Der Zweck der Oberflächenbehandlung von Aluminiumlegierungsspulen besteht darin, die Leistung des Materials in Bezug auf Korrosionsbeständigkeit, Dekoration und Funktionalität zu lösen oder zu verbessern. Wie kann man diese Probleme lösen?
1, die Eigenschaften von Aluminium und Aluminiumlegierungen
1) Niedrige Dichte
Die Dichte von Aluminium beträgt etwa 2,7 g/cm3, was nur das zweite Leichtmetall in Metallstrukturmaterialien ist, das höher ist als Magnesium, und nur 1/3 der von Eisen oder Kupfer.
2) Hohe Plastizität
Aluminium und seine Legierungen haben eine gute Duktilität und können durch Druckverarbeitungsverfahren wie Extrusion, Walzen oder Ziehen zu verschiedenen Formen, Platten, Folien, Rohren und Drähten verarbeitet werden.
3) Leicht zu verstärken
Die Festigkeit von reinem Aluminium ist nicht hoch, aber durch Legieren und Wärmebehandlung leicht zu verstärken, und die Festigkeit einer hochfesten Aluminiumlegierung kann mit der von legiertem Stahl verglichen werden.
4) Gute elektrische Leitfähigkeit
Die elektrische und thermische Leitfähigkeit von Aluminium wird nur von Silber, Gold und Kupfer übertroffen. Wenn die relative Leitfähigkeit von Kupfer 100 beträgt, dann hat Aluminium 64 und Eisen nur 16. Berechnet nach der Leitfähigkeit eines Metalls gleicher Qualität, ist Aluminium fast doppelt so hoch wie Kupfer.
5) Korrosionsbeständigkeit
Aluminium und Sauerstoff haben eine sehr hohe Affinität. Unter natürlichen Bedingungen bilden sich auf der Oberfläche von Aluminium, das eine viel bessere Korrosionsbeständigkeit als Stahl aufweist, schützende Oxide.
6) Leicht zu recyceln
Die Schmelztemperatur von Aluminium ist niedrig, etwa 660 Grad C, der Abfall ist leicht zu regenerieren, die Rückgewinnungsrate ist extrem hoch und der Energieverbrauch für das Recycling beträgt nur 3 Prozent des Schmelzens.
7) Kann geschweißt werden
Aluminiumlegierungen können im Schutzgasverfahren geschweißt werden. Nach dem Schweißen hat es gute mechanische Eigenschaften, eine gute Korrosionsbeständigkeit, ein schönes Aussehen und erfüllt die Anforderungen von Baumaterialien.
8) Einfache Oberflächenbehandlung
Aluminium kann durch Eloxieren und Färben behandelt werden. Nach der Behandlung hat es eine hohe Härte, eine gute Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und elektrische Isolierung. Durch chemische Vorbehandlung, Galvanik, Elektrophorese und Spritzen können die dekorativen und schützenden Eigenschaften von Aluminium weiter verbessert werden.
2, die mechanische Oberflächenvorbehandlung von Aluminium
1) Der Zweck der mechanischen Vorbehandlung
Sorgen Sie für ein gutes Erscheinungsbild und verbessern Sie die Qualität der Oberflächenveredelung.
Verbesserung der Produktqualität;
Reduzieren Sie die Auswirkungen des Schweißens;
dekorative Effekte erzeugen;
Holen Sie sich eine saubere Oberfläche.
2) Gängige Methoden der mechanischen Vorbehandlung
Üblicherweise verwendete mechanische Vorbehandlungsverfahren umfassen Polieren, Sandstrahlen, Bürsten, Walzen und andere Verfahren. Die spezifische Vorbehandlung, die verwendet wird, hängt von der Art des Produkts, dem Produktionsverfahren, dem anfänglichen Oberflächenzustand und dem endgültigen Finish ab.
3) Das Prinzip und die Funktion des mechanischen Polierens
Die Reibung zwischen der mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Polierscheibe und dem Werkstück erzeugt eine hohe Temperatur, die die plastische Verformung der Metalloberfläche darstellt, wodurch die konvexen und konkaven Punkte auf der Metalloberfläche und gleichzeitig der extrem dünne Oxidfilm geglättet werden auf der augenblicklich unter der Oxidation der umgebenden Atmosphäre gebildeten Metalloberfläche wird wiederholt geschliffen. , wodurch es immer heller wird. Die Hauptfunktion besteht darin, Grate, Kratzer, Korrosionsflecken, Sandlöcher, Poren und andere Oberflächenfehler auf der Oberfläche des Werkstücks zu entfernen. Gleichzeitig werden die leichten Unebenheiten auf der Oberfläche des Werkstücks weiter entfernt, wodurch es einen höheren Glanz erhält, bis zum Spiegeleffekt.
4) Das Prinzip und die Funktion des Sandstrahlens
Verwenden Sie gereinigte Druckluft, um trockenen Sand oder andere abrasive Partikel auf die Oberfläche von Aluminiumprodukten zu sprühen, um Oberflächendefekte zu entfernen und eine gleichmäßige matte Sandoberfläche zu erhalten. Hauptfunktionen: Entfernen von Graten, Gussschlacke und anderen Defekten und Schmutz auf der Oberfläche des Werkstücks; Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Legierung; Erzielen Sie einen gleichmäßigen Oberflächenmattierungseffekt.
5) Das Prinzip und die Funktion des Bürstens
Beim Bürsten werden Grate, Schmutz usw. auf der Oberfläche des Produkts mit Hilfe der Rotation des Bürstenrads entfernt. Beim Ziehen von Aluminiumlegierungen bedeutet dies, das Produkt zu zeichnen, wobei der Hauptzweck darin besteht, eine dekorative Rolle zu spielen
6) Das Prinzip und die Funktion des rollenden Lichts
Beim Walzen wird das Werkstück in eine mit Schleifmitteln und chemischen Lösungen gefüllte Trommel gegeben. Mit Hilfe der Drehung der Trommel werden das Werkstück und das Schleifmittel und das Werkstück und das Werkstück aneinander gerieben, um den Poliereffekt zu erzielen.
3, Chemische Vorbehandlung von Aluminium
1) Definition und Rolle der chemischen Vorbehandlung
Durch die Verwendung einer chemischen Lösung oder eines Lösungsmittels zur Vorbehandlung der Aluminiumoberfläche können Ölflecken, Schadstoffe und natürliche Oxidfilme auf der Oberfläche des ursprünglichen Aluminiummaterials effektiv entfernt werden, sodass das Aluminiummaterial eine saubere und gleichmäßig benetzte Oberfläche erhält.
2) Gemeinsamer Prozessablauf der chemischen Vorbehandlung
Üblicherweise verwendete chemische Vorbehandlungsmethoden umfassen Entfetten, alkalisches Waschen, Ascheentfernung, Oberflächenbehandlung mit Fluoridsand, Waschen mit Wasser und andere Methoden. Je nach Verwendung des zu behandelnden Aluminiums und den Anforderungen an die Oberflächenqualität können unterschiedliche chemische Vorbehandlungsverfahren zum Einsatz kommen
3) Prinzip und Funktion der Entfettung
Das Öl wird in der sauren Entfettungslösung einer Hydrolysereaktion unterzogen, um Glycerin und entsprechende höhere Fettsäuren zu erzeugen. Unter Zuhilfenahme einer geringen Menge Netzmittel und Emulgator wird das Öl leichter gelöst und die Entfettungswirkung verbessert. Nach der Entfettungsbehandlung können Fett und Staub auf der Aluminiumoberfläche entfernt werden, so dass die anschließende alkalische Reinigung gleichmäßiger ist.
4) Das Prinzip und die Funktion des alkalischen Waschens
Das Aluminiummaterial wird in eine starke alkalische Lösung mit Natriumhydroxid als Hauptkomponente geätzt, um den Schmutz auf der Oberfläche weiter zu entfernen, den natürlichen Oxidfilm auf der Oberfläche des Aluminiums vollständig zu entfernen und eine reine Metallmatrix für nachfolgende Anoden freizulegen. Oxidationsbehandlung.
5) Das Prinzip und die Funktion der Entaschung
Nach der alkalischen Reinigung haftet häufig eine Schicht aus im alkalischen Reinigungsbad unlöslichen Metallverbindungen und ihren alkalischen Reinigungsprodukten an der Oberfläche des Produkts, und es handelt sich um eine Schicht aus graubrauner oder grauschwarzer hängender Asche. Ziel der Entaschung ist es, diese in Lauge unlösliche Schicht hängender Asche zu entfernen, um eine Verunreinigung der Tanklösung im anschließenden Eloxalprozess zu verhindern.
6) Das Prinzip und die Funktion der Oberflächenbehandlung mit Fluoridsand
Die Fluoridsand-Oberflächenbehandlung ist ein Säureätzverfahren, bei dem Fluoridionen verwendet werden, um eine sehr gleichmäßige und hochdichte Lochfraßkorrosion auf der Oberfläche von Aluminiummaterialien zu erzeugen. Der Zweck besteht darin, die Extrusionsspuren auf der Oberfläche des Produkts zu beseitigen und eine ebene Oberfläche zu erzeugen. Aufgrund des ernsthaften Problems der Umweltverschmutzung bei dem Fluoridsand-Oberflächenbehandlungsverfahren wird es jedoch nicht mehr weit verbreitet verwendet.
4, (Elektro)chemisches Polieren und chemische Umwandlung von Aluminium
1) Die Rolle des chemischen Polierens oder elektrochemischen Polierens
Das chemische Polieren ist eine fortschrittliche Oberflächenbehandlungsmethode, mit der leichte Formspuren und Kratzer auf der Oberfläche von Aluminiumprodukten sowie Reibungsstreifen, thermische Verformungsschichten, Oxidfilme usw., die beim mechanischen Polieren entstehen können, entfernt werden können, so dass das Raue Oberfläche tendenziell glatt. Es wird eine Oberfläche erhalten, die einer Spiegeloberfläche nahe kommt, und die dekorative Wirkung von Aluminiumprodukten wird verbessert.
2) Das Prinzip des chemischen Werfens
Chemisches Polieren soll die selektive Auflösung der Oberfläche des Aluminiummaterials steuern, so dass sich der mikroskopisch konvexe Teil der Oberfläche des Aluminiummaterials bevorzugt gegenüber dem konkaven Teil auflöst, um so den Zweck einer glatten und glänzenden Oberfläche zu erreichen. Das Prinzip des elektrochemischen Werfens ist die Spitzenentladung, und andere chemische Werfer sind ähnlich.
3) Die Rolle chemischer Umwandlungen
Die chemische Umwandlung wird hauptsächlich verwendet, um Aluminium und seine Legierungen vor Korrosion zu schützen. Es kann direkt als Beschichtung oder als untere Schicht aus organischen Polymeren verwendet werden, was nicht nur die Haftung zwischen der Beschichtung und Aluminium löst, sondern auch die Korrosionsbeständigkeit von organischen Polymerbeschichtungen verbessert. Sex.
4) Das Prinzip der chemischen Umwandlung
In der chemischen Behandlungslösung reagiert die metallische Aluminiumoberfläche mit dem chemischen Oxidationsmittel in der Lösung, um einen chemischen Umwandlungsfilm zu bilden. Die üblichen chemischen Umwandlungen werden in chemische Oxidationsbehandlung, Chromatbehandlung, Phosphochromatbehandlung und chromfreie chemische Umwandlung unterteilt.
5) Einführung in chemische Umwandlungen
Aluminium kann in kochendem Wasser einen dichten schützenden chemischen Oxidfilm erhalten. Dieses Verfahren wird chemische Oxidationsbehandlung genannt, aber aufgrund der Filmbildungsgeschwindigkeit und -leistung hat es keine Massenproduktion; Der durch die Chromatbehandlung gebildete Chromatfilm ist die aktuelle Korrosionsbeständigkeit. Die beste chemische Umwandlungsbeschichtung für Aluminium, sie wird nicht nur häufig für die untere Sprühschicht verwendet, sondern kann auch direkt als Endbeschichtung der Aluminiumlegierung verwendet werden, aber ihr Nachteil ist die ernsthafte Umweltverschmutzung; Phosphochromatbehandlung kann die untere Schicht des Sprühens und des dreiwertigen Chroms befriedigen. Es ist ungiftig und wird derzeit mehr in 3C-Produkten verwendet; Die derzeitige industrielle Produktion der chromfreien chemischen Umwandlung übernimmt hauptsächlich die chromfreie Behandlung von Fluorkomplexen, die Titan oder (und) Zirkonium enthalten, und die chromfreie Behandlung erfordert eine strenge chemische Behandlung. Vorbehandlung, gleichzeitig ist der chromfreie Film farblos und transparent, und die tatsächliche Wirkung der chemischen Umwandlung kann nicht mit bloßem Auge bestimmt werden, so dass es mehr auf zuverlässige Technologie und strenge Kontrolle des Prozesses angewiesen ist. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die für 3C-Produkte am häufigsten verwendete chemische Umwandlung die Phosphochromatbehandlung ist.
5, Eloxieren der Aluminiumlegierung
1) Definition von Eloxieren
Eloxieren ist eine elektrolytische Oxidation, bei der die Oberfläche der Aluminiumlegierung in der Regel in einen Oxidfilm umgewandelt wird, der schützende, dekorative und andere Funktionen hat.
2) Klassifizierung von Eloxalfolien
Der Oxidfilm wird in zwei Kategorien unterteilt: Oxidfilm vom Sperrtyp und Oxidfilm vom porösen Typ. Der Oxidfilm vom Barrieretyp ist ein dichter und nichtporöser dünner Oxidfilm nahe der Metalloberfläche. Die Dicke hängt von der angelegten Spannung ab und überschreitet im Allgemeinen nicht 0,1 um. Der poröse Oxidfilm besteht aus einer Sperrschicht und einer porösen Schicht. Die Dicke der Barriereschicht hängt von der angelegten Spannung ab, und die Dicke der porösen Schicht hängt von der durchgelassenen Elektrizitätsmenge ab. Am gebräuchlichsten ist der poröse Oxidfilm.
3) Eigenschaften des anodisierten Films
a. Die Struktur des Oxidfilms ist eine poröse Wabenverbindung. Die Porosität des Films hat eine gute Adsorptionskapazität. Es kann als untere Schicht der Beschichtungsschicht verwendet werden und kann auch gefärbt werden, um die dekorative Wirkung des Metalls zu verbessern.
b. Die Härte des Oxidfilms ist hoch und die Härte des anodischen Oxidfilms ist sehr hoch und seine Härte beträgt etwa 196-490 HV, da die hohe Härte bestimmt, dass die Verschleißfestigkeit des Oxidfilms sehr gut ist.
c. Die Korrosionsbeständigkeit des Oxidfilms, des Aluminiumoxidfilms, ist in Luft und Erde sehr stabil, und die Bindungskraft mit dem Substrat ist ebenfalls sehr stark. Im Allgemeinen wird es nach der Oxidation gefärbt und versiegelt oder besprüht, um seine Korrosionsbeständigkeit weiter zu verbessern. .
d. Die Bindungskraft des Oxidfilms, die Bindungskraft des Oxidfilms an das Basismetall, ist sehr stark, und es ist schwierig, sie mechanisch zu trennen. Selbst wenn sich die Filmschicht mit dem Metall biegt, behält der Film immer noch eine gute Bindung mit dem Basismetall bei, aber die Oxidation Die Plastizität des Films ist gering und die Sprödigkeit ist groß. Wenn die Filmschicht einer großen Stoßbelastung und Biegeverformung ausgesetzt wird, treten Risse auf, so dass dieser Oxidfilm nicht leicht unter mechanischer Einwirkung zu verwenden ist und als untere Schicht der Farbschicht verwendet werden kann.
e. Die isolierenden Eigenschaften des Oxidfilms, der Widerstand des anodisierten Aluminiumfilms sind hoch, die Wärmeleitfähigkeit ist ebenfalls sehr gering, die Wärmestabilität kann bis zu 15 0 Grad betragen und die Wärmeleitfähigkeit beträgt 0,419 W/(mK) – 1,26 W/(mK). Es kann als dielektrische Schicht von Elektrolytkondensatoren oder als Isolierschicht von elektrischen Produkten verwendet werden.
6, Aluminiumlegierungsoxidfilm-Bildungsprozess
1) Die erste Stufe des Eloxierens
In der Bildungsphase der nicht porösen Schicht, dem ab-Segment, steigt die Spannung innerhalb der Ein- und Ausschaltzeit (einige Sekunden bis einige zehn Sekunden) stark an und erreicht die kritische Spannung (den Maximalwert der Spannung). zeigt an, dass zu diesem Zeitpunkt ein kontinuierlicher, nicht poröser Film auf der Anodenoberfläche gebildet wird. Boden. Der Widerstand der nicht porösen Schicht ist groß, was die kontinuierliche Verdickung des Films behindert. Die Dicke der nichtporösen Schicht ist proportional zur Bildungsspannung, und die Auflösungsgeschwindigkeit des Oxidfilms im Elektrolyten ist umgekehrt proportional. Die Dicke beträgt etwa 0,01~0,1 Mikrometer.
2) Die zweite Stufe des Eloxierens
In der Bildungsphase der porösen Schicht, dem bc-Abschnitt, werden die Löcher zuerst im dünnsten Teil des Films aufgelöst, und der Elektrolyt kann durch diese Löcher die frische Oberfläche des Aluminiums erreichen, die elektrochemische Reaktion kann fortgesetzt werden, der Widerstand sinkt, und die Spannung steigt mit der Erhöhung der Spannung. Nach der Abnahme (10-15 Prozent des höchsten Werts) erschien eine poröse Schicht auf der Membran.
3) Die dritte Stufe des Eloxierens
Die poröse Schicht verdickt sich im cd-Segment, zu diesem Zeitpunkt steigt die Spannung stetig und langsam an. Zu diesem Zeitpunkt wird die nicht-poröse Schicht kontinuierlich in eine poröse Schicht aufgelöst, und neue nicht-poröse Schichten wachsen, so dass die poröse Schicht ständig dicker wird. Wenn ein dynamisches Gleichgewicht mit der Auflösungsgeschwindigkeit erreicht ist, nimmt die Dicke des Films nicht mehr zu und die Reaktion sollte aufhören.
7, Anodisierungsprozess einer Aluminiumlegierung
1) Gemeinsamer Eloxalprozess
Die üblichen Verfahren zum Anodisieren von Aluminiumlegierungen sind: Anodisieren mit Schwefelsäure, Anodisieren mit Chromsäure, Anodisieren mit Oxalsäure und Anodisieren mit Phosphorsäure. Am gebräuchlichsten ist das Anodisieren mit Schwefelsäure.
2) Schwefelsäureanodisierung
Derzeit ist das im In- und Ausland weit verbreitete Anodisierungsverfahren die Schwefelsäure-Anodisierung. Im Vergleich zu anderen Verfahren hat es große Vorteile bei den Produktionskosten, den Oxidfilmeigenschaften und der Leistung. Es hat niedrige Kosten, gute Filmtransparenz, Korrosionsbeständigkeit und Reibungsbeständigkeit. Guter Sex, einfach zu färben und so weiter. Es verwendet verdünnte Schwefelsäure als Elektrolyt zum Anodisieren des Produkts, die Dicke des Films kann 5 um-20um erreichen, der Film hat eine gute Adsorption, ist farblos und transparent, ein einfacher Prozess und eine bequeme Bedienung.
3) Chromsäureanodisierung
Der durch Chromsäureanodisierung erhaltene Film ist relativ dünn, nur 2-5 um, wodurch die ursprüngliche Präzision und Oberflächenrauhigkeit des Werkstücks beibehalten werden kann; die Porosität ist gering und schwierig zu färben, und es kann ohne Versiegelung verwendet werden; der Film ist weich und hat eine schlechte Verschleißfestigkeit, aber die Elastizität ist gut; Die Korrosionsbeständigkeit ist stark und die Löslichkeit von Chrom in Aluminium ist gering, so dass die Restflüssigkeit in den Nadellöchern und Spalten die Komponenten weniger korrodiert und für Gussteile und andere Bauteile geeignet ist. Dieses Verfahren wird eher im Militär eingesetzt. Gleichzeitig kann die Qualität der Bauteile überprüft werden, und der braune Elektrolyt fließt am Riss, was offensichtlich ist.
4) Oxalsäureanodisierung
Oxalsäure hat eine geringe Löslichkeit für einen Aluminiumoxidfilm, daher ist die Porosität des Oxidfilms gering und die Verschleißfestigkeit und elektrische Isolierung der Filmschicht sind besser als die des Schwefelsäurefilms; aber die Oxidationskosten von Oxalsäure sind 3-5 mal höher als die von Schwefelsäure; reagiert, was zu einer schlechten Stabilität des Elektrolyten führt; Die Farbe des Oxalsäureoxidfilms ändert sich leicht mit den Prozessbedingungen, was zu einem Farbunterschied im Produkt führt, so dass die Anwendung dieses Prozesses begrenzt ist. Üblicher ist jedoch die Verwendung von Oxalsäure als Schwefelsäure-Oxidationsadditiv.
5) Eloxieren mit Phosphorsäure
Der Oxidfilm löst sich mehr in Phosphorsäureelektrolyt als in Schwefelsäure, daher ist der Oxidfilm dünn (nur 3 um) und die Porengröße ist groß. Da der Phosphorsäurefilm eine starke Wasserbeständigkeit aufweist, kann er eine Alterung des Klebstoffs durch Hydratation verhindern, sodass die Haftkraft des Klebstoffs besser ist. Daher wird er hauptsächlich zur Oberflächenbehandlung von bedruckten Metallplatten und zur Vorbehandlung von Aluminium verwendet Werkstückverklebung.
8, Hartanodisierung der Aluminiumlegierung
1) Eigenschaften des harten Oxidfilms
Im Vergleich zu gewöhnlichen Oxidfilmen hat das Harteloxieren von Aluminiumlegierungen die folgenden Eigenschaften: dickerer Oxidfilm (im Allgemeinen nicht weniger als 25 um), relativ hohe Härte (größer als 350 HV), bessere Verschleißfestigkeit, geringere Porosität und Durchschlagsfestigkeit. Die Spannung ist höher. und die Oberflächenebenheit kann etwas schlechter erscheinen.
2) Prozesseigenschaften des Hartanodisierens
Es gibt keinen wesentlichen Unterschied zwischen dem Prinzip, der Ausrüstung, dem Verfahren und der Erkennung des Harteloxierens und der gewöhnlichen Oxidation. Das harte Anodisieren versucht, die Löslichkeit des Oxidfilms zu verringern. Die Hauptmerkmale sind:
a. Die Temperatur der Badflüssigkeit ist niedrig (im Allgemeinen etwa 20 Grad, und die Härte liegt unter 5 Grad), und der durch die niedrige Temperatur gebildete Oxidfilm hat im Allgemeinen eine hohe Härte.
b. Die Konzentration der Badflüssigkeit ist niedrig (die Konzentration gewöhnlicher Schwefelsäure beträgt 20 Prozent und die Härte weniger als 15 Prozent), und die Löslichkeit des Films ist gering, wenn die Konzentration niedrig ist.
c. Der Tankflüssigkeit wird organische Säure und der Schwefelsäure Oxalsäure oder Weinsäure zugesetzt.
d. Hohe angelegte Spannung und Strom (normaler Strom 1,5 A/dm2, Spannung unter 18 V, harter Strom 2~5 A/dm2, Spannung über 25 V. Bis zu 100 V)
e. Die angelegte Spannung sollte das Verfahren des allmählichen Erhöhens der Spannung annehmen. Aufgrund der hohen Spannung und des großen Stroms ist die Verarbeitungszeit lang und der Energieverbrauch groß. Gleichzeitig wird beim Hartanodisieren häufig eine Impulsstromversorgung oder eine spezielle Wellenformstromversorgung verwendet.
3) Hartanodisierung aus Aluminiumgusslegierung
Aluminiumgusslegierungen erfordern in der Regel eine Hartanodisierung, um ihre Eigenschaften zu verbessern. Aluminiumgusslegierungen werden üblicherweise in Aluminium/Silizium-Legierungen und Aluminium/Kupfer-Legierungen verwendet. Teile und Komponenten, die manchmal Kupfer und Magnesium hinzufügen, um die mechanischen Eigenschaften und die Hitzebeständigkeit zu verbessern. Aluminium-Kupfer-Reihen sind ebenfalls häufig verwendete Gusslegierungen, die hauptsächlich für Sandguss mit großen dynamischen und statischen Belastungen und unkomplizierten Formen verwendet werden. Aluminiumgusslegierungen müssen aufgrund der nichtmetallischen Elemente die Elektrolyt- und Leistungswellenform verbessern. Im Allgemeinen kann der Elektrolyt mit einigen Metallsalzen oder organischen Säuren in Schwefelsäure, Schwefelsäure-Oxalsäure-Weinsäure-Lösung, Schwefelsäure-Trockenöl-Lösung; Stromversorgungsform Im Allgemeinen wird auf AC- und DC-Überlagerung, asymmetrischer Strom, Impulsstrom usw. umgestellt, wobei der Impulseffekt besser ist. Bevor die Galvanoformteile oxidiert werden, sollte die Wasserkastanie geführt und die Grate entfernt werden, um die Stromkonzentration zu verhindern.
9, Mikrolichtbogenoxidation aus Aluminiumlegierung (MAO)
1) Das Prinzip der Mikrolichtbogen-Oxidationstechnologie:
Die Mikrobogenoxidation, auch als Mikroplasma-Oberflächenkeramiktechnologie bekannt, bezieht sich auf die Verwendung einer Bogenentladung, um die Reaktion an der Anode auf der Grundlage der gewöhnlichen anodischen Oxidation zu verstärken und zu aktivieren, so dass Aluminium, Titan, Magnesium und ihre Legierungen entstehen als Materialien verwendet. Das Verfahren zum Bilden eines hochwertigen verstärkten Keramikfilms auf der Oberfläche des Werkstücks besteht darin, mit einer speziellen Mikrolichtbogen-Oxidationsstromversorgung eine Spannung an das Werkstück anzulegen, so dass das Metall auf der Oberfläche des Werkstücks mit der Elektrolytlösung interagiert , und eine Mikrobogenentladung wird auf der Oberfläche des Werkstücks gebildet. Unter der Wirkung anderer Faktoren wird ein Keramikfilm auf der Metalloberfläche gebildet, um den Zweck der Festigung der Oberfläche des Werkstücks zu erreichen.
2) Eigenschaften der Mikrolichtbogenoxidation
a. Greatly improve the surface hardness of the material (HV>1200), die die Härte von Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, hochlegiertem Stahl und Schnellarbeitsstahl nach der Wärmebehandlung überschreiten;
b. Gute Verschleißfestigkeit;
c. Good heat resistance and corrosion resistance (CASS salt spray test>480h), das die Mängel von Aluminium-, Magnesium- und Titanlegierungsmaterialien in der Anwendung grundlegend überwindet, sodass diese Technologie breite Anwendungsperspektiven hat;
d. Es hat eine gute Isolationsleistung und der Isolationswiderstand kann 100 MΩ erreichen.
e. Der Prozess ist stabil und zuverlässig, und die Ausrüstung ist einfach. Die Reaktion wird bei Raumtemperatur durchgeführt, was bequem zu handhaben und leicht zu beherrschen ist.
f. Der Keramikfilm wird in situ auf dem Substrat gezüchtet, die Kombination ist fest und der Keramikfilm ist dicht und gleichmäßig.
3) Anwendung der Mikrolichtbogenoxidation
Die Mikrolichtbogenoxidation ist eine neue Oberflächenbehandlungstechnologie für Aluminiumlegierungen. Es kombiniert die keramischen Eigenschaften von Aluminiumoxid mit den metallischen Eigenschaften von Aluminiumlegierungen, um der Oberfläche von Aluminiumlegierungen bessere physikalische und chemische Eigenschaften zu verleihen. Aus technischen und wirtschaftlichen Gründen wird es in meinem Land derzeit jedoch nicht weit verbreitet. Aufgrund der besonderen Eigenschaften des Oxidfilms kann er jedoch in vielen Bereichen eingesetzt werden, darunter Flugzeug- und Automotoren, petrochemische Industrie, Textilindustrie und Elektronikindustrie.
4) Der Mangel an Mikrolichtbogenoxidation
Mikrolichtbogenoxidation verursacht Funkenentladung und Funkenkorrosion, wodurch die Oberfläche des Produkts relativ rau wird. Der Energieverbrauch ist relativ hoch und fünfmal so hoch wie bei einer gewöhnlichen Oxidation.
10, elektrolytische Färbung des Oxidfilms der Aluminiumlegierung
1) Gemeinsamer Färbeprozess des Oxidfilms aus Aluminiumlegierung:
Das üblicherweise verwendete Färbeverfahren von Aluminiumlegierungen kann grob in drei Kategorien unterteilt werden:
a. Gesamtfärbeverfahren: einschließlich natürlicher Färbung und elektrolytischer Färbung. Natürliche Färbung
bezieht sich auf die Oxidation der Zusatzkomponenten (Si, Fe, Mn usw.) in der Aluminiumlegierung während des Anodisierungsprozesses, und die Färbung des Oxidfilms tritt auf. Die elektrolytische Farbentwicklung bezieht sich auf die Färbung des Oxidfilms, die durch Änderungen in der Zusammensetzung der Elektrolytlösung und den Elektrolysebedingungen verursacht wird.
b. Färbeverfahren: Basierend auf dem primären Oxidfilm wird der Oxidfilm mit anorganischen Pigmenten oder organischen Farbstoffen gefärbt.
c. Elektrolytisches Färbeverfahren: Ausgehend von der primären Oxidschicht wird das elektrolytische Färben mit Gleich- oder Wechselstrom in einer metallsalzhaltigen Lösung durchgeführt. Die Witterungsbeständigkeit, Lichtbeständigkeit und Lebensdauer der elektrolytischen Färbung sind besser als die der Färbemethode, und ihre Kosten sind viel niedriger. Für das gesamte Färbeverfahren wird es derzeit häufig beim Färben von architektonischen Aluminiumprofilen verwendet. Industrielle elektrolytische Färbebäder im In- und Ausland sind im Wesentlichen zwei Kategorien von Lösungen von Nickelsalzen und Zinnsalzen (einschließlich Zinn-Nickel-Mischsalzen), und die Farben sind im Allgemeinen bronzefarben von hell bis dunkel.
2) Das Prinzip der elektrolytischen Färbung
Die regelmäßigen und kontrollierbaren Mikroporen des porösen anodischen Oxidfilms lagern durch elektrolytische Färbung sehr feine Metall- und/oder Oxidpartikel am Boden der Poren ab, und aufgrund des Lichtstreuungseffekts können unterschiedliche Farben erhalten werden. Die Farbtiefe hängt von der Anzahl der abgeschiedenen Teilchen ab, dh von der Färbezeit und der angelegten Spannung. Im Allgemeinen ist die elektrolytische Färbung ähnlich in der Farbe von Champagner, hell über dunkelbronze bis schwarz, und die Farbtöne sind nicht genau gleich, was mit der Größenverteilung der ausgefällten Partikel zusammenhängt. Derzeit ist die elektrolytische Einfärbung nur in Bronze, Schwarz, Goldgelb und Jujuberot erhältlich.
3) Anwendung der elektrolytischen Färbung
Sn-Salz und Sn-Ni-Mischsalz sind die wichtigsten Färbemethoden in meinem Land, Europa und den Vereinigten Staaten. Das Salz ist SnSO4, das durch die elektrolytische Reduktion von Sn2 plus in den Mikroporen der anodischen Oxidation gefärbt wird; jedoch wird die geringe Stabilität von Sn2+ leicht oxidiert, um eine Farbe ohne Färbefähigkeit zu bilden. Sn4 plus , der Schlüssel zur Zinnsalzfärbung ist also die Zusammensetzung der Badflüssigkeit und die Stabilität von Zinnsalz ist der Schlüssel zu diesem Prozess, Zinnsalz ist unempfindlich gegenüber Verunreinigungen, die Farbgleichmäßigkeit ist besser und die Wasserverschmutzung nicht groß. Die elektrolytische Färbung mit Ni-Salz ist in Japan relativ verbreitet. Er wird häufig in hellen Farbsystemen (Edelstahlimitation, helle Champagnerfarbe) verwendet. Es hat eine schnelle Färbegeschwindigkeit und eine gute Badstabilität, ist aber empfindlich gegenüber Verunreinigungen. Derzeit ist die Ausrüstung zur Entfernung von Verunreinigungen ausgereift, erfordert jedoch eine große einmalige Investition.
11, Färben eines Aluminiumlegierungsoxidfilms
1) Definition des Färbens von Aluminiumlegierungsoxidfilmen
Das Färbeverfahren besteht darin, die Aluminiumlegierung unmittelbar nach der Oxidation in eine farbstoffhaltige Lösung unmittelbar nach der Reinigung einzutauchen, und die Poren des Oxidfilms werden aufgrund der Adsorption von Farbstoffen mit verschiedenen Farben gefärbt. Dieses Verfahren ist farbecht, farbstark und einfach durchzuführen, muss aber nach dem Färben versiegelt werden.
2) Färbeanforderungen für Oxidfilm
a. Der durch Aluminium in Schwefelsäurelösung erhaltene Oxidfilm ist farblos und porös, was sich am besten zum Färben eignet. Der Oxalsäureoxidfilm selbst ist gelb und kann nur dunkel gefärbt werden, während der Chromsäurefilm eine geringe Porosität hat und der Film selbst grau ist und nur dunkel gefärbt werden kann.
b. Der Oxidfilm muss eine bestimmte Dicke haben, die Mindestanforderung ist größer als 7 um, und der dünnere Oxidfilm kann nur sehr hell eingefärbt werden.
c. Der Oxidfilm sollte eine gewisse Porosität und Adsorption aufweisen, so dass der harte Oxidfilm und der herkömmliche Chromsäureoxidfilm nicht geeignet sind und Flecken aufweisen.
d. Der Oxidfilm sollte vollständig und gleichmäßig sein und es sollten keine Defekte wie Kratzer, Sandlöcher und Lochfraß vorhanden sein.
e. Der Film selbst hat eine geeignete Farbe, und es gibt keine Unterschiede in der metallografischen Struktur, wie z. B. unterschiedliche Korngrößen oder starke Seigerungen usw.
3) Färbemechanismus des Oxidfilms
a. Färbemechanismus organischer Farbstoffe: Basierend auf der Adsorptionstheorie von Substanzen wird es in physikalische Adsorption und chemische Adsorption unterteilt; physikalische Adsorption bezieht sich auf die Adsorption von Molekülen oder Ionen in Form von elektrostatischer Kraft; Chemisorption nennt man chemische Kräfte (kovalente Bindungen, Wasserstoffbrückenbindungen, Chelatbildung durch Reaktionsadsorption durch Bindungen usw.). Es wird erwartet, dass die physikalische Adsorption bei niedriger Temperatur erfolgt und bei hoher Temperatur leicht zu desorbieren ist; chemische Adsorption wird bei einer bestimmten Temperatur durchgeführt. Es wird allgemein angenommen, dass beim Färben zwei Arten der Adsorption gleichzeitig durchgeführt werden, hauptsächlich die chemische Adsorption, so dass sie bei mittlerer Temperatur durchgeführt wird.
b. Färbemechanismus mit anorganischem Farbstoff: Normalerweise bei Raumtemperatur durchgeführt, wird das Werkstück zuerst in einer bestimmten Reihenfolge in eine anorganische Salzlösung getaucht und dann in eine andere anorganische Salzlösung getaucht, so dass diese anorganischen Substanzen in den Membranporen chemisch umgesetzt werden, um sie zu erzeugen Wasserunlösliche Farbverbindungen, die die Poren der Oxidschicht füllen und versiegeln (in einigen Fällen kann der Versiegelungsprozess entfallen). Die Farbpalette von anorganischen Farbstoffen ist begrenzt, die Farbe ist nicht hell genug, aber die Temperatur- und Lichtbeständigkeit sind sehr gut.
4) Verblassen des unqualifizierten gefärbten Films
Nach dem Färben und vor dem Versiegeln können die Fehlstellen mit 27-prozentiger Salpetersäure (Massenanteil) oder 5 ml/l Schwefelsäure bei 25 Grad entfernt werden.
12, Versiegelung des Aluminiumlegierungsoxidfilms
1) Definition der Versiegelung eines Aluminiumoxidfilms
Der physikalische oder chemische Behandlungsprozess des Oxidfilms nach der Aluminiumanodisierung, um die Porosität und Adsorptionskapazität des Oxidfilms zu verringern, um den Farbstoff in den Mikroporen zu versiegeln und gleichzeitig die Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit des Films zu verbessern . In der Bauindustrie auf der ganzen Welt werden zur Versiegelung des Oxidfilms im Wesentlichen drei Prozesse angewendet: Hochtemperaturdampfverfahren, Kaltversiegelung und elektrophoretische Beschichtung, aber derzeit tendiert die Versiegelung bei mittlerer Temperatur dazu, sich auszudehnen. Nach dem Versiegelungsprinzip gibt es drei Hauptkategorien: Hydratationsreaktion, anorganische Füllung oder organische Füllung.
2) Heißsiegelprozess
a. Siedewasserversiegelung: In reinem Wasser nahe dem Siedepunkt (Temperatur über 95 Grad, entionisiertes Wasser) wird das amorphe Aluminiumoxid durch die Hydratationsreaktion von Aluminiumoxid in hydratisiertes Aluminiumoxid umgewandelt. Das Volumen ist um 30 Prozent größer, und die Volumenausdehnung schließt die Mikroporenfüllung des Oxidfilms.
b. Hochtemperatur-Dampfversiegelung: Das Prinzip ist das gleiche wie bei der Siedewasserversiegelung. Vorteile: hohe Geschwindigkeit, geringe Abhängigkeit von der Wasserqualität, weniger weiße Asche und geringes Ausbleichrisiko. Die Ausrüstung muss versiegelt werden, um die Temperatur und Luftfeuchtigkeit sicherzustellen, die allgemeine Temperatur beträgt 115~120 Grad, der Druck beträgt vorzugsweise 0,7~1 atm und die Kosten sind hoch!
3) Kaltversiegelungsprozess
Kaltversiegelung ist die am häufigsten verwendete und grundlegendste Versiegelungstechnologie in meinem Land. Die Betriebstemperatur beträgt Raumtemperatur von 20 bis 25 Prozent, und die Zeit und das Heißsiegelloch werden um die Hälfte verkürzt. Es stützt sich auf den abgelagerten Füllstoff in der Mikropore, um das Loch abzudichten. Am ausgereiftesten Das Verfahren ist ein Kaltsiegelverfahren mit Nickelfluorid als Hauptbestandteil. Nachdem das Kaltversiegelungsloch fertiggestellt ist, sollte es mit Heißwasseralterung (60 bis 80 Grad entionisiertes heißes Wasser, 10 bis 15 Minuten) behandelt werden, um das Produkt zu modifizieren und Mikrorisse bei hohen Temperaturen zu vermeiden.
4) Versiegelungsprozess bei mittlerer Temperatur
Angesichts der Mängel des Heißsiegel- und Kaltsiegelverfahrens haben wir eine Versiegelungstechnologie mit anorganischem Salz bei mittlerer Temperatur entwickelt, die hauptsächlich Chromatversiegelung, Silikatversiegelung und Acetatversiegelung umfasst.
a. Chromatversiegelung: kann eine gute Korrosionsschutzwirkung bieten, insbesondere für Druckguss-Aluminiumlegierungen und Aluminiumlegierungen mit hohem Kupfergehalt (PH6,32 ~ 6,64, ca. 10 Minuten)
b. Silikatversiegelung: Da nach der Silikatversiegelung häufig weiße Asche oder Verfärbungen auftreten, wird dieses Verfahren derzeit nicht angewendet, es sei denn, es sind besondere Anforderungen erforderlich.
c. Nickelacetat-Versiegelung: Die Versiegelungsqualität ist relativ gut und wird eher in Nordamerika verwendet. In meinem Land werden, abgesehen von den kleinen Teilen der organischen Färbung, andere Teile grundsätzlich nicht verwendet.
13, elektrophoretische Beschichtung eines Aluminiumlegierungsoxidfilms
1) Definition Elektrotauchlackierung
Ein Verfahren, bei dem die geladenen Farbpartikel in der Lösung durch Einwirkung von Elektrophorese unter Einwirkung von Gleichstrom eine Beschichtung bilden. Die elektrophoretische (ED) Beschichtung von Aluminium verwendet im Allgemeinen die anodische Elektrophorese. Die Elektrophorese ist ein Verfahren mit geringer Schadstoffbelastung und geringem Energieverbrauch. Es hat die Eigenschaften eines glatten Beschichtungsfilms, eine gute Wasser- und Chemikalienbeständigkeit, eine einfach zu realisierende Automatisierung und eignet sich für die Beschichtung von Werkstücken mit komplexen Formen, Kanten und Ecken oder Löchern.
2) Prinzip des elektrophoretischen Beschichtungsverfahrens
Die elektrophoretische Beschichtung wird in anodische Elektrophorese und kathodische Elektrophorese unterteilt. Das wasserlösliche Harz der anodischen Elektrophoresebeschichtung ist ein hochwertiges Säurecarboxylat, üblicherweise Ammoniumcarboxylat. Elektrophoresebeschichtungen können in Säure- oder Alkalilösung zu kolloidalen Teilchen ionisiert und in Wasser dispergiert werden. Unter der Einwirkung von Gleichstrom haften die geladenen kolloidalen Harzteilchen an einer Harzformschicht auf der Metalloberfläche. Die Hauptkomponente der elektrophoretischen Beschichtung des Oxidfilms einer Aluminiumlegierung ist eine wasserlösliche Acrylpolymerverbindung, die ein durchscheinender Latex ist. Das elektrophoretische Beschichtungsverfahren ist ein elektrochemisches Verfahren, das im Wesentlichen vier Prozesse umfasst: Elektrophorese, Elektroabscheidung, Elektroosmose und Elektrolyse.
3) Elektrophoreseverfahren für Aluminiumlegierungen
Der typische Elektrophoreseprozess nach der Aluminiumoxidation ist: Zuführen – Entfetten – Waschen mit Wasser – alkalisches Ätzen – Waschen mit Wasser (2 Mal) – Entfernen der Asche – Waschen mit Wasser – Eloxieren – Waschen mit Wasser (2 Mal) – Elektrolyse Färben – Waschen – Waschen mit heißem reinem Wasser - Waschen mit Reinstwasser - Abtropfen - Elektrophorese-Beschichtung - Waschen mit RO1 Umlaufwasser - Waschen mit RO2 Umlaufwasser - Abtropfen - Backen und Aushärten - Abkühlen - das nächste Stück.
4) Eigenschaften der elektrophoretischen Beschichtung
Vorteile: hoher Automatisierungsgrad des Beschichtungsprozesses, hohe Beschichtungsrückgewinnungsrate, hohe Beschichtungseffizienz, gleichmäßige Filmdicke, wodurch unnötiger Abfall reduziert werden kann, und einfache Handhabung der Tankflüssigkeit. Einfach zu kontrollierende und zu handhabende Beschichtungsbedingungen, gleichmäßige Filmdicke, hohe Penetration, interne Die Platte ist rostfrei und verursacht keine unerwünschten Phänomene wie Auslaufen der Beschichtung und Fließspuren.
Nachteil: Die einmalige Investition an Ausrüstung ist groß, und das beschichtete Objekt muss elektrisch leitfähig sein, um den Lack zu ersetzen, und die Farbe ist schwierig.
