Bei der Oberflächenbehandlung wird durch mechanische und chemische Verfahren eine Schutzschicht auf der Oberfläche eines Produkts erzeugt, die dem Schutz des Körpers dient. Dieser Prozess ermöglicht es dem Produkt, in der Natur einen stabilen Zustand zu erreichen, erhöht seine Korrosionsbeständigkeit, verbessert seine Ästhetik und steigert letztendlich seinen Wert. Bei der Auswahl der Oberflächenbehandlungsmethoden ist es wichtig, die Nutzungsumgebung des Produkts, die erwartete Lebensdauer, das ästhetische Erscheinungsbild und den wirtschaftlichen Wert zu berücksichtigen.
Der Oberflächenbehandlungsprozess besteht aus Vorbehandlung, Filmbildung, Nachbehandlung, Verpackung, Lagerung und Versand. Die Vorbehandlung umfasst mechanische und chemische Behandlungen.
Zur mechanischen Bearbeitung gehören Prozesse wie Strahlen, Kugelstrahlen, Schleifen, Polieren und Wachsen. Sein Zweck besteht darin, Oberflächenunebenheiten zu beseitigen und andere unerwünschte Oberflächenfehler zu beheben. Gleichzeitig werden durch die chemische Behandlung Öl und Rost von der Produktoberfläche entfernt und eine Schicht erzeugt, die es filmbildenden Substanzen ermöglicht, sich effektiver zu verbinden. Dieser Prozess stellt außerdem sicher, dass die Beschichtung einen stabilen Zustand erreicht, verbessert die Haftung der Schutzschicht und bietet Schutzvorteile für das Produkt.
Oberflächenbehandlung von Aluminium
Zu den gängigen chemischen Behandlungen für Aluminium gehören Prozesse wie Chromieren, Lackieren, Galvanisieren, Eloxieren, Elektrophorese und mehr. Zu den mechanischen Behandlungen gehören Drahtziehen, Polieren, Sprühen, Schleifen und andere.
1. Chromierung
Durch die Chromierung entsteht auf der Produktoberfläche ein chemischer Umwandlungsfilm mit einer Dicke von 0,5 bis 4 Mikrometern. Dieser Film verfügt über gute Adsorptionseigenschaften und wird hauptsächlich als Beschichtungsschicht verwendet. Es kann goldgelb, naturaluminiumfarben oder grün aussehen.
Der resultierende Film verfügt über eine gute Leitfähigkeit und ist daher eine ausgezeichnete Wahl für elektronische Produkte wie leitfähige Streifen in Mobiltelefonbatterien und magnetoelektrischen Geräten. Es ist für den Einsatz auf allen Produkten aus Aluminium und Aluminiumlegierungen geeignet. Allerdings ist die Folie weich und nicht verschleißfest, sodass sie nicht ideal für den Einsatz im Außenbereich geeignet istPräzisionsteiledes Produkts.
Anpassungsprozess:
Entfettung –> Dehydrierung mit Aluminiumsäure – > Individualisierung – > Verpackung – > Lagerung
Die Chromierung eignet sich für Produkte aus Aluminium und Aluminiumlegierungen, Magnesium und Magnesiumlegierungen.
Qualitätsanforderungen:
1) Die Farbe ist gleichmäßig, die Filmschicht ist in Ordnung, es können keine Druckstellen, Kratzer, Berührungen mit der Hand, keine Rauheit, Asche und andere Phänomene auftreten.
2) Die Dicke der Filmschicht beträgt 0,3–4 µm.
2. Eloxieren
Anodisieren: Es kann eine gleichmäßige und dichte Oxidschicht auf der Oberfläche des Produkts bilden (Al2O3). 6H2O, allgemein bekannt als Stahljade, dieser Film kann die Oberflächenhärte des Produkts auf 200–300 HV bringen. Wenn das Spezialprodukt hartanodisiert werden kann, kann die Oberflächenhärte 400-1200 HV erreichen. Daher ist das Hartanodisieren ein unverzichtbares Oberflächenbehandlungsverfahren für Zylinder und Getriebe.
Darüber hinaus weist dieses Produkt eine sehr gute Verschleißfestigkeit auf und kann als notwendiger Prozess für Produkte im Luft- und Raumfahrtbereich eingesetzt werden. Der Unterschied zwischen Eloxieren und Harteloxieren besteht darin, dass Eloxieren gefärbt werden kann und die Dekoration viel besser ist als Hartoxidation.
Zu berücksichtigende Konstruktionsaspekte: Beim Eloxieren gelten strenge Anforderungen an die Materialien. Unterschiedliche Materialien haben unterschiedliche dekorative Effekte auf der Oberfläche. Häufig verwendete Materialien sind 6061, 6063, 7075, 2024 usw. Unter diesen hat 2024 aufgrund des unterschiedlichen CU-Gehalts im Material eine relativ schlechtere Wirkung. 7075 harte Oxidation ist gelb, 6061 und 6063 sind braun. Das normale Eloxieren von 6061, 6063 und 7075 unterscheidet sich jedoch nicht wesentlich. Das Jahr 2024 ist anfällig für viele Goldflecken.
1. Gemeinsamer Prozess
Zu den gängigen Eloxalverfahren gehören die gebürstete, matte Naturfarbe, die gebürstete, helle, natürliche Farbe, die gebürstete, helle Oberflächenfärbung und die matt gebürstete Färbung (die in jede beliebige Farbe eingefärbt werden kann). Weitere Optionen sind polierte, glänzende Naturfarbe, polierte, matte, natürliche Farbe, polierte, glänzende Färbung und polierte, matte Färbung. Darüber hinaus gibt es sprühgeräusche und helle Oberflächen, sprühgeräusche neblige Oberflächen und Sandstrahlfärben. Diese Beschichtungsoptionen können in Beleuchtungsgeräten verwendet werden.
2. Eloxierungsprozess
Entfetten – > Alkalierosion – > Polieren – > Neutralisation – > Lidi – > Neutralisation
Eloxieren -> Färben -> Versiegeln -> Heißwasserwaschen -> Trocknen
3. Beurteilung häufiger Qualitätsanomalien
A. Aufgrund unzureichender Abschreckung und Anlassung des Metalls oder schlechter Materialqualität können Flecken auf der Oberfläche auftreten. Als Abhilfe wird eine erneute Wärmebehandlung oder ein Materialwechsel empfohlen.
B. Regenbogenfarben auf der Oberfläche erscheinen, was normalerweise auf einen Fehler im Anodenbetrieb zurückzuführen ist. Das Produkt kann lose hängen, was zu einer schlechten Leitfähigkeit führt. Es erfordert eine spezielle Behandlungsmethode und eine erneute Anodisierung, nachdem die Stromversorgung wiederhergestellt ist.
C. Die Oberfläche weist Druckstellen und starke Kratzer auf, die im Allgemeinen durch unsachgemäße Handhabung während des Transports, der Verarbeitung, Behandlung, Stromentnahme, Schleifen oder Wiederelektrisierung verursacht werden.
D. Beim Färben können weiße Flecken auf der Oberfläche auftreten, die typischerweise durch Öl oder andere Verunreinigungen im Wasser während des Anodenbetriebs verursacht werden.
4. Qualitätsstandards
1) Die Filmdicke sollte zwischen 5 und 25 Mikrometern liegen, bei einer Härte von über 200 HV und die Farbänderungsrate des Versiegelungstests sollte weniger als 5 % betragen.
2) Der Salzsprühtest sollte länger als 36 Stunden dauern und muss dem ZNS-Standard der Stufe 9 oder höher entsprechen.
3) Das Erscheinungsbild muss frei von Druckstellen, Kratzern, Farbwolken und anderen unerwünschten Erscheinungen sein. Es dürfen keine Hängestellen oder Vergilbungen auf der Oberfläche vorhanden sein.
4) Aluminiumdruckguss wie A380, A365, A382 usw. kann nicht eloxiert werden.
3. Aluminium-Galvanisierungsprozess
1. Vorteile von Aluminium und Aluminiumlegierungsmaterialien:
Aluminium und Aluminiumlegierungsmaterialien haben verschiedene Vorteile, wie zum Beispiel gute elektrische Leitfähigkeit, schnelle Wärmeübertragung, leichtes spezifisches Gewicht und einfache Formgebung. Allerdings haben sie auch Nachteile, darunter geringe Härte, mangelnde Verschleißfestigkeit, Anfälligkeit für interkristalline Korrosion und Schwierigkeiten beim Schweißen, die ihre Anwendungen einschränken können. Um ihre Stärken zu maximieren und ihre Schwächen zu mildern, nutzt die moderne Industrie häufig die Galvanisierung, um diese Herausforderungen zu bewältigen.
2. Vorteile der Aluminiumgalvanisierung
- Verbesserung der Dekorativität,
- Verbessert die Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit
- Reduzierter Reibungskoeffizient und verbesserte Schmierfähigkeit.
- Verbesserte Oberflächenleitfähigkeit.
- Verbesserte Korrosionsbeständigkeit (auch in Kombination mit anderen Metallen)
- Leicht zu schweißen
- Verbessert die Haftung auf Gummi beim Heißpressen.
- Erhöhtes Reflexionsvermögen
- Maßtoleranzen beheben
Aluminium ist ziemlich reaktiv, daher muss das zum Galvanisieren verwendete Material aktiver sein als Aluminium. Dies erfordert eine chemische Umwandlung vor dem Galvanisieren, beispielsweise durch Eintauchen in Zink, Zink-Eisen-Legierung und Zink-Nickel-Legierung. Die Zwischenschicht aus Zink und Zinklegierung haftet gut an der Mittelschicht aus Zyanidverkupferung. Aufgrund der lockeren Struktur von Aluminiumdruckguss kann die Oberfläche beim Schleifen nicht abpoliert werden. Andernfalls kann es zu Nadelstichen, Säureaustritt, Abblättern und anderen Problemen kommen.
3. Der Prozessablauf der Aluminiumgalvanisierung ist wie folgt:
Entfetten – > Alkalibeizen – > Aktivierung – > Zinkersatz – > Aktivierung – > Galvanisieren (z. B. Nickel, Zink, Kupfer usw.) – > Verchromen oder Passivieren – > Trocknen.
-1- Gängige Arten der Aluminiumgalvanisierung sind:
Vernickeln (Perlnickel, Sandnickel, Schwarznickel), Versilbern (helles Silber, dickes Silber), Vergolden, Verzinken (farbiges Zink, schwarzes Zink, blaues Zink), Verkupfern (grünes Kupfer, weißes Zinnkupfer, alkalisch). Kupfer, Elektrolytkupfer, Säurekupfer), Verchromung (Dekorchrom, Hartchrom, Schwarzchrom) usw.
-2- Die Verwendung von gewöhnlichem Saatgut
- Schwarze Beschichtungen wie schwarzes Zink und schwarzes Nickel werden in der optischen Elektronik und in medizinischen Geräten verwendet.
- Vergoldung und Silber sind die besten Leiter für elektronische Produkte. Auch die Vergoldung verbessert die dekorativen Eigenschaften von Produkten, ist jedoch relativ teuer. Es wird im Allgemeinen bei der Leitfähigkeit elektronischer Produkte verwendet, beispielsweise beim Galvanisieren hochpräziser Kabelanschlüsse.
- Kupfer, Nickel und Chrom sind in der modernen Wissenschaft die beliebtesten Hybridbeschichtungsmaterialien und werden häufig zur Dekoration und Korrosionsbeständigkeit verwendet. Sie sind kostengünstig und können in der Sportausrüstung, Beleuchtung und verschiedenen Elektronikindustrien eingesetzt werden.
- Weißes Zinnkupfer, das in den Siebziger- und Achtzigerjahren entwickelt wurde, ist ein umweltfreundliches Beschichtungsmaterial mit einer strahlend weißen Farbe. Es ist eine beliebte Wahl in der Schmuckindustrie. Bronze (aus Blei, Zinn und Kupfer) kann Gold imitieren und ist somit eine attraktive dekorative Beschichtungsoption. Da Kupfer jedoch eine geringe Verfärbungsbeständigkeit aufweist, verlief seine Entwicklung relativ langsam.
- Zinkbasierte Galvanisierung: Die verzinkte Schicht ist blauweiß und in Säuren und Laugen löslich. Da das Standardpotential von Zink negativer ist als das von Eisen, bietet es einen zuverlässigen elektrochemischen Schutz für Stahl. Zink kann als Schutzschicht für Stahlprodukte verwendet werden, die in Industrie- und Meeresatmosphären eingesetzt werden.
- Unter bestimmten Bedingungen abgeschiedenes Hartchrom weist eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit auf. Seine Härte erreicht HV900–1200 kg/mm und ist damit die härteste Beschichtung unter den häufig verwendeten Beschichtungen. Diese Beschichtung kann die Verschleißfestigkeit verbessernmechanische Teileund verlängern ihre Lebensdauer, was sie für Zylinder, hydraulische Drucksysteme und Übertragungssysteme unverzichtbar macht.
-3- Häufige Auffälligkeiten und Verbesserungsmaßnahmen
- Peeling: Der Zinkersatz ist nicht optimal; Das Timing ist entweder zu lang oder zu kurz. Wir müssen die Maßnahmen überarbeiten und Austauschzeit, Badtemperatur, Badkonzentration und andere Betriebsparameter neu bestimmen. Darüber hinaus muss der Aktivierungsprozess verbessert werden. Wir müssen die Maßnahmen verstärken und den Aktivierungsmodus ändern. Darüber hinaus ist die Vorbehandlung unzureichend, was zu Ölrückständen auf der Werkstückoberfläche führt. Wir sollten die Maßnahmen verbessern und den Vorbehandlungsprozess intensivieren.
- Oberflächenrauheit: Die Galvanisierungslösung muss aufgrund der Unannehmlichkeiten, die durch das Lichtmittel, den Weichmacher und die Lochdosis verursacht werden, angepasst werden. Die Körperoberfläche ist rau und muss vor dem Galvanisieren erneut poliert werden.
- Die Oberfläche beginnt sich gelb zu färben, was auf ein mögliches Problem hinweist, und die Montagemethode wurde geändert. Geben Sie die entsprechende Menge Verdrängungsmittel hinzu.
- Auflockernde Oberfläche der Zähne: Die Galvanisierungslösung ist zu schmutzig. Verstärken Sie daher die Filterung und führen Sie eine entsprechende Badbehandlung durch.
-4- Qualitätsanforderungen
- Das Produkt darf keine Vergilbungen, Nadellöcher, Grate, Blasen, Druckstellen, Kratzer oder andere unerwünschte Mängel im Aussehen aufweisen.
- Die Filmdicke sollte mindestens 15 Mikrometer betragen und einen 48-Stunden-Salzsprühtest bestehen und den US-Militärstandard von 9 erfüllen oder übertreffen. Darüber hinaus sollte die Potenzialdifferenz im Bereich von 130–150 mV liegen.
- Die Bindungskraft sollte einem 60-Grad-Biegetest standhalten.
- Produkte, die für spezielle Umgebungen vorgesehen sind, sollten entsprechend angepasst werden.
-5- Vorsichtsmaßnahmen für die Beschichtung von Aluminium und Aluminiumlegierungen
- Verwenden Sie beim Galvanisieren von Aluminiumteilen immer eine Aluminiumlegierung als Aufhänger.
- Erodieren Sie Aluminium und Aluminiumlegierungen schnell und in möglichst kurzen Abständen, um eine erneute Oxidation zu vermeiden.
- Achten Sie darauf, dass die zweite Eintauchzeit nicht zu lange dauert, um übermäßige Korrosion zu vermeiden.
- Während des Waschvorgangs gründlich mit Wasser reinigen.
- Es ist wichtig, Stromausfälle während des Galvanisierungsprozesses zu verhindern.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 11. September 2024