Eloxieren und Oberflächenbehandlung von Aluminiumlegierungen: Erläutert

I. Einleitung 1. Eigenschaften von Aluminium und seinen Legierungen Geringe Dichte; gute Verformbarkeit; leichte Verfestigung; gute Leitfähigkeit; korrosionsbeständig; recycelbar; schweißbar; einfache Oberflächenbehandlung. 2. Beschreiben Sie kurz die Korrosionseigenschaften und Korrosionsformen von Aluminiumlegierungen 1) Korrosionseigenschaften: (1) Saure Korrosion: Aluminium weist in verschiedenen Säuren ein unterschiedliches Korrosionsverhalten auf. Im Allgemeinen ist eine Passivierung [...]

Aluminiumlegierung Eloxieren & Oberflächenbehandlung erklärt

Inhaltsverzeichnis

I. Einleitung

1. Merkmale von Aluminium und seinen Legierungen

Geringe Dichte; gute Plastizität; leicht zu verfestigen; gute Leitfähigkeit; korrosionsbeständig; recycelbar; schweißbar; einfache Oberflächenbehandlung.

Aluminiumlegierung Eloxieren & Oberflächenbehandlung erklärt

2. Beschreiben Sie kurz die Korrosionseigenschaften und Korrosionsformen bei Aluminiumlegierungen

1) Korrosionseigenschaften:

(1) Korrosion durch Säuren: Aluminium weist in verschiedenen Säuren ein unterschiedliches Korrosionsverhalten auf. Im Allgemeinen bildet sich in oxidierenden konzentrierten Säuren ein Passivierungsfilm, der eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aufweist, während in verdünnten Säuren "Lochfraß"-Korrosionserscheinungen auftreten. Lokalisierte Korrosion;

(2) Alkalische Korrosion: In alkalischen Lösungen reagiert Alkali mit Aluminiumoxid unter Bildung von Natriumaluminat und Wasser, das wiederum mit Aluminium unter Bildung von Natriumaluminat und Wasserstoff reagiert. Allgemeine Korrosion;

(3) Neutrale Korrosion: In neutralen Salzlösungen kann Aluminium entweder passiv sein oder aufgrund der Wirkung bestimmter Kationen oder Anionen korrodieren. Lochfraßkorrosion.

2) Formen der Korrosion:

Lochfraßkorrosion, galvanische Korrosion, Spaltkorrosion, interkristalline KorrosionFadenförmige Korrosion und Abblätterungskorrosion, usw.

Lochfraßkorrosion: Die häufigste Form der Korrosion, deren Ausmaß vom Medium und von der Legierung abhängt.

Galvanische Korrosion: Kontaktkorrosion, Korrosion ungleicher (bimetallischer) Metalle. Wenn zwei Metalle oder Legierungen in einer Elektrolytlösung in Kontakt (leitend) sind, wird die Korrosion des negativeren Metalls beschleunigt, während das positivere Metall vor Korrosion geschützt wird.

Spaltkorrosion: Tritt auf, wenn zwei Oberflächen miteinander in Kontakt sind und einen Spalt bilden. Die Sauerstoffkonzentrationszelle bildet sich durch die Auflösung von Sauerstoff in diesem Bereich, was zu Korrosion innerhalb des Spalts führt.

Interkristalline Korrosion: Hängt mit unsachgemäßer Wärmebehandlung zusammen, Legierungselemente oder intermetallische Verbindungen entlang der Korngrenzen ausfallen, die gegenüber den Körnern als Anoden wirken und eine Korrosionszelle bilden.

Filiform-Korrosion: Eine Art der Unterschichtkorrosion, die sich wurmartig unter der Schicht entwickelt. Dieser Film kann ein Farbfilm oder eine andere Beschichtung sein und tritt im Allgemeinen nicht unter der anodischen Oxidschicht auf. Filiformkorrosion hängt mit der Legierungszusammensetzung, der Vorbehandlung vor der Beschichtung und mit Umweltfaktoren wie Feuchtigkeit, Temperatur und Chloriden zusammen.

Peeling-Korrosion: Auch bekannt als Schälkorrosion.

3. Welche Aspekte umfasst die Technologie der Oberflächenbehandlung von Aluminiumlegierungen?

Mechanische Vorbehandlung der Oberfläche (mechanisches Polieren oder Schleifen usw.), chemische Vorbehandlung oder chemische Behandlung (chemische Umwandlung oder chemische Beschichtung usw.), elektrochemische Behandlung (Eloxieren oder Galvanisieren usw.) und physikalische Behandlung (Sprühen, Verglasen von Emaille und andere physikalische Oberflächenveränderungsverfahren) usw.

Schmelzverglasung: Schmelzen eines Gemischs anorganischer Stoffe zu glasartigen Materialien mit unterschiedlichen Schmelzpunkten.

4. Was sind die Merkmale der anodischen Oxidschicht von Aluminiumlegierungen?

Korrosionsbeständigkeit; Härte und Verschleißfestigkeit; dekorativ; Haftung der organischen Beschichtung und der galvanischen Schicht; elektrische Isolierung; Transparenz; Funktionalität.

II. Oberflächenmechanische Vorbehandlung von Aluminium

1. Der Zweck der Vorbehandlung:

(1) Zur Verbesserung des guten Aussehens und der Qualität der Oberflächenbearbeitung.

(2) Zur Verbesserung der Produktqualität.

(3) Verringerung der Auswirkungen des Schweißens.

(4) Um dekorative Effekte zu erzielen.

(5) Um eine saubere Oberfläche zu erhalten.

2. Anforderungen an den Poliervorgang

(1) Auswahl der Schleifmittelart und -körnung:

Dies hängt von der Härte des Werkstückmaterials, der Oberflächenbeschaffenheit und den Qualitätsanforderungen ab; je härter oder rauer die Oberfläche, desto härter und gröber das verwendete Schleifmittel.

(2) Das Polieren sollte in mehreren Schritten durchgeführt werden, und der Druck des Werkstücks auf die Schleifscheibe sollte moderat sein.

(3) Eine neue Schleifscheibe sollte vor dem Aufkleben des Schleifmittels geschabt werden, um die Wucht zu erreichen.

(4) Das Schleifmittel sollte regelmäßig ausgetauscht werden.

(5) Die Legierungsmaterialien sollten je nach den unterschiedlichen Bedürfnissen ausgewählt werden.

(6) Die geeignete Schleifscheibengeschwindigkeit sollte gewählt werden, die im Allgemeinen bei 10~14m/s liegt.

(7) Der Poliereffekt hängt von Faktoren wie dem Schleifmittel, der Steifigkeit der Schleifscheibe, der Drehgeschwindigkeit der Scheibe, dem Anpressdruck zwischen dem Werkstück und der Schleifscheibe, der praktischen Erfahrung und den geschickten Techniken ab.

3. Konzepte des Schleifens und Polierens

Schleifen: Der Vorgang, nachdem das Tuchrad mit Schleifmittel gebunden wurde. Zweck: Um Grate entfernenKratzer, Korrosionsflecken, Sandaugen, Poren und andere offensichtliche Fehler auf der Werkstückoberfläche.

Polieren: Der Vorgang nach dem Auftragen der Polierpaste auf ein weiches Tuchrad oder eine Filzscheibe.

4. Allgemeine Probleme und Lösungen:

Häufiges Problem: "Scorch"-Marke.

Die Ursache:

(1) Falsche Auswahl von Schleifscheibe, Schleifmittel und Poliermittel;

(2) Unangemessener Kraftaufwand beim Polieren;

(3) Verlängerte Schleifzeit;

(4) Überhitzung beim Schleifen.

Maßnahmen:

(1) Leichte Alkali-Ätzung in einer verdünnten Alkalilösung;

(2) Mildes Säureätzen: z. B. Chromsäure-Schwefelsäure-Lösung oder 10%-Schwefelsäure-Lösung nach dem Erhitzen;

(3) 3wt% Na2CO3 und 2wt% Na3PO4, die Lösung wird bei einer Temperatur von 40~50℃ für 5min behandelt, schwere Fälle können auf 10~15min verlängert werden.

Nach der oben beschriebenen Reinigung und Trocknung sollte sofort mit einer Präzisionspolierscheibe oder einem Polierer nachpoliert werden. Spiegelpolieren Rad.

Prävention:

Verwenden Sie geeignete Schleif- und Polierscheiben; verwenden Sie ein geeignetes Poliermittel; die Schleifzeit zwischen dem Werkstück und der Polierscheibe sollte gut kontrolliert werden.

III. Chemische Vorbehandlung von Aluminium

1. Welche Methoden gibt es zur Entfettung von Aluminium? Welches sind die Grundsätze dieser Verfahren?

1) Entfettungsmethoden:

Saure Entfettung, alkalische Entfettung und Entfettung mit organischen Lösungsmitteln. Zweck: Entfernen von Öl, Fett, Staub und anderen Verunreinigungen von der Aluminiumoberfläche, um eine gleichmäßigere alkalische Wäsche zu ermöglichen und dadurch die Qualität des anodischen Oxidationsfilms zu verbessern.

2) Grundsatz

(1) Das Prinzip der sauren Entfettung: In einer sauren Entfettungslösung auf der Basis von H2SO4, H3PO4 und HNO3 werden Öle und Fette hydrolysiert, um Glycerin und entsprechende höhere Fettsäuren zu erzeugen, wodurch das Ziel der Entfettung erreicht wird.

(2) Prinzip der alkalischen Entfettung: Das Alkali reagiert mit dem Öl und bildet eine lösliche Seife. Durch diese Verseifungsreaktion wird die Bindung zwischen dem Öl und der Oberfläche des Aluminiummaterials gelöst, wodurch das Ziel der Entfettung erreicht wird.

(3) Prinzip der Entfettung mit organischen Lösungsmitteln: Unter Ausnutzung der Tatsache, dass Öle in organischen Lösungsmitteln leicht löslich sind, können sowohl verseifte als auch nicht verseifte Öle gelöst werden. Diese Methode hat eine starke Entfettungsfähigkeit, ist schnell und nicht korrosiv für Aluminium, wodurch das Ziel der Entfettung erreicht wird.

Aluminiumlegierung Eloxieren & Oberflächenbehandlung erklärt

2. Was ist der Zweck der Alkalireinigung und welche Mängel hat sie? Was sollten die entsprechenden Gegenmaßnahmen sein?

1) Zweck: zur Entfernung von Oberflächenverunreinigungen, zur vollständigen Beseitigung der natürlichen Oxidschicht auf der Aluminiumoberfläche, zur Freilegung der reinen Metallbasis und zur Vorbereitung auf die nachfolgende Hauptbehandlung Oberflächenbehandlung Prozess.

2) Die drei Hauptfehler beim Waschen mit Alkali: raues Aussehen, Flecken und Schlieren.

3) Erscheinungsbild

(1) Raues Aussehen: ein häufiges Problem bei der Herstellung sandgestrahlter Aluminiumwerkstoffe beim Waschen mit Alkali, oft verursacht durch strukturelle Defekte im ursprünglichen Aluminiummaterial (große Körner oder große Ausscheidungen von intermetallischen Verbindungen); die Verbesserung der internen Strukturqualität des ursprünglichen Aluminiummaterials kann das Problem an der Quelle lösen.

Die Ursachen: A: Die ursprüngliche Korngröße der Aluminiumstange für das Strangpressen ist groß. B: Die Erwärmungstemperatur des Aluminiumstabs ist zu hoch oder die Strangpressgeschwindigkeit ist zu hoch. C: Die Tonnage des verwendeten Extruders ist zu klein. D: Unzureichendes Abschrecken nach dem Strangpressen. E: Die Geschwindigkeit der Laugenwäsche ist zu hoch.

Gegenmaßnahmen: Verwendung von stranggepressten Aluminiumstangen mit einer Korngröße, die den nationalen Normen entspricht; Kontrolle der Austrittstemperatur der stranggepressten Produkte; Verstärkung des Abschreckens nach dem Strangpressen; angemessene Kontrolle der Geschwindigkeit des Alkaliwaschens, usw.

(2) Flecken: ein tödlicher Defekt bei Aluminium-Oberflächenbehandlung: nachfolgende Prozesse unterbrechen oder als Schrott entsorgen.

Die Ursachen:

A: Der Anteil an rezykliertem Aluminium, der beim Schmelzen von Gussstäben zugesetzt wird, ist zu hoch. Al2O3 hat einen Schmelzpunkt von bis zu 2050°C, es schmilzt beim Schmelzen nicht, sondern zersplittert; die Erosion beim Alkaliwaschen führt zu schneeflockenartigen Korrosionsstellen. Gegenmaßnahmen: Kontrolle des Anteils von recyceltem Aluminium in der anodischen Oxidationsschicht, er sollte weniger als 10% betragen; Raffination und Schlackenentfernung der Schmelze, die Schmelze sollte vor dem Gießen etwa 25 Minuten ruhen und die Schmelze sollte gefiltert werden, usw.

B: Der Chlorionengehalt im Wasser ist hoch. Wenn die Materialqualität des Aluminiummaterials schlecht und der Chlorionengehalt des verwendeten Wassers ebenfalls hoch ist, werden beim Laugenwaschen oder beim Waschen des Wassers vor und nach dem Laugenwaschen korrosive Flecken sichtbar. Gegenmaßnahmen: Verbesserung der Qualität des ursprünglichen Aluminiummaterials; Verwendung von Leitungswasser, das den nationalen Normen entspricht; Verwendung von Salpetersäure oder Salpetersäure plus Schwefelsäure zur Entkalkung; die Zugabe von 1~5g/L HNO3 in den Wassertank Nickel kann ebenfalls die korrosive Wirkung von Chloridionen wirksam unterdrücken.

C: Atmosphärische Korrosion. Aluminiumwerkstoffe, die etwa 3 Tage lang in einer atmosphärischen Umgebung an der Küste, in der Nähe von Schmelzöfen mit korrosiver Atmosphäre, bei Regenwetter usw. gelagert werden, weisen häufig Korrosionsspuren oder -flecken auf der Oberfläche auf. Gegenmaßnahmen: Verkürzung der Zykluszeit des ursprünglichen Aluminiummaterials bis zur anodischen Oxidation; Platzierung des ursprünglichen Aluminiummaterials mit anodischer Oxidation in einer trockenen und gut belüfteten Umgebung; bei langfristiger Platzierung oder regnerischen Tagen kann das ursprüngliche Aluminiummaterial entsprechend abgedeckt werden, usw.

D: Strangpressen "heißer Punkt". Das Aluminiummaterial kommt in Kontakt mit der wärmeleitenden Graphitrolle auf dem Entladetisch, aufgrund unterschiedlicher lokaler Abkühlungsgeschwindigkeiten bildet sich die Ausscheidungsphase (Mg2Si-Phase, Temperaturbereich 400~250℃) im Aluminiummaterial, wodurch Intervallstellen entstehen. Gegenmaßnahmen: Kontrolle der Betriebsgeschwindigkeit des Extrusionsentladungstisches (sollte größer sein als die Extrusionsgeschwindigkeit des Aluminiums); Verwendung anderer hitzebeständiger Materialien mit schlechter Wärmeleitfähigkeit als Ersatz für Graphitrollen; Ausleihen der Abschreckungsstärke des Kanonenwindes; schnelle Reduzierung des Extrusionsauslasses des Aluminiummaterials auf unter 250℃.

(3) Schlieren: Defekte durch Alkaliwaschschlieren, die durch unsachgemäße Alkaliwaschbedingungen und -vorgänge verursacht werden (zu schnelle Alkaliwaschgeschwindigkeit und zu langsame Transfergeschwindigkeit). Abhilfemaßnahmen: A: Beschleunigen Sie den Transfer. B: Senken Sie die Temperatur des Alkaliwaschbades. C: Reduzieren Sie die NaOH-Konzentration im Bad. D: Das Aluminiummaterial ist zu dicht gepackt, es sollte entsprechend reduziert werden.

3. Was ist der Zweck der Staubentfernung? Welche Methoden gibt es für die Staubentfernung auf der Oberfläche von Aluminiumlegierungen?

Zweck: Zur Entfernung von Oberflächenstaub, zur Vermeidung von Verunreinigungen im nachfolgenden Eloxalbad und zur Verbesserung der Qualität der Oxidschicht.

Methoden: Salpetersäureentstaubung, Schwefelsäureentstaubung,

4. Welche Mängel und Gegenmaßnahmen gibt es bei der Oberflächenbehandlung mit Fluoridsand?

Bei der Fluorid-Sand-Oberflächenbehandlung handelt es sich um ein saures Korrosionsverfahren, bei dem Fluoridionen verwendet werden, um eine sehr gleichmäßige und hochdichte Punktkorrosion auf der Oberfläche von Aluminium zu erzeugen.

Defekte und Gegenmaßnahmen:

(1) Die Oberfläche weist Unreinheiten auf: Wenn sich zu viele Ausfällungen im Tank befinden und die Konzentration der Fluoridionen niedrig ist, ist die Reaktionskraft schwach. Ausscheidungen lagern sich ab oder bleiben zu lange auf der Oberfläche und behindern die normale Korrosion von Fluoridionen.

Gegenmaßnahme: Übermäßige Ausfällungen im Tank entfernen, die Dichte von Aluminium verringern, eine geeignete Menge Ammoniumbifluorid und Zusatzstoffe hinzufügen, die Konzentration von Fluoridionen erhöhen und die Reaktionsstärke steigern.

(2) Die Oberfläche ist nicht leicht zu schleifen: Die Tankflüssigkeit ist durch die vorangegangene saure Entfettung verunreinigt, wodurch der PH-Wert sinkt, und die Konzentration der Fluoridionen und der Additive ist unzureichend.

Gegenmaßnahme: Einstellung des PH-Wertes mit Ammoniak oder Ammoniumfluorid, Zugabe von Ammoniumbifluorid und Zusatzstoffen usw.

(3) Die Sandkörner auf der Oberfläche sind zu grob: Die Fluoridionenkonzentration im Tank ist zu hoch oder die Zusätze sind unzureichend, oder die Behandlungszeit ist zu lang.

Gegenmaßnahme: Ergreifen Sie entsprechende Maßnahmen zur Kontrolle.

(4) Der Oberflächenglanz schwankt: Die Prozessbedingungen in den Tanks werden nicht richtig kontrolliert, oder die Wahl der Zusatzstoffe ist ungeeignet, oder es gibt ein Problem mit dem Aluminiummaterial.

Gegenmaßnahme: Ergreifen Sie entsprechende Maßnahmen zur Kontrolle.

(5) Partielle Bereiche schleifen nicht: Es gibt einen Verbundoxidfilm in dem lokalen Bereich.

Gegenmaßnahme: Anpassung des Prozessablaufs, z. B. Polieren, Schwabbeln, Nachsäuern oder Laugenwaschen usw.

IV. Chemisches und elektrochemisches Polieren von Aluminium

1. Beschreiben Sie kurz die Gemeinsamkeiten und Unterschiede in den Mechanismen des chemischen und elektrochemischen Polierens.

1) Chemisches Polieren: Durch die Steuerung der selektiven Auflösung der Aluminiumoberfläche lösen sich die mikroskopisch kleinen Vorsprünge schneller auf als die Vertiefungen, wodurch eine glatte und glänzende Oberfläche entsteht.

2) Elektrochemisches Polierenauch bekannt als Elektropolieren. Das Prinzip ähnelt dem des chemischen Polierens und beruht auf der selektiven Auflösung der hervorstehenden Teile der Oberfläche, um eine glatte Oberfläche zu erzielen. Der Unterschied besteht in der Anwendung eines externen Stroms, wodurch die Bearbeitungszeit verkürzt wird.

3) Gemeinsamer Punkt: Beide verwenden den gleichen Poliermechanismus; Unterschied: Beim elektrochemischen Polieren wird während des Prozesses ein Strom angelegt, während beim chemischen Polieren chemische Oxidationsmittel verwendet werden.

2. Was sind die Vorteile des chemischen und elektrochemischen Polierens?

Im Vergleich zum mechanischen Polieren haben das chemische und das elektrochemische Polieren die folgenden Vorteile:

(1) Einfache Ausrüstung, leicht zu steuernde Prozessparameter, kostensparend und eine hellere Oberfläche;

(2) Geeignet für die Bearbeitung großer Bauteile oder großer Mengen kleiner Bauteile sowie komplex geformter Werkstücke;

(3) Saubere Oberfläche, keine Rückstände von mechanischem Polierstaub, mit guter Korrosionsbeständigkeit;

(4) Die Spiegelreflexion der chemisch polierten Oberfläche ist höher, die Metallstruktur ist besser, und es bildet sich kein pulverförmiger "Reif" auf der Oberfläche.

3. Beschreiben Sie kurz die Unzulänglichkeiten und Gegenmaßnahmen des chemischen und elektrochemischen Polierens.

1) Mängel und Gegenmaßnahmen beim chemischen Polieren (am Beispiel des Phosphorsäure-Schwefelsäure-Salpetersäure-Verfahrens)

(1) Unzureichende Helligkeit: Beeinflusst durch die Zusammensetzung von Aluminiumden Gehalt an Salpetersäure, usw.

Gegenmaßnahme: Verwenden Sie hochreines Aluminium, kontrollieren Sie die Konzentration der Salpetersäure, und stellen Sie sicher, dass das Aluminium vor dem Polieren trocken ist.

(2) Weiße Ablagerungen: Übermäßige Auflösung von Aluminium, die eine Kontrolle des Aluminiumgehalts im Bad erfordert.

Gegenmaßnahme: Stellen Sie die Menge des gelösten Aluminiums im Bad auf den normalen Bereich ein.

(3) Raue Oberfläche: Zu hoher Salpetersäuregehalt, zu intensive Reaktion; oder zu hoher Cu-Gehalt.

Gegenmaßnahme: Strenge Kontrolle des Salpetersäuregehalts; Verbesserung der inneren Qualität des Materials, Verringerung der Menge an Zusatzstoffen usw.

(4) Übergangskorrosion: Tritt auf, wenn der Übergang zum Spülprozess nach dem chemischen Polieren langsam ist.

Gegenmaßnahme: Zum Abspülen sofort in Wasser geben.

(5) Lochfraßkorrosion: Entsteht durch die Ansammlung von Gas auf der Oberfläche, das Gastaschen bildet, oder durch einen geringen Salpetersäure- oder Cu-Gehalt.   

Gegenmaßnahme: Die Teile richtig einlegen, die Neigung des Werkstücks erhöhen, das Rühren verbessern, damit das Gas entweichen kann. Reinigen Sie die Oberfläche gründlich; kontrollieren Sie den Salpetersäuregehalt, usw.

2) Mängel und Gegenmaßnahmen beim elektrochemischen Polieren (am Beispiel des Phosphorsäure-Schwefelsäure-Chromsäure-Verfahrens)

(1) Elektrische Verbrennungen: verursacht durch unzureichende leitende Oberfläche, schlechten Kontakt, zu schnellen Spannungsanstieg oder zu hohe Stromdichte. Gegenmaßnahme: Sorgen Sie für einen guten Kontakt zwischen dem Werkstück und der elektrischen Vorrichtung, eine ausreichende Kontaktfläche, um einen hohen Strom aufzunehmen, und vermeiden Sie einen zu schnellen Spannungsanstieg.

(2) Dunkle Flecken: verursacht durch geringe Stromdichte oder ungleichmäßige lokale Verteilung der Stromleitungen. Gegenmaßnahme: Vermeiden Sie Überlastungen, und versuchen Sie, tote Zonen zu vermeiden, die von den Stromleitungen nicht erreicht werden können.

(3) Gasstreifen: verursacht durch entweichendes Gas. Gegenmaßnahme: Jede Oberfläche des Werkstücks beim Beladen schräg stellen, dekorative Oberflächen senkrecht zur Kathode stellen und Gasansammlungen vermeiden.

(4) Eiskristallartige Anhaftungen: entstehen durch einen hohen Aluminiumgehalt im Bad oder einen hohen Phosphorsäuregehalt, der Aluminiumphosphatausfällungen verursacht. Gegenmaßnahme: Reduzieren Sie die Menge an gelöstem Aluminium im Bad oder verringern Sie den Phosphorsäuregehalt.

V. Aluminiumanodisierung und anodische Oxidschicht

1. Klassifizierung von Aluminiumanodisierschichten:

(1) Art der Barriere: Auch bekannt als Shield-Typ oder Sperrschicht Oxidfilm, ist es eng an die Metalloberfläche, dicht, porenlos, dünn, mit einer Dicke von der Oxidationsspannung bestimmt, nicht mehr als 0,1μm, vor allem für Elektrolytkondensatoren verwendet.

(2) Poröser Typ: Die untere Schicht ist eine Sperrschicht mit einer dichten, porenlosen, dünnen Oxidschichtstruktur, die mit der Sperrschicht identisch ist und deren Dicke spannungsabhängig ist; der Hauptteil ist eine poröse Schichtstruktur, deren Dicke von der durchgelassenen Strommenge abhängt.

   (Sperrschicht: Bezieht sich auf die Oxidschicht mit Sperrfilmeigenschaften und Bildungsregeln, die die poröse Schicht des porösen Oxidfilms von dem Aluminiummetall trennen).

2. Dicke, Struktur und Zusammensetzung des porösen Oxidfilms

Zusammensetzung des porösen anodischen Oxidfilms: Sperrschicht und poröse Schicht; die Struktur und die Bildungsregeln der Sperrschicht entsprechen denen des Oxidfilms vom Barrieretyp; die Bildungsregeln, die Struktur und die Zusammensetzung der porösen Schicht unterscheiden sich völlig von der Sperrschicht.

1) Dicke der Sperrschicht: Sie hängt von der extern angelegten Oxidationsspannung ab und ist nicht von der Oxidationszeit abhängig. Die Filmbildungsrate oder das Filmbildungsverhältnis δb/Va; die Filmbildungsrate der Sperroxidschicht ist größer als die Filmbildungsrate der Sperrschicht der porösen Oxidschicht.

Dicke der porösen Schicht: Gesamtdicke = poröse Schicht + Sperrschicht; die Gesamtdicke ist direkt proportional zum Produkt aus Stromdichte und Oxidationszeit (d. h. der durchgelassenen Strommenge).

Dicke der Sperrschicht

2) Zusammensetzung der Sperrschicht: dichtes, porenloses amorphes Oxid.

Zusammensetzung der porösen Schicht: amorphes Al2O3, aber nicht rein.

3) Struktur der Sperrschicht: Zweischichtige Struktur. Äußere Schicht: enthält Lösungsanionen; innere Schicht: besteht hauptsächlich aus reinem Aluminiumoxid.

Struktur der porösen Schicht: äußere Schicht: enthält γ-Al2O3 und α-AlOOH; innere Schicht: amorphes Al2O3, das Eindringen von Wasser in den Oxidfilm verwandelt sich allmählich in Böhmit α-AlOOH.

VI. Eloxalverfahren

1. Was sind die Einflüsse auf den Schwefelsäureanodisierungsprozess?

Auswirkungen der Parameter in der Aluminiumschwefelsäure Eloxalverfahren

(1) Der Einfluss der Schwefelsäurekonzentration:

Sie beeinflusst die Dicke der Oxidationsfilm-Sperrschicht, die Leitfähigkeit des Elektrolyten, die auflösende Wirkung auf den Oxidationsfilm, die Korrosionsbeständigkeit des Oxidationsfilms und die Qualität des anschließenden Porenverschlusses.

Eine hohe Konzentration hat eine erhebliche auflösende Wirkung auf den Oxidationsfilm, was zu einer dünnen Sperrschicht und einer Verringerung der Spannung führt, die erforderlich ist, um eine bestimmte Stromdichte aufrechtzuerhalten; das Gegenteil führt zu einem dicken Film und einer hohen Spannung.

Eine hohe Schwefelsäurekonzentration erfordert eine niedrige Spannung, um einen bestimmten Strom aufrechtzuerhalten, hat aber einen erheblichen Einfluss auf den Oxidationsfilm. Mit zunehmender Konzentration und Temperatur der Schwefelsäure sinkt die erforderliche Spannung.

Eine höhere Schwefelsäurekonzentration verstärkt jedoch die Erosion des Oxidationsfilms durch die Säure. Mit zunehmender Schwefelsäurekonzentration nimmt der Wirkungsgrad ab, d. h. es wird mehr Strom verbraucht, um eine Oxidationsschicht mit einer bestimmten Dicke zu erhalten. Mit zunehmender Schwefelsäurekonzentration nimmt die Korrosions- und Verschleißbeständigkeit der Schicht ab.

(2) Der Einfluss der Badtemperatur:

1) Wenn die Badtemperatur innerhalb eines bestimmten Bereichs ansteigt, nimmt die Art des erhaltenen Oxidationsfilms ab, der Film wird weicher, aber heller;

2) Bei hohen Badtemperaturen nehmen Porendurchmesser und Verjüngung der äußeren Schicht des Oxidationsfilms tendenziell zu, was die Versiegelung erschwert, und es besteht die Gefahr, dass die Versiegelung "vereist".

3) Der Oxidationsfilm, der bei höheren Badtemperaturen erhalten wird, ist leicht zu färben, aber es ist schwierig, die Konsistenz der Farbtiefe aufrechtzuerhalten, und die Oxidationstemperatur des allgemeinen gefärbten Films beträgt 20~25℃;

4) Der Oxidationsfilm, der durch die Senkung der Badtemperatur erhalten wird, hat eine hohe Härte und eine gute Verschleißfestigkeit, aber die Aufrechterhaltung der gleichen Stromdichte während der Wartung erfordert eine höhere Spannung, und der gemeinsame Film verwendet 18~22℃.

Bei Filmen mit einer Dicke von mehr als 15 μm nehmen mit steigender Badtemperatur die Filmqualität und das Metallverlustverhältnis deutlich ab, und die Härte der äußeren Schicht des Films ist geringer.

Die Temperatur wirkt sich erheblich auf die Qualität der Oxidationsschicht aus: Temperaturen über 15℃ führen zu nicht kristallinen, weichen Schichten. Niedrigere Temperaturen tragen zur Erzeugung dichter Oxidationsschichten bei. Mit steigender Temperatur nimmt die Härte des Films ab.

Um eine Schicht mit hoher Härte und guter Verschleißfestigkeit zu erhalten, muss bei niedrigen Temperaturen anodisiert werden. Mit Ausnahme von 3004 Legierung, im Allgemeinen, Legierungen haben die beste Korrosionsbeständigkeit bei 20℃. Die Korrosionsbeständigkeit nimmt mit steigender Temperatur ab und erreicht ihren niedrigsten Wert bei 40 °C.

(3) Einfluss der Oxidationsspannung:

Die Spannung bestimmt die Größe der Poren im Oxidationsfilm: niedrige Spannung - kleine Porengröße, mehr Poren - große Porengröße, weniger Poren.

(Innerhalb eines bestimmten Bereichs ist eine hohe Spannung für die Bildung dichter, gleichmäßiger Oxidationsfilme förderlich. Bei konstanter Spannung nimmt die Stromdichte mit zunehmender Oxidationszeit ab.

Je höher die Spannung ist, die zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Stroms erforderlich ist, desto mehr Wärme wird während des Oxidationsprozesses freigesetzt, was der Stabilität der Oxidschicht nicht zuträglich ist. Wenn der Strom konstant ist, gilt: je niedriger die Temperatur, desto höher die Spannung).

(4) Einfluss des Oxidationsstroms:

Der Oxidationsstrom wirkt sich direkt auf die Produktionseffizienz aus: Bei hohem Strom ist die Produktionseffizienz hoch.

(Hoher Strom erfordert eine große Kapazität des Kondensators, was zu erheblichen Schwankungen der Schichtdicke führt und leicht "Verbrennungen" am Werkstück verursacht. Bei niedrigem Strom ist die Oxidationszeit lang, was die Korrosionsbeständigkeit und die Verschleißfestigkeit des Films verringert. Der optimale Strom liegt bei 1,2~1,8A/dm2.

Je höher die Schwefelsäurekonzentration ist, desto besser ist die Leitfähigkeit der Badlösung und desto größer ist die Stromdichte bei gleicher Spannung. Mit zunehmendem Aluminiumgehalt steigt der Widerstand der Badlösung und ihre Leitfähigkeit nimmt ab).

(5) Der Einfluss des Rührens der Badlösung:

Um die Temperatur und die Konzentration der anodischen Oxidationsbadlösung gleichmäßig zu gestalten, insbesondere bei Verwendung eines größeren Stroms, wird an der Grenzfläche zwischen Film und Badlösung eine große Wärmemenge erzeugt, und das Rühren verringert die Grenzflächentemperatur.

(6) Der Einfluss der Oxidationszeit:

Bei Oxidation mit konstantem Strom ist die Zunahme der Oxidationsschichtdicke innerhalb eines bestimmten Zeitraums direkt proportional zur Zeit. (Je nach Elektrolytkonzentration, Temperatur der Badlösung, Stromdichte, Oxidationsschichtdicke und Leistungsanforderungen usw.)

2. Beschreiben Sie kurz die Merkmale des Anodisierungsprozesses und die Unterschiede in den Oxidschichteigenschaften von Elektrolyten wie Schwefelsäure, Chromsäure, Phosphorsäure, Oxalsäure, Borsäure und Alkali.

1) Verfahren mit Schwefelsäure: Niedrige Produktionskosten; hohe Transparenz des Films; gute Korrosions- und Verschleißfestigkeit; einfache elektrolytische und chemische Färbung.

2) Chromsäureverfahren: Die Oxidschicht ist durchschnittlich dick, mit einer rauen Oberfläche; die Schicht ist weich; sie ist weniger verschleißfest als die Sulfatschicht, hat aber eine gute Elastizität.

3) Oxalsäure-Verfahren: Der Oxidfilm hat eine geringe Porosität, eine bessere Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und elektrische Isolierung als der Schwefelsäurefilm, ist aber teurer.

4) Verfahren mit Phosphorsäure: Die Oxidschicht ist dünner und hat größere Poren.

3. Vergleich von Schwefelsäure-AC-Anodisierung und Schwefelsäure-DC-Anodisierung

1) AC: Geringe Stromausbeute; schlechte Korrosionsbeständigkeit der Oxidschicht, geringe Härte.

2) DC: Hohe Produktionskosten; hohe Transparenz des Films; gute Korrosions- und Verschleißfestigkeit; einfache elektrolytische und chemische Färbung.

4. Die Wirkung von Aluminiumionen und Verunreinigungen auf Schwefelsäure

Beeinflusst vor allem die Verschleißfestigkeit, die Korrosionsbeständigkeit, den Glanz und die Elektrolytleitfähigkeit der Oxidschicht

(1) Aluminium-Ionen:

Eine Konzentration von 1~10g/L ist vorteilhaft, aber mehr als 10g/L hat Auswirkungen. Der Strom nimmt mit steigender Aluminiumionenkonzentration ab; die Färbung wird schwieriger; bei hohem Aluminiumgehalt lagern sich unlösliche Aluminiumsalze auf der Oberfläche des Aluminiumwerkstücks, der Tankwand und des Wärmetauschers ab, was das Aussehen des Produkts und die Effizienz des Wärmeaustauschs beeinträchtigt.

(2) Kationen Fe, MN, Cu und Ni, usw.:

Fe: Schädliche Verunreinigung, stammt hauptsächlich aus Schwefelsäure und Aluminium. Wenn der Fe-Gehalt 25-50μg/g übersteigt, stößt der Oxidfilm auf viele Probleme, wie z. B. verminderte Helligkeit und weicher Film.

Mn: Die Wirkung ist ähnlich wie bei Fe, aber nicht so signifikant.

Cu und Ni: Hauptsächlich aus legiertem Aluminium, ihre Auswirkungen sind ähnlich, wenn der Gehalt 100μg/g überschreitet, nimmt die Korrosionsbeständigkeit der Oxidschicht ab.

(3) Anionen wie Phosphat, Nitrat, Chlorid, etc:

Phosphat: Verursacht durch unzureichendes Waschen nach dem chemischen Polieren; der Effekt ist nicht signifikant, wenn der Gehalt niedrig ist (ppm-Wert). Bei einem hohen Gehalt besteht die Hauptgefahr darin, dass das Phosphat von der Oxidschicht adsorbiert und bei der Wasserabdichtung freigesetzt wird, was die Qualität der Abdichtung beeinträchtigt, wenn der Gehalt 5 μg/g übersteigt.

Nitrat: Entsteht hauptsächlich durch unzureichendes Waschen nach dem vorherigen Prozess und durch handelsübliche Schwefelsäure im Bad. Bei einem Gehalt von mehr als 30 μg/g wird die Helligkeit beeinträchtigt, und ein zu hoher Gehalt erhöht das Auflösungsvermögen des Bades, was der Filmbildung nicht förderlich ist.

Chlorid: Der Chloridgehalt im Leitungswasser ist hoch und stammt hauptsächlich aus dem verwendeten Wasser. Wenn Cl- und F- mehr als 50 μg/g betragen, erzeugt der Oxidfilm Korrosionsflecken.

VII. Hartanodische Oxidation von Aluminium

1. Beschreiben Sie kurz die Gemeinsamkeiten und Unterschiede bei den Prozessparametern für die Herstellung von harten anodischen Oxidschichten und gewöhnlichen Oxidschichten.

Die Herstellung einer harten anodischen Oxidschicht unterscheidet sich in Bezug auf Prinzipien, Ausrüstung und Verfahren nicht grundlegend von der normalen Anodisierung. Die spezifischen technischen Maßnahmen sind jedoch leicht unterschiedlich. Der Unterschied liegt in der Verringerung der Auflösungsrate der Oxidschicht während des Oxidationsprozesses.

2. Vergleich zwischen einer harten anodischen Oxidschicht und einer normalen anodischen Oxidschicht

Die harte anodische Oxidschicht hat eine größere Dicke, eine höhere Härte, eine bessere Verschleißfestigkeit, eine geringere Porosität und eine höhere dielektrische Durchbruchspannung, aber die Oberflächenglätte ist etwas schlechter.

(Wenn die angelegte Spannung hoch, die Konzentration niedrig und die Behandlungszeit lang ist, ist der Film dick, hart, verschleißfest, hat eine hohe dielektrische Durchbruchspannung, eine geringe Porosität, eine große Porengröße und eine geringe Oberflächenglätte).

3. Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen dem hartanodischen Oxidationsverfahren von Aluminiumgusslegierungen und dem hartanodischen Oxidationsverfahren mit Schwefelsäure.

(1) Niedrige Badtemperatur: weniger als 5°C, je niedriger die Temperatur, desto härter der Film. Die Badtemperatur für gewöhnliche Schwefelsäureanodisierung liegt bei 20°C.

(2) Niedrige Badkonzentration: im Allgemeinen weniger als 15% für Schwefelsäure; die Badkonzentration für die gewöhnliche Anodisierung liegt bei 20%.

(3) Zugabe von organischen Säuren in das Schwefelsäurebad: Oxalsäure, Weinsäure, Zitronensäure, usw.

(4) Hoher angewandter Strom/Spannung: 2~5A/dm2, 25~100V. Gewöhnliche Anodisierung verwendet 1.0~1.5 A/dm2, unter 18V.

(5) Methode der schrittweisen Spannungserhöhung: schrittweise Druckbeaufschlagung.

(6) Verwendung von Impulsstromversorgung oder spezieller Wellenformstromversorgung: für hohe Cu-Legierung oder hohe Si Aluminiumguss Legierung.

VIII. Elektrolytische Färbung von eloxiertem Aluminiumfilm

1. Beschreiben Sie kurz den Prozess und die Vor- und Nachteile der elektrolytischen Färbung mit Sn-Salz und Ni-Salz.

1) Elektrolytisches Färbeverfahren mit Sn-Salz:

Dabei handelt es sich hauptsächlich um eine elektrolytische Einfärbung mit einem Sn-Salz und einer Sn-Ni-Mischung, wobei SnSO4 das wichtigste Färbesalz ist. Die Farbe wird durch die Reduktion von Sn2+-Ionen in den Mikroporen der anodisierten Schicht erreicht.

Vorteile: Sn-Salz hat eine gute Beständigkeit gegen Verunreinigungen, eine starke Fähigkeit zur Verteilung der elektrolytischen Färbelösung und eine einfache industrielle Kontrolle. Es gibt keine inhärenten Schwierigkeiten bei der Färbung von Sn-Salz mit Wechselstrom. Benachteiligungen: Sn2+ hat eine geringe Stabilität, und es ist schwierig, Farbunterschiede und Farbtöne zu kontrollieren.

2) Elektrolytisches Färbeverfahren mit Ni-Salz:

Ähnlich wie bei der elektrolytischen Färbung mit Sn-Salz wird auch hier Ni zur Färbung abgeschieden. Vorteile: Die Färbung mit Ni-Salz ist schnell, und die Badlösung hat eine gute Stabilität. Nachteile: Das Verfahren ist empfindlich gegenüber Verunreinigungen in der Badlösung.

2. Vor- und Nachteile der elektrolytischen AC- und DC-Färbung.

1) AC-Färbung.

Vorteile: Das Risiko des Abblätterns der Oxidschicht bei der elektrolytischen Gleichstromfärbung wird überwunden. Benachteiligungen: Bei der Wechselstromfärbung wirkt sich die Anodenspannung auf die Geschwindigkeit der Kathodenfärbereaktion aus und führt zu einer Abnahme der Anodenstromdichte und der Kathodenstromdichte, wodurch sich die Färbegeschwindigkeit verlangsamt.

2) DC-Färbung.

Vorteile: Schnelle Färbegeschwindigkeit, hohe Ausnutzung der elektrischen Energie. Nachteile: Bei der elektrolytischen Gleichstromfärbung besteht die Gefahr, dass die Oxidschicht abblättert.

Aluminiumlegierung Eloxieren & Oberflächenbehandlung erklärt

IX. Einfärben von eloxiertem Aluminiumfilm

1. Welche Bedingungen sollte ein Oxidfilm erfüllen, um einer Färbebehandlung unterzogen zu werden?

(1) Der in schwefelsaurer Lösung erhaltene anodisierte Aluminiumfilm ist farblos und porös;

(2) Die Oxidschicht sollte eine bestimmte Dicke haben, die mehr als 7 um betragen sollte;

(3) Der Oxidfilm sollte eine gewisse Porosität und Adsorption aufweisen;

(4) Die Oxidschicht sollte vollständig und gleichmäßig sein, ohne Defekte wie Kratzer, Sandaugen oder Punktkorrosion;

(5) Die Oxidschicht selbst sollte eine angemessene Farbe und keine metallografischen Strukturunterschiede, wie ungleichmäßige Korngröße oder starke Entmischung, aufweisen.

2. Beschreiben Sie kurz die Färbemechanismen von organischen Beschichtungen und anorganischen Beschichtungen.

(1) Die organische Färbung basiert auf der Theorie der Materialadsorption, einschließlich der physikalischen Adsorption und der chemischen Adsorption.

Physikalische Adsorption: Moleküle oder Ionen werden durch elektrostatische Kraft adsorbiert. Die Zusammensetzung des Oxidfilms ist amorphes Aluminiumoxid, die dichte Sperrschicht in der Nähe des Aluminiumsubstrats befindet sich auf der Innenseite und die poröse Struktur, die glockenförmig nach außen wächst, befindet sich auf der Oberseite und zeigt eine ausgezeichnete physikalische Adsorptionsleistung. Wenn Farbstoffmoleküle in die Poren der Folie eindringen, werden sie an den Porenwänden adsorbiert.

Chemische Adsorption: Adsorption durch chemische Kraft. Zu diesem Zeitpunkt reagieren die organischen Farbstoffmoleküle chemisch mit dem Aluminiumoxid und befinden sich aufgrund der chemischen Bindung in den Poren der Folie.

Diese Art der Adsorption umfasst Folgendes: Der Oxidfilm bildet eine kovalente Bindung mit der Sulfongruppe des Farbstoffmoleküls; der Oxidfilm bildet eine Wasserstoffbindung mit der Phenolgruppe des Farbstoffmoleküls; der Oxidfilm bildet einen Komplex mit dem Farbstoffmolekül.

(2) Anorganischer Färbemechanismus: Beim Färben wird das oxidierte Werkstück zunächst in einer bestimmten Reihenfolge in eine anorganische Salzlösung und dann nacheinander in eine andere anorganische Salzlösung getaucht, wodurch diese anorganischen Stoffe in den Filmporen eine chemische Reaktion eingehen und eine wasserunlösliche Farbverbindung bilden. Diese füllt die Poren der Oxidschicht und verschließt sie, wodurch die Schicht ihre Farbe erhält.

3. Verfahren und Normen für die organische Färbetechnik.

Prozessablauf: Vorbehandlung - Anodisierung - Reinigung - Ammoniakneutralisierung oder andere Verfahren - Reinigung - Färbung - Reinigung - Versiegelung - Trocknung.

Normen:

1) Die Konzentration für eine einfache Färbung: Helle Farben werden im Allgemeinen mit 0,1~1 g/L kontrolliert, während dunkle Farben 2~5 g/L und Schwarz über 10 g/L erfordern;

2) Temperatur der Farbstofflösung: Im Allgemeinen kontrolliert bei 50~70℃;

3) PH-Wert der Farbstofflösung: Der PH-Wert liegt zwischen 5 und 6;

4) Färbezeit: Normalerweise zwischen 5~15min.

4. Der Einfluss von Verunreinigungen in der Farbstofflösung beim organischen Färben und deren Kontrolle.

(1) Wirkung von Natriumsulfat: Natriumsulfat verlangsamt die Färbegeschwindigkeit; dieser Effekt nimmt mit der Zunahme der Schwefelgruppen in den Farbstoffionen zu, insbesondere bei Metallkomplexfarbstoffen.

(2) Wirkung von Natriumchlorid: Die Hauptursache für Lochfraß (weiße Flecken). Die Lochfraßbildung wird durch kathodischen Strom unterdrückt.

(3) Wirkung von Tensiden: Nicht-ionische Tenside haben keinen Einfluss auf die Färbung, aber kationische Tenside wie in schwarzem MLW verlangsamen die Färbung, daher sind ionische Tenside nicht geeignet, um dem Entfetter zugesetzt zu werden, da einige Anionen der Färbung nicht förderlich sind.

(4) Wirkung von dreiwertigen Aluminiumionen: Eine geringe Menge Al3+ hat keine Auswirkungen auf viele Farbstofflösungen, es sei denn, sie erreicht 500 bis 1000 ug/g, was zu Farbveränderungen führen kann, z. B. Blau wird rot usw.

(5) Wirkung von Schwermetallionen.

(6) Wirkung von Anionen.

(7) Auswirkungen von Bakterien auf die Färbung: Bakterien vermehren sich in der Färbelösung und lassen die Färbelösung schimmeln. An der Oberfläche der Färbelösung bilden sich zunächst kleine Bläschen. Wenn die Farbstofflösung stehen gelassen wird, ohne zu arbeiten, sammeln sich einige unlösliche Farbpartikel um die Blasen herum, was zu einer abnormalen Färbung führt.

Wenn die schimmelige Substanz mit bloßem Auge sichtbar ist, sollte sie entfernt und ein geeignetes Bakterizid, wie Dichlorphenol G4, in einer Konzentration von 0,05-0,10 g/l, aufgelöst in einer Ethanollösung, in den Tank gegeben werden.

Manchmal ist es notwendig, die Farbstofflösung abzulassen. Verwenden Sie zu diesem Zeitpunkt ein Bakterizid oder eine hypochlorige Säurelösung, um die Tankwand zu reinigen, und konfigurieren Sie dann neu.

(8) Auswirkung von unlöslichen Verunreinigungen auf die Färbung: Die Farbstofflösung trägt manchmal unweigerlich Ölflecken mit sich, die das Werkstück verunreinigen und die Färbung aufblühen lassen.

Zu diesem Zeitpunkt sollte ölabsorbierendes Papier verwendet werden, um es aufzusaugen und zu entfernen, oder es sollte eine kleine Menge eines nichtionischen Tensids hinzugefügt werden, um die Öltröpfchen zu dispergieren, damit sie sich nicht auf der Oberfläche der Farbstofflösung ansammeln.

5. Auflistung häufig verwendeter anorganischer Färbeverfahren, Schritte und Parameter (mindestens fünf Farben).

6. Schritte

Im Allgemeinen wird bei Raumtemperatur gearbeitet, meist in zwei Schritten: zuerst 5-10 Minuten in die erste Lösung eintauchen, dann abspülen und weitere 5-10 Minuten in die zweite Lösung eintauchen, um die gewünschte Farbe zu erhalten.

Gemeinsame Standards für anorganische Färbeverfahren.

FarbenKomponenten der Lösung: Konzentration/(g/L)Herstellung von gefärbten Salzen
Blau① [K4Fe(CN)6.3H2O]

② [FeCl3] oder [Fe2(SO4)2]
30~50
40~50
Eisenhexacyanoide (Preußisch Blau)
Schwarz① [CoAc2]
② [KMnO4]
50~100
15~25
Kobalt-Oxid
Gelb① [PbAc2.3H2O]
② [K2Cr2O7]
100~200
50~100
Bleichromat
Weiß① [PbAc2.3H2O]
② [Na2SO4]
10~50
10~50
Bleisulfat
Braun① [K3Fe(CN)6]
② [CuSO4.5H2O]
10~50
10~100
Kupfer-Ferrocyanid
Gold[NH4Fe(C2O4)2](Ph=4.8~5.3, 35~50oC, 2min)10 (Untiefe)
25 (tief)
 

7. Allgemeine Probleme und Lösungen beim Färben.

1) Die Farbe gilt nicht.

Lösung:

a) Ändern Sie das Pigment

b) Einstellen des PH-Wertes

c) Erhöhung der Schichtdicke

d) Rechtzeitig färben

e) Wählen Sie das richtige Pigment.

2) Einige Bereiche nehmen keine Farbe an oder die Farbe ist hell.

Lösung:

a) Verstärkung der Schutzmaßnahmen

b) Erhöhung der Pigmentkonzentration

c) Erhöhung der Schichtdicke

d) Werkstück einspannen, Position einstellen

e) Farbstofflösung wechseln

f) Verbesserung der Pigmentauflösung.

3) Die Oberfläche erscheint nach dem Färben weiß und neblig.

Lösung:

a) Wasserdampf entfernen

b) Einstellen der Konzentration der Fadinglösung

c) Verkürzung der Ausblendzeit.

4) Die Farbe blüht nach dem Färben auf.

Lösung:

a) Einstellung des PH-Wertes und Verbesserung der Reinigung

b) Verbesserung der Pigmentauflösung

c) Senken Sie die Temperatur der Farbstofflösung.

5) Nach dem Färben gibt es Flecken.

Lösung:

a) Spülen Sie die Oberfläche der Probe mit Wasser ab.

b) Filtern der Farbstofflösung

c) Legen Sie das Werkstück nach der Oxidation in einen Wassertank

d) Verstärkung des Schutzes.

6) Die Farbe verblasst leicht nach dem Färben.

Lösung:

a) PH-Wert erhöhen

b) Erhöhen Sie die Temperatur des Färbebads, verlängern Sie die Färbezeit, passen Sie den PH-Wert des Siegelbads an, verlängern Sie die Siegelzeit.

7) Die gefärbte Oberfläche kann leicht abgerieben werden.

Lösung:

a) Re-oxidieren

b) Temperatur der Farbstofflösung erhöhen

c) Erhöhung der Oxidationstemperatur.

8) Die Farbe ist nach dem Färben zu dunkel.

Lösung:

a) Verdünnen Sie die Farbstofflösung

b) Senken Sie die Temperatur

c) Verkürzen Sie die Zeit.

X. Versiegelung einer anodisierten Aluminiumoxidschicht

1. Versiegeln

Ein chemischer oder physikalischer Prozess, der an der oxidierten Schicht nach der Aluminiumanodisierung durchgeführt wird, um ihre Porosität und Adsorptionsfähigkeit zu verringern.

Zu den wichtigsten Prinzipien der Versiegelung gehören:

(1) Hydratationsreaktion; (2) anorganische Füllung; (3) organische Füllung.

2. Technik der thermischen Versiegelung

Die Technik der thermischen Versiegelung wird durch die Hydratationsreaktion von Aluminiumoxid erreicht, wobei amorphes Aluminiumoxid in ein hydratisiertes Aluminiumoxid umgewandelt wird, das als Böhmit oder Al2O3-H2O(AlOOH) bekannt ist.

Das Wesen des thermischen Versiegelungsmechanismus ist die Hydratationsreaktion, die oft als "hydratations-thermische Versiegelung" bezeichnet wird.

3. Die Rolle der Hydratationsreaktion

Es bewirkt eine Volumenvergrößerung von 30%, das vergrößerte Volumen füllt und versiegelt die Mikroporen des oxidierten Films und verbessert dadurch seine Verschmutzungs- und Korrosionsbeständigkeit bei gleichzeitiger Verringerung der Leitfähigkeit (Erhöhung der Impedanz) und Vergrößerung der Dielektrizitätskonstante.

4. Der Einfluss von Verunreinigungen im Wasser

1) Die Wirksamkeit der Versiegelung hängt wesentlich von der Wasserqualität und der PH-Kontrolle ab;

2) Häufige Verunreinigungen sind SiO2 und H2SiO3; 3) Gegenmaßnahmen: Ionenaustausch.

5. Vergleich der Parameter für die Versiegelung mit kochendem Wasser und die Versiegelung mit kaltem Wasser

1) Die Temperatur des kochenden Wassers Versiegelung: in der Regel über 95 Grad. Kaltversiegelung ist bei Raumtemperatur.

2) Der PH-Wert der Versiegelung mit kochendem Wasser: der optimale Bereich ist 5,5~6,5. Der Bereich für die Kaltversiegelung liegt ebenfalls bei 5,5 bis 6,5, wobei eine industrielle Kontrolle am besten bei 6 liegt.

3) Die Dauer der Versiegelung mit kochendem Wasser: hängt von der Schichtdicke, der Porengröße und den Anforderungen an die Versiegelungsqualität ab. Kalte Versiegelung in der Regel als 10 ~ 15 Minuten festgelegt.

XI. Inspektion und Einflußfaktoren

1. Beschreiben Sie kurz die gebräuchlichen Methoden zur Prüfung der Qualität von anodischen Oxidschichten und ihre Vorteile.

1) Erscheinungsbild und Farbunterschied:

Inspektionsmethoden: Visuelle und instrumentelle Erfassung.

Vor- und Nachteile: Die visuelle Prüfung ist einfach, aber sie wird leicht durch die Form und Größe der Probe und die Lichtintensität beeinflusst. Die instrumentelle Erfassung löst die Mängel der visuellen Prüfung und eignet sich für die Messung der Farbe des reflektierten Lichts.

2) Dicke der Oxidschicht:

Messmethoden:

a) Querschnittsdicke mikroskopische Messmethode: Schichtdicke größer als 5um, vertikal.

b) Spektralstrahlmikroskopische Messmethode: Schichtdicke größer als 5um, Brechungsindex der Oxidschicht 1,59~1,62.

c) Massenverlust-Methode: Schichtdicke weniger als 5 um, Auflösungsmethode, Oberflächendichte, Oxidschichtdichte (Schwefelsäure-Flüssigoxidation) vor und nach der Versiegelung 2,6 und 2,4 g/cm3.

d) Wirbelstromverfahren: Nicht geeignet für dünne Schichten.

3) Qualität der Versiegelung:

a) Prüfung der Fingerabdrücke.

b) Qualität der gefärbten Flecken nach der Säurebehandlung, nicht geeignet für Inhalte mit Cu über 2% und Si über 4%.

c) Experiment mit Phosphochromsäure.

4) Korrosionsbeständigkeit:

a) Salzsprühkorrosionstest.

b) SO2-Korrosionstest in feuchter Atmosphäre.

c) Machu-Korrosionstest.

d) Prüfung der Korrosion durch feuchte Hitze.

e) Test auf fallende Alkalikorrosion.

5) Chemische Stabilität:

 a) Prüfung der Säureresistenz.

b) Prüfung der Alkalibeständigkeit.

c) Prüfung der Mörtelbeständigkeit.

6) Witterungsbeständigkeit:

a) Prüfung der natürlichen Exposition.

b) Prüfung der künstlichen beschleunigten Bewitterung.

7) Härte:

a) Eindringhärte.

b) Bleistifthärte.

c) Mikrohärte.

8) Abriebfestigkeit:

a) Abriebfestigkeit, die mit einem Sandstrahlprüfgerät ermittelt wird.

b) Abriebfestigkeit, ermittelt mit einem Radverschleißprüfgerät.

c) Abriebfestigkeit, ermittelt mit einem Sandfallprüfgerät.

9) Adhäsion:

a) Rasterschnitt-Experiment.

b) Instrumentenversuch: Kratzmethode.

10) Mechanische Eigenschaften:

a) Stoßfestigkeit.

b) Biegewiderstand.

c) Ermüdungsleistung.

d) Bindungsstärke.

e) Widerstandsfähigkeit gegen Verformungsbrüche.

 f) Hitzeriss Widerstand.

11) Elektrische Isolierung: Methode der Durchschlagsspannung.

12) Reflektierte Leistung.

13) Andere:

a) Polymerisationsleistung der Beschichtung.

b) Beständigkeit gegen kochendes Wasser.

 c) Bearbeitbarkeit.

2. Faktoren, die die Abriebfestigkeit beeinflussen

Legierungszusammensetzung, Schichtdicke, Aushärtungsbedingungen von Hochpolymerbeschichtungen, Eloxalbedingungen und Versiegelungsbedingungen usw.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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