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Facteurs affectant le coût de l'anodisation des pièces en aluminium
L'alliage d'aluminium est devenu le deuxième type de matériau métallique après l'acier en raison de ses excellentes propriétés physiques et chimiques telles qu'une faible densité, une excellente ductilité à haute résistance, une bonne conductivité électrique, une forte résistance à la corrosion et un formage facile. En particulier, l'utilisation de la technologie d'usinage CNC pour fabriquer des prototypes en aluminium a reçu une attention généralisée. Il existe de nombreux traitements de surface pour les pièces en aluminium personnalisées, telles que l'anodisation, l'oxydation par micro-arc, la galvanoplastie, la peinture (revêtement en poudre ou peinture), etc., et le procédé le plus largement utilisé est l'anodisation. Aujourd'hui, parlons de la connaissance de l'anodisation et des facteurs affectant le coût de anodisation de l'aluminium des pièces.
Qu'est-ce que l'anodisation et ses effets
Le processus d'anodisation consiste à utiliser des pièces métalliques ou en alliage comme anode et à utiliser la méthode d'électrolyse pour former un film d'oxyde sur la surface. Les films d'oxyde métallique modifient l'état de surface et les propriétés, telles que la coloration de surface, améliorent la résistance à la corrosion, améliorent la résistance à l'usure et la dureté et protègent les surfaces métalliques. L'anodisation de l'aluminium et des alliages d'aluminium, a placé l'aluminium et les alliages d'aluminium comme anode dans l'électrolyte correspondant (tel que l'acide sulfurique, l'acide chromique, l'acide oxalique, etc.), et l'électrolyse est réalisée dans des conditions spécifiques et l'action d'un appliqué courant. Une fine couche d'oxyde d'aluminium se forme sur la surface oxydée de l'aluminium ou des alliages d'aluminium de l'anode, et son épaisseur est de 50 à 30 microns, et le film anodisé dur peut atteindre environ 25 à 150 microns. L'aluminium et les alliages d'aluminium après le processus d'anodisation, la dureté et la résistance à l'usure sont améliorées, et il y a un grand nombre de micropores dans le film d'oxyde mince, qui peuvent absorber divers lubrifiants et conviennent à la fabrication de cylindres de moteur ou d'autres pièces résistantes à l'usure ; Les micropores dans le film d'oxyde mince avec une forte capacité d'adsorption peuvent être colorés dans une variété de couleurs belles et magnifiques. Les métaux non ferreux ou ses alliages (tels que l'aluminium, le magnésium et ses alliages, etc.) peuvent être anodisés. Cette méthode est largement utilisée dans les pièces mécaniques, les pièces d'avion et d'automobile, les instruments de précision et les équipements radio, les nécessités quotidiennes et la décoration architecturale.
Résistance à la corrosion. Étant donné que la couche de film obtenue par anodisation a une stabilité suffisante dans l'atmosphère, le film d'oxyde peut être utilisé comme couche protectrice pour les pièces en aluminium afin d'éviter la corrosion. Le film d'oxyde d'aluminium obtenu par anodisation dans une solution d'acide chromique a une bonne résistance à la corrosion et les micropores du film d'oxyde sont fins ; le film d'oxyde obtenu à partir d'une solution d'acide sulfurique a des micropores plus grands que le premier, mais sa couche de film est plus épaisse et a une forte capacité d'adsorption, après un traitement de remplissage et d'étanchéité approprié, sa résistance à la corrosion est également très bonne. Il convient de mentionner que le procédé d'anodisation à l'acide chromique est particulièrement adapté au traitement d'anodisation des pièces rivetées et des pièces soudées.
Décoration. L'anodisation peut absorber divers colorants organiques et colorants inorganiques, donnant ainsi aux pièces en aluminium une variété de couleurs vives. Dans certaines conditions de traitement spéciales, un film d'oxyde protecteur et décoratif peut être obtenu et similaire avec un aspect porcelaine.
Résistance à l'usure. Grâce à l'anodisation dure de l'aluminium et des alliages d'aluminium, une couche d'oxyde épaisse et dure peut être obtenue sur la surface. Un film d'oxyde dur et épais peut être obtenu sur des pièces en aluminium par anodisation dans des solutions d'acide sulfurique ou oxalique également. Par exemple, les cylindres et pistons de moteur d'automobiles et de tracteurs après anodisation, sa résistance à l'usure peut être considérablement améliorée.
Isolation. Le film d'oxyde d'aluminium et d'alliages d'aluminium obtenu par anodisation a une grande résistance, il a donc un certain effet sur l'amélioration de l'isolation électrique des pièces en aluminium. L'anodisation peut être utilisée pour préparer la couche diélectrique des condensateurs, ou l'oxydation L'aluminium prépare une couche isolante pour sa surface.
Comme apprêt pour la peinture et la galvanoplastie. En raison de la porosité et de la bonne capacité d'adsorption du film anodisé, il peut être utilisé comme couche inférieure de peinture en aérosol et d'autres films organiques, de sorte que le film de peinture et le film organique puissent être fermement combinés avec les pièces, augmentant ainsi sa résistance à la corrosion. . Avant que les pièces en aluminium et en alliage d'aluminium ne soient galvanisées, une couche d'apprêt doit leur être appliquée avant la galvanoplastie. Il existe de nombreuses méthodes pour appliquer la couche inférieure sur la surface du substrat. En plus de l'électrozingage, du zingage et du nickelage autocatalytique, le traitement d'anodisation est également l'une des méthodes importantes.
Processus de préparation du film anodisé
Les processus courants d'anodisation des alliages d'aluminium comprenaient : le processus d'anodisation à l'acide chromique, le processus d'anodisation à l'acide sulfurique, le processus d'anodisation à l'acide oxalique et le processus d'anodisation à l'acide phosphorique. Lors de l'utilisation de différents électrolytes, les films d'oxyde obtenus présentent de grandes différences d'aspect et de propriétés. Dans la fabrication proprement dite, il est nécessaire de sélectionner un procédé d'anodisation approprié en fonction de l'utilisation.
Procédé d'anodisation à l'acide sulfurique. Actuellement, le procédé d'anodisation le plus utilisé dans le monde est l'anodisation à l'acide sulfurique. Le processus d'anodisation à l'acide sulfurique est simple, le temps de fonctionnement court, l'opération de production est facile à maîtriser, la transparence du film est élevée et la résistance à la corrosion et à l'usure sont bonnes. Comparé à d'autres anodisations acides, il présente des avantages évidents sous divers aspects. Le déroulement du processus d'anodisation à l'acide sulfurique est : polissage → dégraissage → deux nettoyages → polissage chimique ou polissage électrolytique → deux nettoyages → anodisation → deux nettoyages → teinture. Si les pièces en aluminium utilisent des tensions plus élevées et de l'acide sulfurique fort pour l'anodisation, qui s'appelle l'anodisation «dure», elle constitue également une option idéale pour la fabrication de pièces très usées.
Anodisation à l'acide chromique. Le procédé d'anodisation à l'acide chromique a été développé pour la première fois par Bengough et Staurt en 1923 (méthode BS en abrégé). Le film d'oxyde obtenu par anodisation à l'acide chromique est relativement mince, généralement de seulement 2 à 5 μm d'épaisseur, ce qui permet de conserver la précision d'origine et la rugosité de surface des pièces, et est appelé anodisation de type "légère". Le film d'oxyde est doux et sa résistance à l'usure n'est pas aussi bonne que le film d'oxyde d'acide sulfurique, mais il a une bonne élasticité. De plus, la couche de film est opaque et présente une faible porosité, difficile à teindre, et peut être utilisée directement sans scellement. La faible solubilité de la solution d'acide chromique sur les alliages d'aluminium fait que la solution restant dans les trous d'épingle et les crevasses a peu d'effet sur la corrosion des composants. Il est utilisé pour le traitement de surface des pièces moulées, des pièces rivetées et de l'usinage.
Anodisation à l'acide oxalique. Le processus d'anodisation à l'acide oxalique était largement utilisé au Japon et en Allemagne dès 1938. Parce que la solubilité de l'acide oxalique pour l'aluminium et les alliages d'aluminium est faible et que la porosité du film d'oxyde est faible, la résistance à la corrosion, la résistance à l'usure et l'isolation électrique du film sont meilleurs que le film d'acide sulfurique. Cependant, le coût de l'oxydation anodique de l'acide oxalique est élevé, généralement 3 à 5 fois celui de l'oxydation anodique de l'acide sulfurique ; et la couleur du film d'oxyde d'acide oxalique est facile à changer avec le changement des conditions de traitement, ce qui entraîne une différence de couleur du produit, de sorte que ce processus est limité dans son application, généralement uniquement Il est utilisé sous des exigences particulières, telles que la fabrication de couches isolantes électriques .
Anodisation à l'acide phosphorique. L'anodisation à l'acide phosphorique a d'abord été utilisée comme procédé de prétraitement pour le placage d'aluminium. Étant donné que le film d'oxyde se dissout davantage dans l'électrolyte d'acide phosphorique que dans l'acide sulfurique, le film d'acide phosphorique est mince (environ 3 μm d'épaisseur) et a une grande taille de pores. Parce que le film d'acide phosphorique a une forte résistance à l'eau, il est principalement utilisé pour le traitement de surface des plaques métalliques imprimées et le prétraitement du collage de pièces en aluminium.
L'anodisation confère à l'aluminium et aux alliages d'aluminium une meilleure résistance à la corrosion, une meilleure résistance à l'usure, des propriétés décoratives et une isolation électrique. C'est actuellement la technologie de traitement de surface la plus largement utilisée pour l'aluminium et les alliages d'aluminium. Avec le développement de la science et de la technologie, afin de suivre le concept de protection de l'environnement ou d'améliorer les performances d'un aspect du film anodisé, ou de réduire le coût de production, le film anodisé s'est progressivement développé d'un film anodisé acide traditionnel à un film anodisé à l'acide mixte.
Facteurs influant sur le coût de l'anodisation de l'aluminium
L'épaisseur du film d'oxyde. L'épaisseur de la couche d'oxyde est un facteur majeur du coût d'anodisation des pièces en aluminium. Les films d'oxyde d'épaisseur standard sont les moins chers. La plupart des gens pensent que plus le film d'oxyde est épais, plus le coût de l'anodisation est élevé. En effet, plus le film d'oxyde est fin, plus son prix est élevé. Par exemple, +/- .001" est moins cher que +/- .0001". En effet, les films d'oxyde plus épais sont plus faciles à contrôler que les films d'oxyde plus minces.
Type de processus d'anodisation. Ci-dessus, nous avons introduit 4 types de processus d'anodisation, chaque type ayant un impact significatif sur le coût de l'aluminium anodisé. Parmi les quatre types, le procédé d'anodisation à l'acide chromique est le moins cher. En effet, les matériaux à utiliser, tels que l'acide chromique, sont peu coûteux et consomment moins d'énergie. Anodisant avec de l'acide sulfurique, le prix de production de l'aluminium anodisé dur sera plus élevé.
Taille de la pièce. La taille de la pièce est un facteur important dans le coût de l'anodisation pièces en aluminium. Plus la taille est grande et plus la surface de la pièce est grande, ce qui signifie que les matériaux et les installations nécessaires doivent augmenter. De plus, une augmentation de la taille des pièces signifie une augmentation de la main-d'œuvre et du temps, ainsi qu'une augmentation des coûts.
L'anodisation est un processus électrolytique et une option idéale pour améliorer les performances des pièces en aluminium. En fait, l'anodisation de pièces en aluminium est un processus simple, et vous pouvez anodiser l'aluminium à la maison si vous disposez de l'équipement nécessaire, tel que des réservoirs de stockage, des produits chimiques et une électricité haute tension stable. Cependant, dans la recherche d'une qualité et d'un aspect esthétique supérieurs, il est préférable de considérer un fournisseur professionnel d'aluminium anodisé.