Le but du traitement de surface de la bobine en alliage d'aluminium est de résoudre ou d'améliorer les performances du matériau en termes de résistance à la corrosion, de décoration et de fonctionnalité. Comment résoudre ces problèmes ?
1, les caractéristiques de l'aluminium et des alliages d'aluminium
1) Faible densité
La densité de l'aluminium est d'environ 2,7 g/cm3, qui n'est que le deuxième métal léger dans les matériaux à structure métallique supérieure au magnésium, et seulement 1/3 de celle du fer ou du cuivre.
2) Haute plasticité
L'aluminium et ses alliages ont une bonne ductilité et peuvent être transformés en différentes formes, plaques, feuilles, tubes et fils par des méthodes de traitement sous pression telles que l'extrusion, le laminage ou l'étirage.
3) Facile à renforcer
La résistance de l'aluminium pur n'est pas élevée, mais il est facile à renforcer par alliage et traitement thermique, et la résistance de l'alliage d'aluminium à haute résistance peut être comparée à celle de l'acier allié.
4) Bonne conductivité électrique
La conductivité électrique et thermique de l'aluminium est juste derrière l'argent, l'or et le cuivre. Si la conductivité relative du cuivre est de 100, alors l'aluminium est de 64 et le fer n'est que de 16. S'il est calculé en fonction de la conductivité du même métal de qualité, l'aluminium est presque le double de celui du cuivre.
5) Résistance à la corrosion
L'aluminium et l'oxygène ont une très grande affinité. Dans des conditions naturelles, des oxydes protecteurs se formeront à la surface de l'aluminium, qui a une bien meilleure résistance à la corrosion que l'acier.
6) Facile à recycler
La température de fusion de l'aluminium est basse, environ 660 degrés Celsius, les déchets sont faciles à régénérer, le taux de récupération est extrêmement élevé et la consommation d'énergie pour le recyclage n'est que de 3% de la fusion.
7) Peut être soudé
L'alliage d'aluminium peut être soudé par une méthode de protection par gaz inerte. Après soudage, il présente de bonnes propriétés mécaniques, une bonne résistance à la corrosion, un bel aspect et répond aux exigences des matériaux de structure.
8) Traitement de surface facile
L'aluminium peut être traité par anodisation et coloration. Après traitement, il présente une dureté élevée, une bonne résistance à l'usure, une résistance à la corrosion et une isolation électrique. Grâce au prétraitement chimique, la galvanoplastie, l'électrophorèse et la pulvérisation peuvent encore améliorer les propriétés décoratives et protectrices de l'aluminium.
2, le prétraitement mécanique de surface de l'aluminium
1) Le but du prétraitement mécanique
Fournir de bonnes conditions d'apparence et améliorer la qualité de la finition de surface ;
Améliorer la qualité des produits ;
Réduire l'impact du soudage;
produire des effets décoratifs;
Obtenez une surface propre.
2) Méthodes courantes de prétraitement mécanique
Les méthodes de prétraitement mécanique couramment utilisées comprennent le polissage, le sablage, le brossage, le laminage et d'autres méthodes. Le prétraitement spécifique utilisé dépend du type de produit, de la méthode de production, de l'état de surface initial et du niveau de finition final.
3) Le principe et la fonction du polissage mécanique
Le frottement entre la roue de polissage rotative à grande vitesse et la pièce produit une température élevée, qui est la déformation plastique de la surface métallique, lissant ainsi les points convexes et concaves sur la surface métallique, et en même temps, le film d'oxyde extrêmement mince sur la surface métallique formée instantanément sous l'oxydation de l'atmosphère environnante est broyée à plusieurs reprises. , devenant ainsi de plus en plus lumineux. La fonction principale est d'éliminer les bavures, les rayures, les taches de corrosion, les trous de sable, les pores et autres défauts de surface à la surface de la pièce. En même temps, il élimine davantage les légères irrégularités à la surface de la pièce, lui donnant une brillance plus élevée, jusqu'à l'effet miroir.
4) Le principe et la fonction du sablage
Utilisez de l'air comprimé purifié pour pulvériser du sable sec ou d'autres particules abrasives sur la surface des produits en aluminium afin d'éliminer les défauts de surface et de présenter une surface de sable mat uniforme. Fonctions principales : éliminer les bavures, les scories de coulée et autres défauts et saletés à la surface de la pièce ; améliorer les propriétés mécaniques de l'alliage ; obtenir un effet mat de surface uniforme.
5) Le principe et la fonction du brossage
Le brossage consiste à éliminer les bavures, la saleté, etc. à la surface du produit à l'aide de la rotation de la roue de brossage. Pour le dessin d'alliage d'aluminium, cela signifie dessiner le produit, le but principal est de jouer un rôle décoratif
6) Le principe et la fonction de la lumière roulante
Le laminage consiste à placer la pièce dans un tambour rempli d'abrasifs et de solutions chimiques. À l'aide de la rotation du tambour, la pièce à usiner et l'abrasif, et la pièce à usiner et la pièce à usiner sont frottées l'une contre l'autre pour obtenir l'effet de polissage.
3, prétraitement chimique de l'aluminium
1) Définition et rôle du prétraitement chimique
Le processus d'utilisation d'une solution chimique ou d'un solvant pour prétraiter la surface en aluminium, il peut éliminer efficacement les taches d'huile, les polluants et le film d'oxyde naturel sur la surface du matériau en aluminium d'origine, de sorte que le matériau en aluminium puisse obtenir une surface propre et uniformément mouillée.
2) Flux de processus commun du prétraitement chimique
Les méthodes de prétraitement chimique couramment utilisées comprennent le dégraissage, le lavage alcalin, l'élimination des cendres, le traitement de surface au sable fluoré, le lavage à l'eau et d'autres méthodes. Selon l'utilisation de l'aluminium à traiter et les exigences de qualité de surface, différents procédés de prétraitement chimique peuvent être utilisés
3) Le principe et la fonction du dégraissage
L'huile subira une réaction d'hydrolyse dans la solution de dégraissage acide pour générer du glycérol et des acides gras supérieurs correspondants. Avec l'aide d'une petite quantité d'agent mouillant et d'émulsifiant, l'huile se dissout plus facilement et l'effet dégraissant est amélioré. Après le traitement de dégraissage, la graisse et la poussière sur la surface en aluminium peuvent être éliminées, de sorte que le nettoyage alcalin ultérieur soit plus uniforme.
4) Le principe et la fonction du lavage alcalin
Le matériau en aluminium est gravé dans une solution alcaline forte avec de l'hydroxyde de sodium comme composant principal pour éliminer davantage la saleté sur la surface, éliminer complètement le film d'oxyde naturel sur la surface de l'aluminium et révéler une matrice métallique pure pour les anodes suivantes. Traitement d'oxydation.
5) Le principe et la fonction de l'élimination des cendres
Après le nettoyage alcalin, une couche de composés métalliques insolubles dans le bain de nettoyage alcalin et leurs produits de nettoyage alcalins sont souvent attachés à la surface du produit, et ils sont une couche de cendres suspendues gris-brun ou gris-noir. Le but de l'élimination des cendres est d'éliminer cette couche de cendres suspendues qui est insoluble dans la lessive pour éviter la contamination de la solution du réservoir lors du processus d'anodisation ultérieur.
6) Le principe et la fonction du traitement de surface du sable fluoré
Le traitement de surface au sable fluoré est un processus de gravure à l'acide qui utilise des ions fluorure pour produire une corrosion par piqûres très uniforme et à haute densité sur la surface des matériaux en aluminium. Le but est d'éliminer les marques d'extrusion sur la surface du produit et de générer une surface plane. Cependant, en raison du grave problème de pollution de l'environnement dans le procédé de traitement de surface au sable fluoré, il n'est plus largement utilisé.
4, polissage (électro)chimique et transformation chimique de l'aluminium
1) Le rôle du polissage chimique ou du polissage électrochimique
Le polissage chimique est une méthode de traitement de finition avancée, qui peut éliminer les légères marques de moisissure et les rayures sur la surface des produits en aluminium, et éliminer les stries de frottement, les couches de déformation thermique, les films d'oxyde, etc. qui peuvent se former lors du polissage mécanique, de sorte que le rugueux la surface a tendance à être lisse. Une surface proche d'une surface miroir est obtenue et l'effet décoratif des produits en aluminium est amélioré.
2) Le principe du lancer chimique
Le polissage chimique consiste à contrôler la dissolution sélective de la surface du matériau en aluminium, de sorte que la partie convexe microscopique de la surface du matériau en aluminium se dissolve préférentiellement sur la partie concave, de manière à atteindre l'objectif d'une surface lisse et brillante. Le principe du lancer électrochimique est la décharge par pointe, et les autres lancers chimiques sont similaires.
3) Le rôle des transformations chimiques
La conversion chimique est principalement utilisée pour protéger l'aluminium et ses alliages de la corrosion. Il peut être directement utilisé comme revêtement ou comme couche inférieure de polymères organiques, ce qui non seulement résout l'adhérence entre le revêtement et l'aluminium, mais améliore également la résistance à la corrosion des revêtements de polymères organiques. sexe.
4) Le principe de la transformation chimique
Dans la solution de traitement chimique, la surface du métal aluminium réagit avec l'oxydant chimique dans la solution pour former un film de conversion chimique. Les conversions chimiques courantes sont divisées en traitement d'oxydation chimique, traitement au chromate, traitement au phosphochromate et conversion chimique sans chrome.
5) Introduction aux transformations chimiques
L'aluminium peut obtenir un film d'oxyde chimique protecteur dense dans l'eau bouillante. Cette méthode est appelée traitement d'oxydation chimique, mais en raison de la vitesse et des performances de formation du film, elle n'a pas de production de masse. le film de chromate formé par le traitement au chromate est la résistance à la corrosion actuelle. Le meilleur revêtement de conversion chimique en aluminium, il est non seulement couramment utilisé pour la couche inférieure de pulvérisation, mais peut également être utilisé directement comme revêtement final d'alliage d'aluminium, mais son inconvénient est une grave pollution de l'environnement; le traitement au phosphochromate peut satisfaire la couche inférieure de pulvérisation et de chrome trivalent. Il est non toxique et est actuellement davantage utilisé dans les produits 3C; la production industrielle actuelle de conversion chimique sans chrome adopte principalement le traitement sans chrome des complexes fluorés contenant du titane ou (et) du zirconium, et le traitement sans chrome nécessite un traitement chimique strict. Prétraitement, en même temps, le film sans chrome est incolore et transparent, et l'effet réel de la conversion chimique ne peut pas être déterminé à l'œil nu, il dépend donc davantage d'une technologie fiable et d'un contrôle strict du processus. En résumé, la transformation chimique la plus couramment utilisée pour les produits 3C est le traitement au phosphochromate.
5, anodisation de l'alliage d'aluminium
1) Définition de l'anodisation
L'anodisation est une oxydation électrolytique, dans laquelle la surface de l'alliage d'aluminium est généralement transformée en un film d'oxyde, qui a des fonctions protectrices, décoratives et autres.
2) Classification des films anodisés
Le film d'oxyde est divisé en deux catégories : le film d'oxyde de type barrière et le film d'oxyde de type poreux. Le film d'oxyde de type barrière est un film d'oxyde fin dense et non poreux proche de la surface métallique. L'épaisseur dépend de la tension appliquée et ne dépasse généralement pas 0.1um. Le film d'oxyde poreux est composé d'une couche barrière et d'une couche poreuse. L'épaisseur de la couche barrière est liée à la tension appliquée, et l'épaisseur de la couche poreuse dépend de la quantité d'électricité traversée. Le plus couramment utilisé est le film d'oxyde poreux.
3) Caractéristiques du film anodisé
un. La structure du film d'oxyde est une jonction poreuse en nid d'abeille. La porosité du film a une bonne capacité d'adsorption. Il peut être utilisé comme couche inférieure de la couche de revêtement et peut également être teint pour améliorer l'effet décoratif du métal.
b. La dureté du film d'oxyde est élevée, et la dureté du film d'oxyde anodique est très élevée, et sa dureté est d'environ 196-490HV, car la dureté élevée détermine que la résistance à l'usure du film d'oxyde est très bonne.
c. La résistance à la corrosion du film d'oxyde, le film d'oxyde d'aluminium est très stable dans l'air et le sol, et la force de liaison avec le substrat est également très forte. Généralement, après oxydation, il sera teint et scellé ou pulvérisé pour améliorer encore sa résistance à la corrosion. .
ré. La force de liaison du film d'oxyde, la force de liaison du film d'oxyde au métal de base est très forte et il est difficile de les séparer mécaniquement. Même si la couche de film se plie avec le métal, le film maintient toujours une bonne liaison avec le métal de base, mais l'oxydation La plasticité du film est faible et la fragilité est grande. Lorsque la couche de film est soumise à une charge d'impact importante et à une déformation en flexion, des fissures se produisent, de sorte que ce film d'oxyde n'est pas facile à utiliser sous une action mécanique et peut être utilisé comme couche inférieure de la couche de peinture.
e. Les propriétés isolantes du film d'oxyde, la résistance du film anodisé d'aluminium sont élevées, la conductivité thermique est également très faible, la stabilité thermique peut atteindre 1500 degrés et la conductivité thermique est de 0,419 W/(mK)—1,26 W/(mK). Il peut être utilisé comme couche diélectrique de condensateurs électrolytiques ou comme couche isolante de produits électriques.
6, processus de formation de film d'oxyde d'alliage d'aluminium
1) La première étape de l'anodisation
Dans l'étape de formation de la couche non poreuse, le segment ab, la tension augmente brusquement dans le temps de mise sous tension et hors tension (plusieurs secondes à dizaines de secondes), atteignant la tension critique, (la valeur maximale de la tension) indique qu'un film continu non poreux est formé sur la surface de l'anode à ce moment. Sol. La résistance de la couche non poreuse est importante, ce qui gêne l'épaississement continu du film. L'épaisseur de la couche non poreuse est proportionnelle à la tension de formation, et la vitesse de dissolution du film d'oxyde dans l'électrolyte est inversement proportionnelle. L'épaisseur est d'environ 0.01~0,1 microns.
2) La deuxième étape de l'anodisation
Dans l'étape de formation de la couche poreuse, la section bc, les trous seront d'abord dissous dans la partie la plus mince du film, et l'électrolyte peut atteindre la surface fraîche de l'aluminium à travers ces trous, la réaction électrochimique peut continuer, la résistance diminue et la tension augmente avec l'augmentation de la tension. Après la diminution (10 à 15 % de la valeur la plus élevée), une couche poreuse est apparue sur la membrane.
3) La troisième étape de l'anodisation
La couche poreuse s'épaissit, dans le segment cd, à ce moment, la tension monte régulièrement et lentement. A ce moment, la couche non poreuse est continuellement dissoute en une couche poreuse, et de nouvelles couches non poreuses se développent, de sorte que la couche poreuse s'épaissit constamment. Lorsqu'un équilibre dynamique avec la vitesse de dissolution est atteint, l'épaisseur du film n'augmente plus, et la réaction doit s'arrêter.
7, processus d'anodisation en alliage d'aluminium
1) Processus commun d'anodisation
Les processus courants d'anodisation des alliages d'aluminium sont les suivants : processus d'anodisation à l'acide sulfurique, processus d'anodisation à l'acide chromique, processus d'anodisation à l'acide oxalique et processus d'anodisation à l'acide phosphorique. La plus couramment utilisée est l'anodisation à l'acide sulfurique.
2) Anodisation à l'acide sulfurique
À l'heure actuelle, le processus d'anodisation largement utilisé au pays et à l'étranger est l'anodisation à l'acide sulfurique. Comparé à d'autres méthodes, il présente de grands avantages en termes de coût de production, de caractéristiques et de performances du film d'oxyde. Il a un faible coût, une bonne transparence du film, une résistance à la corrosion et une résistance au frottement. Bon sexe, facile à colorier et ainsi de suite. Il utilise de l'acide sulfurique dilué comme électrolyte pour anodiser le produit, l'épaisseur du film peut atteindre 5um-20um, le film a une bonne adsorption, incolore et transparent, un processus simple et un fonctionnement pratique.
3) Anodisation à l'acide chromique
Le film obtenu par anodisation à l'acide chromique est relativement mince, seulement 2-5um, ce qui peut maintenir la précision d'origine et la rugosité de surface de la pièce ; la porosité est faible et difficile à teindre, et elle peut être utilisée sans colmatage ; le film est doux et a une faible résistance à l'usure Mais l'élasticité est bonne ; la résistance à la corrosion est forte et la solubilité du chrome dans l'aluminium est faible, de sorte que le liquide résiduel dans les trous d'épingle et les crevasses a moins de corrosion pour les composants et convient aux pièces moulées et autres pièces structurelles. Ce procédé est davantage utilisé dans l'armée. Dans le même temps, la qualité des composants peut être inspectée et l'électrolyte brun s'écoulera au niveau de la fissure, ce qui est évident.
4) Anodisation à l'acide oxalique
L'acide oxalique a une faible solubilité pour le film d'oxyde d'aluminium, de sorte que la porosité du film d'oxyde est faible, et la résistance à l'usure et l'isolation électrique de la couche de film sont meilleures que celles du film d'acide sulfurique ; mais le coût d'oxydation de l'acide oxalique est 3-5 fois plus élevé que celui de l'acide sulfurique ; sera mis à réagir, entraînant une mauvaise stabilité de l'électrolyte; la couleur du film d'oxyde d'acide oxalique est facile à changer avec les conditions du procédé, ce qui entraîne une différence de couleur dans le produit, de sorte que l'application de ce procédé est limitée. Cependant, il est plus courant d'utiliser l'acide oxalique comme additif d'oxydation de l'acide sulfurique.
5) Anodisation à l'acide phosphorique
Le film d'oxyde se dissout davantage dans l'électrolyte d'acide phosphorique que dans l'acide sulfurique, de sorte que le film d'oxyde est mince (seulement 3 um) et la taille des pores est grande. Parce que le film d'acide phosphorique a une forte résistance à l'eau, il peut empêcher l'adhésif de vieillir en raison de l'hydratation, de sorte que la force de liaison de l'adhésif est meilleure, il est donc principalement utilisé pour le traitement de surface des plaques métalliques imprimées et le prétraitement de l'aluminium collage de la pièce.
8, anodisation dure en alliage d'aluminium
1) Caractéristiques du film d'oxyde dur
Par rapport au film d'oxyde ordinaire, l'anodisation dure en alliage d'aluminium présente les caractéristiques suivantes : un film d'oxyde plus épais (généralement pas moins de 25 um), une dureté relativement élevée (supérieure à 350 HV), une meilleure résistance à l'usure, une porosité plus faible et une résistance aux pannes. La tension est plus élevée, et la planéité de la surface peut sembler légèrement moins bonne.
2) Caractéristiques du processus d'anodisation dure
Il n'y a pas de différence essentielle entre le principe, l'équipement, le processus et la détection de l'anodisation dure et de l'oxydation ordinaire. L'anodisation dure vise à réduire la solubilité du film d'oxyde. Les principales caractéristiques sont :
un. La température du liquide du bain est basse (généralement environ 20 degrés et la dureté est inférieure à 5 degrés) et le film d'oxyde formé par la basse température a généralement une dureté élevée.
b. La concentration du liquide du bain est faible (la concentration d'acide sulfurique ordinaire est de 20 % et la dureté est inférieure à 15 %) et la solubilité du film est faible lorsque la concentration est faible.
c. De l'acide organique est ajouté au liquide du réservoir et de l'acide oxalique ou de l'acide tartrique est ajouté à l'acide sulfurique.
ré. Tension et courant appliqués élevés (courant normal 1,5 A/dm2, tension inférieure à 18 V, courant dur 2 ~ 5 A/dm2, tension supérieure à 25 V. Jusqu'à 100 V)
e. La tension appliquée doit adopter la méthode d'augmentation progressive de la tension. En raison de sa haute tension et de son courant important, le temps de traitement est long et la consommation d'énergie est importante. Dans le même temps, l'anodisation dure adopte souvent une alimentation à impulsions ou une alimentation à forme d'onde spéciale.
3) Anodisation dure en alliage d'aluminium moulé
Les alliages d'aluminium coulé nécessitent généralement une anodisation dure pour améliorer leurs propriétés. Les alliages d'aluminium coulé sont couramment utilisés dans les alliages aluminium/silicium et les alliages aluminium/cuivre. Pièces et composants, ajoutant parfois du cuivre et du magnésium pour améliorer les propriétés mécaniques et la résistance à la chaleur. Les séries aluminium-cuivre sont également des alliages de coulée couramment utilisés, principalement utilisés pour les moulages au sable avec de grandes charges dynamiques et statiques et des formes simples. Les alliages d'aluminium coulés doivent améliorer l'électrolyte et la forme d'onde de puissance en raison des éléments non métalliques. Généralement, l'électrolyte peut être additionné de certains sels métalliques ou d'acides organiques dans de l'acide sulfurique, une solution d'acide sulfurique-acide oxalique-acide tartrique, une solution d'acide sulfurique-huile sèche; forme d'alimentation Généralement, il est changé en superposition AC et DC, courant asymétrique, courant d'impulsion, etc., parmi lesquels l'effet d'impulsion est meilleur. Avant que les pièces d'électroformage ne soient oxydées, la châtaigne d'eau doit être guidée et les bavures doivent être éliminées pour éviter la concentration de courant.
9, oxydation de micro-arc d'alliage d'aluminium (MAO)
1) Le principe de la technologie d'oxydation par micro-arc :
L'oxydation par micro-arc, également connue sous le nom de technologie de céramisation de surface par micro-plasma, fait référence à l'utilisation de la décharge d'arc pour améliorer et activer la réaction sur l'anode sur la base d'une oxydation anodique ordinaire, de sorte que l'aluminium, le titane, le magnésium et leurs alliages sont utilisés comme matériaux. La méthode de formation d'un film céramique renforcé de haute qualité sur la surface de la pièce consiste à appliquer une tension à la pièce avec une alimentation électrique spéciale d'oxydation à micro-arc, de sorte que le métal à la surface de la pièce interagisse avec la solution d'électrolyte , et une décharge en micro-arc est formée sur la surface de la pièce. Sous l'action d'autres facteurs, un film céramique se forme sur la surface métallique pour atteindre l'objectif de renforcer la surface de la pièce.
2) Caractéristiques de l'oxydation par micro-arc
a. Greatly improve the surface hardness of the material (HV>1200), dépassant la dureté de l'acier à haute teneur en carbone, de l'acier fortement allié et de l'acier à outils rapide après traitement thermique ;
b. Bonne résistance à l'usure;
c. Good heat resistance and corrosion resistance (CASS salt spray test>480h), qui surmonte fondamentalement les lacunes des matériaux en alliage d'aluminium, de magnésium et de titane dans l'application, de sorte que cette technologie a de larges perspectives d'application ;
ré. Il a de bonnes performances d'isolation et la résistance d'isolation peut atteindre 100 MΩ.
e. Le processus est stable et fiable, et l'équipement est simple. La réaction est effectuée à température ambiante, ce qui est pratique à utiliser et facile à maîtriser.
F. Le film céramique est développé in situ sur le substrat, la combinaison est ferme et le film céramique est dense et uniforme.
3) Application de l'oxydation par micro-arc
L'oxydation par micro-arc est une nouvelle technologie de traitement de surface en alliage d'aluminium. Il combine les propriétés céramiques de l'alumine avec les propriétés métalliques des alliages d'aluminium pour donner à la surface des alliages d'aluminium de meilleures propriétés physiques et chimiques. Cependant, pour des raisons techniques et économiques, il n'est pas largement utilisé dans mon pays à l'heure actuelle. Cependant, en raison des propriétés particulières du film d'oxyde, il peut être utilisé dans de nombreux domaines, notamment les moteurs d'aviation et d'automobile, l'industrie pétrochimique, l'industrie textile et l'industrie électronique.
4) Le déficit d'oxydation par micro-arc
L'oxydation par micro-arc provoquera une décharge par étincelle et une corrosion par étincelle, ce qui rendra la surface du produit relativement rugueuse. La consommation d'énergie est relativement élevée cinq fois celle de l'oxydation ordinaire.
10, coloration électrolytique du film d'oxyde d'alliage d'aluminium
1) Processus de coloration commun du film d'oxyde d'alliage d'aluminium :
Le processus de coloration couramment utilisé de l'alliage d'aluminium peut être grossièrement divisé en trois catégories :
un. Méthode de coloration globale : comprenant la coloration naturelle et la coloration électrolytique. Coloration naturelle
fait référence à l'oxydation des composants additifs (Si, Fe, Mn, etc.) dans l'alliage d'aluminium pendant le processus d'anodisation, et la coloration du film d'oxyde se produit. Le développement de la couleur électrolytique fait référence à la coloration du film d'oxyde causée par des changements dans la composition de la solution d'électrolyte et des conditions d'électrolyse.
b. Méthode de teinture : Sur la base du film d'oxyde primaire, le film d'oxyde est teint avec des pigments inorganiques ou des colorants organiques.
c. Méthode de coloration électrolytique : A partir du film d'oxyde primaire, la coloration électrolytique est réalisée en courant continu ou en courant alternatif dans une solution contenant des sels métalliques. La résistance aux intempéries, la résistance à la lumière et la durée de vie de la coloration électrolytique sont meilleures que celles de la méthode de teinture, et son coût est bien inférieur. Pour la méthode de coloration globale, il est actuellement largement utilisé dans la coloration des profilés architecturaux en aluminium. Les bains de coloration électrolytiques industrialisés au pays et à l'étranger sont essentiellement deux catégories de solutions de sels de nickel et de sels d'étain (y compris les sels mixtes étain-nickel), et les couleurs sont généralement de couleur bronze du clair au foncé.
2) Le principe de la coloration électrolytique
Les micropores réguliers et contrôlables du film d'oxyde anodique poreux déposent de très fines particules de métal et/ou d'oxyde au fond des pores par coloration électrolytique, et différentes couleurs peuvent être obtenues grâce à l'effet de diffusion de la lumière. La profondeur de couleur est liée au nombre de particules déposées, c'est-à-dire liée au temps de coloration et à la tension appliquée. D'une manière générale, la coloration électrolytique est similaire en couleur du champagne, du bronze clair au bronze foncé au noir, et les tons ne sont pas exactement les mêmes, ce qui est lié à la distribution granulométrique des particules précipitées. Actuellement, la coloration électrolytique n'est disponible qu'en bronze, noir, jaune d'or et rouge jujube.
3) Application de coloration électrolytique
Le sel de Sn et le sel mixte Sn-Ni sont les principales méthodes de coloration dans mon pays, en Europe et aux États-Unis. Le sel est SnSO4, qui est coloré par la réduction électrolytique de Sn2 plus dans les micropores de l'oxydation anodique ; cependant, la mauvaise stabilité de Sn2 plus est facilement oxydée pour former une couleur sans capacité de coloration. Sn4 plus, donc la clé de la coloration du sel d'étain est la composition du liquide du bain et la stabilité du sel d'étain est la clé de ce processus, le sel d'étain n'est pas sensible aux impuretés, l'uniformité de la coloration est meilleure et la pollution de l'eau n'est pas grand. La coloration électrolytique au sel de Ni est relativement courante au Japon. Il est souvent utilisé dans des systèmes de couleurs claires (couleur imitation inox, couleur champagne clair). Il a une vitesse de coloration rapide et une bonne stabilité au bain, mais il est sensible aux impuretés. À l'heure actuelle, l'équipement d'élimination des impuretés est mature, mais il nécessite un investissement ponctuel important.
11, teinture du film d'oxyde d'alliage d'aluminium
1) Définition de la teinture de film d'oxyde d'alliage d'aluminium
Le procédé de teinture consiste à immerger l'alliage d'aluminium juste après oxydation dans une solution contenant des colorants immédiatement après nettoyage, et les pores du film d'oxyde sont teints avec diverses couleurs dues à l'adsorption des colorants. Ce processus est de couleur rapide, de couleur vive et facile à utiliser, mais doit être scellé après la teinture.
2) Exigences de teinture pour le film d'oxyde
un. Le film d'oxyde obtenu par l'aluminium dans une solution d'acide sulfurique est incolore et poreux, ce qui convient le mieux à la teinture. Le film d'oxyde d'acide oxalique lui-même est jaune et ne peut être teint qu'en noir, tandis que le film d'acide chromique a une faible porosité et le film lui-même est gris et ne peut être teint qu'en noir.
b. Le film d'oxyde doit avoir une certaine épaisseur, l'exigence minimale est supérieure à 7 um et le film d'oxyde plus fin ne peut être teint que d'une couleur très claire.
c. Le film d'oxyde doit avoir une certaine porosité et adsorption, de sorte que le film d'oxyde dur et le film d'oxyde d'acide chromique conventionnel ne conviennent pas et ne sont pas colorés.
ré. Le film d'oxyde doit être complet et uniforme, et il ne doit pas y avoir de défauts tels que des rayures, des trous de sable et des piqûres de corrosion.
e. Le film lui-même a une couleur appropriée et il n'y a pas de différence dans la structure métallographique, telle que différentes tailles de grains ou ségrégation sévère, etc.
3) Mécanisme de teinture du film d'oxyde
un. Mécanisme de teinture des colorants organiques : basé sur la théorie de l'adsorption des substances, il est divisé en adsorption physique et adsorption chimique ; l'adsorption physique fait référence à l'adsorption de molécules ou d'ions sous forme de force électrostatique ; les forces chimiques (liaisons covalentes, liaisons hydrogène, chélation générée par la réaction L'adsorption au moyen de liaisons, etc.) est appelée chimisorption. L'adsorption physique devrait être à basse température et la haute température est facile à désorber; l'adsorption chimique s'effectue à une certaine température. On pense généralement que deux types d'adsorption sont effectués en même temps dans la teinture, principalement l'adsorption chimique, donc elle est effectuée à température moyenne.
b. Mécanisme de teinture de colorant inorganique : généralement effectuée à température ambiante, la pièce est d'abord immergée dans une solution de sel inorganique dans un certain ordre, puis immergée dans une autre solution de sel inorganique, de sorte que ces substances inorganiques réagissent chimiquement dans les pores de la membrane pour générer Composés colorés insolubles dans l'eau qui remplissent et scellent les pores du film d'oxyde (le processus de scellement peut être omis dans certains cas). La gamme de couleurs des colorants inorganiques est limitée, la couleur n'est pas assez brillante, mais la résistance à la température et à la lumière est très bonne.
4) Décoloration d'un film teint non qualifié
Après la teinture et avant le scellage, les défauts peuvent être éliminés avec de l'acide nitrique à 27 % (fraction massique) ou de l'acide sulfurique à 5 ml/l à 25 degrés.
12, étanchéité du film d'oxyde d'alliage d'aluminium
1) Définition de l'étanchéité du film d'oxyde d'alliage d'aluminium
Le processus de traitement physique ou chimique du film d'oxyde après l'anodisation de l'aluminium pour réduire la porosité et la capacité d'adsorption du film d'oxyde, de manière à sceller le colorant dans les micropores, et en même temps améliorer la résistance à la corrosion et la résistance à l'usure du film . Dans l'industrie de la construction du monde entier, le scellement du film d'oxyde adopte essentiellement trois procédés : méthode à la vapeur à haute température, scellement à froid et revêtement électrophorétique, mais à l'heure actuelle, le scellement à température moyenne a tendance à se dilater. Selon le principe de scellement, il existe trois catégories principales : réaction d'hydratation, remplissage inorganique ou remplissage organique.
2) Processus de thermoscellage
un. Étanchéité à l'eau bouillante : Dans l'eau pure proche du point d'ébullition (température supérieure à 95 degrés, eau déminéralisée), l'alumine amorphe est transformée en alumine hydratée par la réaction d'hydratation de l'alumine. Le volume est 30% plus grand et l'expansion du volume rend le remplissage des micropores du film d'oxyde fermé.
b. Scellement à la vapeur à haute température : Le principe est le même que celui du scellement à l'eau bouillante. Avantages : vitesse rapide, faible dépendance à la qualité de l'eau, moins de cendres blanches et faible risque de décoloration. L'équipement doit être scellé pour assurer la température et l'humidité, la température générale est de 115 ~ 12 0 degrés, la pression est de préférence de 0,7 ~ 1 atm et le coût est élevé !
3) Processus de scellage à froid
Le scellage à froid est la technologie de scellage la plus couramment utilisée et la plus élémentaire dans mon pays. La température de fonctionnement est la température ambiante de 20 à 25 %, et le temps et le trou de thermoscellage sont raccourcis de moitié. Il s'appuie sur la charge déposée dans le micropore pour sceller le trou. Le procédé le plus abouti est un procédé de scellement à froid avec du fluorure de nickel comme composant principal. Une fois le trou d'étanchéité à froid terminé, il doit être traité avec un vieillissement à l'eau chaude (60 à 80 degrés d'eau chaude déminéralisée, 10 à 15 minutes) pour modifier le produit afin d'éviter les micro-fissures à haute température.
4) Processus de scellage à température moyenne
Compte tenu des défauts du processus de thermoscellage et de scellage à froid, nous avons développé une technologie de scellage à température moyenne au sel inorganique, comprenant principalement le scellage au chromate, le scellage au silicate et le scellage à l'acétate.
un. Étanchéité au chromate: peut fournir un bon effet anti-corrosion, en particulier pour les alliages d'aluminium moulés sous pression et les alliages d'aluminium à haute teneur en cuivre (PH6.32 ~ 6.64, environ 10 min)
b. Scellement au silicate : étant donné que des cendres blanches ou une décoloration se produisent souvent après le scellement au silicate, ce processus n'est actuellement pas utilisé, sauf si des besoins particuliers sont requis.
c. Scellement à l'acétate de nickel : La qualité du scellement est relativement bonne et il est davantage utilisé en Amérique du Nord. Dans mon pays, à l'exception des petites parties de la teinture biologique, les autres parties ne sont pratiquement pas utilisées.
13, revêtement électrophorétique du film d'oxyde d'alliage d'aluminium
1) Définition du revêtement électrophorétique
Une méthode dans laquelle les particules de peinture chargées dans la solution forment un revêtement en raison de l'action de l'électrophorèse sous l'action du courant continu. Le revêtement électrophorétique (ED) de l'aluminium adopte généralement une électrophorèse anodique. L'électrophorèse est un procédé peu polluant et peu consommateur d'énergie. Il présente les caractéristiques d'un film de revêtement lisse, une bonne résistance à l'eau et aux produits chimiques, une automatisation facile à réaliser et convient au revêtement de pièces aux formes, bords et coins ou trous complexes.
2) Principe du processus de revêtement électrophorétique
Le revêtement électrophorétique est divisé en électrophorèse anodique et électrophorèse cathodique. La résine soluble dans l'eau du revêtement d'électrophorèse anodique est un carboxylate d'acide de grande valeur, généralement du carboxylate d'ammonium. Les revêtements électrophorétiques peuvent être ionisés en particules colloïdales dans une solution acide ou alcaline et dispersés dans l'eau. Sous l'action du courant continu, les particules colloïdales de résine chargées vont adhérer à une couche de moule en résine sur la surface métallique. Le composant principal du revêtement électrophorétique du film d'oxyde d'alliage d'aluminium est un composé polymère acrylique soluble dans l'eau, qui est un latex translucide. Le procédé de revêtement électrophorétique est un procédé électrochimique qui comprend principalement quatre procédés : l'électrophorèse, l'électrodéposition, l'électroosmose et l'électrolyse.
3) Processus d'électrophorèse en alliage d'aluminium
Le processus typique d'électrophorèse après oxydation de l'aluminium est le suivant : alimentation - dégraissage - lavage à l'eau - attaque alcaline - lavage à l'eau (2 fois) - élimination des cendres - lavage à l'eau - anodisation - lavage à l'eau (2 fois) - électrolyse Coloration - lavage - lavage à l'eau pure chaude - lavage à l'eau de haute pureté - égouttage - revêtement électrophorétique - lavage à l'eau en circulation RO1 - lavage à l'eau en circulation RO2 - égouttage - cuisson et durcissement - refroidissement - la pièce suivante.
4) Caractéristiques du revêtement électrophorétique
Avantages : degré élevé d'automatisation du processus de revêtement, taux de récupération de revêtement élevé, efficacité de revêtement élevée, épaisseur de film uniforme, ce qui peut réduire les déchets inutiles et faciliter la gestion du liquide du réservoir. Conditions de revêtement faciles à contrôler et à gérer, épaisseur de film uniforme, pénétration élevée, interne Le panneau est antirouille et ne provoquera aucun phénomène indésirable tel que des fuites de revêtement et des marques d'écoulement.
Inconvénient: L'investissement ponctuel en équipement est important et l'objet revêtu doit être électriquement conducteur pour remplacer la peinture et la couleur est difficile.
