کاری که آندایزینگ با پروفیل های آلومینیومی انجام می دهد
آندایزینگ یک فرآیند الکتروشیمیایی است که سطح پروفیل آلومینیوم را به یک لایه اکسید آلومینیوم متخلخل و سخت تبدیل می کند. این پروفیل به صورت آند در یک الکترولیت اسیدی ساخته می‌شود و اکسیژن آزاد شده در سطح با فلز واکنش می‌دهد تا یک لایه Al2O3 رشد کند که بخشی جدایی‌ناپذیر از پروفیل است و نه پوششی که روی آن اعمال می‌شود. از آنجایی که لایه اکسید از خود آلومینیوم تشکیل می شود، نمی تواند پوسته کند یا پوسته پوسته شود، و از اکستروژن در برابر سایش و خوردگی محافظت می کند در حالی که فلز زیرین خواص مکانیکی اولیه خود را حفظ می کند. برای پروفیل های معماری و صنعتی، آنودایز یکی از بادوام ترین پرداخت های موجود است.
توالی فرآیند: پیش تصفیه، آنودایز کردن، آب بندی
یک فیلم آندی سازگار با آماده سازی سطح درست شروع می شود. پروفیل ها چربی زدایی و حکاکی می شوند تا خطوط نورد، علائم قالب و اکسید طبیعی از بین بروند، سپس پوسته زدایی می شوند تا سطح تمیز و یکنواخت شود. پروفیل آماده شده تحت جریان، ولتاژ، دما و زمان کنترل شده آنودایز می شود که با هم ضخامت فیلم را تعیین می کنند و سپس فیلم متخلخل با غوطه ور شدن در آب داغ یا مواد شیمیایی آب بندی مهر و موم می شود. آب بندی منافذ میکروسکوپی لایه اکسید را می بندد و برای مقاومت در برابر لکه، محافظت در برابر خوردگی و ماندگاری طولانی- ضروری است، زیرا فیلم های آب بندی نشده کثیفی و رطوبت را جذب می کنند. هر مرحله باید به دقت کنترل شود، زیرا نقص در پیش تصفیه به صورت رگه ها یا لایه ناهموار روی پروفیل تمام شده ظاهر می شود.
رنگ آمیزی فیلم اکسید
قبل از آب بندی، فیلم آندی متخلخل دارای ظرفیت جذب قوی است و از این خاصیت برای افزودن رنگ استفاده می شود. نمک‌های فلزی را می‌توان در داخل منافذ رسوب کرد تا سایه‌هایی مانند سیاه، برنز، شامپاین، زرد طلایی و خاکستری فولادی ضدزنگ-به اضافه نقره‌ای طبیعی-سفید لایه شفاف ایجاد کند. رنگ‌آمیزی الکترولیتی رایج‌ترین مسیر برای پروفایل‌های معماری است زیرا رنگ‌های یکنواخت و مقاوم در برابر آب و هوا می‌دهد، در حالی که رنگرزی ارگانیک پالت وسیع‌تری را برای کاربردهای داخلی و تزئینی ارائه می‌دهد. پس از رنگ آمیزی، فیلم مهر و موم می شود تا رنگ در جای خود قفل شود و مقاومت در برابر خوردگی بازیابی شود.
کلاس های ضخامت فیلم و عملکرد
حفاظتی که یک پروفیل آنودایز ارائه می کند عمدتاً به ضخامت فیلم بستگی دارد که در میکرومتر مشخص می شود. پروفیل های داخلی ممکن است تنها به حدود 5 تا 10 میکرومتر نیاز داشته باشند، در حالی که پروفیل های معماری بیرونی معمولاً به لایه های ضخیم تر، معمولاً 15 تا 25 میکرومتر، آنودایز می شوند تا چندین دهه در معرض آب و هوا مقاومت کنند. مشخصات بین‌المللی مانند ISO 7599 الزامات کلی را برای پوشش‌های اکسیداسیون آندی روی آلومینیوم تعیین می‌کند و کیفیت آب‌بندی را می‌توان با روش‌های تست استانداردی که از دست دادن جرم یا پذیرش فیلم را اندازه‌گیری می‌کند، تأیید کرد. برای محیط‌های ساحلی یا آلوده، یک لایه ضخیم‌تر و آب‌بندی صحیح تفاوت بین پایانی که دوام دارد و یک لایه که زود از بین می‌رود.
آلیاژ و عوامل فرآیندی که بر کیفیت تأثیر می گذارند
همه آلیاژهای آلومینیوم به یک اندازه آنودایز نمی شوند. سری 6xxx، شامل 6063 و 6060، انتخاب استاندارد برای پروفیل‌های معماری اکسترود شده است، زیرا محتوای مس کم آن، فیلم‌هایی شفاف و یکدست با براقیت خوب تولید می‌کند. آلیاژهای مس بالا مانند سری 2xxx لایه‌های کسل‌کننده و ناهموار تولید می‌کنند و به ندرت برای ظاهر آنودایز می‌شوند. در داخل یک آلیاژ، کیفیت اکستروژن، ساختار دانه و پرداخت سطح همگی بر نتیجه تأثیر می‌گذارند، بنابراین پروفیل‌هایی که برای آنودایز قرار می‌گیرند باید اکسترود شده و با احتیاط کار شوند تا از خراشیدگی و آلودگی جلوگیری شود. کار با تامین کننده ای که کل زنجیره را کنترل می کند، از بیلت گرفته تا خط آندایزینگ، تکرارپذیرترین سطح را می دهد.
سوالات متداول
یک پرداخت آنودایز شده روی پروفیل های بیرونی چقدر دوام می آورد؟
یک فیلم{0}آنودایز شده خارجی، معمولاً 15 تا 25 میکرومتر و به درستی مهر و موم شده است، می‌تواند برای چندین دهه در اکثر آب و هواها در صورت تمیز کردن دوره‌ای قابل استفاده باقی بماند.
آیا می توان آلومینیوم آنودایز را رنگ کرد؟
بله. قبل از آب بندی، فیلم اکسید متخلخل نمک ها یا رنگ های فلزی را جذب می کند و رنگ هایی مانند سیاه، برنز، شامپاین، طلایی و خاکستری{1}}فولاد ضد زنگ تولید می کند.
آیا آندایز کردن آلومینیوم را سخت تر می کند؟
فیلم اکسید آندی بسیار سخت تر از آلومینیوم زیر آن است، که مقاومت در برابر خراش و سایش سطح را بهبود می بخشد در حالی که هسته خواص مکانیکی اولیه خود را حفظ می کند.
چرا آب بندی بعد از آندایز کردن اهمیت دارد؟
آب بندی منافذ میکروسکوپی فیلم اکسید را می بندد. بدون آن، فیلم کثیفی و رطوبت را جذب می‌کند، مقاومت لکه‌ای را از دست می‌دهد و محافظت طولانی‌مدت در برابر خوردگی را از دست می‌دهد.
کدام آلیاژهای آلومینیوم آنودایز بهتری دارند؟
آلیاژهای اکستروژن 6xxx مانند 6063 و 6060 لایه‌های آندی روشن و ثابتی را ایجاد می‌کنند، در حالی که آلیاژهای با محتوای مس بالا نتایج کسل‌کننده و ناهمواری ایجاد می‌کنند و معمولاً از آنها اجتناب می‌شود.
س: پرداخت آنودایز شده روی پروفیل های بیرونی چقدر دوام می آورد؟
یک فیلم آندی 20 تا 25 میکرون بسته به آب و هوا و نگهداری، 20 تا 40 سال در فضای باز دوام می آورد. محیط های ساحلی و صنعتی باعث کاهش عمر می شود، به همین دلیل 25 میکرون برای مواجهه شدید مشخص شده است.
س: آیا می توان آلومینیوم آنودایز را رنگ کرد؟
بله. رنگ‌ها از رنگ‌های الکترولیتی، برنزی، مشکی و شامپاین، با نمک‌های فلزی در منافذ، یا رنگ‌های ارگانیک برای رنگ‌های روشن می‌آیند. رنگ داخل اکسید است، بنابراین مانند رنگ پوسته نمی شود.
س: آیا آندایز کردن آلومینیوم را سخت تر می کند؟
بله، آنودایز نوع II به 200 تا 400 HV می رسد و پوشش سخت نوع III به 300 تا 500 HV پلاس می رسد، بسیار سخت تر از آلیاژ پایه. این باعث مقاومت در برابر سایش می شود اما استحکام حجیم را افزایش نمی دهد.
س: چرا آب بندی بعد از آندایز کردن اهمیت دارد؟
آب بندی منافذ اکسید را می بندد و از خونریزی رنگ، جذب لکه و خوردگی جلوگیری می کند. آندایزینگ بدون مهر و موم، کثیفی را جذب می کند و به سرعت در خارج از منزل از بین می رود. آب بندی آب گرم یا نیکل استاندارد است.
س: کدام آلیاژهای آلومینیوم آنودایز بهتری دارند؟
آلیاژهای 5xxx و 6xxx با آنودایز کم مس تا پایان شفاف و روشن. 6063-T5 یا T6 انتخاب معماری کلاسیک است. آلیاژهای با مس بالا مانند 2024 و 7075 آنودایز تیره و ناهموار می شوند.