توضیحات:
بسیاری از فلزات تمایل به اکسید شدن دارند. با اکسید شدن سطح برخی از فلزات، لایه ی نسبتاً پایداری از اکسید فلز روی آن تشکیل شده و از خوردگی فلز جلوگیری می کند. آلومینیوم از جمله فلزاتی است که میل ترکیبی زیادی با اکسیژن دارد، لذا سطح آن در معرض هوا به سرعت از یک لایه ی نازک اکسید آلومینیوم به ضخامت حدود ۰٫۰۱ میکرون پوشیده می شود و آلومینیوم را از خوردگی بعدی محافظت می کند. آلومینیوم از پر مصرف ترین فلزات است و ویژگی هایی چون سبکی (وزن آلومینیوم تقریباً یک سوم وزن فولاد و مس است)، نسبت بالای استحکام به وزن، شکل پذیری عالی، خاصیت ارتجاعی، چکش خواری و انعطاف پذیری مناسب، هدایت حرارتی و الکتریکی بالا، با دوام و مقاوم بودن در برابر زنگ زدگی اتمسفری، غیر مغناطیس بودن و عدم جرقه زایی، قابلیت بازتاب نور، قابلیت ریخته گری و جوش پذیری، کاربرد زیاد آن را در کاربری های مختلف صنعتی، ساختمانی، خانگی و تزیینی موجب می شود.
به دلیل تنوع کاربرد، بهبود خواص سطحی و افزایش مقاومت به خوردگی آلومینیوم و آلیاژهای آن از اهمیت زیادی برخوردار است. لایه ی اکسید پایدار سطحی بر روی آلومینیوم، حفاظت مناسبی از آن در معرض هوا به عمل می آورد ولی این لایه ضخامت بسیار کمی دارد. با این وجود خبر خوش آن است که می توان با یک فرایند الکتروشیمیایی، ضخامت این لایه اکسید سطحی را افزایش داد. یعنی می توان اکسید آلومینیوم را در شرایط کنترل شده ای بر روی آلومینیوم ایجاد نمود. به فرایندی که در آن لایه ی اکسیدی بر روی آلومینیوم رشد کرده و ضخیم می شود، آندایزینگ می گویند. در این فرایند، لایه ای اكسیدی به ضخامت تا چندین هزار برابر ضخامت لایه اكسید طبیعی تشکیل می شود. آندایزینگ به این صورت انجام می شود که در یک حمام الکترولیت مناسب (معمولاً حمام اسید سولفوریک، اسید کرومیک و یا اسید اگزالیک )، آلومینیوم (قطعه کار) آند واقع می شود و ماده مناسب دیگری (معمولاً سرب، گرافیت، فولاد زنگ نزن و یا خود آلومینیوم) به عنوان کاتد انتخاب می شود. با عبور جريان الکتريکي از الکتروليت، در اثر فعل و انفعالات الکتروشیمیایی، یون های اکسیژن در سطح آند با آلومینیوم ترکیب شده و تشکیل اکسید آلومینیوم (عمدتاً Al2O3) می دهد. فیلم اکسیدی تشکیل شده در عملیات آندایزینگ صنعتی معمولاً شامل یک لایه ی بسیار نازک فشرده در تماس با فلز اصلی و لایه ی ضخیم تر متخلخل بر روی آن است. این لایه ی متخلخل از تعداد زیادی حفره شش ضلعی (چگالی تخلخل حدود ۶ تا ۸۰ میلیارد حفره در هر سانتی متر مربع) تشکیل شده است که به راحتی می تواند گرد و غبار، روغن، آلودگی ها و کثیفی های سطحی و همچنین عوامل خورنده ی محیطی را در خود جذب و نگهداری کند. با نفوذ عوامل خورنده به داخل این حفرات، آن ها می توانند خود را به سطح فلز برسانند و باعث وقوع خوردگی شوند. بنابراین به منظور پر کردن این حفره ها و مسدود کردن لایه ی متخلخل پس از آندایزه کردن قطعه کار، باید قطعات آندایز شده را رنگ آمیزی و آب بندی کنیم. اگر قشر اکسیدی آلومینیوم آندایز شده آب بندی نشده باشد و یا این عملیات به خوبی انجام نگرفته باشد، مقاومت آن در برابر خوردگی نسبت به یک قشر اکسید طبیعی کمتر است.
معمولاً دو نوع عملیات رنگین کردن قشر اکسید آلومینیوم آندایز شده مورد استفاده قرار می گیرد که عبارتند از:
الف) رنگین کردن با پیگمنت های های غیر آلی که در آن نمک یا کمپلکس رنگ غیر آلی روی لایه آندی رسوب می کند و جذب آن می شود، مثال فریک فرو سیانید (آبی پروس)، دی کرومات نقره (نارنجی)، سولفات باریم (سفید)، دی کرومات سرب (زرد) و غیره.
ب) رنگین کردن با پیگمنت های آلی در حمام های سرد محتوی ۰٫۱ تا ۲ درصد اسید اگزالیک.
روش هایی هم وجود دارند که در حین اکسیداسیون، لایه اکسیدی خود به خود رنگین می شود که به آن ها الکترولیت های آندایزینگ خود رنگ می گویند.
به منظور آب بندی یا سیل کاری آلومینیوم آندایز شده نیز از روش های مختلفی استفاده می شود. متداول ترین روش، آب بندی با آب جوش حدود ۹۸ درجه سانتیگراد به مدت ۲۰ تا ۵۰ دقیقه است تا سوراخ های فیلم متخلخل با آلومینیوم اکسید هیدراته پر شوند. علاوه بر آب جوش از محلول های دیگری چون محلول نمک های فلزی مانند سولفات سدیم، سولفات کلسیم یا کلرید سدیم، محلول استات سرب در اسید استیک یا اسید فرمیک، محلول کلرید روی، محلول سیلیکات سدیم و اسید استیک، محلول سولفات مس یا سولفات کرومیم، محلول کبالت – نیکل شامل استات نیکل و کبالت و اسید بوریک و غیره به منظور آب بندی استفاده می شود.
معمولاً مراحل انجام فرايند آندايزينگ آلومینیوم به صورت زير است:
- پرداخت کاری مکانیکی
- چربی زدایی و تميز کردن با حلال ها و مواد قلیایی
- دوده زدایی در اسید نیتریک
- براق کردن یا صیقل کاری الکتروشیمیایی
- آندایزینگ
- رنگ کردن
- آب بندی
- خشک کردن قطعه کار
اگر مقاومت به خوردگی، مقاومت به سایش و سختی بیشتر یا خواص الکتریکی و حرارتی ویژه ای از لایه ی اکسیدی آلومینیوم مورد انتظار باشد، باید ضخامت آن را افزایش داد. به فرایندی که در آن ضخامت بیشتری از لایه ی اکسیدی (بیشتر از ۲۵ میکرون) بر روی آلومینیوم تشکیل می شود، آندایزینگ سخت یا هارد آندایز گفته می شود. آندایزینگ سخت در الکترولیت های ویژه و شرایط خاصی از آندایزینگ از جمله دماهای کم (۱۰- تا ۱۰+ درجه سانتیگراد) و چگالی جریان های زیاد انجام می شود.
ویدیو:
نام ویدئو به فارسی: مراحل آندایزینگ آلومینیوم
نام ویدئو به انگلیسی (در یوتیوب): Aluminium anodizing process
زمان ویدئو: ۳ دقیقه و ۴۹ ثانیه
فرمت ویدئو: MP4 با کیفیت ۷۲۰
زبان: بدون کلام
زیرنویس: –
دوبله: –
اختصاصی عصر مواد: –
مشاهده ویدیو:
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.