aluminiumsdele. Den producerer anodiserede lag fra 2.5 til 25 mikron. Processens porøse natur er ideel til farveabsorption. Type II er ikke egnet til aluminiumsdele med snævre tolerancer.
Type III hård anodisering (hård anodisering)
Type III hård anodisering udføres også i en svovlsyreopløsning. Imidlertid er den resulterende belægning tykkere og tættere end almindelig svovlsyreanodisering. Belægninger på type III aluminiumoxid er ret hårde, og forskelle i tykkelsen af den hårde belægning kan ændre overfladens udseende af substratet. Det bruges i barske applikationer, der kræver fremragende slid- og korrosionsbestandighed, såsom medicinsk udstyr osv.
Hvilken type anodisering er den rigtige for dig?
Det er ikke let at vælge den bedst egnede type anodisering og forstå, hvordan anodisering fungerer. Du bør vælge en anodiseringsproces baseret på de forskellige anvendelser for dine aluminiumsdele. En kvalificeret hurtig fremstillingsvirksomhed kan rådgive om, hvilken type anodisering der passer bedst til dit projekt. Du kan vælge de bedste anodiserede aluminiumsdele ved at sammenligne forskellige typer anodisering.
Type 1 anodisering har specifikke egenskaber såsom god korrosionsbestandighed og bruger kromsyre til at danne et tyndt lag på overfladen af aluminiumsdele. Type 1 er til flykomponenter.
Type II anodisering bruges primært til de fleste applikationer. Type II bruger svovlsyre i stedet for chromsyre til at skabe et tykt anodiseret lag på delen. Type II har moderat slidstyrke og bruger svovlsyre til at danne et tykkere lag på overfladen af aluminiumsdelen.
Type III anodisering er bedst til dele, der kan modstå kemisk eksponering og høje temperaturer. Type III har de samme egenskaber som type II, men med nogle forskelle i udfald. Type III producerer et lag af korrosion, der bruges til at skabe stærke aluminiumsdele.
Fordele ved anodiserede aluminiumsdele
Der er mange fordele ved at anodisere aluminiumsdele, her er nogle grunde til, hvorfor du måske vil:
Æstetik – Anodiserede dele tilføjer et strejf af elegance og forbedrer delens overordnede overfladefinish og visuelle appel.
Holdbarhed - Hele processen med anodisering forbedrer delens overordnede korrosions- og slidstyrke, hvilket i høj grad bidrager til at forlænge aluminiumsdelens levetid.
Nem vedligeholdelse – Korrosions- og slidstyrken af anodiseret aluminium gør dele mindre tilbøjelige til buler og slid.
Farvestabilitet – I modsætning til andre pletteringsmetoder, der anvendes i industrien, vil anodiserede dele ikke flage på grund af deres tætte struktur.
Økonomisk – Aluminiumanodisering er billig og giver mulighed for en ønskelig finish og imponerende overfladeegenskaber.
Isolerende egenskaber – Det ydre anodiserede lag af anodiserede aluminiumsdele er isolerende og har lav elektrisk ledningsevne. Dette er en stor grund til, at aluminium er valgt til anodiserede dele.
Anodiseret aluminium design tips og overvejelser
Størrelseskompensation
Husk, at du bliver nødt til at kompensere for anodiseringstykkelse, når du opnår endelige deldimensioner og funktionstolerancetildelinger.
Krav til hårdhed
Bemærk din applikation og dens krav til trækstyrke for at forstå den hårdhed, du skal opnå i dit deldesign.
Farvematchning
Administrer dine forventninger, når du indstiller din ønskede farve, da forskellige metaller og legeringer reagerer med forskellige pletforbindelser og farveparametre.
Kombinationsmaling
Anodiserede dele kan også gennemgå sekundære belægningsprocesser såsom maling og teflon-dypning for yderligere at forbedre deres korrosionsbestandighed og strukturelle integritet.
Ledningsevne
Test for ledningsevne er en nem måde at kontrollere anodiseringen af aluminiumsdele. Det kan kontrollere ledningsevnen af en overflade ved hjælp af et digitalt multimeter. Anodelaget kan være en god isolator og kan i nogle områder belægges med en klar kemisk omdannelsesbelægning.
Anvendelser af anodiseret aluminium
Anodiserede aluminiumsdele har fremragende ydeevne i mekaniske og æstetiske egenskaber og bruges i næsten alle samfundslag:
- Luftfart
- Forsvarsindustrien
- Medicinsk industri
- Bilindustri
- Forbrugerelektronikprodukter
- Achitechive
- Prototyping og produktudvikling
- Husholdningsartikler mv.
Konklusion
Anodisering er en vigtig proces i fremstillingen af aluminiumsdele, der involverer nedsænkning af aluminiumsdele i elektrolytiske opløsninger og kemiske bade. Det er meget udbredt i mange industrier og bevist at hjælpe med at give en sikker livsstil. Omkostningerne og kompleksiteten af processen varierer, men det sikrer dig et bedre slutprodukt af høj kvalitet.
Hos AN-Prototype leverer vi professionelle aluminiumanodiseringstjenester, der giver dig den bedste værdi gennem håndværk af høj kvalitet, hurtige ekspeditionstider og konkurrencedygtige priser. Hvis du har tilbud eller projekter at gennemgå, er du velkommen til at kontakte os.