Lapisan anodized: apa itu, di mana itu diterapkan, bagaimana itu dibuat

Daftar Isi:

Lapisan anodized: apa itu, di mana itu diterapkan, bagaimana itu dibuat
Lapisan anodized: apa itu, di mana itu diterapkan, bagaimana itu dibuat

Video: Lapisan anodized: apa itu, di mana itu diterapkan, bagaimana itu dibuat

Video: Lapisan anodized: apa itu, di mana itu diterapkan, bagaimana itu dibuat
Video: MOZAIK Budidaya Madu & Propolis #3: Produk Propolis Inovasi dari UI! 2024, Maret
Anonim

Anodizing adalah proses elektrolitik yang digunakan untuk meningkatkan ketebalan lapisan oksida alami pada permukaan produk. Teknologi ini mendapatkan namanya karena bahan yang diproses digunakan sebagai anoda dalam elektrolit. Sebagai hasil dari operasi ini, ketahanan material terhadap korosi dan keausan meningkat, dan permukaan juga disiapkan untuk aplikasi primer dan cat.

Penerapan lapisan pelindung tambahan setelah anodisasi logam dilakukan jauh lebih baik daripada bahan aslinya. Lapisan anodized itu sendiri, tergantung pada metode penerapannya, dapat berpori, menyerap pewarna dengan baik, atau tipis dan transparan, menekankan struktur bahan asli dan memantulkan cahaya dengan baik. Lapisan pelindung yang terbentuk adalah dielektrik, yaitu tidak menghantarkan arus listrik.

bingkai dari video
bingkai dari video

Mengapa ini dilakukan

Selesai anodized digunakan jika diperlukanmemberikan perlindungan terhadap korosi dan menghindari peningkatan keausan pada bagian mekanisme dan perangkat yang bersentuhan. Di antara metode perlindungan permukaan logam lainnya, teknologi ini adalah salah satu yang termurah dan paling dapat diandalkan. Penggunaan anodizing yang paling umum adalah untuk melindungi aluminium dan paduannya. Seperti yang Anda ketahui, logam ini, yang memiliki sifat unik seperti kombinasi ringan dan kuat, memiliki kerentanan yang meningkat terhadap korosi. Teknologi ini juga telah dikembangkan untuk sejumlah logam non-ferrous lainnya: titanium, magnesium, seng, zirkonium dan tantalum.

penggorengan
penggorengan

Beberapa Fitur

Proses yang diteliti, selain mengubah tekstur mikroskopis pada permukaan, juga mengubah struktur kristal logam di perbatasan dengan lapisan pelindung. Namun, dengan ketebalan lapisan anodized yang besar, lapisan pelindung itu sendiri, sebagai suatu peraturan, memiliki porositas yang signifikan. Oleh karena itu, untuk mencapai ketahanan korosi material, diperlukan penyegelan tambahan. Pada saat yang sama, lapisan tebal memberikan peningkatan ketahanan aus, lebih dari cat atau pelapis lainnya, seperti penyemprotan. Ketika kekuatan permukaan meningkat, itu menjadi lebih rapuh, yaitu, lebih rentan terhadap retak dari retak termal, kimia, dan benturan. Retak pada lapisan anodized selama stamping sama sekali bukan kejadian langka, dan rekomendasi yang dikembangkan tidak selalu membantu di sini.

bagian titanium anodized
bagian titanium anodized

Penemuan

Pertama didokumentasikanpenggunaan anodizing tercatat terjadi pada tahun 1923 di Inggris untuk melindungi bagian pesawat amfibi dari korosi. Awalnya, asam kromat digunakan. Kemudian, asam oksalat digunakan di Jepang, tetapi hari ini, dalam banyak kasus, asam sulfat klasik digunakan untuk membuat lapisan anodized dalam komposisi elektrolit, yang secara signifikan mengurangi biaya proses. Teknologi terus ditingkatkan dan dikembangkan.

aluminium mesin
aluminium mesin

Aluminium

Anodized untuk meningkatkan ketahanan korosi dan mempersiapkan pengecatan. Dan juga, tergantung pada teknologi yang digunakan, baik untuk meningkatkan kekasaran atau untuk membuat permukaan yang halus. Pada saat yang sama, anodisasi itu sendiri tidak mampu secara signifikan meningkatkan kekuatan produk yang terbuat dari logam ini. Ketika aluminium bersentuhan dengan udara atau gas lain yang mengandung oksigen, logam secara alami membentuk lapisan oksida setebal 2-3 nm di permukaannya, dan pada paduan nilainya mencapai 5-15 nm.

Ketebalan lapisan aluminium anodized adalah 15-20 mikron, yaitu, perbedaannya adalah dua urutan besarnya (1 mikron sama dengan 1000 nm). Pada saat yang sama, lapisan yang dibuat ini didistribusikan dalam proporsi yang sama, secara relatif, di dalam dan di luar permukaan, yaitu, meningkatkan ketebalan bagian dengan ukuran lapisan pelindung. Meskipun anodizing menghasilkan lapisan yang padat dan seragam, retakan mikroskopis yang ada di dalamnya dapat menyebabkan korosi. Selain itu, lapisan pelindung permukaan itu sendiri dapat mengalami peluruhan kimia.karena paparan lingkungan dengan keasaman tinggi. Untuk mengatasi fenomena ini, digunakan teknologi yang mengurangi jumlah retakan mikro dan memasukkan unsur kimia yang lebih stabil ke dalam komposisi oksida.

cincin anodized
cincin anodized

Aplikasi

Material mesin banyak digunakan. Misalnya, dalam penerbangan, banyak elemen struktural mengandung paduan aluminium yang sedang dipelajari, situasi yang sama terjadi dalam pembuatan kapal. Sifat dielektrik dari lapisan anodized telah ditentukan penggunaannya dalam produk listrik. Produk yang terbuat dari bahan olahan dapat ditemukan di berbagai peralatan rumah tangga, antara lain pemutar, lampu, kamera, smartphone. Dalam kehidupan sehari-hari, lapisan besi anodized digunakan, lebih tepatnya, solnya, yang secara signifikan meningkatkan sifat konsumennya. Saat memasak, pelapis teflon khusus dapat digunakan untuk menghindari makanan terbakar. Biasanya peralatan dapur seperti itu harganya cukup mahal. Namun, penggorengan aluminium non-anodized mampu memberikan solusi untuk masalah yang sama. Pada saat yang sama, dengan biaya yang lebih rendah. Dalam konstruksi, pelapis profil anodized digunakan untuk memasang jendela dan kebutuhan lainnya. Selain itu, detail warna-warni menarik perhatian desainer dan seniman, mereka digunakan di berbagai benda budaya dan seni di seluruh dunia, serta dalam pembuatan perhiasan.

toko elektroplating
toko elektroplating

Teknologi

Toko elektroplating khusus danindustri yang dianggap “kotor” dan berbahaya bagi kesehatan manusia. Oleh karena itu, rekomendasi untuk proses di rumah, yang diiklankan di beberapa sumber, harus dilakukan dengan sangat hati-hati, terlepas dari kesederhanaan teknologi yang dijelaskan.

Lapisan anodized dapat dibuat dengan beberapa cara, tetapi prinsip umum dan urutan pekerjaan tetap klasik. Pada saat yang sama, kekuatan dan sifat mekanik bahan yang diperoleh tergantung pada, pada kenyataannya, logam sumber itu sendiri, pada karakteristik katoda, kekuatan arus dan komposisi elektrolit yang digunakan. Harus ditekankan bahwa sebagai hasil dari prosedur, tidak ada zat tambahan yang diterapkan ke permukaan, dan lapisan pelindung dibentuk dengan mengubah bahan sumber itu sendiri. Inti dari elektroplating adalah efek arus listrik pada reaksi kimia. Seluruh proses dibagi menjadi tiga tahap utama.

Tahap pertama - persiapan

Pada tahap ini, produk dibersihkan secara menyeluruh. Permukaannya mengalami degreased dan dipoles. Lalu ada yang disebut etsa. Ini dilakukan dengan menempatkan produk dalam larutan basa, diikuti dengan memindahkannya ke dalam larutan asam. Prosedur ini diselesaikan dengan pembilasan, di mana sangat penting untuk menghilangkan semua residu kimia, termasuk area yang sulit dijangkau. Hasil akhir sangat tergantung pada kualitas tahap pertama.

Tahap kedua - elektrokimia

Pada tahap ini, lapisan aluminium anodized benar-benar dibuat. Benda kerja yang disiapkan dengan hati-hatidigantung di kurung dan diturunkan ke bak mandi dengan elektrolit, ditempatkan di antara dua katoda. Untuk aluminium dan paduannya, katoda yang terbuat dari timbal digunakan. Biasanya komposisi elektrolit termasuk asam sulfat, tetapi asam lain dapat digunakan, misalnya, oksalat, kromat, tergantung pada tujuan masa depan dari bagian mesin. Asam oksalat digunakan untuk membuat lapisan isolasi dengan warna berbeda, asam kromat digunakan untuk memproses bagian yang memiliki bentuk geometris kompleks dengan lubang berdiameter kecil.

Waktu yang dibutuhkan untuk membuat lapisan pelindung tergantung pada suhu elektrolit dan kekuatan arus. Semakin tinggi suhu dan semakin rendah arus, semakin cepat prosesnya. Namun, dalam hal ini, permukaan film cukup berpori dan lembut. Untuk mendapatkan permukaan yang keras dan padat, diperlukan suhu rendah dan rapat arus tinggi. Untuk elektrolit sulfat, kisaran suhu adalah dari 0 hingga 50 derajat, dan kekuatan arus spesifik adalah dari 1 hingga 3 ampere per desimeter persegi. Semua parameter untuk prosedur ini telah dikerjakan selama bertahun-tahun dan terkandung dalam instruksi dan standar yang relevan.

setrika listrik
setrika listrik

Tahap ketiga - konsolidasi

Setelah elektrolisis selesai, produk anodized diperbaiki, yaitu pori-pori di film pelindung ditutup. Ini dapat dilakukan dengan menempatkan permukaan yang dirawat di dalam air atau dalam larutan khusus. Sebelum tahap ini, lukisan bagian yang efektif dimungkinkan, karena keberadaan pori-pori akan memungkinkan penyerapan yang baik.pewarna.

alur kerja anodisasi
alur kerja anodisasi

Pengembangan teknologi anodizing

Untuk mendapatkan lapisan oksida tugas berat pada permukaan aluminium, metode dikembangkan menggunakan komposisi kompleks dari berbagai elektrolit dalam proporsi tertentu, dikombinasikan dengan peningkatan kepadatan arus listrik secara bertahap. Semacam "koktail" asam sulfat, tartarat, oksalat, sitrat dan borat digunakan, dan kekuatan saat ini dalam proses secara bertahap meningkat lima kali lipat. Karena efek ini, struktur sel berpori dari lapisan oksida pelindung berubah.

Seharusnya disebutkan secara khusus tentang teknologi mengubah warna objek yang dianodisasi, yang dapat dilakukan dengan berbagai cara. Yang paling sederhana adalah menempatkan bagian dalam larutan dengan pewarna panas segera setelah prosedur anodizing, yaitu sebelum tahap ketiga dari proses. Proses pewarnaan dengan menggunakan aditif langsung ke dalam elektrolit agak lebih rumit. Aditif biasanya berupa garam dari berbagai logam atau asam organik, yang memungkinkan Anda mendapatkan rentang warna yang paling beragam - dari yang benar-benar hitam hingga hampir semua warna dari palet.

Direkomendasikan: