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Fatores que afetam o custo de anodização de peças de alumínio
A liga de alumínio tornou-se o segundo maior tipo de material metálico depois do aço devido às suas excelentes propriedades físicas e químicas, como baixa densidade, excelente ductilidade de alta resistência, boa condutividade elétrica, forte resistência à corrosão e fácil conformação. Especialmente, o uso da tecnologia de usinagem CNC para fabricar protótipos de alumínio tem recebido ampla atenção. Existem muitos tratamentos de superfície para peças de alumínio personalizadas, como anodização, oxidação de micro-arco, galvanoplastia, pintura (revestimento em pó ou pintura) etc., e o processo mais utilizado é a anodização. Hoje vamos discutir o conhecimento de anodização e os fatores que afetam o custo de alumínio anodizado partes.
O que é anodização e seus efeitos
O processo de anodização consiste em usar peças de metal ou liga como ânodo e usar o método de eletrólise para formar um filme de óxido na superfície. Os filmes de óxido metálico alteram o estado e as propriedades da superfície, como a coloração da superfície, melhoram a resistência à corrosão, aumentam a resistência ao desgaste e a dureza e protegem as superfícies metálicas. A anodização de alumínio e ligas de alumínio, coloca o alumínio e as ligas de alumínio como ânodo no eletrólito correspondente (como ácido sulfúrico, ácido crômico, ácido oxálico, etc.), e a eletrólise é realizada sob condições específicas e a ação de um atual. Uma fina camada de óxido de alumínio é formada na superfície oxidada do alumínio ou ligas de alumínio do ânodo, e sua espessura é de 50-30 mícrons, e o filme anodizado duro pode atingir cerca de 25-150 mícrons. O alumínio e as ligas de alumínio após o processo de anodização, a dureza e a resistência ao desgaste melhoraram, e há um grande número de microporos no filme de óxido fino, que podem absorver vários lubrificantes e são adequados para a fabricação de cilindros de motor ou outras peças resistentes ao desgaste ; Microporos no filme de óxido fino com forte capacidade de adsorção podem ser coloridos em uma variedade de cores bonitas e deslumbrantes. Metais não ferrosos ou suas ligas (como alumínio, magnésio e suas ligas, etc.) podem ser anodizados. Este método é amplamente utilizado em peças mecânicas, aeronaves e autopeças, instrumentos de precisão e equipamentos de rádio, necessidades diárias e decoração arquitetônica.
Resistência à corrosão. Uma vez que a camada de filme obtida por anodização tem estabilidade suficiente na atmosfera, então o filme de óxido pode ser usado como camada protetora para peças de alumínio para evitar corrosão. O filme de óxido de alumínio obtido por anodização em solução de ácido crômico tem boa resistência à corrosão e os microporos do filme de óxido são finos; o filme de óxido obtido a partir de solução de ácido sulfúrico possui microporos maiores que o anterior, mas sua camada de filme é mais espessa e possui forte capacidade de adsorção, após tratamento adequado de enchimento e vedação, sua resistência à corrosão também é muito boa. Deve-se mencionar que o método de anodização com ácido crômico é especialmente adequado para o tratamento de anodização de peças rebitadas e peças soldadas.
Decoração. A anodização pode absorver vários corantes orgânicos e inorgânicos, dando às peças de alumínio uma variedade de cores brilhantes. Sob algumas condições especiais de processo, pode-se obter um filme de óxido protetor e decorativo e similar com aparência de porcelana.
Resistência ao desgaste. Através do alumínio anodizado duro e ligas de alumínio, uma camada de óxido espessa e dura pode ser obtida na superfície. Um filme de óxido duro e espesso pode ser obtido em peças de alumínio por anodização em soluções de ácido sulfúrico ou oxálico também. Por exemplo, os cilindros e pistões do motor de automóveis e tratores após a anodização, sua resistência ao desgaste pode ser muito melhorada.
Isolação. O filme de óxido de alumínio e ligas de alumínio obtido por anodização tem grande resistência, por isso tem certo efeito na melhoria do isolamento elétrico das peças de alumínio. A anodização pode ser usada para preparar a camada dielétrica dos capacitores, ou a oxidação do alumínio prepara uma camada isolante para sua superfície.
Como primer para pintura e galvanoplastia. Devido à porosidade e boa capacidade de adsorção do filme anodizado, ele pode ser usado como camada inferior de tinta spray e outros filmes orgânicos, de modo que o filme de tinta e o filme orgânico possam ser combinados firmemente com as peças, aumentando assim sua resistência à corrosão . Antes que as peças de alumínio e liga de alumínio sejam galvanizadas, uma camada de primer deve ser aplicada a elas antes da galvanoplastia. Existem muitos métodos para aplicar a camada inferior na superfície do substrato. Além da eletrogalvanização, imersão em zinco e niquelagem sem eletrodo, o tratamento de anodização também é um dos métodos importantes.
Processo de preparação de filme anodizado
Processos comuns para anodização de ligas de alumínio incluem: processo de anodização de ácido crômico, processo de anodização de ácido sulfúrico, processo de anodização de ácido oxálico e processo de anodização de ácido fosfórico. Ao usar eletrólitos diferentes, os filmes de óxidos obtidos apresentam grandes diferenças na aparência e nas propriedades. Na fabricação real, é necessário selecionar um processo de anodização adequado de acordo com a finalidade de uso.
Processo de anodização de ácido sulfúrico. Atualmente, o processo de anodização mais utilizado no mundo é a anodização com ácido sulfúrico. O processo de anodização de ácido sulfúrico é simples, tempo de operação curto, a operação de produção é fácil de dominar, a transparência do filme é alta e a resistência à corrosão e ao desgaste são boas. Comparado com outra anodização ácida, tem vantagens óbvias em vários aspectos. O fluxo do processo de anodização com ácido sulfúrico é: polimento → desengorduramento → duas limpezas → polimento químico ou polimento eletrolítico → duas limpezas → anodização → duas limpezas → tingimento. Se as peças de alumínio utilizam voltagens mais altas e ácido sulfúrico forte para anodização, o que é chamado de anodização “dura”, e também ser uma opção ideal para confecção de peças muito desgastadas.
Anodização de ácido crômico. O processo de anodização de ácido crômico foi desenvolvido pela primeira vez por Bengough e Staurt em 1923 (método BS para abreviar). O filme de óxido obtido pela anodização com ácido crômico é relativamente fino, geralmente apenas 2-5μm de espessura, o que pode manter a precisão original e a rugosidade superficial das peças, e é chamado de anodização do tipo “leve”. O filme de óxido é macio e sua resistência ao desgaste não é tão boa quanto o filme de óxido de ácido sulfúrico, mas tem boa elasticidade. Além disso, a camada de filme é opaca e de baixa porosidade, difícil de tingir, podendo ser usada diretamente sem selagem. A baixa solubilidade da solução de ácido crômico em ligas de alumínio faz com que a solução remanescente em orifícios e fendas tenha pouco efeito sobre a corrosão dos componentes. É utilizado para tratamento superficial de peças fundidas, rebitadas e usinagem.
Anodização com ácido oxálico. O processo de anodização de ácido oxálico foi amplamente utilizado no Japão e na Alemanha desde 1938. Como a solubilidade do ácido oxálico para alumínio e ligas de alumínio é pequena e a porosidade do filme de óxido é baixa, a resistência à corrosão, resistência ao desgaste e isolamento elétrico do filme são melhores do que o filme de ácido sulfúrico. No entanto, o custo da oxidação anódica do ácido oxálico é alto, geralmente 3-5 vezes da oxidação anódica do ácido sulfúrico; e a cor do filme de óxido de ácido oxálico é fácil de mudar com a mudança das condições do processo, resultando em discrepância de cor do produto, portanto, esse processo é limitado na aplicação, geralmente apenas é usado sob requisitos especiais, como fazer camadas isolantes elétricas .
Anodização com ácido fosfórico. A anodização com ácido fosfórico foi usada pela primeira vez como um processo de pré-tratamento para revestimento de alumínio. Uma vez que o filme de óxido se dissolve mais no eletrólito de ácido fosfórico do que o ácido sulfúrico, o filme de ácido fosfórico é fino (cerca de 3 μm de espessura) e tem um grande tamanho de poro. Como o filme de ácido fosfórico tem forte resistência à água, é usado principalmente para o tratamento de superfície de chapas de metal impressas e o pré-tratamento da colagem de peças de alumínio.
A anodização confere ao alumínio e às ligas de alumínio melhor resistência à corrosão, resistência ao desgaste, propriedades decorativas e isolamento elétrico, e é a tecnologia de tratamento de superfície mais utilizada atualmente para alumínio e ligas de alumínio. Com o desenvolvimento da ciência e tecnologia, a fim de seguir o conceito de proteção ambiental ou melhorar o desempenho de um aspecto do filme anodizado, ou reduzir o custo de produção, o filme anodizado evoluiu gradualmente de um filme anodizado ácido tradicional para um filme anodizado ácido misto.
Fatores que afetam o custo da anodização do alumínio
A espessura do filme de óxido. A espessura da camada de óxido é um fator importante no custo de anodização de peças de alumínio. Os filmes de óxido de espessura padrão são os mais baratos. A maioria das pessoas pensa que quanto mais espesso o filme de óxido, maior o custo da anodização. Na verdade, quanto mais fino o filme de óxido, maior o seu preço. Por exemplo, +/- 001” é mais barato que +/- 0001”. Isso ocorre porque filmes de óxido mais espessos são mais fáceis de controlar do que filmes de óxido mais finos.
Tipo de processo de anodização. Acima introduzimos 4 tipos de processo de anodização, cada tipo tem um impacto significativo no custo do alumínio anodizado. Dos quatro tipos, o processo de anodização com ácido crômico é o mais barato. Isso porque os materiais a serem utilizados, como o ácido crômico, são baratos e consomem menos energia. Anodizando com ácido sulfúrico, o preço de produção de alumínio anodizado duro será maior.
Tamanho da peça. O tamanho da peça é um fator importante no custo do anodizado peças de alumínio. Quanto maior o tamanho e maior a área de superfície da peça, o que significa que os materiais e instalações necessários precisam aumentar. Além disso, um aumento no tamanho das peças significa um aumento no trabalho e no tempo, bem como um aumento no custo.
A anodização é um processo eletrolítico e uma opção ideal para melhorar o desempenho de peças de alumínio. Na verdade, anodizar peças de alumínio é um processo simples, e você pode anodizar alumínio em casa se tiver o equipamento necessário, como tanques de armazenamento, produtos químicos e eletricidade estável de alta tensão. No entanto, em busca de maior qualidade e aparência estética, é melhor considerar um fornecedor profissional de alumínio anodizado.