Kỹ thuật anodized hóa bề mặt Nhôm

Anode đã được biết đến như là một quy trình hiệu quả để tạo ra lớp phủ cứng và chịu mài mòn trên bề mặt kim loại nhôm (Al) và hợp kim của nó. Lớp phủ này có bề dày (8-80 micromet )

Quy trình Anode Nhôm:

B1: Chuẩn bị bể Anodized: Gồm Axit và các hóa chất

B2: Nhúng toàn bộ hoặc bộ phận nhôm gia công vào bề Anodized

B3: Cho dòng điện chạy qua bể Anodized, khi đó

  • Tấm nhôm trở thành cực dương
  • Bể hóa chất là cực âm

–  Xảy ra quá trình phản ứng hóa học là oxy hóa bề mặt của nhôm: >> Kết quả: Bề mặt nhôm sẽ được phủ 1 lớp oxy hóa siêu cứng

(* Để đạt được độ cứng khác nhau thì các thông số nhiệt độ và thời gian sẽ khác nhau)

B4: Nhuộm màu cho Anode nhôm

+) Sau 3 bước trên sản phẩm nhôm sẽ cứng và bền hơn, tuy nhiên chỉ có 2 màu: Đen và màu nhôm. Để sản phẩm có tính thẩm mỹ và nhiều màu sắc khác nhau thì cần quá trình Anode nhuộm màu nhôm bằng dung dịch thuốc nhuộm. Có hơn 30 màu sắc khác nhau để lựa chọn phối màu

 –  Để màu nhôm được bền vững và phân bố đều thực hiện bước niêm phong màu trong  nước nóng 93 độ C để hình thành nên các tinh thể nhôm oxit ngậm nước 

+) Hoặc có thể sử dụng công nghệ mạ điện hoặc công nghệ anodized lạnh tại đây các bể anodized với hóa chất đã được làm lạnh ở nhiệt độ -4oC để tạo màu cho bề mặt anode nhôm theo các màu sắc của kim loại như: Crom, đồng, thiếc, coban…

B5: Kiểm tra hàng hóa và đóng gói.

 

  Hiện nay, thế giới đang có xu hướng thay thế dần các hợp kim sắt thép thông thường bằng vật liệu nhôm vì những tính năng ưu việt của loại vật liệu này (nhẹ, bền ăn mòn và dễ tạo hình, v.v.). Ðặc biệt là trong công nghệ hàng không, tàu biển, ôtô,v.v…giúp giảm đáng kể khối lượng của phương tiện điều đó dẫn tới tiết kiệm được nhiên liệu,tăng công suất hoạt động và giảm thiểu các tác nhân ô nhiễm môi trường. Trong đó, ande hóa là một khâu quan trọng để xử lý các sản phẩm nhôm. Những năm gần đây, công nghệ anode hóa được đặc biệt quan tâm và phát triển mạnh mẽ ở khía cạnh công nghệ tạo ra những lớp phủ anode hóa có độ dày (>50 µm) và độ cứng khá cao (trên 3500MPa) khác với các lớp phủ anode hóa trước đây thường rất mỏng không có khả năng chịu mài mòn. Lớp phủ anốt hóa cứng: dày, chịu mài mòn tốt, có độ xốp nhất định nên có khả năng ngấm dầu bôi trơn được ứng dụng khá phổ biến trong các lĩnh vực kỹ thuật công nghiệp để tăng cường khả năng hoạt động cho những chi tiết chịu mài mòn bề mặt như pitông, xylanh, bánh răng của động cơ hơi nước, v.v…

PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM Các thông số công nghệ tối ưu được chọn theo giá trị độ cứng cao nhất; giá trị độ dày chỉ dùng để đánh giá mức độ phù hợp về độ dày của lớp phủ anốt hóa cứng theo tiêu chuẩn ASTM (độ dày lớp anốt hóa cứng dùng trong kỹ thuật phải lớn hơn 50 µm) và nhận xét quy luật ảnh hưởng của các thông số điện hóa đến lớp phủ. Các giá trị tối ưu đưa ra chỉ là những số liệu phù hợp nhất trong khoảng giá trị khảo sát (được thể hiện bằng số in đậm). Chọn vật liệu làm mẫu Mẫu anốt hóa được chọn đại diện cho một số các nhóm hợp kim tiêu biểu.

Cụ thể như sau: ♦ Nhôm sạch kỹ thuật 99,8% ♦ Hợp kim Al-Mg-Si (6061) đại diện cho nhóm hợp kim biến dạng không

hóa bền bằng nhiệt luyện. ♦ Hợp kim Al-Cu (Ðura) đại diện cho nhóm hợp kim biến dạng hóa bền bằng nhiệt, chứa pha thứ hai hóa bền.

 

 

3. KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT
3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ mol formic/oxalic Thí nghiệm được khảo sát dựa trên sự thay đổi tỷ lệ số mol của hai cấu tử trong hệ bằng cách giữ nguyên nồng độ axít oxalic và thay đổi nồng độ fomic, được ký hiệu từ C1(80-60) đến C5(80-140) tương ứng với nồng độ axít oxalic là 80g/l không đổi còn nồng độ axít formic thay đổi từ 60 đến 140 g/l. Các thí nghiệm đều được thực hiện ở mật độ dòng 6A/dm2 , nhiệt độ 300 C, thời gian 60 phút. 

 

Ta thấy rằng, độ dày lớp anốt hóa của các mẫu đều tăng theo chiều tăng tỷ lệ mol formic/oxalic vì khi nồng độ axít tăng, quá trình tạo màng sẽ xảy ra nhanh hơn, độ dày và độ cứng tăng. Tuy nhiên, đến một giá trị nồng độ nhất định do sự hoà tan của lớp màng xảy ra mạnh dẫn đến tăng kích thước lỗ xốp nên độ cứng giảm xuống; giá trị độ cứng của các mẫu đi qua một điểm cực đại. Mẫu (2x5x30) Gia công cơ Tẩy dầu bằng hỗn hợp Na3PO4+ NaSiO3 Rửa sạch bằng nước Rửa sạch bằng nước Hoạt hóa bằng hỗn hợp HNO3+H2SO4+H3PO 4 Rửa sạch bằng nước Anốt hóa 3.2.

Khảo sát sự thay đổi giá trị pH tại tỷ lệ mol axít formic/axít oxalic tối ưu Thay đổi đồng thời khối lượng axít oxalic và axít formic sao cho tỷ lệ mol không đổi theo hướng giảm giá trị pH của dung dịch. Giữ nguyên chế độ điện phân:6A/dm2 , 300 C, 60 phút. Kết quả khảo sát được trình bày ở bảng 3.2, cho thấy khi tăng lượng axít, không có lợi cho quá trình tạo màng của nhôm sạch và hệ hợp kim 6061. Tuy nhiên, đối với hợp kim Ðura thì quá trình có thuận lợi hơn một chút do hòa tan được phần lớn các pha thứ 2 nên có khả năng tạo lớp màng dày hơn nhưng giá trị độ cứng vẫn chưa cao.

Để lại comment của bạn

icon up top

Ngôn ngữ:

  • Tiếng Việt
  • English