1. اصول اساسی آنودایزر 5083 آلیاژ آلومینیوم چیست؟
فرآیند آنودایز کردن برای آلیاژ آلومینیوم 5083 در اصل یک تبدیل الکتروشیمیایی است که سطح فلز را به یک لایه اکسید با دوام و مقاوم در برابر خوردگی تبدیل می کند. هنگامی که ما در مورد این آلیاژ کلاس دریایی به طور خاص صحبت می کنیم ، ترکیب غنی از منیزیم آن (به طور معمول حاوی 4-4.9 ٪ میلی گرم) ملاحظات منحصر به فردی را در طول آنودایزاسیون ایجاد می کند. این فرآیند با تمیز کردن کامل برای از بین بردن ناخالصی ها آغاز می شود و به دنبال آن غوطه وری در حمام الکترولیت اسید (معمولاً اسید سولفوریک در غلظت 15-20 ٪). با عبور جریان الکتریکی از محلول ، یونهای اکسیژن با اتم های آلومینیومی در سطح واکنش نشان می دهند و یک لایه اکسید ساختار یافته لانه زنبوری را ایجاد می کنند که هم از سطح فلز اصلی و هم به سمت داخل رشد می کند. آنچه 5083 را خاص می کند ، نیاز آن به پارامترهای ولتاژ اصلاح شده (به طور معمول 12-18 ولت) در مقایسه با سایر آلیاژها به دلیل رفتار خاص الکتروشیمیایی آن است. لایه آندی حاصل از دو منطقه مجزا تشکیل شده است - یک لایه سد نازک در مجاورت فلز و یک لایه بیرونی متخلخل ضخیم تر که می تواند برای محافظت پیشرفته مهر و موم شود. این ساختار لایه دوگانه توضیح می دهد که چرا 5083 آنودایز مقاومت استثنایی در برابر خوردگی آب شور را نشان می دهد و آن را برای کاربردهای دریایی ایده آل می کند.
2. چگونه ترکیب آلومینیوم 5083 بر خصوصیات آنودایز آن تأثیر می گذارد؟
آرایش متالورژی 5083 آلیاژ آلومینیوم عمیقاً بر رفتار آنودایزر آن تأثیر می گذارد. بر خلاف آلومینیوم خالص که به طور یکنواخت آنود می شود ، 5083 حاوی عناصر آلیاژ (در درجه اول منیزیم و منگنز) است که پیچیدگی های ریزساختاری ایجاد می کنند. منیزیم (عنصر آلیاژ غالب در 4-4.9 ٪) ذرات بین فلزی به نام -phase (Al3mg2) را تشکیل می دهد که در سراسر ماتریس آلومینیوم توزیع می شوند. در حین آنودایزاسیون ، این ذرات در مقایسه با ماتریس آلومینیوم میزان اکسیداسیون متفاوتی را نشان می دهند و منجر به ناهماهنگی میکروسکوپی در لایه اکسید می شوند. اضافات منگنز (0.4-1.0 ٪) با تشکیل پراکندگی هایی که بر توزیع فعلی تأثیر می گذارد ، مسائل را پیچیده تر می کند. پیامدهای عملی سه برابر است: اول ، لایه اکسید در 5083 تمایل دارد کمی کمتر از آلومینیوم خالص یکنواخت باشد و نیاز به کنترل دقیق فرآیند دارد. دوم ، فیلم اکسید طبیعی در 5083 در برابر انحلال شیمیایی مقاوم تر است ، که نیاز به اچانت های قوی تر در طول پیش درمانی دارد. سوم ، مقاومت الکتریکی بالاتر آلیاژ خواستار تنظیم پارامترهای منبع تغذیه است. امکانات آنودایزاسیون مدرن این خصوصیات را از طریق شکل موج های تخصصی قدرت (مانند جریان پالس) و فرمولاسیون الکترولیت متناسب حاوی مواد افزودنی آلی جبران می کند که علی رغم ناهمگونی آلیاژ ، حتی رشد اکسید را تقویت می کنند.
3. مراحل مهم در پیش درمانی برای 5083 آنودایزاسیون آلومینیوم چیست؟
قبل از درمان مناسب برای آنودایز کردن موفقیت آمیز 5083 آلومینیوم ، بیشتر از بسیاری از آلیاژهای دیگر بسیار حیاتی است. دنباله فرآیند به طور معمول با تمیز کردن قلیایی با استفاده از محلول مبتنی بر هیدروکسید سدیم در 50-70 درجه به مدت 5-10 دقیقه برای از بین بردن آلاینده های آلی آغاز می شود. این کار پس از شستشوی کامل برای جلوگیری از حمل شیمیایی انجام می شود. مرحله بعد از آن ، مرحله تحریک کننده بحرانی - برخلاف آلیاژهای ساده تر ، 5083 به یک محلول اسید مخلوط (معمولاً اسید نیتریک هیدروفلوئوریک) نیاز دارد تا فیلم اکسید طبیعی را به طور کامل از بین ببرد و فلز لخت را در معرض دید خود قرار دهد. غلظت باید با دقت کنترل شود زیرا فلوراید بیش از حد می تواند باعث گودبرداری شود. یک جایگزین در حال ظهور ، اچ قلیایی با مواد افزودنی ویژه است که آماده سازی سطح یکنواخت را بدون مناطق حساس بیش از حد فراهم می کند. پس از شستشوی دیگر ، Desmutting باقیمانده های بین فلزی نامحلول را با استفاده از اسید نیتریک یا محلول های اختصاصی از بین می برد. آنچه که بسیاری از آنها نادیده گرفته می شود اهمیت شستشوی نهایی با آب دیونیزه شده {16} حساسیت نسبت به لکه های آب به معنای حتی ذخایر معدنی دقیقه ای حتی می تواند باعث نقص قابل مشاهده پس از آنودایز شود. برخی از امکانات پیشرفته در حال حاضر در هنگام شستشو ، آشفتگی اولتراسونیک را برای اطمینان از پاکیزگی کامل شامل می شوند. کل فرآیند قبل از درمان برای 5083 به طور معمول 25-40 ٪ بیشتر از آلیاژهای استاندارد به دلیل این اقدامات احتیاطی اضافی طول می کشد.
4- چگونه فرآیند آب بندی خواص آلومینیوم 5083 آنودایز شده را افزایش می دهد؟
آب بندی پس از آنودیزر ، لایه اکسید متخلخل را در ابتدا به یک آلومینیوم 5083 محافظت می کند. روکش آندی ناشناخته ، در حالی که سخت است ، حاوی منافذ میکروسکوپی است که می تواند عوامل خورنده را بپذیرد - به ویژه در محیط های دریایی که معمولاً از 5083 استفاده می شود ، خطرناک است. آب بندی آب گرم (96-100 درجه) گسترده ترین روش است ، جایی که آب جوشانده شده آلومینه آمورف را به بوهمیت (alooh) تبدیل می کند و باعث گسترش حجمی می شود که از نظر جسمی منافذ را می بندد. برای 5083 به طور خاص ، زمان آب بندی طولانی (40-60 دقیقه در مقابل. 30 دقیقه برای AL خالص) به دلیل ساختار منافذ اصلاح شده آلیاژ مورد نیاز است. آب بندی نیکل استات با ترکیب یون های نیکل که مقاومت در برابر اسپری نمکی را بهبود می بخشد - برای کاربردهای دریایی بسیار مهم است. پیشرفت جدیدتر آب بندی با دمای میانی با استفاده از مجتمع های فلزی-فلورید است که از اثر "شکوفه" که گاهی اوقات در آلیاژهای حاوی منیزیم دیده می شود ، جلوگیری می کند. صرف نظر از روش ، آب بندی مناسب مقاومت خوردگی 5083 آنودایز شده را 5-10 بار ضرب می کند و در عین حال مقاومت لکه و مقاومت دی الکتریک را نیز بهبود می بخشد. روکش مهر و موم شده همچنین در صورت نیاز به اتمام اضافی ، چسبندگی بهتری برای رنگ ها یا چسب ها فراهم می کند.
5. رایج ترین مسائل مربوط به کیفیت با 5083 آنودایز و چگونه می توان از آنها جلوگیری کرد؟
چندین نقص مشخصه می تواند در هنگام آنودایز کردن آلومینیوم 5083 رخ دهد که هر یک از آنها استراتژی های پیشگیری متمایز دارند. "علائم سوختگی" هنگامی که چگالی بیش از حد جریان بیش از حد مناطق بومی شده را گرم می کند - با استفاده از جریان پالس و حفظ دمای حمام زیر 21 درجه ، به عنوان رگه های تیره ظاهر می شوند. "لکه بینی" ناشی از اچ کردن ناهموار فازهای غنی از منیزیم است که از طریق ترکیب د اکسید کننده بهینه شده و آشفتگی مورد بررسی قرار می گیرد. "پوشش پودری" نشانگر چسبندگی ضعیف است ، که اغلب در اثر دفع ناکافی یا شستشوی آلوده ایجاد می شود. برای مؤلفه های دریایی ، "خوردگی فیلمی" در زیر پوشش یک نگرانی خاص است که با اطمینان از پاکیزگی مطلق قبل از آنودایز کردن و آب بندی فوری پس از آن جلوگیری می شود. تغییرات بعدی چالش دیگری را ایجاد می کند-رشد اکسید می تواند قطعات دقیق را با 25-50μm در هر طرف تغییر دهد و نیاز به کمک هزینه های قبل از آنودیزر دارد. کنترل کیفیت مدرن از طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی برای تأیید کیفیت مهر و موم و آزمایش جریان گرداب برای یکنواختی ضخامت پوشش استفاده می کند. شاید مهمتر از همه ، تنوع دسته ای به دسته 5083 نیاز به تأیید بیشتر فرآیند نسبت به آلیاژهای استاندارد داشته باشد ، با کوپن های آزمایشی در کنار قطعات تولید اجرا می شود. رسیدگی مناسب به همان اندازه بسیار مهم است - حتی روغنهای اثر انگشت می توانند در طی پردازش بعدی باعث ایجاد مشکلات چسبندگی شوند.
