فناوری تصفیه سطح آلیاژ آلومینیوم

هدف از عملیات سطحی کویل آلیاژ آلومینیوم حل یا بهبود عملکرد مواد از نظر مقاومت در برابر خوردگی، تزئین و عملکرد است. چگونه این مشکلات را حل کنیم؟

1، ویژگی های آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم

1) چگالی کم

چگالی آلومینیوم حدود 2.7 گرم بر سانتی متر مکعب است که تنها دومین فلز سبک در مواد ساختاری فلزی بالاتر از منیزیم است و تنها 1/3 از آهن یا مس است.

2) پلاستیسیته بالا

آلومینیوم و آلیاژهای آن شکل‌پذیری خوبی دارند و می‌توان آن‌ها را با روش‌های پردازش فشاری مانند اکستروژن، نورد یا کشش به اشکال، صفحات، فویل‌ها، لوله‌ها و سیم‌های مختلف درآورد.

3) به راحتی تقویت می شود

استحکام آلومینیوم خالص زیاد نیست، اما به راحتی از طریق آلیاژسازی و عملیات حرارتی تقویت می شود و استحکام آلیاژ آلومینیوم با استحکام بالا را می توان با فولاد آلیاژی مقایسه کرد.

4) هدایت الکتریکی خوب

رسانایی الکتریکی و حرارتی آلومینیوم پس از نقره، طلا و مس در رتبه دوم قرار دارد. اگر رسانایی نسبی مس 100 باشد، آلومینیوم 64 و آهن تنها 16 است. اگر بر اساس رسانایی فلز با همان کیفیت محاسبه شود، آلومینیوم تقریبا دو برابر مس است.

5) مقاومت در برابر خوردگی

آلومینیوم و اکسیژن میل ترکیبی بسیار بالایی دارند. در شرایط طبیعی، اکسیدهای محافظ روی سطح آلومینیوم تشکیل می شود که مقاومت به خوردگی بسیار بهتری نسبت به فولاد دارد.

6) بازیافت آسان

دمای ذوب آلومینیوم کم است، حدود 660 درجه سانتیگراد، ضایعات به راحتی بازسازی می شوند، نرخ بازیافت بسیار بالا است و مصرف انرژی برای بازیافت تنها 3 درصد از ذوب است.

7) قابل جوش است

آلیاژ آلومینیوم را می توان با روش محافظ گاز بی اثر جوش داد. پس از جوشکاری، دارای خواص مکانیکی خوب، مقاومت در برابر خوردگی خوب، ظاهر زیبا و مطابق با الزامات مصالح ساختاری است.

8) درمان سطح آسان

آلومینیوم را می توان با آندایز کردن و رنگ آمیزی تصفیه کرد. پس از درمان، دارای سختی بالا، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی و عایق الکتریکی است. از طریق پیش تصفیه شیمیایی، آبکاری الکتریکی، الکتروفورز و پاشش می تواند خواص تزئینی و حفاظتی آلومینیوم را بهبود بخشد.

2، پیش تصفیه مکانیکی سطح آلومینیوم

1) هدف از پیش تصفیه مکانیکی

ایجاد شرایط ظاهری خوب و بهبود کیفیت تکمیل سطح.

بهبود کیفیت محصول؛

کاهش تاثیر جوش؛

تولید جلوه های تزئینی؛

یک سطح تمیز بدست آورید.

2) روش های متداول پیش تصفیه مکانیکی

روش‌های پیش تصفیه مکانیکی که معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرند عبارتند از پرداخت، سندبلاست، برس زدن، نورد کردن و سایر روش‌ها. پیش تصفیه خاص مورد استفاده به نوع محصول، روش تولید، وضعیت سطح اولیه و سطح نهایی نهایی بستگی دارد.

3) اصل و عملکرد پرداخت مکانیکی

اصطکاک بین چرخ پولیش دوار با سرعت بالا و قطعه کار باعث ایجاد دمای بالا می شود که تغییر شکل پلاستیکی سطح فلز است و در نتیجه نقاط محدب و مقعر روی سطح فلز صاف می شود و در عین حال لایه اکسیدی بسیار نازک می شود. بر روی سطح فلزی که فوراً تحت اکسیداسیون اتمسفر اطراف تشکیل می شود، به طور مکرر آسیاب می شود. ، بنابراین بیشتر و بیشتر روشن می شود. عملکرد اصلی حذف سوراخ‌ها، خراش‌ها، لکه‌های خوردگی، سوراخ‌های شن، منافذ و سایر عیوب سطح روی سطح قطعه کار است. در عین حال، ناهمواری های جزئی سطح قطعه کار را بیشتر از بین می برد و باعث می شود تا جلوه آینه ای براقیت بیشتری داشته باشد.

4) اصل و عملکرد سندبلاست

از هوای فشرده تصفیه شده برای پاشیدن ماسه خشک یا سایر ذرات ساینده بر روی سطح محصولات آلومینیومی استفاده کنید تا عیوب سطحی را برطرف کرده و سطح ماسه مات یکنواختی ایجاد کند. عملکردهای اصلی: از بین بردن سوراخ ها، سرباره ریخته گری و سایر عیوب و کثیفی روی سطح قطعه کار. بهبود خواص مکانیکی آلیاژ؛ دستیابی به اثر مات سطح یکنواخت.

5) اصل و کارکرد مسواک زدن

مسواک زدن برای از بین بردن سوراخ ها، کثیفی ها و غیره روی سطح محصول به کمک چرخش چرخ مسواک است. برای طراحی آلیاژ آلومینیوم، به معنای کشیدن محصول است، هدف اصلی بازی نقش تزئینی است

6) اصل و عملکرد نور نورد

نورد عبارت است از قرار دادن قطعه کار در یک درام پر از مواد ساینده و محلول های شیمیایی. به کمک چرخش درام، قطعه کار و ماده ساینده و قطعه کار و قطعه کار با یکدیگر مالش می‌شوند تا اثر پولیش حاصل شود.

3، پیش تصفیه شیمیایی آلومینیوم

1) تعریف و نقش پیش تصفیه شیمیایی

فرآیند استفاده از محلول یا حلال شیمیایی برای پیش تصفیه سطح آلومینیوم، می تواند به طور موثر لکه های روغن، آلاینده ها و فیلم اکسید طبیعی روی سطح مواد آلومینیومی اصلی را حذف کند، به طوری که مواد آلومینیومی می توانند سطح تمیز و به طور مساوی خیس شوند.

2) جریان فرآیند مشترک پیش تصفیه شیمیایی

روش های پیش تصفیه شیمیایی رایج شامل چربی زدایی، شستشوی قلیایی، حذف خاکستر، عملیات سطحی ماسه فلوراید، شستشو با آب و روش های دیگر است. با توجه به استفاده از آلومینیوم مورد پردازش و الزامات کیفیت سطح، می توان از فرآیندهای مختلف پیش تصفیه شیمیایی استفاده کرد.

3) اصل و عملکرد چربی زدایی

روغن در محلول چربی زدایی اسیدی تحت واکنش هیدرولیز قرار می گیرد تا گلیسرول و اسیدهای چرب بالاتر مربوطه تولید کند. با کمک مقدار کمی ماده مرطوب کننده و امولسیفایر، روغن به راحتی حل می شود و اثر چربی زدایی بهبود می یابد. پس از عملیات چربی زدایی، چربی و گرد و غبار روی سطح آلومینیوم را می توان حذف کرد تا تمیز کردن قلیایی بعدی یکنواخت تر شود.

4) اصل و عملکرد شستشوی قلیایی

مواد آلومینیوم در یک محلول قلیایی قوی با هیدروکسید سدیم به عنوان جزء اصلی حکاکی می‌شوند تا بیشتر کثیفی روی سطح حذف شود، فیلم اکسید طبیعی روی سطح آلومینیوم کاملاً حذف شود و یک ماتریس فلزی خالص برای آندهای بعدی آشکار شود. درمان اکسیداسیون

5) اصل و کارکرد خاکستر زدایی

پس از تمیز کردن قلیایی، یک لایه از ترکیبات فلزی نامحلول در حمام تمیز کننده قلیایی و محصولات پاک کننده قلیایی آنها اغلب به سطح محصول چسبانده می شود و آنها یک لایه خاکستر آویزان قهوه ای مایل به خاکستری یا خاکستری مایل به سیاه هستند. هدف از حذف خاکستر حذف این لایه از خاکستر آویزان است که در لیمو نامحلول است تا از آلودگی محلول مخزن در فرآیند آندایز کردن بعدی جلوگیری شود.

6) اصل و عملکرد عملیات سطح ماسه فلوراید

درمان سطح ماسه فلوراید یک فرآیند حکاکی اسیدی است که از یون های فلوراید برای ایجاد خوردگی حفره ای بسیار یکنواخت و با چگالی بالا بر روی سطح مواد آلومینیومی استفاده می کند. هدف از بین بردن علائم اکستروژن روی سطح محصول و ایجاد یک سطح صاف است. با این حال، به دلیل مشکل جدی آلودگی محیطی در فرآیند تصفیه سطح ماسه فلوراید، دیگر به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی گیرد.

4، پرداخت (الکترو) شیمیایی و تبدیل شیمیایی آلومینیوم

1) نقش پولیش شیمیایی یا پولیش الکتروشیمیایی

پولیش شیمیایی یک روش تکمیل پیشرفته است که می تواند آثار و خراش های خفیف قالب را روی سطح محصولات آلومینیومی از بین ببرد و رگه های اصطکاکی، لایه های تغییر شکل حرارتی، لایه های اکسیدی و غیره را که ممکن است در پرداخت مکانیکی تشکیل شوند، حذف کند تا زبرها سطح تمایل به صاف بودن دارد. سطحی نزدیک به سطح آینه به دست می آید و جلوه تزئینی محصولات آلومینیومی بهبود می یابد.

2) اصل پرتاب شیمیایی

پرداخت شیمیایی برای کنترل انحلال انتخابی سطح مواد آلومینیومی است، به طوری که قسمت محدب میکروسکوپی سطح مواد آلومینیوم ترجیحاً بر روی قسمت مقعر حل می شود تا به هدف سطح صاف و روشن دست یابد. اصل پرتاب الکتروشیمیایی تخلیه نوک است و سایر پرتاب های شیمیایی مشابه هستند.

3) نقش تبدیلات شیمیایی

تبدیل شیمیایی عمدتاً برای محافظت از آلومینیوم و آلیاژهای آن در برابر خوردگی استفاده می شود. می توان از آن به طور مستقیم به عنوان پوشش یا به عنوان لایه زیرین پلیمرهای آلی استفاده کرد که نه تنها چسبندگی بین پوشش و آلومینیوم را حل می کند، بلکه مقاومت به خوردگی پوشش های پلیمری آلی را نیز بهبود می بخشد. رابطه ی جنسی.

4) اصل تبدیل شیمیایی

در محلول تصفیه شیمیایی، سطح آلومینیوم فلزی با اکسیدان شیمیایی موجود در محلول واکنش می دهد تا یک فیلم تبدیل شیمیایی تشکیل دهد. تبدیل های شیمیایی رایج به عملیات اکسیداسیون شیمیایی، تیمار کرومات، تصفیه فسفوکرومات و تبدیل شیمیایی بدون کروم تقسیم می شوند.

5) مقدمه ای بر تبدیلات شیمیایی

آلومینیوم می تواند یک فیلم اکسید شیمیایی محافظ متراکم را در آب جوش به دست آورد. این روش را عملیات اکسیداسیون شیمیایی می نامند، اما به دلیل سرعت و عملکرد تشکیل فیلم، تولید انبوه ندارد. فیلم کرومات تشکیل شده توسط تیمار کرومات مقاومت در برابر خوردگی فعلی است. بهترین پوشش تبدیل شیمیایی آلومینیوم، نه تنها معمولاً برای لایه پایین پاشش استفاده می شود، بلکه می تواند به طور مستقیم به عنوان پوشش نهایی آلیاژ آلومینیوم استفاده شود، اما نقطه ضعف آن آلودگی جدی محیطی است. تیمار فسفوکرومات می تواند لایه پایین اسپری و کروم سه ظرفیتی را برآورده کند. این غیر سمی است و در حال حاضر بیشتر در محصولات 3C استفاده می شود. تولید صنعتی فعلی تبدیل شیمیایی بدون کروم عمدتاً از درمان بدون کروم مجتمع‌های فلوئور حاوی تیتانیوم یا (و) زیرکونیوم استفاده می‌کند و درمان بدون کروم نیاز به عملیات شیمیایی دقیق دارد. پیش تصفیه، در عین حال، فیلم بدون کروم بی رنگ و شفاف است و اثر واقعی تبدیل شیمیایی را نمی توان با چشم غیر مسلح تعیین کرد، بنابراین بیشتر به فناوری قابل اعتماد و کنترل دقیق فرآیند وابسته است. به طور خلاصه، تبدیل شیمیایی که بیشتر برای محصولات 3C استفاده می شود، تیمار فسفوکرومات است.

5، آندایز کردن آلیاژ آلومینیوم

1) تعریف آندایزینگ

آنودایز کردن یک اکسیداسیون الکترولیتی است که در آن سطح آلیاژ آلومینیوم معمولاً به یک فیلم اکسید تبدیل می شود که دارای عملکردهای محافظ، تزئینی و غیره است.

2) طبقه بندی فیلم های آنودایز

فیلم اکسید به دو دسته تقسیم می شود: فیلم اکسید نوع مانع و فیلم اکسید نوع متخلخل. فیلم اکسید نوع مانع یک فیلم اکسید نازک متراکم و غیر متخلخل نزدیک به سطح فلز است. ضخامت به ولتاژ اعمال شده بستگی دارد و عموماً از 0.1um تجاوز نمی کند. فیلم اکسید متخلخل از یک لایه مانع و یک لایه متخلخل تشکیل شده است. ضخامت لایه مانع مربوط به ولتاژ اعمال شده است و ضخامت لایه متخلخل به مقدار برق عبوری بستگی دارد. رایج ترین مورد استفاده، فیلم اکسید متخلخل است.

3) ویژگی های فیلم آنودایز

آ. ساختار فیلم اکسید یک اتصال لانه زنبوری متخلخل است. تخلخل فیلم ظرفیت جذب خوبی دارد. می توان از آن به عنوان لایه زیرین لایه پوشش استفاده کرد و همچنین می تواند برای بهبود جلوه تزئینی فلز رنگ شود.

ب سختی فیلم اکسید زیاد است و سختی فیلم اکسید آندی بسیار زیاد است و سختی آن حدود 196-490HV است، زیرا سختی بالا تعیین می کند که مقاومت در برابر سایش فیلم اکسید بسیار خوب است.

ج مقاومت در برابر خوردگی فیلم اکسید، فیلم اکسید آلومینیوم در هوا و خاک بسیار پایدار است و نیروی پیوند با بستر نیز بسیار قوی است. به طور کلی، پس از اکسیداسیون، برای افزایش بیشتر مقاومت در برابر خوردگی، رنگ شده و مهر و موم یا اسپری می شود. .

د نیروی پیوند فیلم اکسید، نیروی پیوند فیلم اکسید به فلز پایه بسیار قوی است و جداسازی مکانیکی آنها دشوار است. حتی اگر لایه فیلم با فلز خم شود، فیلم همچنان پیوند خوبی با فلز پایه دارد، اما اکسیداسیون پلاستیسیته فیلم کوچک و شکنندگی آن زیاد است. هنگامی که لایه فیلم تحت بار ضربه ای زیاد و تغییر شکل خمشی قرار می گیرد، ترک هایی ایجاد می شود، بنابراین استفاده از این فیلم اکسید تحت عمل مکانیکی آسان نیست و می توان از آن به عنوان لایه زیرین لایه رنگ استفاده کرد.

ه. خواص عایق فیلم اکسید، مقاومت فیلم آنودایز آلومینیوم بالا است، رسانایی حرارتی نیز بسیار کم است، پایداری حرارتی می تواند تا 150 0 درجه باشد، و هدایت حرارتی 0.419 است. W/(mK)-1.26 W/(mK). می توان از آن به عنوان لایه دی الکتریک خازن های الکترولیتی یا لایه عایق محصولات الکتریکی استفاده کرد.

6، فرآیند تشکیل فیلم اکسید آلیاژ آلومینیوم

1) مرحله اول آندایزینگ

در مرحله تشکیل لایه غیر متخلخل، قطعه ab، ولتاژ در زمان روشن و خاموش شدن (چند ثانیه تا ده‌ها ثانیه) به شدت افزایش می‌یابد و به ولتاژ بحرانی (حداکثر مقدار ولتاژ) می‌رسد. نشان می دهد که در این زمان یک فیلم پیوسته و غیر متخلخل روی سطح آند تشکیل می شود. کف. مقاومت لایه غیر متخلخل زیاد است که مانع ضخیم شدن مداوم فیلم می شود. ضخامت لایه غیر متخلخل با ولتاژ تشکیل متناسب است و نرخ انحلال لایه اکسید در الکترولیت نسبت معکوس دارد. ضخامت حدود 0 است.01~0.1 میکرون.

2) مرحله دوم آندایزینگ

در مرحله تشکیل لایه متخلخل، بخش bc، سوراخ ها ابتدا در نازک ترین قسمت فیلم حل می شوند و الکترولیت می تواند از طریق این سوراخ ها به سطح تازه آلومینیوم برسد، واکنش الکتروشیمیایی می تواند ادامه یابد، مقاومت کاهش می یابد و با افزایش ولتاژ ولتاژ افزایش می یابد. پس از کاهش (10 تا 15 درصد از بالاترین مقدار)، یک لایه متخلخل روی غشاء ظاهر شد.

3) مرحله سوم آندایزینگ

لایه متخلخل ضخیم می شود، در بخش cd، در این زمان، ولتاژ به طور پیوسته و آهسته افزایش می یابد. در این زمان، لایه غیر متخلخل به طور مداوم در یک لایه متخلخل حل می شود و لایه های جدید غیر متخلخل در حال رشد هستند، به طوری که لایه متخلخل دائما در حال ضخیم شدن است. هنگامی که به تعادل دینامیکی با سرعت انحلال رسید، ضخامت لایه دیگر افزایش نمی یابد و واکنش باید متوقف شود.

7، فرآیند آندایزاسیون آلیاژ آلومینیوم

1) فرآیند متداول آندایزینگ

فرآیندهای متداول آندایز کردن آلیاژ آلومینیوم عبارتند از: فرآیند آندایزاسیون اسید سولفوریک، فرآیند آندایزاسیون اسید کرومیک، فرآیند آندایزاسیون اسید اگزالیک و فرآیند آندایزاسیون اسید فسفریک. رایج ترین مورد استفاده آندایزینگ اسید سولفوریک است.

2) آندایزینگ اسید سولفوریک

در حال حاضر، فرآیند آندایزینگ پرکاربرد در داخل و خارج از کشور، آندایزینگ اسید سولفوریک است. در مقایسه با روش های دیگر، مزایای زیادی در هزینه تولید، ویژگی های فیلم اکسید و عملکرد دارد. دارای هزینه کم، شفافیت فیلم خوب، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر اصطکاک است. جنس خوب، رنگ آمیزی آسان و غیره. از اسید سولفوریک رقیق به عنوان الکترولیت برای آنودایز کردن محصول استفاده می کند، ضخامت فیلم می تواند به 5 میکرومتر برسد، فیلم دارای جذب خوب، بی رنگ و شفاف، فرآیند ساده و عملکرد راحت است.

3) آندایزینگ اسید کرومیک

لایه ای که با آندایز کردن با اسید کرومیک به دست می آید، نسبتاً نازک است، فقط 2-5ام، که می تواند دقت اولیه و زبری سطح قطعه کار را حفظ کند. تخلخل کم است و رنگ آمیزی آن دشوار است و می توان از آن بدون آب بندی استفاده کرد. فیلم نرم است و مقاومت در برابر سایش ضعیفی دارد اما خاصیت ارتجاعی آن خوب است. مقاومت در برابر خوردگی قوی است و حلالیت کروم در آلومینیوم کم است، به طوری که مایع باقیمانده در سوراخ ها و شکاف ها خوردگی کمتری به اجزا دارد و برای ریخته گری و سایر قطعات ساختاری مناسب است. این فرآیند بیشتر در ارتش مورد استفاده قرار می گیرد. در عین حال می توان کیفیت قطعات را بررسی کرد و الکترولیت قهوه ای در محل ترک بیرون می ریزد که این امر واضح است.

4) آندایزینگ اسید اگزالیک

اسید اگزالیک حلالیت کمی برای فیلم اکسید آلومینیوم دارد، بنابراین تخلخل فیلم اکسید کم است و مقاومت در برابر سایش و عایق الکتریکی لایه فیلم بهتر از فیلم اسید سولفوریک است. اما هزینه اکسیداسیون اسید اگزالیک 3-5 برابر بیشتر از اسید سولفوریک است. واکنش نشان داده خواهد شد که منجر به پایداری ضعیف الکترولیت می شود. رنگ فیلم اکسید اگزالیک اسید به راحتی با شرایط فرآیند تغییر می کند و در نتیجه تفاوت رنگ در محصول ایجاد می شود، بنابراین کاربرد این فرآیند محدود است. با این حال، استفاده از اسید اگزالیک به عنوان یک افزودنی اکسیداسیون اسید سولفوریک رایج تر است.

5) آندایزینگ اسید فسفریک

لایه اکسیدی در الکترولیت اسید فسفریک بیشتر از اسید سولفوریک حل می شود، بنابراین فیلم اکسید نازک است (فقط 3 میلی متر) و اندازه منافذ بزرگ است. از آنجایی که فیلم اسید فسفریک دارای مقاومت بالایی در برابر آب است، می تواند از پیری چسب به دلیل هیدراتاسیون جلوگیری کند، به طوری که نیروی چسبندگی چسب بهتر است، بنابراین عمدتا برای درمان سطح صفحات فلزی چاپ شده و پیش تصفیه آلومینیوم استفاده می شود. اتصال قطعه کار

8، آنودایز سخت آلیاژ آلومینیوم

1) ویژگی های فیلم اکسید سخت

در مقایسه با فیلم اکسید معمولی، آنودایز سخت آلیاژ آلومینیوم دارای ویژگی های زیر است: فیلم اکسید ضخیم تر (به طور کلی کمتر از 25 میلی متر)، سختی نسبتاً بالا (بیشتر از 350HV)، مقاومت در برابر سایش بهتر، تخلخل کمتر و مقاومت در برابر شکست ولتاژ بالاتر است. و صافی سطح ممکن است کمی بدتر به نظر برسد.

2) ویژگی های فرآیند آندایزینگ سخت

هیچ تفاوت اساسی بین اصل، تجهیزات، فرآیند و تشخیص آنودایز سخت و اکسیداسیون معمولی وجود ندارد. آندایزینگ سخت به دنبال کاهش حلالیت فیلم اکسید است. ویژگی های اصلی عبارتند از:

آ. دمای مایع حمام کم است (معمولاً حدود 20 درجه و سختی زیر 5 درجه است) و فیلم اکسیدی که در دمای پایین ایجاد می شود معمولاً سختی بالایی دارد.

ب غلظت مایع حمام کم است (غلظت اسید سولفوریک معمولی 20 درصد و سختی کمتر از 15 درصد است) و حلالیت فیلم در صورت کم بودن غلظت کم است.

ج اسید آلی به مایع مخزن و اسید اگزالیک یا اسید تارتاریک به اسید سولفوریک اضافه می شود.

د ولتاژ و جریان اعمال شده بالا (جریان عادی 1.5A/dm2، ولتاژ کمتر از 18V، جریان سخت 2~5A/dm2، ولتاژ بالای 25V. تا 100V)

ه. ولتاژ اعمال شده باید روش افزایش تدریجی ولتاژ را اتخاذ کند. به دلیل ولتاژ بالا و جریان زیاد، زمان پردازش طولانی است و مصرف انرژی زیاد است. در همان زمان، آندایزینگ سخت اغلب از منبع تغذیه پالس یا منبع تغذیه شکل موج ویژه استفاده می کند.

3) آنودایز سخت آلیاژ آلومینیوم ریخته گری

آلیاژهای آلومینیوم ریخته گری معمولاً برای بهبود خواص خود به آنودایز سخت نیاز دارند. آلیاژهای آلومینیوم ریخته گری معمولاً در آلیاژهای آلومینیوم/سیلیکون و آلیاژهای آلومینیوم/مس استفاده می شوند. قطعات و اجزاء، گاهی اوقات مس و منیزیم را برای بهبود خواص مکانیکی و مقاومت در برابر حرارت اضافه می کنند. سری‌های آلومینیوم-مس نیز معمولاً از آلیاژهای ریخته‌گری استفاده می‌شوند که عمدتاً برای ریخته‌گری‌های ماسه‌ای با بارهای دینامیکی و استاتیکی زیاد و اشکال بدون عارضه استفاده می‌شوند. آلیاژهای آلومینیوم ریخته گری به دلیل وجود عناصر غیرفلزی نیاز به بهبود الکترولیت و شکل موج قدرت دارند. به طور کلی، الکترولیت را می توان با نمک های فلزی یا اسیدهای آلی در اسید سولفوریک، محلول اسید سولفوریک-اسید اگزالیک-اسید تارتاریک، محلول اسید سولفوریک-روغن خشک اضافه کرد. شکل منبع تغذیه به طور کلی به برهم نهی AC و DC، جریان نامتقارن، جریان پالس و غیره تغییر می کند که در میان آنها اثر پالس بهتر است. قبل از اینکه قطعات الکتروفرمینگ اکسید شوند، شاه بلوط آبی باید هدایت شود و برای جلوگیری از غلظت جریان، فرزها باید برداشته شوند.

9، اکسیداسیون میکرو قوس آلیاژ آلومینیوم (MAO)

1) اصل فناوری اکسیداسیون میکرو قوس:

اکسیداسیون میکرو قوس که به عنوان فناوری سرامیک شدن سطح میکرو پلاسما نیز شناخته می شود، به استفاده از تخلیه قوس برای تقویت و فعال کردن واکنش روی آند بر اساس اکسیداسیون آندی معمولی اطلاق می شود، به طوری که آلومینیوم، تیتانیوم، منیزیم و آلیاژهای آنها به عنوان مواد استفاده می شود. روش تشکیل یک فیلم سرامیکی تقویت شده با کیفیت بالا بر روی سطح قطعه کار به این صورت است که با یک منبع تغذیه اکسیداسیون میکرو قوس مخصوص به قطعه کار ولتاژ اعمال می شود، به طوری که فلز روی سطح قطعه کار با محلول الکترولیت در تعامل است. ، و یک تخلیه ریز قوس بر روی سطح قطعه کار تشکیل می شود. تحت تأثیر عوامل دیگر، یک فیلم سرامیکی بر روی سطح فلز تشکیل می شود تا به هدف تقویت سطح قطعه کار دست یابد.

2) ویژگی های اکسیداسیون میکرو قوس

a. Greatly improve the surface hardness of the material (HV>1200)، بیش از سختی فولاد با کربن بالا، فولاد آلیاژی بالا و فولاد ابزار با سرعت بالا پس از عملیات حرارتی؛

ب مقاومت در برابر سایش خوب؛

c. Good heat resistance and corrosion resistance (CASS salt spray test>480h)، که اساساً بر کاستی های مواد آلیاژ آلومینیوم، منیزیم و تیتانیوم در کاربرد غلبه می کند، بنابراین این فناوری چشم انداز کاربرد گسترده ای دارد.

د عملکرد عایق خوبی دارد و مقاومت عایق می تواند به 100MΩ برسد.

ه. فرآیند پایدار و قابل اعتماد است و تجهیزات ساده است. واکنش در دمای اتاق انجام می شود که کارکرد آن راحت و تسلط بر آن آسان است.

f. فیلم سرامیکی در محل روی بستر رشد می کند، ترکیب آن محکم است و فیلم سرامیکی متراکم و یکنواخت است.

3) کاربرد اکسیداسیون میکرو قوس

اکسیداسیون میکرو قوس یک فناوری جدید تصفیه سطح آلیاژ آلومینیوم است. خواص سرامیکی آلومینا را با خواص فلزی آلیاژهای آلومینیوم ترکیب می کند تا سطح آلیاژهای آلومینیوم خواص فیزیکی و شیمیایی بهتری داشته باشد. اما به دلایل فنی و اقتصادی در حال حاضر در کشور من زیاد استفاده نمی شود. با این حال، به دلیل خواص ویژه فیلم اکسید، می توان از آن در بسیاری از زمینه ها از جمله موتورهای هوانوردی و خودرو، صنایع پتروشیمی، صنایع نساجی و صنایع الکترونیک استفاده کرد.

4) کمبود اکسیداسیون میکرو قوس

اکسیداسیون میکرو قوس باعث تخلیه جرقه و خوردگی جرقه می شود که سطح محصول را نسبتا ناهموار می کند. مصرف انرژی نسبتاً پنج برابر اکسیداسیون معمولی است.

10، رنگ آمیزی الکترولیتی فیلم اکسید آلیاژ آلومینیوم

1) فرآیند رنگ آمیزی متداول فیلم اکسید آلیاژ آلومینیوم:

فرآیند رنگ آمیزی متداول آلیاژ آلومینیوم را می توان به طور کلی به سه دسته تقسیم کرد:

آ. روش رنگ آمیزی کلی: شامل رنگ آمیزی طبیعی و رنگ آمیزی الکترولیتی. رنگ آمیزی طبیعی

به اکسیداسیون اجزای افزودنی (Si، Fe، منگنز و غیره) در آلیاژ آلومینیوم در طی فرآیند آندایز کردن اشاره دارد و رنگ‌آمیزی فیلم اکسید رخ می‌دهد. توسعه رنگ الکترولیتی به رنگ آمیزی لایه اکسیدی ناشی از تغییر در ترکیب محلول الکترولیت و شرایط الکترولیز اشاره دارد.

ب روش رنگرزی: بر اساس فیلم اکسید اولیه، فیلم اکسیدی با رنگدانه های معدنی یا رنگ های آلی رنگ می شود.

ج روش رنگ‌آمیزی الکترولیتی: بر اساس فیلم اکسید اولیه، رنگ‌آمیزی الکترولیتی با جریان مستقیم یا جریان متناوب در محلولی حاوی نمک‌های فلزی انجام می‌شود. مقاومت در برابر آب و هوا، مقاومت در برابر نور و عمر مفید رنگ آمیزی الکترولیتی بهتر از روش رنگرزی است و هزینه آن بسیار کمتر است. برای روش رنگ آمیزی کلی، در حال حاضر به طور گسترده در رنگ آمیزی پروفیل های آلومینیومی معماری استفاده می شود. حمام های رنگ آمیزی الکترولیتی صنعتی در داخل و خارج از کشور اساساً دو دسته محلول نمک های نیکل و نمک های قلع (شامل نمک های مخلوط قلع و نیکل) هستند و رنگ ها عموماً به رنگ برنزی از روشن تا تیره هستند.

2) اصل رنگ آمیزی الکترولیتی

ریز منافذ منظم و قابل کنترل فیلم اکسید آندی متخلخل، ذرات بسیار ریز فلز و/یا اکسید را در انتهای منافذ با رنگ‌آمیزی الکترولیتی رسوب می‌کنند و به دلیل اثر پراکندگی نور، می‌توان رنگ‌های مختلفی به دست آورد. عمق رنگ مربوط به تعداد ذرات رسوب شده است، یعنی مربوط به زمان رنگ آمیزی و ولتاژ اعمال شده است. به طور کلی، رنگ آمیزی الکترولیتی از نظر رنگ از شامپاین، برنزی روشن تا تیره تا سیاه است و تن ها دقیقاً یکسان نیستند که به توزیع اندازه ذرات رسوب شده مربوط می شود. در حال حاضر رنگ آمیزی الکترولیتی فقط در رنگ های برنزی، مشکی، زرد طلایی و قرمز عناب موجود است.

3) استفاده از رنگ آمیزی الکترولیتی

نمک Sn و نمک مخلوط Sn-Ni روش های اصلی رنگ آمیزی در کشور من و اروپا و ایالات متحده است. نمک SnSO4 است که با کاهش الکترولیتی Sn2 به علاوه در ریز منافذ اکسیداسیون آندی رنگ می شود. با این حال، پایداری ضعیف Sn2 plus به راحتی اکسید می شود تا رنگی بدون توانایی رنگ آمیزی تشکیل شود. Sn4 plus، بنابراین کلید رنگ آمیزی نمک قلع ترکیب مایع حمام است و پایداری نمک قلع کلید این فرآیند است، نمک قلع به ناخالصی ها حساس نیست، یکنواختی رنگ بهتر است و آلودگی آب نیست. بزرگ رنگ آمیزی الکترولیتی نمک نیکل در ژاپن نسبتا رایج است. او اغلب در سیستم های رنگ روشن (تقلید رنگ فولاد ضد زنگ، رنگ شامپاین روشن) استفاده می شود. سرعت رنگ دهی سریع و پایداری خوب در حمام دارد، اما به ناخالصی ها حساس است. در حال حاضر، تجهیزات حذف ناخالصی بالغ است، اما نیاز به سرمایه گذاری بزرگ یکباره دارد.

11، رنگرزی فیلم اکسید آلیاژ آلومینیوم

1) تعریف رنگرزی فیلم اکسید آلیاژ آلومینیوم

روش رنگرزی به این صورت است که آلیاژ آلومینیوم را بلافاصله پس از اکسیداسیون در محلول حاوی رنگ بلافاصله پس از تمیز کردن غوطه ور می کنند و منافذ فیلم اکسیدی به دلیل جذب رنگ ها با رنگ های مختلف رنگ می شوند. این فرآیند از نظر رنگ سریع، رنگ روشن و کار با آن آسان است، اما پس از رنگرزی باید مهر و موم شود.

2) الزامات رنگرزی برای فیلم اکسید

آ. فیلم اکسید به دست آمده توسط آلومینیوم در محلول اسید سولفوریک بی رنگ و متخلخل است که برای رنگرزی مناسب ترین است. فیلم اکسید اگزالیک اسید خود زرد است و فقط می تواند تیره رنگ شود، در حالی که فیلم اسید کرومیک دارای تخلخل کم است و خود فیلم خاکستری است و فقط می تواند تیره رنگ شود.

ب فیلم اکسید باید ضخامت خاصی داشته باشد، حداقل نیاز بیشتر از 7 میلی متر است و فیلم اکسید نازک تر را فقط می توان با رنگ بسیار روشن رنگ کرد.

ج فیلم اکسید باید دارای تخلخل و جذب خاصی باشد، بنابراین فیلم اکسید سخت و فیلم اکسید کرومیک اسید معمولی مناسب و لکه دار نیستند.

د فیلم اکسید باید کامل و یکنواخت باشد و هیچ گونه نقصی مانند خراش، سوراخ شن و خوردگی حفره ای نداشته باشد.

ه. خود فیلم رنگ مناسبی دارد و هیچ تفاوتی در ساختار متالوگرافی مانند دانه بندی های مختلف یا تفکیک شدید و ... ندارد.

3) مکانیسم رنگرزی فیلم اکسید

آ. مکانیسم رنگرزی رنگهای آلی: بر اساس تئوری جذب مواد، به جذب فیزیکی و جذب شیمیایی تقسیم می شود. جذب فیزیکی به جذب مولکول ها یا یون ها به شکل نیروی الکترواستاتیکی اشاره دارد. نیروهای شیمیایی (پیوندهای کووالانسی، پیوندهای هیدروژنی، کیلاسیون ایجاد شده در اثر واکنش جذب توسط پیوندها و غیره) جذب شیمیایی نامیده می شود. انتظار می رود جذب فیزیکی در دمای پایین باشد و دمای بالا به راحتی جذب شود. جذب شیمیایی در دمای معینی انجام می شود. به طور کلی اعتقاد بر این است که دو نوع جذب به طور همزمان در رنگرزی انجام می شود، عمدتاً جذب شیمیایی، بنابراین در دمای متوسط ​​انجام می شود.

ب مکانیسم رنگرزی غیر آلی: معمولاً در دمای اتاق انجام می شود، ابتدا قطعه کار به ترتیب معین در محلول نمک معدنی غوطه ور می شود و سپس در محلول نمک معدنی دیگری غوطه ور می شود، به طوری که این مواد معدنی در منافذ غشایی واکنش شیمیایی داده و تولید می کنند. ترکیبات رنگی نامحلول در آب که منافذ فیلم اکسیدی را پر و مهر و موم می کنند (فرایند آب بندی را می توان در برخی موارد حذف کرد). طیف رنگی رنگ های معدنی محدود است، رنگ به اندازه کافی روشن نیست، اما مقاومت در برابر دما و نور بسیار خوب است.

4) محو شدن فیلم رنگ شده بدون صلاحیت

پس از رنگرزی و قبل از آب بندی، عیوب را می توان با اسید نیتریک 27 درصد (کسر جرمی) یا اسید سولفوریک 5 میلی لیتر در لیتر در دمای 25 درجه برطرف کرد.

12، آب بندی فیلم اکسید آلیاژ آلومینیوم

1) تعریف آب بندی فیلم اکسید آلیاژ آلومینیوم

فرآیند تصفیه فیزیکی یا شیمیایی فیلم اکسید پس از آنودیزاسیون آلومینیوم برای کاهش تخلخل و ظرفیت جذب فیلم اکسید، به طوری که رنگ در ریز منافذ مهر و موم شود و در عین حال مقاومت به خوردگی و مقاومت در برابر سایش فیلم را بهبود بخشد. . در صنعت ساختمان در سراسر جهان، آب بندی فیلم اکسید اساساً سه فرآیند را اتخاذ می کند: روش بخار با دمای بالا، آب بندی سرد و پوشش الکتروفورتیک، اما در حال حاضر، آب بندی با دمای متوسط ​​تمایل به گسترش دارد. با توجه به اصل آب بندی، سه دسته اصلی وجود دارد: واکنش هیدراتاسیون، پر شدن غیر آلی یا پر شدن آلی.

2) فرآیند آب بندی حرارتی

آ. آب بندی آب جوش: در آب خالص نزدیک به نقطه جوش (دمای بالای 95 درجه، آب دیونیزه)، آلومینا بی شکل از طریق واکنش هیدراتاسیون آلومینا به آلومینا هیدراته تبدیل می شود. حجم 30 درصد بزرگتر است و انبساط حجمی باعث می شود که لایه ریز منافذ لایه اکسید بسته شود.

ب آب بندی بخار با دمای بالا: اصل مانند آب بندی آب جوش است. مزایا: سرعت سریع، وابستگی کم به کیفیت آب، خاکستر سفید کمتر و خطر کم رنگ شدن. برای اطمینان از دما و رطوبت، تجهیزات باید آب بندی شوند، دمای عمومی 115 ~ 12{3}} درجه است، فشار ترجیحاً 0.7 ~ 1 atm است و هزینه آن بالا است!

3) فرآیند آب بندی سرد

آب بندی سرد رایج ترین و اساسی ترین تکنولوژی آب بندی در کشور من است. دمای عملیاتی دمای اتاق 20 تا 25 درصد است و زمان و سوراخ آب بندی حرارتی به نصف کاهش می یابد. برای مهر و موم کردن سوراخ به پرکننده رسوب شده در ریز منفذ متکی است. بالغ ترین فرآیند یک فرآیند آب بندی سرد با فلوراید نیکل به عنوان جزء اصلی است. پس از تکمیل سوراخ آب بندی سرد، باید آن را با پیری آب گرم (60 ~ 80 درجه آب گرم دیونیزه، 10 ~ 15 دقیقه) درمان کنید تا محصول را اصلاح کنید تا از ریز ترک خوردگی در دمای بالا جلوگیری شود.

4) فرآیند آب بندی دمای متوسط

با توجه به نقص فرآیند آب بندی حرارتی و آب بندی سرد، ما فناوری آب بندی با دمای متوسط ​​نمک معدنی را توسعه داده ایم که عمدتاً شامل آب بندی کرومات، آب بندی سیلیکات و آب بندی استات است.

آ. آب بندی کرومات: می تواند اثر ضد خوردگی خوبی ارائه دهد، به ویژه برای آلیاژ آلومینیوم ریخته گری و آلیاژ آلومینیوم با مس بالا (PH6.32~6.64، حدود 10 دقیقه)

ب آب بندی سیلیکات: از آنجایی که خاکستر سفید یا تغییر رنگ اغلب پس از آب بندی سیلیکات رخ می دهد، این فرآیند در حال حاضر مورد استفاده قرار نمی گیرد مگر اینکه نیازهای خاص مورد نیاز باشد.

ج آب بندی نیکل استات: کیفیت آب بندی نسبتا خوب است و در آمریکای شمالی بیشتر استفاده می شود. در کشور من، به جز بخش های کوچک رنگرزی ارگانیک، از سایر قطعات اساسا استفاده نمی شود.

13، پوشش الکتروفورتیک از فیلم اکسید آلیاژ آلومینیوم

1) تعریف پوشش الکتروفورتیک

روشی که در آن ذرات باردار رنگ در محلول به دلیل عمل الکتروفورز تحت اثر جریان مستقیم، پوششی تشکیل می دهند. پوشش الکتروفورتیک (ED) آلومینیوم به طور کلی از الکتروفورز آندی استفاده می کند. الکتروفورز فرآیندی با آلودگی کم و مصرف انرژی کم است. این دارای ویژگی های فیلم پوشش صاف، مقاومت خوب در برابر آب و شیمیایی، اتوماسیون آسان است و برای پوشش قطعات کار با اشکال پیچیده، لبه ها و گوشه ها یا سوراخ ها مناسب است.

2) اصل فرآیند پوشش الکتروفورتیک

پوشش الکتروفورتیک به الکتروفورز آندی و الکتروفورز کاتدی تقسیم می شود. رزین محلول در آب پوشش الکتروفورز آندی یک کربوکسیلات اسیدی با ارزش بالا، معمولا کربوکسیلات آمونیوم است. پوشش های الکتروفورتیک را می توان به ذرات کلوئیدی در محلول اسیدی یا قلیایی یونیزه کرد و در آب پراکنده کرد. در اثر جریان مستقیم، ذرات کلوئیدی رزین باردار به لایه ای از قالب رزین روی سطح فلز می چسبند. جزء اصلی پوشش الکتروفورتیک فیلم اکسید آلیاژ آلومینیوم، ترکیب پلیمری اکریلیک محلول در آب است که لاتکس نیمه شفاف است. فرآیند پوشش الکتروفورتیک یک فرآیند الکتروشیمیایی است که عمدتاً شامل چهار فرآیند الکتروفورز، رسوب الکتریکی، الکترواسموز و الکترولیز است.

3) فرآیند الکتروفورز آلیاژ آلومینیوم

فرآیند الکتروفورز معمولی پس از اکسیداسیون آلومینیوم عبارت است از: تغذیه - چربی زدایی - شستشو با آب - اچینگ قلیایی - شستشو با آب (2 بار) - حذف خاکستر - شستشو با آب - آنودایز کردن - شستشو با آب (2 بار) - رنگ آمیزی الکترولیز - شستشو - شستشو با آب خالص. - شستشوی آب با خلوص بالا - تخلیه - پوشش الکتروفورتیک - شستشوی آب گردشی RO1 - شستشوی آب گردشی RO2 - تخلیه - پخت و پخت - خنک کننده - قطعه بعدی.

4) ویژگی های پوشش الکتروفورتیک

مزایا: درجه بالایی از اتوماسیون فرآیند پوشش، نرخ بازیابی پوشش بالا، راندمان پوشش بالا، ضخامت یکنواخت فیلم، که می تواند ضایعات غیر ضروری را کاهش دهد و مدیریت آسان مایع مخزن را کاهش دهد. کنترل و مدیریت آسان شرایط پوشش، ضخامت لایه یکنواخت، نفوذ بالا، داخلی برد ضد زنگ بوده و هیچ گونه پدیده نامطلوبی مانند نشت پوشش و علائم جریان ایجاد نخواهد کرد.

عیب: سرمایه گذاری یکباره تجهیزات زیاد است و جسم پوشش داده شده باید رسانای الکتریکی باشد تا رنگ جایگزین شود و رنگ آن دشوار است.