Eloksal kaplama: nedir, nerede uygulanır, nasıl yapılır

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Anotlama, ürünlerin yüzeyindeki doğal oksit tabakasının kalınlığını artırmak için kullanılan elektrolitik bir işlemdir. Bu teknoloji adını, işlenmiş malzemenin elektrolitte anot olarak kullanılmasından almıştır. Bu işlem sonucunda malzemenin korozyona ve aşınmaya karşı direnci arttırılır, ayrıca yüzey astar ve boya uygulamasına da hazırlanır.

Metal eloksal sonrası ek koruyucu katmanların uygulanması orijinal malzemeden çok daha iyi gerçekleştirilir. Eloksal kaplamanın kendisi, uygulama yöntemine bağlı olarak, gözenekli olabilir, boyaları iyi emebilir veya ince ve şeffaf olabilir, orijinal malzemenin yapısını vurgular ve ışığı iyi yansıtır. Oluşan koruyucu film bir dielektriktir, yani elektrik akımını iletmez.

Bu neden yapıldı

Gerektiğinde kullanılan eloksal kaplamakorozyona karşı koruma sağlar ve mekanizmaların ve cihazların temas eden kısımlarında artan aşınmayı önler. Metallerin diğer yüzey koruma yöntemleri arasında, bu teknoloji en ucuz ve en güvenilir olanlardan biridir. Eloksalın en yaygın kullanımı alüminyum ve alaşımlarını korumaktır. Bildiğiniz gibi, hafiflik ve sağlamlığın bir kombinasyonu gibi benzersiz özelliklere sahip olan bu metal, korozyona karşı artan bir duyarlılığa sahiptir. Bu teknoloji aynı zamanda bir dizi başka demir dışı metal için de geliştirilmiştir: titanyum, magnezyum, çinko, zirkonyum ve tantal.

Bazı Özellikler

İncelenen süreç, yüzeydeki mikroskobik dokuyu değiştirmenin yanı sıra, koruyucu film ile sınırdaki metalin kristal yapısını da değiştirir. Bununla birlikte, büyük bir anodize kaplama kalınlığı ile, koruyucu tabakanın kendisi, kural olarak, önemli bir gözenekliliğe sahiptir. Bu nedenle, malzemenin korozyon direncini elde etmek için ek sızdırmazlığı gereklidir. Aynı zamanda, kalın bir tabaka, boyalardan veya püskürtme gibi diğer kaplamalardan çok daha fazla aşınma direnci sağlar. Yüzey mukavemeti arttıkça, daha kırılgan hale gelir, yani termal, kimyasal ve darbeli çatlamalardan kaynaklanan çatlamaya daha duyarlı hale gelir. Damgalama sırasında anodize kaplamadaki çatlaklar hiçbir şekilde nadir görülen bir durum değildir ve geliştirilen öneriler burada her zaman yardımcı olmaz.

Buluş

İlk belgelendiKaydedilen eloksal kullanımı, 1923'te İngiltere'de deniz uçağı parçalarını korozyondan korumak için gerçekleşti. Başlangıçta, kromik asit kullanıldı. Daha sonra, Japonya'da oksalik asit kullanıldı, ancak bugün çoğu durumda, elektrolit bileşiminde anodize bir kaplama oluşturmak için klasik sülfürik asit kullanılıyor ve bu da işlemin maliyetini önemli ölçüde az altıyor. Teknoloji sürekli olarak iyileştirilmekte ve geliştirilmektedir.

Alüminyum

Korozyon direncini artırmak ve boyamaya hazırlamak için anodize edilmiştir. Ayrıca kullanılan teknolojiye bağlı olarak ya pürüzlülüğü arttırmak ya da pürüzsüz bir yüzey oluşturmak için. Aynı zamanda, eloksal kendi içinde bu metalden yapılan ürünlerin gücünü önemli ölçüde artıramaz. Alüminyum hava veya oksijen içeren herhangi bir gazla temas ettiğinde, metal yüzeyinde doğal olarak 2-3 nm kalınlığında bir oksit tabakası oluşturur ve alaşımlarda değeri 5-15 nm'ye ulaşır.

Eloksallı alüminyum kaplamanın kalınlığı 15-20 mikrondur, yani fark iki büyüklük sırasıdır (1 mikron 1000 nm'ye eşittir). Aynı zamanda oluşturulan bu katman, göreceli olarak, yüzeyin içinde ve dışında eşit oranlarda dağılır, yani parçanın kalınlığını koruyucu katman boyutunun ½'si kadar artırır. Eloksal, yoğun ve düzgün bir kaplama oluştursa da, içinde bulunan mikroskobik çatlaklar korozyona neden olabilir. Ek olarak, yüzey koruyucu tabakanın kendisi kimyasal çürümeye maruz kalır.yüksek asitli bir ortama maruz kalma nedeniyle. Bu fenomenle mücadele etmek için mikro çatlakların sayısını az altan ve oksit bileşimine daha kararlı kimyasal elementler katan teknolojiler kullanılır.

Uygulama

İşlenmiş malzemeler yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin havacılıkta birçok yapı elemanı incelenmekte olan alüminyum alaşımları içerirken, gemi yapımında da aynı durum söz konusudur. Eloksal kaplamanın dielektrik özellikleri, elektrikli ürünlerde kullanımını önceden belirlemiştir. İşlenmiş malzemeden yapılan ürünler, oyuncular, ışıklar, kameralar, akıllı telefonlar dahil olmak üzere çeşitli ev aletlerinde bulunabilir. Günlük yaşamda, tüketici özelliklerini önemli ölçüde artıran tabanları, daha doğrusu anodize bir demir kaplama kullanılır. Yemek pişirirken, yiyecekleri yakmamak için özel Teflon kaplamalar kullanılabilir. Genellikle bu tür mutfak eşyaları oldukça pahalıdır. Bununla birlikte, anotlanmamış bir alüminyum kızartma tavası aynı soruna bir çözüm sağlayabilir. Aynı zamanda, daha düşük bir maliyetle. İnşaatta, pencere montajı ve diğer ihtiyaçlar için eloksallı profil kaplama kullanılmaktadır. Ayrıca renkli detaylar tasarımcıların ve sanatçıların ilgisini çekiyor, dünya çapında çeşitli kültür ve sanat objelerinde ve takı imalatında kullanılıyor.

Teknoloji

Özel galvanik kaplama mağazaları ve"kirli" ve insan sağlığına zararlı olarak kabul edilen endüstriler. Bu nedenle, açıklanan teknolojilerin görünen basitliğine rağmen, bazı kaynaklarda reklamı yapılan evde süreç için öneriler çok dikkatli alınmalıdır.

Eloksal kaplama çeşitli şekillerde oluşturulabilir, ancak genel çalışma prensibi ve sırası klasik kalır. Aynı zamanda, elde edilen malzemenin mukavemeti ve mekanik özellikleri, aslında, kaynak metalin kendisine, katodun özelliklerine, akım mukavemetine ve kullanılan elektrolitin bileşimine bağlıdır. İşlem sonucunda yüzeye herhangi bir ek madde uygulanmadığı ve kaynak malzemenin kendisini dönüştürerek koruyucu tabakanın oluşturulduğu vurgulanmalıdır. Elektrokaplamanın özü, elektrik akımının kimyasal reaksiyonlar üzerindeki etkisidir. Tüm süreç üç ana aşamaya ayrılmıştır.

İlk aşama - hazırlık

Bu aşamada ürün iyice temizlenir. Yüzey yağdan arındırılır ve parlatılır. Sonra sözde dağlama var. Ürünü alkali bir çözeltiye yerleştirip ardından asidik bir çözeltiye taşıyarak gerçekleştirilir. Bu prosedürler, ulaşılması zor alanlar da dahil olmak üzere tüm kimyasal kalıntıların giderilmesinin son derece önemli olduğu yıkama ile tamamlanır. Nihai sonuç büyük ölçüde ilk aşamanın kalitesine bağlıdır.

İkinci aşama - elektrokimya

Bu aşamada aslında eloksallı alüminyum kaplama oluşturulur. Özenle hazırlanmış iş parçasıbraketlere asılır ve iki katot arasına yerleştirilmiş elektrolitli bir banyoya indirilir. Alüminyum ve alaşımları için kurşundan yapılmış katotlar kullanılır. Genellikle elektrolit bileşimi sülfürik asit içerir, ancak işlenmiş parçanın gelecekteki amacına bağlı olarak örneğin oksalik, kromik gibi diğer asitler kullanılabilir. Oksalik asit, farklı renklerde yalıtım kaplamaları oluşturmak için kullanılır, kromik asit, küçük çaplı deliklerle karmaşık bir geometrik şekle sahip parçaları işlemek için kullanılır.

Koruyucu bir kaplama oluşturmak için gereken süre elektrolitin sıcaklığına ve akımın gücüne bağlıdır. Sıcaklık ne kadar yüksek ve akım ne kadar düşükse, süreç o kadar hızlı olur. Ancak bu durumda yüzey filmi oldukça gözenekli ve yumuşaktır. Sert ve yoğun bir yüzey elde etmek için düşük sıcaklıklar ve yüksek akım yoğunluğu gereklidir. Sülfat elektrolit için, sıcaklık aralığı 0 ila 50 derecedir ve spesifik akım gücü, desimetre kare başına 1 ila 3 amperdir. Bu prosedür için tüm parametreler yıllar içinde çalışıldı ve ilgili talimat ve standartlarda yer aldı.

Üçüncü aşama - konsolidasyon

Elektroliz tamamlandıktan sonra eloksallı ürün sabitlenir yani koruyucu filmdeki gözenekler kapatılır. Bu, işlenmiş yüzeyi suya veya özel bir solüsyona koyarak yapılabilir. Bu aşamadan önce, gözeneklerin varlığı iyi bir emilime izin vereceğinden, parçanın etkili bir şekilde boyanması mümkündür.boya.

Eloksal teknolojisinin geliştirilmesi

Alüminyum yüzeyinde ağır hizmet tipi bir oksit filmi elde etmek için, elektrik akımı yoğunluğunda kademeli bir artışla birlikte çeşitli elektrolitlerin belirli bir oranda karmaşık bir bileşiminin kullanıldığı bir yöntem geliştirildi. Sülfürik, tartarik, oksalik, sitrik ve borik asitlerin bir tür "kokteyli" kullanılır ve işlemdeki mevcut güç kademeli olarak beş kat artar. Bu etki nedeniyle koruyucu oksit tabakasının gözenekli hücresinin yapısı değişir.

Farklı şekillerde yapılabilen, anotlanmış bir nesnenin rengini değiştirme teknolojisinden özellikle bahsedilmelidir. En basiti eloksal işleminden hemen sonra, yani işlemin üçüncü aşamasından önce parçayı sıcak boya ile solüsyona yerleştirmektir. Katkı maddelerinin doğrudan elektrolit içine kullanılmasıyla renklendirme işlemi biraz daha karmaşıktır. Katkı maddeleri genellikle çeşitli metallerin veya organik asitlerin tuzlarıdır ve kesinlikle siyahtan paletteki hemen hemen her renge kadar en çeşitli renk yelpazesini elde etmenizi sağlar.