Comprendere il processo di trattamento superficiale dell'alluminio

Il trattamento superficiale prevede l'utilizzo di metodi meccanici e chimici per creare uno strato protettivo sulla superficie del prodotto, che serve a salvaguardare il corpo. Questo processo consente al prodotto di raggiungere uno stato stabile in natura, ne migliora la resistenza alla corrosione e ne migliora l'aspetto estetico, aumentandone infine il valore. Quando si scelgono i metodi di trattamento superficiale, è importante considerare l'ambiente di utilizzo del prodotto, la durata prevista, l'aspetto estetico e il valore economico.

Il processo di trattamento superficiale consiste in pretrattamento, formazione della pellicola, trattamento post-pellicola, imballaggio, immagazzinamento e spedizione. Il pretrattamento comprende trattamenti meccanici e chimici.

Il trattamento meccanico prevede processi come sabbiatura, granigliatura, molatura, lucidatura e ceratura. Il suo scopo è eliminare le irregolarità della superficie e affrontare altre imperfezioni superficiali indesiderate. Nel frattempo, il trattamento chimico rimuove olio e ruggine dalla superficie del prodotto e crea uno strato che consente alle sostanze filmogene di combinarsi in modo più efficace. Questo processo garantisce inoltre che il rivestimento raggiunga uno stato stabile, migliori l'adesione dello strato protettivo e fornisca vantaggi protettivi al prodotto.

Trattamento superficiale dell'alluminio

I trattamenti chimici comuni per l'alluminio includono processi come cromatura, verniciatura, galvanica, anodizzazione, elettroforesi e altro. I trattamenti meccanici consistono nella trafilatura, lucidatura, spruzzatura, molatura e altri.

1. Cromatura

La cromatura crea un film di conversione chimica sulla superficie del prodotto, con uno spessore che varia da 0,5 a 4 micrometri. Questo film ha buone proprietà di assorbimento e viene utilizzato principalmente come strato di rivestimento. Può avere un aspetto giallo dorato, alluminio naturale o verde.

La pellicola risultante ha una buona conduttività, che la rende una scelta eccellente per prodotti elettronici come strisce conduttive nelle batterie dei telefoni cellulari e nei dispositivi magnetoelettrici. È adatto per l'uso su tutti i prodotti in alluminio e leghe di alluminio. Tuttavia la pellicola è morbida e non resistente all'usura, quindi non è ideale per l'utilizzo su esterniparti di precisionedel prodotto.

Processo di personalizzazione:

Sgrassaggio—> disidratazione dell'acido alluminico—> personalizzazione—> imballaggio—> magazzinaggio

La cromatura è adatta per alluminio e leghe di alluminio, magnesio e prodotti in lega di magnesio.

Requisiti di qualità:
1) Il colore è uniforme, lo strato di pellicola è sottile, non possono esserci ammaccature, graffi, tocco manuale, nessuna rugosità, cenere e altri fenomeni.
2) Lo spessore dello strato di pellicola è 0,3-4um.

2. Anodizzazione

Anodizzazione: Può formare uno strato di ossido uniforme e denso sulla superficie del prodotto (Al2O3). 6H2O, comunemente noto come giada d'acciaio, questo film può far sì che la durezza superficiale del prodotto raggiunga 200-300 HV. Se il prodotto speciale può essere sottoposto ad anodizzazione dura, la durezza superficiale può raggiungere 400-1200 HV. Pertanto, l'anodizzazione dura è un processo di trattamento superficiale indispensabile per cilindri e trasmissioni.

Inoltre, questo prodotto ha un'ottima resistenza all'usura e può essere utilizzato come processo necessario per prodotti aeronautici e aerospaziali. La differenza tra anodizzazione e anodizzazione dura è che l'anodizzazione può essere colorata e la decorazione è molto migliore dell'ossidazione dura.

Punti di costruzione da considerare: l'anodizzazione ha requisiti severi per i materiali. Materiali diversi hanno effetti decorativi diversi sulla superficie. I materiali comunemente usati sono 6061, 6063, 7075, 2024, ecc. Tra questi, 2024 ha un effetto relativamente peggiore a causa del diverso contenuto di CU nel materiale. 7075 ossidazione dura è giallo, 6061 e 6063 sono marroni. Tuttavia, l’anodizzazione ordinaria per 6061, 6063 e 7075 non è molto diversa. Il 2024 è soggetto a molti punti d’oro.

1. Processo comune

I processi di anodizzazione comuni includono il colore naturale opaco spazzolato, il colore naturale brillante spazzolato, la tintura superficiale lucida spazzolata e la tintura spazzolata opaca (che può essere tinta in qualsiasi colore). Altre opzioni includono il colore naturale lucido lucido, il colore naturale opaco lucido, la tintura lucida lucida e la tintura opaca lucida. Inoltre, ci sono spray rumorosi e superfici luminose, spray rumorosi per superfici nebbiose e tinture con sabbiatura. Queste opzioni di placcatura possono essere utilizzate nelle apparecchiature di illuminazione.

2. Processo di anodizzazione

Sgrassaggio—> erosione alcalina—> lucidatura—> neutralizzazione—> lidi—> neutralizzazione
Anodizzazione—> tintura—> sigillatura—> lavaggio con acqua calda—> asciugatura

3. Giudizio sulle anomalie comuni della qualità

R. Potrebbero apparire delle macchie sulla superficie a causa di una tempra e rinvenimento inadeguati del metallo o di scarsa qualità del materiale e il rimedio suggerito è eseguire un trattamento termico successivo o cambiare il materiale.

B. Sulla superficie compaiono colori arcobaleno, solitamente causati da un errore nel funzionamento dell'anodo. Il prodotto potrebbe pendere allentato, determinando una scarsa conduttività. Richiede un metodo di trattamento specifico e un trattamento ri-anodico dopo il ripristino dell'alimentazione.

C. La superficie è ammaccata e gravemente graffiata, generalmente a causa di una cattiva gestione durante il trasporto, la lavorazione, il trattamento, la rimozione di energia, la macinazione o la rielettrificazione.

D. Possono apparire macchie bianche sulla superficie durante la colorazione, generalmente causate da olio o altre impurità presenti nell'acqua durante il funzionamento dell'anodo.

4. Standard di qualità

1) Lo spessore della pellicola deve essere compreso tra 5 e 25 micrometri, con una durezza superiore a 200 HV e il tasso di cambiamento di colore del test di sigillatura deve essere inferiore al 5%.

2) Il test in nebbia salina deve durare più di 36 ore e deve soddisfare lo standard CNS di livello 9 o superiore.

3) L'aspetto deve essere esente da ammaccature, graffi, nuvole colorate e qualsiasi altro fenomeno indesiderato. Non devono essere presenti punti pendenti o ingiallimenti sulla superficie.

4) L'alluminio pressofuso, come A380, A365, A382, ecc., non può essere anodizzato.

3. Processo di galvanica dell'alluminio

1. Vantaggi dei materiali in alluminio e leghe di alluminio:
L'alluminio e i materiali in lega di alluminio presentano vari vantaggi, come una buona conduttività elettrica, un rapido trasferimento del calore, un peso specifico della luce e una facile formatura. Tuttavia, presentano anche degli svantaggi, tra cui bassa durezza, mancanza di resistenza all’usura, suscettibilità alla corrosione intergranulare e difficoltà di saldatura, che possono limitare le loro applicazioni. Per massimizzare i propri punti di forza e mitigare i propri punti deboli, l’industria moderna spesso utilizza la galvanica per affrontare queste sfide.

2. Vantaggi della galvanica dell'alluminio
- migliorare la decoratività,
- Migliora la durezza superficiale e la resistenza all'usura
- Coefficiente di attrito ridotto e migliore potere lubrificante.
- Conduttività superficiale migliorata.
- Migliore resistenza alla corrosione (anche in combinazione con altri metalli)
- Facile da saldare
- Migliora l'adesione alla gomma quando pressata a caldo.
- Maggiore riflettività
- Riparare le tolleranze dimensionali
L'alluminio è abbastanza reattivo, quindi il materiale utilizzato per la galvanica deve essere più attivo dell'alluminio. Ciò richiede una trasformazione chimica prima della galvanica, come l'immersione in zinco, la lega zinco-ferro e la lega zinco-nichel. Lo strato intermedio di zinco e lega di zinco ha una buona adesione allo strato intermedio di placcatura in rame con cianuro. A causa della struttura sciolta dell'alluminio pressofuso, la superficie non può essere lucidata durante la levigatura. Se ciò viene fatto, potrebbe causare fori di spillo, sputi di acido, desquamazione e altri problemi.

3. Il flusso del processo di galvanica dell'alluminio è il seguente:

Sgrassaggio – > attacco alcalino – > attivazione – > sostituzione dello zinco – > attivazione – > placcatura (come nichel, zinco, rame, ecc.) – > cromatura o passivazione – > essiccazione.

-1- I tipi comuni di galvanica dell'alluminio sono:
Nichelatura (nichel perlato, nichel sabbia, nichel nero), placcatura in argento (argento brillante, argento spesso), placcatura in oro, zincatura (zinco colorato, zinco nero, zinco blu), ramatura (rame verde, rame stagnato bianco, rame alcalino rame, rame elettrolitico, rame acido), cromatura (cromo decorativo, cromo duro, cromo nero), ecc.

-2- L'utilizzo dei semi comuni da placcatura
- La placcatura nera, come zinco nero e nichel nero, viene utilizzata nell'elettronica ottica e nei dispositivi medici.

- La placcatura in oro e l'argento sono i migliori conduttori per i prodotti elettronici. La doratura migliora anche le proprietà decorative dei prodotti, ma è relativamente costosa. Viene generalmente utilizzato nella conduttività di prodotti elettronici, come la galvanica di terminali di cavi ad alta precisione.

- Rame, nichel e cromo sono i materiali di placcatura ibridi più popolari nella scienza moderna e sono ampiamente utilizzati per la decorazione e la resistenza alla corrosione. Sono convenienti e possono essere utilizzati nelle attrezzature sportive, nell'illuminazione e in vari settori elettronici.

- Il rame stagnato bianco, sviluppato negli anni settanta e ottanta, è un materiale di placcatura ecologico dal colore bianco brillante. È una scelta popolare nel settore della gioielleria. Il bronzo (fatto di piombo, stagno e rame) può imitare l'oro, rendendolo un'attraente opzione di placcatura decorativa. Tuttavia, il rame ha una scarsa resistenza allo scolorimento, quindi il suo sviluppo è stato relativamente lento.

- Galvanica a base di zinco: lo strato zincato è bianco-blu e solubile in acidi e alcali. Poiché il potenziale standard dello zinco è più negativo di quello del ferro, fornisce una protezione elettrochimica affidabile per l'acciaio. Lo zinco può essere utilizzato come strato protettivo per prodotti in acciaio utilizzati in atmosfere industriali e marine.

- Il cromo duro, depositato in determinate condizioni, ha elevata durezza e resistenza all'usura. La sua durezza raggiunge HV900-1200kg/mm, rendendolo il rivestimento più duro tra i rivestimenti comunemente usati. Questa placcatura può migliorare la resistenza all'usuraparti meccanichee prolungarne la durata, rendendolo essenziale per cilindri, sistemi di pressione idraulica e sistemi di trasmissione.

-3- Anomalie comuni e misure di miglioramento

- Pelatura: La sostituzione dello zinco non è ottimale; i tempi sono troppo lunghi o troppo brevi. Dobbiamo rivedere le misure e rideterminare il tempo di sostituzione, la temperatura del bagno, la concentrazione del bagno e altri parametri operativi. Inoltre, il processo di attivazione deve essere migliorato. Dobbiamo potenziare le misure e modificare le modalità di attivazione. Inoltre il pretrattamento è inadeguato e si formano residui di olio sulla superficie del pezzo. Dovremmo migliorare le misure e intensificare il processo di pretrattamento.

- Rugosità superficiale: la soluzione galvanica necessita di aggiustamenti a causa del disagio causato dall'agente luminoso, dall'ammorbidente e dalla dose stenopeica. La superficie del corpo è ruvida e richiede una nuova lucidatura prima della galvanizzazione.

- La superficie inizia a diventare gialla, indicando un potenziale problema, e il metodo di montaggio è stato modificato. Aggiungere la quantità appropriata di agente dislocante.

- Denti che sgonfiano la superficie: la soluzione galvanica è troppo sporca, quindi rafforzare la filtrazione ed effettuare un trattamento del bagno appropriato.

-4- Requisiti di qualità

- Il prodotto non deve presentare ingiallimenti, fori di spillo, sbavature, bolle, ammaccature, graffi o altri difetti estetici indesiderati.
- Lo spessore della pellicola deve essere di almeno 15 micrometri e deve superare un test in nebbia salina di 48 ore, soddisfacendo o superando lo standard militare statunitense di 9. Inoltre, la differenza potenziale dovrebbe rientrare nell'intervallo di 130-150 mV.
- La forza vincolante dovrebbe resistere a un test di flessione a 60 gradi.
- I prodotti destinati ad ambienti speciali devono essere personalizzati di conseguenza.

-5- Precauzioni per l'operazione di placcatura di alluminio e leghe di alluminio

- Utilizzare sempre la lega di alluminio come supporto per la galvanizzazione delle parti in alluminio.
- Erodere l'alluminio e le leghe di alluminio rapidamente e con il minor numero di intervalli possibile per evitare la riossidazione.
- Assicurarsi che il tempo della seconda immersione non sia troppo lungo per evitare un'eccessiva corrosione.
- Pulire accuratamente con acqua durante il processo di lavaggio.
- È importante prevenire interruzioni di corrente durante il processo di placcatura.

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