Wat is geanodiseerd aluminium? Plus 5 veelgestelde vragen erover

Anodiseren is een van de meest voorkomende nabewerkingen die worden uitgevoerd op aluminium onderdelen. Het is een elektrochemisch proces waarbij een aluminium onderdeel in een reeks tanks wordt ondergedompeld, waardoor het aluminium oppervlak wordt omgezet in een duurzame en corrosiebestendige afwerking.

Om te bepalen of anodiseren de juiste keuze is voor een specifiek onderdeel, moeten productontwerpers eerst begrijpen hoe het de sterkte, dikte, kleur en thermische geleidbaarheid van aluminium beïnvloedt.

Dit artikel geeft antwoord op vijf veelgestelde vragen over geanodiseerd aluminium. Als u anodiseren in uw bewerkte product wilt implementeren, is dit artikel iets voor u!

1) Hoe werkt anodiseren?

Het anodisatieproces omvat het onderdompelen en behandelen van een schoon aluminium onderdeel in een chemisch elektrolytbad. Dit chemische bad is meestal gemaakt van zwavelzuur of chroomzuur (een elektrisch geleidende oplossing).

Vervolgens wordt een gelijkstroom aangelegd op dit chemische bad, waardoor een positieve elektrische lading ontstaat op het aluminium gedeelte en een negatieve lading in de elektrolytplaten. De resulterende elektrochemische reactie creëert poriën op het oppervlak van het onderdeel. Deze poriën binden zich met de negatief geladen O₂-ionen in de elektrolyt om een ​​cellulaire oxidelaag (aluminiumoxide) op het onderdeel te vormen.

Afbeeldingsbron:Vicente Neto, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons

Deze aluminiumoxidelaag is duurzamer en corrosiebestendiger dan het onderliggende aluminiumsubstraat. Bijna elk aluminium onderdeel creëert echter van nature een aluminiumoxidelaag bij blootstelling aan de atmosfeer. Dus wat maakt het anodisatieproces zo uniek, en waarom zou je de moeite nemen om iets te bereiken dat vrijwel van nature voorkomt?

2) Waarom aluminium onderdelen anodiseren?

Wanneer u een gewoon aluminium onderdeel aan de atmosfeer blootstelt, wordt er een aluminiumoxidelaag gevormd over het oppervlak van het onderdeel. Deze laag is echter meestal erg dun en kan gemakkelijk slijten, vooral als je hem krast of gebruikt in gebieden met vervuilde lucht.

In tegenstelling tot gewoon aluminium heeft een geanodiseerd aluminium onderdeel zijn aluminiumoxide echter diep in het aluminiumsubstraat. De poriën (en cellulaire oxidelaag) die bij de elektrochemische reactie worden gevormd, kunnen bijvoorbeeld oplopen tot 25 micron. Het resultaat is een aluminium onderdeel dat corrosiebestendig en krasbestendig is en bestand is tegen bijna elke chemische aanval.

3) Maakt anodiseren aluminium onderdelen sterker?

Materiaal hardheidsmeter

Anodiseren maakt een aluminium onderdeel niet sterker of zwakker. In plaats daarvan verhoogt het de hardheid van aluminium, wat de weerstand van het aluminium onderdeel tegen indeuken, krassen of schuren beschrijft. Een geanodiseerd aluminium onderdeel kan bijvoorbeeld drie keer harder zijn dan de originele aluminiumlegering.

Bovendien zijn onderdelen van geanodiseerd aluminium doorgaans lichter dan andere metalen zoals koper en roestvrij staal. Deze unieke eigenschap maakt ze ideaal voor ruimtevaarttoepassingen die lichtgewicht metalen vereisen.

4) Verbetert anodiseren de thermische geleidbaarheid van aluminium?

Thermische geleidbaarheid beschrijft het vermogen van een materiaal om warmte over te dragen of te geleiden. Dit vermogen neemt toe met de hoeveelheid warmtestroom, materiaaldikte en oppervlakte van het materiaal.

Omdat anodiseren een extra oxidelaag vormt op het oppervlak van een aluminium onderdeel, ben je het ermee eens dat het de dikte en het oppervlak van het onderdeel vergroot. Als resultaat zal het geanodiseerde aluminium een ​​betere thermische geleidbaarheid hebben dan een onafgewerkt aluminium onderdeel. Dit maakt geanodiseerde aluminium onderdelen ideaal voor de huidige koellichaamtoepassingen in elektronica en andere thermische systemen.

5) Wat zijn de soorten anodisatie?

Anodiseren wordt gewoonlijk geclassificeerd volgens de MIL-A-8625-standaard in drie soorten:

• Type I anodiseren
• Type II anodiseren
• Type III anodiseren

Het Type I anodisatieproces , ook wel anodiseren met chroomzuur genoemd, gebruikt een chemisch chroomzuurbad om coatings (of oxidelaag) op het aluminiumoppervlak te creëren. Het produceert een dunne coating (tot 2,5 micron) en is ideaal in toepassingen waar u minimale corrosiebescherming en verfhechting nodig heeft.

Het Type II anodisatieproces gebruikt een chemisch zwavelzuurbad om een ​​oxidelaag op het aluminium onderdeel te creëren. Dit anodisatietype produceert een oxidelaag van wel 25 micron dik, waardoor ze corrosiebestendiger zijn dan Type I geanodiseerde aluminium onderdelen. Bovendien zijn ze, omdat ze dikkere oxidelagen (en poriën) hebben, beter in het vasthouden van kleurstoffen en kleuren dan "Type I" geanodiseerde onderdelen.

Het Type III anodisatieproces , ook wel hard-coat anodiseren genoemd, produceert oxidelagen dikker dan 25 micron. Het gebruikt zwavelzuur als chemisch bad, zoals het type II anodiseren. De elektrische stroom in dit proces wordt echter gedurende langere perioden laten vloeien dan bij Type II anodiseren. Hierdoor kunnen ze dikkere lagen produceren en zijn ze corrosiebestendiger dan geanodiseerde Type I en Type II onderdelen.

6) De kosten van het anodiseren van aluminium thuis

Als u op zoek bent naar een manier om uw aluminium producten te beschermen en geld te besparen, dan is anodiseren een uitstekende keuze. Dit proces is veel beter dan schilderen en kan in uw eigen huis worden gedaan voor een fractie van de kosten.

De werkelijke kosten die aan het proces zijn verbonden, zijn afhankelijk van waar u woont en het onderdeel dat u wilt anodiseren. Hoe groter het onderdeel en hoe harder de coating, hoe meer het gaat kosten. Het is echter nog steeds goedkoper en sneller om het thuis te doen.

Wanneer u aluminium op schaal anodiseert, is het belangrijk om in gedachten te houden dat u uw apparatuur op een goed geventileerde locatie moet plaatsen. Als u uw artikelen in bulk koopt, kunt u ook geld besparen.

Het kopen van zwavelzuur kan een uitdaging zijn, afhankelijk van waar je woont, maar je kunt het meestal vinden in winkels voor brandblussers of wetenschappelijke/chemische toeleveringsbedrijven. Voor het kopen van zwavelzuur in bulk kan echter een vergunning of vergunning nodig zijn, dus zorg ervoor dat u eerst contact opneemt met de lokale autoriteiten.

7) Materialen die nodig zijn om aluminium te anodiseren

De meeste materialen die nodig zijn om aluminium te anodiseren zijn eenvoudig en gemakkelijk te vinden. Ze zijn ook relatief goedkoop. Als je dit regelmatig thuis wilt doen, wil je misschien je eigen anodiseerstation opzetten.

‘

Dit zijn de items die je nodig hebt:

• Gedestilleerd water
• Tanks en containers om vloeistoffen vast te houden tijdens het proces
• Zwavelzuur
• Een kathode
• Zuurneutralisator
• Ontvetter
• Aluminiumdraad of titaniumdraad
• Loog
• Verven (elke gewenste kleur)
• Een batterij (of een andere stroombron)

U zult ook een goed geventileerde plek willen vinden om het anodiseerstation op te zetten; zorg ervoor dat u een veiligheidsbril, handschoenen en een gasmasker draagt.

Naast de items die we hebben opgesomd, wil je ook een paar optionele dingen kopen, wat het werk naar onze mening en ervaring gemakkelijker zal maken. Deze omvatten:

• Pingpongballen (u kunt deze in de tank doen om de vorming van zure mist te voorkomen)
• Een agitator
• Goedkope waterkoker voor de kleurstof
• Een keukenthermometer om de temperaturen te controleren

8) Aluminium anodiseren – de basisstappen

Zodra je alles hebt verzameld wat we hierboven hebben vermeld, hoef je alleen nog maar de onderstaande stappen te volgen.

1 – Gebruik staalwol of zelfs een licht schurende afwasspons om het oppervlak van het aluminium dat u gaat anodiseren te schrobben. Dit helpt om eventuele bewerkingssporen van het metaal te verwijderen.

2 – De volgende stap is om al je veiligheidsuitrusting aan te trekken, d.w.z. handschoenen, bril, enz.

3- Reinig het onderdeel met een ontvetter en was het vervolgens met gedestilleerd water.

4 – Bereid de loogoplossing voor, meestal 10 tot 20%. Voeg ongeveer vier eetlepels loog toe aan een liter water. Meng deze oplossing met zuiver gedestilleerd water en plaats de onderdelen erin. Draag rubberen handschoenen en wacht een paar minuten terwijl de oplossing in het aluminium trekt. Je zou luchtbellen moeten zien opstijgen om aan te geven dat het oppervlak van het aluminium wordt geschuurd. Dit duurt niet langer dan 5 minuten.

5 – Haal het onderdeel uit het loogbad en spoel het af met gedestilleerd water. Zorg ervoor dat het onderdeel schoon is. Als je ziet dat er water van het oppervlak parelt, spoel het dan nog een paar keer af.

6 – U wilt het onderdeel vervolgens rekken door het aan aluminium- of titaniumdraad te haken. Het moet een solide verbinding hebben en houd er rekening mee dat er een niet-geanodiseerd merkteken zal zijn waar de draad in contact was met het onderdeel. Kies de locatie dus verstandig.

7– De volgende stap is om een ​​bad te maken door zwavelzuur in gedestilleerd water te gieten. Dit doe je door 1 deel zuur te mengen met drie delen gedestilleerd water. Ongeacht de omgevingstemperatuur is het echter essentieel om ervoor te zorgen dat het bad op 70 graden Fahrenheit is. Als het boven deze temperatuur of onder 65F komt, zal het het proces verpesten en zullen de resultaten teleurstellend zijn.

8 – U voegt dan de kathode toe aan de tank, maar zorg ervoor dat deze het deel dat u wilt anodiseren niet raakt. De onderdelen die u wilt anodiseren, moeten in de tank worden opgehangen, zodat ze niets raken. Je voegt dan een klein kacheltje en een thermometer toe. Het oppervlak van het bad kan ook worden bedekt met pingpongballen.

9 – Start het proces pas als de temperatuur in het bad 70 graden is.

10 – Sluit vervolgens uw voeding aan en sluit deze aan op de positieve pool van de batterij of de voeding. Het negatief wordt dan aangesloten op de kathode. Hier moet je voorzichtig zijn, want het bad begint gevaarlijke dampen af ​​te stoten.

11 – U wilt de stroomsterkte instellen op basis van het oppervlak dat u wilt anodiseren. Als u een hard oppervlak wilt, stelt u dit in op 0,03 ampère per vierkante inch; als je iets zachters wilt, dat de kleurstof opzuigt, kies dan 0,02 ampère.

12 – We raden aan om in eerste instantie te beginnen met 16 volt. Sommige online rekenmachines kunnen je hierbij helpen, maar thuis is 16 volt best goed. Het belangrijkste hier is echter om de temperatuur in de tank in de gaten te houden naarmate het proces vordert. De temperatuur loopt tijdens het proces vaak op, dus je kunt het niet met rust laten.

13 – Zodra het anodisatieproces op gang komt, kun je beginnen met het verwarmen van de kleurstoffen. De meeste kleuren werken prima bij 140 ° F, maar misschien wilt u sommige kleuren afkoelen. Alle verfmerken zijn een beetje anders en zullen wat geëxperimenteerd moeten worden.

14 – Je bereidt dan een tank met gedestilleerd water voor en de andere met een zuurneutralisator.

15 – Als u klaar bent, schakelt u de stroom uit, verwijdert u de onderdelen uit de tank en dompelt u ze vervolgens 15 seconden in gedestilleerd water. Spoel vervolgens ongeveer 5 minuten in de neutralisatortank. U wilt een tweede spoelbeurt gedurende 5 minuten in de neutralisator doen. Daarna opnieuw met gedestilleerd water voordat je de onderdelen in de kleurstof dompelt. De onderdelen nemen onmiddellijk kleur op, maar je moet ze ongeveer 15 minuten laten inwerken, afhankelijk van de gewenste intensiteit.

16 – Nadat het verfproces is voltooid, moet u de onderdelen 15 minuten koken. Dit zal helpen om de kleurstof uit te harden en zorgt voor een harde afdichting.

Aluminium geanodiseerde afwerking:Gensun kan helpen

Nu je in ieder geval iets weet over anodiseren van afwerkingen, ben je het ermee eens dat geanodiseerde aluminium onderdelen verschillende voordelen bieden ten opzichte van reguliere aluminium onderdelen. Het anodisatieproces is echter niet zo eenvoudig als het lijkt:het vereist speciale technologieën en expertise.

Gensun Precision Machining is een toonaangevende leverancier van hoogwaardige productiediensten in heel Azië. We fabriceren niet alleen producten nauwkeurig met behulp van onze ultramoderne CNC-bewerkingstechnologieën, maar we bieden ook een breed scala aan oppervlakteafwerkingsdiensten, waaronder afwerkingen voor het anodiseren van aluminium.

Meer informatie over onze diensten voor oppervlakteafwerking .