Alumiinin anodisoinnin yleisten ongelmien analyysi

Alumiinin anodisointi on prosessi, jossa käytetään alumiinia tai alumiiniseosta anodina ja lyijylevyä katodina. Se elektrolysoidaan vesiliuoksissa, kuten rikkihapossa, oksaalihapossa ja kromihapossa, jolloin muodostuu oksidikalvo (paksuus yleensä 3-15 mikronia) pinnalle. Niistä rikkihappoanodisointi on laajimmin käytetty. Rikkihappo-anodisoivalla pinnoitteella on etuja, kuten korkea adsorptiokyky, helppo tiivistys ja värjäys, korroosionkestävyys ja ilmeinen ulkonäön kaunistaminen.
Rikkihappoanodisointi on kypsä prosessimenetelmä, jolla on kätevä toiminta, vakaa elektrolyytti ja alhaiset kustannukset. Rikkihappoanodisointiprosessissa on kuitenkin väistämättä joitain ongelmia, jotka vaikuttavat oksidikalvon laatuun.
Analysoi toimintahäiriön syy ja ryhdy tehokkaisiin ehkäiseviin toimenpiteisiin. Tällä on tärkeä käytännön merkitys alumiiniseosten rikkihappoanodisoinnin laadun parantamiseksi.
1. Kun alumiiniseostuotteet anodisoidaan rikkihapolla, muodostuu osittain hapettumaton kalvo, jossa on ilmeisiä mustia täpliä ja raitoja, ja oksidikalvossa on pullistuma. Tällaiset epäonnistumiset ovat harvinaisia, mutta niitä tapahtuu.
Yllä olevien vikojen syyt liittyvät yleensä alumiinin ja alumiiniseosten koostumukseen, rakenteeseen ja faasien tasaisuuteen tai joihinkin elektrolyyttiin liuenneisiin metalli-ioneihin tai suspendoituneisiin epäpuhtauksiin. Alumiinin ja alumiiniseosten metallifaasien kemiallinen koostumus, rakenne ja tasaisuus vaikuttavat oksidikalvojen muodostumiseen ja suorituskykyyn. Puhdas alumiini tai alumiini magnesiumseokset muodostavat todennäköisemmin oksidipinnoitteita, ja myös pinnoitteen laatu on hyvä. Alumiinisille piiseoksille tai alumiiniseoksille, joissa on korkea kuparipitoisuus, on vaikeampi muodostaa oksidikalvoa, ja tuloksena oleva pinnoite on tumma, harmaa ja vähän kiiltävä. Jos pinta tuottaa heterogeenisiä rakenteita kussakin komponentissa metallifaasien heterogeenisyyden, rakenteellisen segregaation, mikroskooppisten epäpuhtauksien erottumisen tai väärän lämpökäsittelyn vuoksi, niin valikoivaa hapettumista tai selektiivistä liukenemista tapahtuu todennäköisemmin. Jos alumiiniseoksen paikallinen piipitoisuus eristetään, se johtuu usein oksidikalvon puuttumisesta, raidallisten mustien täplien muodostumisesta tai paikallisen selektiivisen liukenemisen aiheuttamasta huokosten muodostumisesta. Liialliset epäpuhtaudet, pöly ja metalliepäpuhtaudet, kuten elektrolyyttiin suspendoituneet kupari- ja rauta-ionit, voivat myös aiheuttaa mustia pisteitä tai raitoja oksidikalvoon, mikä vaikuttaa sen korroosionestokykyyn.
2. Joissakin samassa säiliössä käsitellyissä anodisoiduissa osissa ei välttämättä ole oksidikalvoa tai oksidikalvo voi olla ohut tai epätäydellinen, tai kiinnittimen ja osien välisellä kosketusalueella voi olla palamista ja korroosiota. Tämän tyyppisiä vikoja esiintyy usein suoritettaessa virtaushappoanodisointiprosessia, mikä vaikuttaa vakavasti alumiiniseoksen anodisoinnin laatuun.
Alumiinioksidikalvon erinomaisen eristyksen ansiosta alumiiniseoskomponentit on asennettava lujasti yleisiin tai erityisiin kiinnityslaitteisiin ennen anodisointia hyvän johtavuuden varmistamiseksi. Johtava sauva tulee tehdä kuparista tai kupariseoksesta riittävän kosketuspinnan varmistamiseksi. Valaisimen ja komponenttien väliset kosketusmerkit on pidettävä mahdollisimman pieninä ja mahdollistettava virran vapaa virtaus. Jos kosketuspinta-ala on liian pieni ja virrantiheys liian korkea, osat tai kiinnikkeet voivat ylikuumentua ja palaa. Oksidikalvoa ei ole tai se on epätäydellinen, mikä johtuu pääasiassa kiinnittimen ja työkappaleen huonosta kosketuksesta, huonosta johtavuudesta tai kiinnittimen oksidikalvon epätäydellisestä poistosta.
3. Alumiinilejeeringin rikkihappoanodisoinnin jälkeen, erityisesti täytön ja sulkemisen jälkeen, oksidikalvo löystyy, muuttuu jauheeksi ja irtoaa edelleen, jolloin komponentin pinnalle tulee näkyviin vakava jauhekerros, mikä johtaa huono korroosionkestävyys. Tällaisia ​​vikoja esiintyy pääasiassa kesällä, erityisesti rikkihappoanodisointisäiliöissä, joissa ei ole jäähdytysjärjestelmää. Yhden tai kahden säiliön komponentin käsittelyn jälkeen ilmaantuu irtonaista jauhetta, mikä vaikuttaa selvästi oksidipinnoitteen laatuun.
Alumiiniseoksen anodisointikerroksen korkean kestävyyden ansiosta anodisointiprosessin aikana syntyy suuri määrä Joule-lämpöä. Mitä korkeampi akun jännite, sitä enemmän syntyy lämpöä ja elektrolyytin lämpötila jatkaa nousuaan. Siksi anodisointiprosessi vaatii sekoitus- tai jäähdytyslaitteiden käyttöä elektrolyytin lämpötilan pitämiseksi tietyllä alueella. Normaaliolosuhteissa lämpötilaa tulisi säätää välillä 13-26 astetta oksidikalvon laadun parantamiseksi. Jos elektrolyytin lämpötila ylittää 30 astetta, oksidikalvo löystyy ja muuttuu jauhemaiseksi, mikä heikentää kalvon laatua ja jopa aiheuttaa "palovammoja" vaikeissa tapauksissa. Jos elektrolyytin lämpötila on vakio, myös anodin virrantiheyttä on rajoitettava, koska anodin virrantiheys on liian korkea ja lämpötila nousee liian nopeasti. Lisäksi oksidikalvo on taipuvainen jauheen ja hiekan irtoamiseen, mikä vaikuttaa erittäin haitallisesti oksidikalvon laatuun.
4. Alumiiniseoksen oksidikalvo rikkihappoanodisoinnin jälkeen voi muuttua himmeäksi ja siinä voi esiintyä pistekorroosiota. Vakavissa tapauksissa mustapistekorroosio voi tulla hyvin ilmeiseksi, mikä johtaa osien romutukseen ja aiheuttaa merkittäviä menetyksiä.
Nämä viat ovat usein vahingossa ja niillä on erityisiä syitä. Alumiiniseoksen anodisointiprosessissa, koska virta katkaistaan ​​ja sitten käynnistetään uudelleen ja leikattu osa pysyy puhdistussäiliössä pitkään, puhdistussäiliön happamuus on liian voimakas, veden laatu on huono. ei ole puhdas, ja siinä on suspendoituneita kiintoaineita, joten oksidikalvo on usein himmeä ja himmeä. Sedimentti lisääntyy usein aiheuttaen sähkökemiallista korroosiota ja alumiiniseoskomponenttien pistekorroosiota mustilla täplillä. Elektrolyyttiin voi olla lisätty vesijohtovettä, se voi olla käsitelty valkaisuaineella, Cl -pitoisuus voi ylittää standardin tai kloorivetyä sisältävää säiliötä ei ole puhdistettu perusteellisesti ja se voi sisältää rikkihappoa. Tämä aiheuttaa ylimääräisen Cl:n sekoittumisen anodielektrolyytiin. Tuloksena oleva alumiiniseoskomponenttien anodinen hapettuminen johtaa pistekorroosioon ja tuote heitetään pois.