Valetun alumiinin eloksointi: Alumiinialumiinivalu: Kattava opas

Alumiinilla on laajoja teollisia sovelluksia sen kevyen koostumuksen ja suojaavien ominaisuuksien sekä erinomaisen kestävyyden ansiosta. Raaka-alumiinipinnat hapettuvat luonnostaan, mikä johtaa sekä niiden ulkonäön että kestävyyden heikkenemiseen ajan myötä. Alumiinikomponenttien anodisoinnilla valmistajat luovat edistyksellisiä kestävyysominaisuuksia kulumista ja korroosiovaikutuksia vastaan.

Sähkökemiallinen anodisointimenetelmä soveltuu alumiiniin, jossa se luo paksumman suojaavan oksidikerroksen, joka samanaikaisesti parantaa kestävyyttä ja suojaa sekä antaa paremman ulkonäön. Sairaalat käyttävät tätä menetelmää laajalti erilaisissa sovelluksissa, kuten auto- ja ilmailualan suunnittelussa ja teollisuuskomponenteissa, ja samalla ylläpitävät kulutustavaroita.

Valetun alumiinin anodisointi osoittautuu vaativammaksi kuin muokatun alumiinin anodisointiprosessi. Valualumiinin anodisointiprosessi ei johda tasaiseen pinnoitteeseen, mikä johtuu tämän materiaalin seoskoostumuksesta ja huokoisesta rakenteesta. Valualumiinin anodisoinnissa prosessi voi tuottaa epätasaisia pinnoitteita, joissa on värimuutoksia ja pintapuutteita. Soveltamalla sopivia tekniikoita ja tekemällä tarvittavia muutoksia on olemassa ratkaisuja, joiden avulla valualumiinin anodisointi onnistuu.

Valetun alumiinin ymmärtäminen

Mitä on valettu alumiini?

Alumiinivaluprosessi luo tiettyjä muotoja sulattamalla alumiiniseosmateriaaleja ennen kuin ne kaadetaan alumiiniseoksiin. painevalumuotti. Valmistusmenetelmä tuottaa monimutkaisia kevyitä ja kestäviä komponentteja, jotka palvelevat useita teollisuudenaloja autoteollisuudesta ilmailu- ja avaruusteollisuuteen, rakentamiseen ja elektroniikkaan.

Valettu alumiini eroaa muokatusta alumiinista siinä, että se vaatii suoraa muovailua lopullisen tuotemuodon saavuttamiseksi, koska mekaanisia prosesseja, kuten valssausta tai puristamista, ei käytetä. Valualumiini tarjoaa erinomaiset mahdollisuudet tehdä haastavia malleja, joiden valmistaminen muilla valmistustekniikoilla vaatisi joko monimutkaista toteutusta tai korkeampia tuotantokustannuksia.

Miten valettu alumiini valmistetaan?

Valetun alumiinin valmistusprosessi koostuu useista eri vaiheista:

1. Alumiiniseoksen lämmittäminen tuottaa materiaalin nestemäisen tilan.
2. Haluttu muoto muotoutuu työkalujen avulla, jotka koostuvat yleensä hiekkametallista tai keraamisista materiaaleista, joista tulee muotti.
3. Ammattitaitoiset käyttäjät täyttävät avattua muottia sulalla alumiininesteellä.
4. Jäähdytyksen aikana metalli jähmettyy muotin muotoon.
5. Alumiinivalun jälkeen alumiinivalmistajat puhdistavat kappaleet ennen niiden viimeistelyä ja joskus suorittavat tarkan työstön kiillottamalla kappaleet.

Tuotantomenetelmän avulla valmistajat voivat valmistaa edullisia kevyitä valukappaleita, joissa on monimutkaisia muotoja ja jotka pysyvät lujina.

Valetun alumiinin koostumus

Alumiinivaluprosessissa käytetään sekoitettuja materiaaleja puhtaan metallin sijasta, koska seokset parantavat sen toiminnallisia ominaisuuksia. Tärkeimmät alumiiniseoksissa käytetyt lisäaineet sisältävät piitä ja kuparia, magnesiumia, sinkkiä ja rautaa.

• Pii (Si) auttaa valuprosesseja parantamalla juoksevuutta ja lujittamalla materiaalia.
• Kupari (Cu) tuottaa kovaa alumiinia, mutta se tekee materiaalista korroosioalttiimman.
• Magnesium (Mg) - Parantaa lujuutta ja korroosionkestävyyttä.
• Sinkin (Zn) ja raudan (Fe) seosyhdistelmä parantaa työstettävyyttä, mutta aiheuttaa myös tiettyjä kielteisiä vaikutuksia anodisointituloksiin.

Tällaiset yhdistelmät voivat vaikuttaa anodisointiprosessiin ja johtaa epäsäännöllisiin pinnoitteisiin, kun näitä elementtejä käsitellään ilman asianmukaisia valvontatoimenpiteitä.

Valualumiinin yleiset käyttötarkoitukset

Valettu alumiini löytää laajoja sovelluksia sen keveyden ja korkean lujuuden sekä edullisen hinnan ansiosta, sillä sitä käytetään eri teollisuudenaloilla:

• Moottorilohkot ja vaihteistokotelot sekä pyörät ovat osa valualumiinia hyödyntävää autoteollisuutta.
• Ilmailu- ja avaruusteollisuus - Lentokoneiden ja satelliittien rakennekomponentit.
• Valualumiinista valmistettujen keittiövälineiden ja keittiötarvikkeiden yleisiin käyttötarkoituksiin kuuluvat kattilat ja pannut sekä leivontalevyt.
• Teollisuuskoneet - Pumput, venttiilit ja hammaspyöräkotelot.

Kannettavien tietokoneiden kotelot, älypuhelinten rungot ja kamerarungot kuuluvat valualumiinista valmistettujen kulutuselektroniikan tuotteiden luokkaan.

Valetun alumiinin edut

• Materiaalin kustannukset ovat alhaisemmat kuin työstö- tai taontamenetelmillä.
• Kevyt mutta vahva - ihanteellinen kuljetus- ja ilmailualan sovelluksiin.

• Ulkoisissa olosuhteissa alumiini kestää korroosiota, mikä takaa sille pidemmän käyttöiän verrattuna vaihtoehtoisiin metallimateriaaleihin.
• Hyvä lämmönsiirtokyky - Erinomainen esimerkiksi moottorinosiin ja keittoastioihin.
• Materiaali kestää erilaisia monimutkaisia malleja, koska se on erinomaisesti muovattavissa.

Valualumiinin valmistusprosessi tuottaa materiaalia, jossa on mikrohuokoisia alueita, mutta siinä on sisäisiä epäpuhtauksia, jotka vaikuttavat anodisointiin. Seuraavassa jaksossa selitetään anodisointiprosessi ja sen vaikutukset alumiinivalumateriaaleihin.

Mitä on anodisointi?

Anodisoinnin aikana alumiinia käsitellään sähkökemiallisella menetelmällä, joka kasvattaa sen alkuperäisen oksidikerroksen paksuksi, kestäväksi ja lujaksi suojakerrokseksi, joka kestää korroosiota. Anodisoinnin parantunut kestävyys ja paremmat tartuntaominaisuudet tekevät alumiinista optimaalisen materiaalin, joka soveltuu lukuisiin teolliseen tuotantoon ja ammattikäyttöön.

Miten anodisointi toimii

Anodisointiprosessi edellyttää alumiiniosien upottamista happamaan elektrolyyttiliuokseen samalla, kun niihin kohdistetaan sähkövirtaa. Alumiinipinta reagoi muodostamalla paksumman alumiinioksidikerroksen elektrolyyttiliuoksessa olevien happi-ionien kanssa. Alumiinin anodisointi tuottaa muutoksia metallipintoihin prosessilla, joka luo paksuuntuneita alumiinioksidikerroksia ilman maalaus- tai pinnoitusmenetelmiä.

Anodisointiprosessi vaihe vaiheelta

1. Alumiiniosa puhdistetaan rasvanpoistolla ennen pintakäsittelyn loppuunsaattamista.
2. Sekä rikkihappo että kromihappo toimivat elektrolyyttikylpyinä, joihin osa sijoitetaan prosessin aikana.
3. Alumiini toimii anodikomponenttina anodisointiprosessissa, kun ominaisuuksien muuttamiseen käytetään sähköenergiaa.
4. Elektrolyytti käyttää happi-ionejaan muodostaakseen sidosyhteyksiä alumiinimateriaalin kanssa, joka kehittyy huokoiseksi alumiinioksidipinnaksi.
5. Huokoinen oksidikerros käsitellään kahdella tavalla: se voidaan tiivistää kestävyyden tai värikäsittelyn vuoksi.

Anodisoinnin tyypit

On olemassa erilaisia anodisointitekniikoita, joilla on erilliset ominaisuudet, joita ovat:

• Rikkihappoanodisointi (yleisin)
• Tuottaa kohtalaisen paksun oksidikerroksen (5-25 mikronia).

• Tämän prosessin avulla käyttäjät voivat värjätä anodisoidun esineen.
• Insinöörit käyttävät tätä ruostumatonta terästä koristetarkoituksiin ja korroosionkestävyyssovelluksiin.
• Kovapinnoiteanodisointiprosessi kuuluu tyypin III anodisointistandardeihin.
• Muodostaa paksumman ja kovemman oksidikerroksen (25-100 mikronia).

• Prosessin tuloksena on erinomainen kulutuskestävyys ja pidempi tuotteen käyttöikä.
• Käytetään teollisuudessa, ilmailu- ja avaruusalalla sekä sotilassovelluksissa.
• Kromihappoanodisointi
• Tuottaa ohuen mutta erittäin korroosionkestävän kerroksen.

• Ilmailu- ja avaruusteollisuus käyttää tätä menetelmää yleisesti sovelluksissaan.
• Ympäristöongelmien vuoksi tämä prosessi tapahtuu harvemmin.

Valetun alumiinin anodisoinnin edut

• Laaja oksidipinnoitekerros parantaa alumiinin kestävyyttä korroosiota ja ympäristön aiheuttamaa pilaantumista vastaan.
• Anodisoinnilla pinnasta tulee kovempi, koska sen kovuus kasvaa, mikä parantaa naarmujen ja yleisen kulumisen kestävyyttä.
• Anodisoidun valualumiinin viimeistelystä tulee koristeellinen, koska se hyväksyy värisovellukset esteettiseen käyttöön.
• Anodisoitu valualumiini luo rakenteen, joka huokoisen luonteensa ansiosta helpottaa maalin ja pinnoitteen kiinnittymistä paremmin.
• Anodisoitu valualumiini erottuu edukseen, koska sen myrkyttömässä pinnoituksessa ei käytetä myrkyllisiä raskasmetalleja tai vaarallisia kemiallisia aineita.

Miksi valualumiinin anodisointi on haastavaa

Anodisoinnista saatavat hyödyt kohtaavat esteitä valualumiinin kanssa työskenneltäessä, koska se on huokoinen ja sisältää kemiallisia ainesosia. Kun alumiinissa on piitä ja magnesiumia sekä muita epäpuhtauksia, ne tuottavat epäsäännöllisiä anodisia pinnoitekerroksia, jotka johtavat epämiellyttäviin laikukkaisiin tai tylsiin pintoihin.

Analysoimme valualumiinin anodisointiin liittyviä vaikeuksia ja ratkaisuja seuraavassa jaksossa.

Valetun alumiinin anodisoinnin haasteet

Alumiinivalua anodisoitaessa on useita haasteita, jotka toimijoiden on ratkaistava.

1. Huokoisuuskysymykset

Valetun alumiinin anodisoidut pinnat näyttävät epätasaisilta, koska sen huokoinen rakenne eroaa takorakenteisesta alumiinista. Epäpuhtauksien mukana jääneet ilmakuplat aiheuttavat pinnoitteen pintaan kuoppia ja epämiellyttäviä tahroja.

2. Epäpuhtaudet ja seoksen koostumus

Pii, magnesium ja kupari häiritsevät anodisointiprosessia valualumiinin käsittelyn aikana. Liiallinen piipitoisuus materiaalissa (yli 7%) estää tasaisen anodisoidun pinnoitteen muodostumisen.

3. Pintakäsittelyn vaihtelu

Valetun alumiinin anodisoidusta ulkonäöstä tulee tylsä ja epätasainen valuvirheiden vuoksi, jotka eroavat takorakenteisen alumiinin prosesseista.

Valetun alumiinin anodisointiprosessi vaihe vaiheelta

Oikeat pinnan esikäsittelytekniikat yhdistettynä hallittuihin anodisointiparametreihin mahdollistavat valualumiinin onnistuneen anodisoinnin.

1. Pinnan valmistelu

• Ensimmäinen vaihe edellyttää rasvanpoistoa emäksisellä puhdistusaineella, jolla poistetaan pintaöljyt ja epäpuhtaudet.
• Pintakäsittely rikkihappoa sisältävällä happokylvyllä poistaa epäpuhtaudet alumiinipinnoilta.
• Hapettamisen aikana kemiallinen liuos poistaa pinnalta kaikki ei-toivotut oksidimuodostumat.

2. Anodisointiprosessi

• Valettu alumiinikappale upotetaan astiaan, joka sisältää rikkihappoa.
• Sähkövirran avulla happi-ionit voivat olla kemiallisessa vuorovaikutuksessa alumiinin pintamateriaalin kanssa.
• Korroosionkestävä oksidikerros kehittyy ja lisää materiaalin kovuutta.

3. Tiivistys ja väritys

• Kuumalla vedellä tai nikkeliasetaattikäsittelyllä anodisoidusta pinnasta saadaan kestävämpi.
• Väriaineiden sijoittaminen prosessin aikana mahdollistaa koriste(tausta)värin levittämisen.

Valetun alumiinin anodisointityypit

Alumiinivalun anodisointimenetelmä edellyttää erityisiä lähestymistapoja, joilla voidaan torjua sen huokoisuutta ja seosominaisuuksia vahvan pintasuojan ja korroosionkestävyyden luomiseksi sekä paremman visuaalisen ilmeen aikaansaamiseksi. Anodisointityypin valinta riippuu siitä, miten materiaalia käytetään sekä tarvittavista ulkonäkövaatimuksista ja toiminnallisista tarpeista. Alumiinin anodisoinnin eri muotoja, joita sovelletaan erityisesti valettuun alumiinimateriaaliin, on olemassa vakiomenetelminä.

1. Rikkihappoanodisointi (tyyppi II) - Yleisin menetelmä.

Rikkihappoanodisointitekniikka on edelleen yleisimmin käytetty anodisointimenetelmä, koska sillä saadaan aikaan hyvä korroosionkestävyys sekä värjäytyviä tuloksia normalisoidun paksuisilla oksidikerroksilla.

Parhaiten:

• Koristeelliset ja arkkitehtoniset sovellukset
• Kuluttajatuotteet (elektroniikka, keittiötarvikkeet, autonosat)
• Ilmailu- ja avaruusteollisuuden ja merenkulun komponentit

Prosessi:

1. Koko valettu alumiinikappale liotetaan rikkihappoliuoksessa.
2. 15-25 voltin virtalähde aiheuttaa syövyttäviä vaikutuksia, jotka hapettavat metallipinnan.
3. Koko prosessi kestää 20-60 minuuttia, kunnes syntyy oksidikerros, jonka paksuus vaihtelee 5-25 mikronin välillä.
4. Anodisoidun osan johtaminen eri värivärjäysprosessien läpi tai värjäämättä jättäminen johtaa erilaisiin viimeistelytuloksiin.
5. Pintatiivistys on viimeinen menettely, joka parantaa kestävyyttä tuotantoprosessissa.

Plussaa:

• Luo sileän ja tasaisen pinnan
• Käyttäjät voivat valita värin ja väriainevaihtoehdot ulkonäön parantamiseksi.
• Tarjoaa kohtalaisen korroosionkestävyyden
• Hard Coat Anodizing vaatii alhaisempia käyttökustannuksia kuin mitä metalliteollisuus maksaa kovapinnoitetuista pinnoista.

Miinukset:

• Ei yhtä kulutuskestävä kuin kova anodisointi
• Korkean piipitoisuuden omaavat valetut alumiinipinnat voivat saada heikomman viimeistelylaadun, kun ne käsitellään tällä viimeistelymenetelmällä.

2. Kovapinnoiteanodisointi (tyyppi III) - paras kestävyyden kannalta.

Kovia oksidikerroksia tuottava anodisointiprosessi (tyypin III anodisointi) soveltuu sovelluksiin, joissa tarvitaan kovaa kulutuskestävyyttä, kuten koneenosiin ja teollisuuslaitteisiin.

Parhaiten:

• Teolliset ja sotilaalliset komponentit
• Ilmailu- ja avaruustekniikka sekä puolustussovellukset
• Lähes kaikki mekaaniset laitteet hyötyvät kovasta anodisoidusta pinnasta, koska se kestää poikkeuksellisen hyvin kulutusta.
• Autojen moottorin osat

Prosessi:

1. Alumiiniosaa vastassa on rikkihappoliuos, jonka lämpötila vaihtelee 0 ja 5 celsiusasteen välillä.
2. Suurempi tehoalue 30-100 volttia kulkee hapetusprosessin läpi luoden oksidikerroksia, joiden paksuus on 25-100 mikronia.
3. Tiivistystoiminto mahdollistaa paremman suojauksen osan korroosiota vastaan.

Plussaa:

• Luo erittäin kestävän pinnan
• Pinta kestää erinomaisesti naarmuja ja on erittäin kulutuskestävä.
• Erinomainen lämpö- ja sähköeristys
• Parempi korroosionkestävyys

Miinukset:

• Tämä anodisointiprosessi maksaa enemmän kuin tavallinen rikkihappoanodisointi.
• Tämä prosessi tuottaa valmiita tuotteita, joissa ei ole houkuttelevia värejä, koska niissä on yleensä tummanharmaita tai mustia sävyjä.
• Lämpötilan säätötarkkuus on tarpeen anodisointiprosessissa, jotta metallit voivat saavuttaa tietyt lämpötilat.

3. Kromihappoanodisointi (tyyppi I) - paras korroosionkestävyyden kannalta.

Kromihappoanodisoinnissa metalliin muodostuu ohut oksidikerros, joka antaa erinomaisen korroosiosuojauksen. Tämä anodisointimenetelmä palvelee teollisuudenaloja, jotka vaativat komponentteja, joilla on vahva rakenne ja jotka eivät ole kokovääristymiä.

Parhaiten:

• Ilmailu- ja avaruusteollisuus
• Ohutseinäiset tai tarkkuustyöstetyt komponentit
• Anodisoidut osat saavuttavat maksimaalisen korroosionkestävyyden tämän prosessin ansiosta.

Prosessi:

1. Alumiinikomponenttien sijoittaminen mahdollistaa menettelyn liotuksen kromihappokylvyssä.
2. Prosessin läpi kulkee pienjännitteinen sähkö.
3. Ohutta oksidia muodostuu 2-5 mikronin paksuusalueella.
4. Tiivisteiden käyttö parantaa osan kestävyyttä koko sen elinkaaren ajan.

Plussaa:

• Anodisointiprosessi tuottaa maksimaalisen korroosionkestävyyden verrattuna muihin anodisointityyppeihin.
• Tämä prosessi säilyttää alkuperäiset mitat hyvin, joten se soveltuu tarkkojen osien valmistukseen.
• Soveltuu korkean piipitoisuuden omaavalle valualumiinille

Miinukset:

• Kovapinnoitusanodisointi tarjoaa alumiinimateriaaleille paremman kestävyyden verrattuna tähän menetelmään.
• Tämäntyyppinen anodisointi ei salli värjäystä, koska se tuottaa materiaaliin harmaata kudosta.
• Kromihapon käyttö on rajoitettua ympäristönäkökohtien vuoksi.

4. Fosforihappoanodisointi - paras tarttuvuuden parantamiseen.

Fosforihappoanodisointi on tarkoitettu käytettäväksi yksinomaan liimauksen ja pinnoitteiden esikäsittelymenetelmänä, koska se ei tarjoa itsenäistä pintasuojaa.

Parhaiten:

• Valetun alumiinin valmistelu maalia tai liimausta varten
• Ilmailu- ja avaruustuotteet, jotka vaativat pinnoitteen kiinnittymistä, käyttävät tätä menetelmää.

Prosessi:

1. Fosforihappokylpyyn viedään alumiiniosat käsittelyä varten.
2. Prosessi edellyttää matalan sähköjännitteen syöttämistä anodisointisäiliöön.
3. Oksidikerroksen huokoisuus johtuu prosessista, joka parantaa sen tarttuvuutta.

Plussaa:

• Materiaali muodostaa paremmat rajapinnat maalin ja pinnoitekerrosten välille.
• Tehokas korkean piipitoisuuden omaavaan valettuun alumiiniin
• Vähäiset mittamuutokset

Miinukset:

Tämä menetelmä tarjoaa rajoitetun suojan korroosiota vastaan, koska se toimii itsenäisesti.

Esteet ja kovaa kulutusta vaativat sovellukset vaativat muita anodisointimenetelmiä, koska tämä prosessi ei tuota riittävää koriste- tai suojaustehoa.

5. Sulkukerroksen anodisointi - paras sähköeristykseen

Anodisoitujen oksidikerrosten tuotantoprosessissa saadaan aikaan ohuita ja tiiviitä kerroksia, jotka toimivat pääasiassa sähköeristeinä kondensaattoreiden luomisessa.

Parhaiten:

• Sähkökomponentit (kondensaattorit, eristeet)
• Ohuet pinnoitteet, joissa oksidikerroksen paksuus on tarkasti säädettävissä

Prosessi:

1. Alumiinikappale joutuu tiettyyn elektrolyyttiliuokseen, joka toimii prosessin väliaineena.
2. Käytössä on pieni jännite (5-20 V).
3. Muodostuu huokoinen, eristävä oksidikerros.

Plussaa:

• Tarjoaa erinomaisen sähköisen eristyksen
• Mahdollistaa tarkan paksuuden säädön

Miinukset:

• Anodisointiprosessi ei toimi korroosiosuojamenetelmänä eikä tarjoa esteettisiä etuja sovelluksissaan.
• Rajoitetut teolliset sovellukset elektroniikan ulkopuolella

Valetun alumiinin anodisointityyppien vertailu

Taulukko 1 Valualumiinin anodisointityyppien vertailu

Parhaat käytännöt valualumiinin anodisoinnissa

Valetun alumiinin anodisointi on edelleen vaikeaa, koska pinnan ominaisuudet ja huokoisuus sekä materiaalin seospitoisuus ovat erilaisia. Noudattamalla parhaita käytäntöjä anodisointiprosessi tuottaa tuotteita, joilla on sekä laadukas viimeistely että ylivoimainen kestävyys korroosionkestävyyden ja kauniin ulkonäön ohella. Nämä ovat olennaisia menetelmiä, joilla optimoidaan valetun alumiinin anodisointiprosessi.

1. Valitse oikea alumiiniseos

Anodisoinnin onnistuminen vaihtelee markkinoilla olevien eri alumiinivaluseosten välillä. Piikuparia tai rautaa sisältävä valualumiini aiheuttaa vaihtelua anodisoidun pinnan luomisessa.

Parhaat seokset anodisointiin:

• Anodisoinnilla saavutetaan optimaalinen suorituskyky käsiteltäessä alumiini-piiseoksia (Al-Si), joissa on vähemmän kuin 7% piitä.
• Huuhtelu- ja anodisointimenettelyt tuottavat suotuisia tuloksia 356- ja 6061-alumiiniseoksesta valmistetuille tuotteille.
• Anodisointisovelluksiin soveltuva valettu alumiiniseos A356 on ylivoimainen ehdokas, koska se sisältää vähemmän rautaa ja kuparia kuin A319 ja A380.

Vältettävät seokset:

• Kun alumiinin piipitoisuus on yli 12%, anodisointiprosessi johtaa epätasaisuuteen ja tummiin väreihin.
• Anodisoidut pinnat, jotka on valmistettu runsaasti kuparia sisältävistä seoksista, altistuvat korroosiolle anodisoinnin jälkeen.

2. Asianmukainen pinnan valmistelu

Maaperä ja epäpuhtaudet sekä alumiinivalutuotteiden pinnan epätasaisuudet on poistettava ennen anodisointiprosessin aloittamista.

Parhaat käytännöt:

• Asianmukainen rasvanpoistoprosessi, jossa käytetään ultraääniliuotinpuhdistimia, poistaa pintaöljyt ja epäpuhtaudet.
• Natriumhydroksidihauteessa (NaOH) 30-60 sekuntia kestävä käsittely poistaa pinnalla olevan luonnollisen oksidikerroksen.
• Purkaminen - välttämätöntä valualumiinille! Typpihappokylpyä olisi käytettävä pii ja seosainemateriaalijäämien poistamiseksi, jotka estävät anodisointia tapahtumasta.
• Hiekkapuhallus tai kiillotus mahdollistaa yhtenäisen loppupinnan optimoinnin, kun harkitaan mekaanista viimeistelyä (valinnainen).

3. Anodisointiprosessin optimointi

Anodisointitulokset riippuvat tarkoista käsittelymuuttujista, joilla saavutetaan korkealaatuiset tulokset kunkin anodisointityypin välillä.

Keskeiset prosessiparametrit:

• Anodisointisovelluksissa yleisesti käytetty elektrolyytti on rikkihappo (tyyppi II).
• Virrantiheys olisi pidettävä 12-15 ASF:n tasolla valettujen alumiiniosien anodisointiprosessin aikana.
• Jännitteen syöttöä on säädettävä asteittain palamisen lopettamiseksi ja tasaisen pinnoitteen jakautumisen saavuttamiseksi.
• Lämpötilan säätö 18-22 celsiusasteen (65-72 Fahrenheit) sisällä suojaa elektrolyyttiliuosta muuttumasta liian huokoiseksi.
• Paksumman oksidikerroksen aikaansaamiseksi kovapinnoitusanodisoinnissa (tyyppi III) suorita menettely 0-5 °C:ssa (32-41 °F) ja nosta jännite 30:stä 100 V:iin.

4. Parantaa väriaineen imeytymistä värillistä anodisointia varten

Valetun alumiinin sylinterimäinen rakenne aiheuttaa sen, että se reagoi väriaineeseen eri tavalla kuin puhdas alumiini.

Parhaat käytännöt värittämiseen:

• Esi-anodisointimenetelmä auttaa huokosia läpäisemään paremmin väriaineita.
• Pidä anodisointipinnoitteen paksuus tasaisena (5-15 mikronia värin tasaisuuden varmistamiseksi).
• Kylmätiivistyksen sijasta tulisi käyttää lämpimän veden tiivistystä, koska se parantaa väriaineen pidätyskykyä.

5. Oikea tiivistys kestävyyden parantamiseksi

Hyvä korroosionkestävyys ja värin pysyvyys edellyttävät asianmukaista tiivistysmenettelyä.

Parhaat tiivistysmenetelmät:

• Anodisoitua alumiinikappaletta on liotettava kiehuvassa deionisoidussa vedessä, joka on kuumennettu 98-100 °C:seen 20-30 minuutin ajan.
• Nikkeliasetaatti Tiivistää anodisoidun alumiinin korroosionkestävämmäksi erityisesti silloin, kun materiaali on värjätty.
• Teollinen teflontiivistys toimii yhdessä kulumiskestävyyden kanssa tilan ja mekaanisten komponenttien suojaamiseksi.

6. Minimoi pintaviat ja huokoisuusongelmat.

Valualumiinissa on enemmän avoimia tiloja kuin takorakenteisessa alumiinissa, mikä aiheuttaa anodisointiongelmia, kuten epäsäännöllisiä pintarakenteita ja pinnoitteen epäjohdonmukaisuuksia sekä reikiä pinnassa.

Miten ehkäistä nämä ongelmat:

• Ennen anodisointiprosessia käytetty tyhjiökyllästys toimii menetelmänä mikrohuokoisten rakenteiden tiivistämiseksi.
• Pinnoille jäävät pienet epäpuhtaudet vaikuttavat pinnoitteen laatuun.
• Pienet näytekokeet on suoritettava etukäteen, jotta voidaan arvioida anodisointiprosesseja, jotka soveltuvat suuren mittakaavan tuotantoon.

7. Anodisoinnin jälkeinen laadun tarkastus

Anodisoidun pinnoitteen laatutarkastukset ovat välttämättömiä sekä lujuuspotentiaalin että edustavan ulkonäön varmistamiseksi.

Tärkeimmät laaduntarkastukset:

• Silmämääräinen tarkastus - Tarkasta värin tasaisuus, pinnan sileys ja pinnoitteen virheettömyys.
• Oikean anodisoidun kerroksen varmistamiseksi on käytettävä pyörrevirtaista paksuusmittaria.
• Suolasumutustestien avulla tarkastajat voivat määrittää pitkäaikaisen suojan tehokkuuden.
• Liimauslujuuden testauksen pitäisi vahvistaa, että alumiinipinnoitteet säilyttävät asianmukaiset sidokset materiaalin pintaan.

8. Anodisointikylvyn laadun ylläpitäminen

Anodisointikylpyjen suorituskyky heikkenee, kun niihin kertyy erilaisia aineita, jotka heikentävät niiden toimintakykyä.

Parhaat käytännöt kylpyhuonehuoltoa varten:

• Happopitoisuuden säännölliset tarkistukset säilyttävät oikean elektrolyyttitasapainon.
• Kylpyammeen kunnossapitoprosessiin olisi kuuluttava alumiinin poistaminen, koska se estää pinnoitevirheitä.
• Suodatusjärjestelmiä käyttämällä saavutetaan prosessin vakaus ja mahdollisimman vähäinen kontaminaatio.

9. Käytä vaihtoehtoisia anodisointimenetelmiä parempiin tuloksiin

Vaihtoehtoista anodisointimenetelmää on käytettävä, jos rikkihappoanodisointi ei tuota sopivia tuloksia.

• Hard Coat Anodizing (tyyppi III) - Äärimmäinen kulumisen ja korroosionkestävyys.
• Kromihappoanodisointi (tyyppi I) - Ilmailu- ja avaruustekniikan sekä korkean tarkkuuden komponenttien anodisointi.
• Valetut alumiinipinnat saavat paremman anodisoidun pinnan sähkökiillotuksen avulla ennen anodisointiprosessia.

Sovellukset anodisoidun valualumiinin

Eri teollisuudenalat käyttävät anodisoitua valualumiinia toiminnassaan.

1. Autoteollisuus

• Moottorin osat ja kotelot
• Voimansiirtokotelot
• Lämpönielut

2. Ilmailu- ja avaruusala ja puolustusala

• Ilma-alusten rakenneosat
• Tutkakotelot
• Sotilasluokan laitteet

3. Viihde-elektroniikka

• Kannettavan tietokoneen kotelot
• Älypuhelimen kehykset
• Kamerarungot

4. Lääkinnälliset laitteet

• Kirurgiset työkalut
• Diagnostiset laitteet

Valettu alumiini vs. eloksoitu alumiini

Taulukko 2 Valettu alumiini vs. anodisoitu alumiini

Anodisoitu alumiini soveltuu erinomaisesti sovelluksiin, joissa tarvitaan vaativia ominaisuuksia, koska sillä on erinomainen kestävyys korroosionkestävyyden ohella sekä houkutteleva ulkonäkö.

Päätelmä

Valetun alumiinin anodisointi korroosiota vastaan ja luo kestävän tuotteen, jolla on parempi ulkonäkö. Nykyaikainen anodisointitekniikka edellyttää yksityiskohtaisia valmistelutekniikoita ja tarkkaa toteutuksen valvontaa yhdessä tehokkaiden tiivistysmenetelmien kanssa, jotta viimeistelytuotanto olisi huippulaatua seoskoostumuksista tai materiaalin huokoisuustasoista riippumatta. Valmistajat, jotka valitsevat oikeat alumiiniseokset ja suorittavat samalla tiukan esikäsittelyn, määrittelevät optimaaliset anodisointiparametrit ja ylläpitävät kylvyn puhtautta, ratkaisevat ongelmat, joihin liittyy epäjohdonmukainen pinnoitus ja epätarkoituksenmukainen väriaineen imeytyminen ja materiaalivauriot. Anodisoitu valualumiini on olennainen ratkaisu ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, autoteollisuudessa, rakennusteollisuudessa ja kuluttajaelektroniikkateollisuudessa, jotka vaativat sovelluksissaan korkean suorituskyvyn materiaaleja. Anodisointiteknologian kehittymisen ansiosta yritykset voivat saada tehokkaita ja ympäristöystävällisiä alumiinipinnoitteita pitkäikäisempiä ja suorituskykyisempiä tuotteita varten.