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Anodisation

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Anodisation d'acide oxalique a été breveté au Japon 1923 et plus tard largement utilisé en Allemagne par des entreprises telles que Junkers sur les pièces d'aéronefs en duralumin et pour des applications en architecture.

Les variations de ce processus a évolué rapidement, et le processus d'anodisation d'acide sulfurique première a été breveté par Gower et o ’ Brien dans 1927. Acide sulfurique bientôt est devenu et reste l'électrolyte anodisation plus courante.

Les processus de l'acide phosphorique sont le plus récent développement majeur, pour l'instant seulement utilisé comme prétraitements pour colles ou peintures organiques. Une grande variété de variations de propriétaires et de plus en plus complexes de tous ces processus d'anodisation continuent d'être mis au point par l'industrie, la tendance croissante dans les normes industrielles et militaires est donc à classer par les propriétés du revêtement, plutôt que par la chimie des procédés.

Anodisation est un procédé électrochimique qui convertit la surface métallique par une croissance ou de l'oxyde d'aluminium sous contrôle (bauxite) à des densités de courant prédéterminées. Les revêtements épais sont normalement poreuses, un procédé d'étanchéité est donc souvent nécessaire pour atteindre la résistance à la corrosion. Surfaces en aluminium anodisé, par exemple, sont plus difficile qu'en aluminium, mais ont de faible à modérée de résistance à l'usure qui peut être améliorée avec l'augmentation de l'épaisseur ou en appliquant les substances d'étanchéité appropriés. Les films anodiques sont généralement beaucoup plus forte et plus adhérente que la plupart des types de peinture et de placage de métal, mais aussi plus fragile. Ce qui les rend moins susceptibles de se fissurer et à peler de vieillissement et d'usure, mais plus sensibles aux fissures de stress thermique.

Anodisation d'Aluminium

Anochrome mener principalement anodisation dure, Toutefois, pour comprendre ce que c'est, Il est utile de regarder le tout principe de l'anodisation. Aluminium pur, lorsqu'il est exposé à l'oxygène ou de l'air à température ambiante, Self-passivates en formant une couche superficielle d'oxyde d'aluminium amorphe 2 À 3 nm d'épaisseur, Il s'agit d'une formation naturelle AL2O3, qui, par elle-même, fournit une barrière très efficace contre la corrosion. Aluminium pur est rarement utilisé, mais les alliages d'aluminium, cuivre, fer et silicium qui forment la majorité du matériel utilisé aujourd'hui, souvent appelés « aluminium » encore produire une couche passivée soi qui tend à être plus épais 5-15 nm, mais a les défauts qui conduisent à une réduction de la résistance à la corrosion.

Les alliages d'aluminium sont anodisés pour cela augmenter naturellement formant couche d'oxyde de façon contrôlée pour donner différentes épaisseurs selon la demande du composant. Anodisé une fois le micro pores créés sur la surface peuvent détenir et conserver des lubrifiants, les colorants et autres produits d'étanchéité afin d'améliorer le produit. La surface une fois anodisée sera plus difficile qu'en aluminium anodisé non mais aura une résistance à l'usure modérée sur les couches minces anodisés.

Autres caractéristiques supplémentaires de l'anodisation, avec la formation d'oxydes d'aluminium, est l'amélioration de la résistance thermique de la surface, le point d'oxyde d'aluminium de fusion est 2050 ° C qui est beaucoup plus élevé que de l'aluminium pur à 658 ° C.

Il y a un inconvénient avec revêtements Anodised, C'est plus d'actualité sur certains alliages que d'autres, mais avec les films ayant une beaucoup plus faible conductivité thermique et coefficient de dilatation linéaire de l'aluminium, le résultat est le revêtement se fissure de contrainte thermique en cas d'exposition à des températures supérieures à 80 ° C. Il ne sera cependant pas peler.

Comme le film anodique s'accumule tous les deux de l'original de la surface et vers le bas dans la surface par des quantités égales, le ll de film qui en résulte augmente donc une dimension de la partie linéaire de la moitié l'épaisseur du film. Un autre exemple est d'un diamètre d'alésage de piston qui permettra de réduire de moitié l'épaisseur du film par côté, i.e. le diamètre diminue sur un composant anodisé pour une épaisseur de film 30um, par 30um.

Traitement

Anodisation est démarré avant que les composants sont nettoyés dans une cuve d'imprégnation à chaud. Ils peuvent exiger une surface de gravure dans une solution d'hydroxyde de sodium, avec des additifs supplémentaires tels que Anodol, pendant quelques secondes voire une minute. Par la suite, les parties seront, Si gravée, besoin d'un lavage pour une minute ou deux pour enlever le résidu de la gravure de de-smut.

La couche en aluminium anodisé est cultivée en faisant passer un courant dans une solution électrolytique- Acide sulfurique en cas de Anochrome- avec le composant en aluminium agissant comme l'anode (positif). Le courant, encore une fois, qui varie selon le type d'alliage, quantité de composants étant anodisé et la partie du cycle de l'anodisation atteint, Communiqués de l'hydrogène à la cathode (électrode) et de l'oxygène à la surface de l'anode d'aluminium, création d'une accumulation d'oxyde d'aluminium.

Que le processus se poursuit, la présence du composant étant lentement dans une solution acide dissout l'oxyde d'aluminium. Le taux de dissolution est équilibré par le taux de croissance, et les couches résultantes qui contiennent des pores Nano, 10-150 nm de diamètre, sont ce qui permet à la solution d'électrolyte et actuel pour atteindre l'aluminium donc continuera de croître le revêtement d'épaisseur plus grande au-delà de ce qui est produit par la passivation de l'auto. C'est que ce sont les pores sont ensuite scellés ou contiennent du colorant.

Les films plus épais nécessitent aussi serrée température contrôle de la solution d'électrolyte, pour empêcher le taux de croissance du film étant dépassé par le taux d'attaque acide de l'acide sulfurique dans l'électrolyte anodisation. La vitesse d'attaque augmente avec la température.

La couche anodisée est construite à partir de la base par l'oxygène naissant, produite par le courant dans l'électrolyte acide. La moitié le film d'oxyde d'aluminium est produit est dissous par l'électrolyte acide, le reste de l'oxyde d'Aluminium augmente l'épaisseur du film.

Pièces anodisés décoratifs ont un plus gros pores ou une structure cellulaire par rapport aux pièces anodisés durs. Les parois cellulaires sont proportionnelles à la tension appliquée.

Dépendra de la taille du pore:

  1. Concentration de la solution
  2. Température de la solution
  3. Densité de courant

Température et des concentrations plus élevées de solution donne les tailles de pores plus élevés, qui sont bons pour les colorants

Plus faible des concentrations et des températures donnent des plus petites tailles de pores et de revêtements plus épais. Des densités de courant plus élevées donnent des films plus épais et le refroidissement est nécessaire pour maintenir la température constante.

L'épaisseur du film peut varier de moins de 0.5 micromètres pour le brillant travail décoratif jusqu'au 150 micromètres pour applications en architecture.

La plus répandue de spécification anodisation, MIL-A-8625, définit trois types d'anodisation de l'aluminium. Type I est anodisation d'acide chromique, Type II est anodisation d'acide sulfurique et de Type III est acide sulfurique anodisation dure.

Normes pour l'anodisation dure sont donnés par MIL-A-8625 Type III, AMS 2469, BS 5599, BS EN 2536, type2 BS EN 212373-1 (qui remplace BS1615) et l'AMS obsolètes 2468 et DEF STAN 03-26/1.

Il est à noter qu'en général les spécifications anodisation définissent des tests et fin processus méthodes d'assurance de la qualité plutôt que la chimie des procédés.

Types acides sulfurique II et III sont les solutions les plus largement utilisées pour produire le revêtement anodisé. Revêtements de la plage 1.8 À 25 Μm (0.00007« de 0,001 ») sont connus comme Type II (principalement en raison de spécifications MIL aux USA), alors que les revêtements plus épais 25 Μm (0.001”) sont connus comme Type III, ou anodisation dure.

Teintures et couleurs

Anodisation acide sulfurique produit une surface poreuse qui peut facilement accepter des colorants, plus les pores mieux la teinture aura. La gamme des couleurs est énorme, Cependant en alliage choix va limiter certaines des couleurs, et anodisation dur film ont tendance à être gris foncé qui limitera le choix encore plus.

Il est bon de rappeler que le fini de surface de la composante avant anodisation et la quantité de gravure et de-smutting auront un effet sur la luminosité du film couleur à la fin du processus de, moulages en particuliers peuvent être difficile et plomb aux finitions inégales.

En général, que n'améliorera pas le fini de surface de la partie par anodisation dure en réalité la rugosité de la surface est plus susceptible de double pendant le traitement.

Pigments organiques sont les plus rentables, mais n'ont pas la même stabilité de couleur et de la performance dans la lumière du soleil que celle des systèmes inorganiques plus coûteuses. Ils ont aussi un plafond d'autour de 150oc avant que le pigment commence à décomposer.

Systèmes d'enduit plus sont disponibles avec les systèmes inorganiques qui sont dépôt électrolytique, elles sont beaucoup plus coûteuses à appliquer.

Une troisième méthode de coloration est d'introduire la couleur dans le film anodique; ici les acides organiques sont mélangées avec l'électrolyte. Ce processus est limité pour utiliser le volume élevé sur mesure les lignes où la nécessité de changer une couleur propre ou autre n'est pas nécessaire.

Les substrats en aluminium anodisé récemment auront une surface poreuse du film anodique, ces pores à ce stade absorbent toute coloration ou lubrifiants. Plus la taille des pores plus importante, c'est à sceller. Le temps pris pour sceller une partie est approximativement le temps pris pour l'anodisation. Si aucune des exigences supplémentaires ne sont spécifiés, la surface peut être à gauche et a permis à sceller naturellement au fil du temps, ou peut être scellé.

D'étanchéité

Scellement peut être accompli dans un certain nombre de moyens, le plus simple étant un min de hot dip qui convertit les oxydes en sa forme hydratée, la résultante de gonflement des remblais les pores de la surface, Cette méthode n'a pas un inconvénient car il réduit la résistance à l'abrasion légèrement.

Une deuxième méthode est froid scellement. Ici, les pores sont remplis avec une solution de nickel, Ceci a l'avantage de réduire considérablement les coûts de l'énergie par rapport à chaude d'étanchéité et ne produit pas un charbon de seal.

L'inconvénient étant la partie doit être sèche avant traitement.

La troisième méthode de sceau est un sceau de dichromate de potassium ou de sodium chaud; Cela laisse une légère couleur jaunâtre sur la partie.

Documents supplémentaires peuvent être ajoutés à un sceau comme le PTFE, généralement parties sont également imprimés avant scellement d'arrêter tout saignement de colorant à. Processus tels que la sérigraphie, transfert sublimation ou impression numérique sont fréquemment utilisés.

Anodisation est l'un des processus de finition métal plus respectueuses de l'environnement. À l'exception des organiques (alias intégrale couleur) anodisation, les sous-produits ne contiennent pas de métaux lourds, halogènes ou substances volatiles. Effluents anodisation les plus communs, hydroxyde d'aluminium et sulfate d'aluminium, sont recyclés grâce à nos plantes des effluents dans la maison.

Si vous souhaitez plus d'informations sur l'anodisation d'un expert de l'industrie ou pour savoir comment Anochrome peut vous aider, s'il vous plaît envoyez-nous un courriel via le Contact page, ou alternativement, vous pouvez nous appeler au 01902 397333.

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