آندایزینگ آلومینیوم

آندایزینگ آلومینیوم

مفاهيم كلي آندايزينگ آلومينيوم

آندایزینگ آلومینیوم به مجموعه‌ی عملياتي گفته می‌شود كه با تشكيل يک لايه‌ی نازک اکسيدي بر روي قطعات آلومينيومي، باعث افزايش سختي، مقاومت در برابر خوردگي، ايجاد نماي تزئيني و تغيير برخي از خصوصيات فيزيكي آن‌ها گردد.

فیلم نازک اکسید آلومینیوم موجب حفاظت از مواد پایه در برابر خوردگی می‌شود. بنابراین، بسته به نوع استفاده، آلومینیوم اغلب به وسیله آندایز الکتروشیمیایی به شکل پوشش متخلخل با ضخامت چند میکرومتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این فرایند معمولا در محلول‌های اسید‌سولفوریک، اگزالیک یا فسفریک با مقادیر مختلف پتانسیل‌های کاربردی و یا تراکم‌های جاری انجام می‌شود.

کلیت حمام آندایزینگ را در شکل زیر می‌توان دید. گفتنی است که کاتد می‌تواند از جنس مواد مختلفی از جمله تیتانیوم، آلومینیوم، استیل یا حتی گرافیت و… باشد.

آندایزینگ آلومینیوم

شماتیک آندایزینگ آلومینیوم

 

آندایزینگ آلومینیوم به چه دلایلی انجام می‌شود؟

افزايش مقاومت در مقابل خوردگي

پوشش اكسيدي – آندي سيل شده‌ی آلومينيوم باعث محافظت فلز در برابر عوامل خورنده‌ی جوي و نمك‌ها مي‌گردد.

افزايش قدرت چسبندگي رنگ‌ها

لايه اكسيدي – آندي سبب به وجود آمدن سطح فعال شيميايي می‌شود و این موضوع، زمينه و بستر مناسبي را جهت رنگ آميزي سطح آلومینیوم ايجاد مي‌نمايد. (بدین منظور از روش کروماته کردن نیز استفاده می‌شود)

آندایزینگ آلومینیوم

پروفیل‌های رنگ‌شده

به عنوان يكي از مراحل آبكاري

تخلخل موجود در پوشش اكسيدي – آندي باعث افزايش قابليت آبكاري قطعات آلومينيومي مي‌شود. (به‌طور مثال از آندايزينگ در الكتروليت اسيد فسفريك مي‌توان نام برد كه به عنوان مرحله ماقبل آبكاري به‌كار مي‌رود).

ايجاد نماي ظاهري مناسب جهت دكوراسيون و تزئينات

لايه اكسيدي – آندي آلومينيوم به‌طور طبيعي درخشان بوده و مقاومت خوبي در مقابل خوردگي دارد. لذا مي‌توان از آن به عنوان سطح نهايي مورد نظر جهت تزئينات و نماسازي استفاده نمود. درخشندگي و براقيت سطح مزبور به نوع آلياژ، روش اچ‌كاري و براق‌كاري و ساير شرايط مناسب بستگي دارد.

عايق كاري

اكسيد آلومينيوم عايق است و مي‌تواند در مقابل ولتاژهايي كه از چند تا چندين هزار ولت هستند؛ به عنوان عايق عمل كند. كه كيفيت و كميت آن به نوع آلياژ و ضخامت لايه اكسيدي بستگي دارد.

كاربرد در صنايع فتوگرافی و ليتوگرافی

وجود حفره‌ها و تخلخل‌هاي بي‌شمار در پوشش اكسيدي – آندي باعث بالا رفتن قدرت مكانيكي صفحات ليتوگرافی در نگه‌داري محلول‌هاي مربوط به فتوگراف و ليتوگراف مي‌گردد.

افزايش قابليت تابش و انتشار حرارت

لايه اكسيدي – آندي در ضخامت هاي بيش از ۳۲ میکرون باعث افزايش قابليت تابش و انتشار حرارت مي‌گردد. به‌طور مثال ورق آندايز شده‌ی آلومينيومي پس از رنگ‌آميزي با رنگ سياه مي‌تواند به نحو بسيار مطلوبي جهت جذب حرارت تا حدود ۲۳۰ درجه سانتي‌گراد مورد استفاده قرار گيرد.

افزايش مقاومت سايشي

با استفاده از مكانيزم آندايزينگ سخت بر روي قطعات آلومينيومي، پوشش به ضخامت حدود ۱۰۰۰ تا ۴۰۰۰ میکرون ايجاد مي‌شود كه داراي سختي بالايي (حدود ۶۰۰-۷۰۰ ویکرز) است و مي‌توان از آن‌ها جهت ساخت ياتاقان‌ها و قطعات دوار و يا ساير مواردي كه نياز به مقاومت به سايش دارند استفاده نمود.

تمام پوشش‌هاي اكسيدي – آندي نسبت به خود آلومينيوم سخت‌تر هستند اما در برخي از موارد (مانند لايه اكسيدي – آندي حاصل از آندايزينگ در حمام اسيدكروميك) نرم‌تر بوده و جهت كاربري در شرايطي كه به مقاومت سايشي نياز است؛ مناسب نیست.

رديابي و كنترل درزهاي سطحي

پوشش اكسيدي – آندي حاصل از حمام اسيدكروميك مي‌تواند به عنوان يك عامل بازرسي، جهت كشف و بررسي درزهاي سطحي موجود بر روي ورق يا قطعات آلومينيومي عمل نمايد.

به اين صورت كه پس از آندايزينگ قطعات مزبور در داخل اسيد فوق‌الذكر، آن‌ها را سريعا با آب شسته و خشك مي‌كنند.

اسيدكروميك باقي‌مانده در شكاف درزها و ترک‌هاي مويي، بيرون‌زده مي‌شود و موقعيت عيوب را از نظر مكاني نشان مي‌دهد.

اکسید آلومینیوم تولید شده در فرآیند آندیزاسیون، شامل دو لایه است. یک لایه‌ی نازک غیر متخلخل که در نزدیکی سطح است و دیگری لایه‌ی متخلخل با ضخامت بسیار بیش‌تر است که روی لایه‌ی اولی قرار دارد.

اگر آندایزینگ در الکترولیت نزدیک به خنثی (PH بین ۵ تا ۷) انجام شود؛ یک لایه‌ی اکسید آندی از نوع سدی، که نامتخلخل و نارسانا و به شدت چسبنده است؛ روی سطح فلز تشکیل می‌گردد.

ولی زمانی که فرآیند آندایزینگ در حضور اسیدهای قوی انجام شود؛ لایه‌ی اکسید حاصل متخلخل خواهد بود. برای آندایزینگ آلومینیوم، اسیدسولفوریک، اسیداکزالیک و اسیدفسفریک، بیش‌ترین کاربرد را دارند.

آندایزینگ آلیاژهای مختلف آلومینیوم

جهت دیدن ویدئوی مربوط به آندایزینگ آلومینیوم، کلیک کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *