اصول آنودایز  (Anodizing)

با توجه به نیازهای صنعت آبكاری و تنوع نداشتن رنگ در كرماته ها و نبودن آندایز رنگی گالوانیزه در بازار و نداشتن یك نواختی در رنگ های موجود و مناسب نبودن مقاومت به خوردگی این نمونه ها ما را برآن داشت كه طرح و تحقیقاتی در همین راستا انجام دهیم كه در ابتدا نمونه های موجود در صنعت بررسی شد وبا توجه به كمبودهایی كه داشتند، این طرح ، طراحی و تحقیقات مربوطه انجام گردید.

این طرح برخلاف موارد موجود در صنعت كه در محلول های اسیدی انجام می شود در محلول های بازی طراحی گردید كه این مورد ضمن آسان شدن كار در محافظت وسایل كار نیز تاثیر گذار می باشد كه برای تنظیم pH از هیدروكسید سدیم استفاده گردید و برای ایجاد كمپلكس های مورد نیاز از سیانور سدیم، تیوسولفات آمونیم به كار برده شد وبرای تامین یون كرمات كرماته از دی كرومات پتاسیم استفاده گردید و برای نشستن تركیبات كرماته و آندایز از روش الكتروشیمیایی و آند قرار دادن نمونه استفاده گردید كه نمونه های به دست آمده به رنگ های آبی ، قهوه ای ، بنفش، سبز و برنزی به دست آمد كه این نمونه ها دارای یكنواختی مناسب به همراه شدت رنگ كافی جهت نمایان بودن رنگ نیز دارا می باشد و مقاومت به خوردگی آن ها نیز از نظر كمی بهتر از نمونه های موجود در صنعت می باشد.

اصول آندایزینگ

بسیاری از فلزات به اکسید شدن تمایل دارند و لایه نسبتاً پایداری از اکسید روی آنها تشکیل می شود. در شرایط معین این لایه اکسید محافظت کننده است و از خوردگی سطح فلز جلوگیری می کند. این پدیده همان رویین شدن است که ممکن است بر اثر عوامل مختلف مانند اکسیژن اکسید فلزی، محصول حاصل از خوردگی فلز و مواد آلی جذب شده روی سطح به وجود آید. رویین شدن باعث ایجاد لایه ای محافظ در زمان معین می شود، از این خاصیت برای حفاظت سطح فلزات در مقابل خوردگی یا به منظور زیر استفاده می شود.

آبکاری آندی:

در مفهوم کلی (آبکاری آندی) (Anoodizing) فرایند تبدیل سطح فلز به لایه اکسیدی است.

دلایل آند کاری به شرح زیر خلاصه شده است.

1- افزایش مقاومت به خوردگی: پوشش یکپارچه اکسید در مقابل خوردگی های محیطی و آب نمک به خوبی مقاومت می کند. پوشش آندی به عنوان سدی در مقابل عوامل خورنده عمل کرده و به این ترتیب فلز زیرین را محافظت می کند. برای اینکه مقاومت خوردگی مطلوبی تأیین شود بعد از آند کاری پوشش آندی از طریق عملیات در آب داغ کمی اسیدی شده، آب یون گیری شده جوشان، محلول دی کرومات داغ یا محلول استات نیکل آبند می گردد.

2- بهبود ظاهر: همپوششی های آندی براق بوده و مقاومت سایشی نسبتاً خوبی دارند. از این جهت معمولاً آندکاری عملیات پایانی خواهد بود. درجه درخشندگی پوشش های آندی به شرایط سطحی فلز یا به قبل از آندکاری بستگی دارد. حکاکی مات کننده درخشندگی را کاهش می دهد. بر عکس حکاکی روشن شفاف کردن شیمیایی یا الکترولیتی و جلا دهی، درخشندگی پوشش را افزایش می دهد. بیشتر پوشش هایی که در کاربردهای معماری استفاده می شوند از نوع آندی هستند.

3- افزایش مقاومت سایش: در فرایندهای آندکاری سخت پوشش هایی با ضخامت m25 تا بیش ازm 10 تولید می شود. با توجه به اینکه اکسیدها ذاتاً سختی بالایی دارند این ضخامت ها برای مواردی که مقاومت سایش لازم است نظیر کاربردهای چرخشی کافی است. فیلم های آندی سخت تر از فلز زیرین هستند. ولی پوشش هایی که در بعضی حمام های اسید سولفوریک یا اسید کرومیک ایجاد می شوند به علت نازک و نرم بودن برای کاربردهای سایشی مناسب نیستند.

4- افزایش چسبندگی رنگ: پوشش های آندی که محکم به فلز پایه می چسبند برای بیشتر سیستم های رنگ کاری سطح فعالی به وجود می آورند. فیلم آندی تولید شده در حمام های اسید سولفوریکی بیرنگ بوده و پایه خوبی برای تمام کاری دقیق است.

5- افزایش پیوند چسبندگی: لایه آندی نازک تولید شده در اسید فسفریک یا اسید کرومیک استحکام چسبندگی و دوام را افزایش می دهد. این پوشش ها به طور وسیع در اسکلت هواپیماهای مدرن به کار می روند.

6- افزایش روانکاری: پرداخت دستی یا پرداخت داخلی (Honing) سطح آندکاری سخت تا درجه صافی بالا، همراه با پوشش های تترافلوئورتیلن، روانکاری کاملی را ارائه می دهد.

7- ایجاد رنگ های تزیینی: پوشش های آندی رنگی با روش های مختلفی ایجاد می شوند. رنگدانه های آلی می توانند در حفره های پوشش جذب شده و طیف کاملی از سطوح ((تمام- شده)) رنگی را به وجود می آورند. بعضی رنگدانه های معدنی فقط داخل حفره ها رسوب کرده و به این ترتیب می توانند دامنه رنگ محدودی ایجاد کنند. در کاربرد هنر معماری با توجه به ترکیب آلیاژ پایه، آندکاری برای ایجاد رنگ های خاکی پایدار به کار می رود. رنگین کردن الکترولیتی فرایندی دو مرحله ای است: مرحله اول شامل آندکاری و مرحله بعدی رسوب الکتریکی رنگ دانه های فلزی در حفره های پوشش است.

8- تأمین عایق الکتریکی: اکسیدها عموماً دی الکتریک هستند. ولتاژ شکست فیلم های آندی بر حسب نوع آلیاژ و ماهیت و ضخامت پوشش از چند ولت تا چند هزار ولت متغیر می کند.

9- امکان آبکاری بعدی: طبیعت متخلخل بودن بعضی فیلم های آندی آبکاری الکتریکی را بهبود می بخشند. معمولاً برای آندکاری قبل از آبکاری از حمام اسید فسفریک استفاده می شود.

10- کشف ترک های مویی: از محلول آندکاری اسید کرومیک می توان برای بررسی و ظاهر کردن ترک های ریز سطحی استفاده کرد. وقتی که قطعه ترک دار از حمام آندکاری خارج شد بعد از شست وشو و خشک کردن، اسید کرومیک حبس شده در ترک های مویی به بیرون تراوش کرده و پوشش آندی را در مجاور ترک ها رنگی می کند.

11- افزایش قدرت تشعشع

12- امکان استفاده از امولسیون های لیتوگرافی و فوتو گرافی را مهیا می سازد. خلل و فرج فیلم های آندی به عنوان وسیله مکانیکی برای نگهداری امولسیون عمل می کنند.

اکسیداسیون آندی روی:

فلز روی و آلیاژ آن به خوبی و نظیر پوششهای روی آبکاری شده می تواند در محلولهای هیدروکسید سدیم یا دی کرومات پتاسیم آندکاری می شود..

اکسیداسیون آندی در محلول gr/c20 NOOH دمای 40- .c45 چگالی ، A/dm2 12-6 به مدت 7 – 8 دقیقاً برای آلیاژهای روی حاوی 4% آلومینیوم و به مدت 4.-60 دقیقه، برای آلیاژهای با 5/7% Ac و 5/2%Cu انجام می شود. جنس کاتدها از سرب است و نسبت مساحت کاتد به آند 1 : 2 است قدرت پرتاب الکترونیک موقعی که مقدار NaOH به gr/c 60 – 30 برسد بهبود می یابد. مدت بهینه فرایند در چنین محلولهایی در دمای 20 درجه سانتیگراد، 12-15 دقیقه است و رنگ وشش حاصل سیاه است. مدت عملیات در محلول دی کرومات پتاسیم 60 g/l در دمای 15-20 درجه سانتیگراد و چگالی جریان 5 A/dm2 و 15 دقیقه است.

پوششهای فلز روی بر روی فولاددر محلولی با ترکیب شیمیایی زیر آندکاری می شود.

دی کرومات پتاسیم 150 -250 gr/lit

اسید بریک 40-20 gr/lit

اسید سولفوریک 7-4 gr/lit

در دمای 15 تا 30 درجه و چگالی جریانهای A/dm2 2/0 – 1/0 است. (پوششهای بدست آمده سبز رنگ است)

كاربردهای فولادگالوانیزه آندایز-كروماته رنگی:

1-با ایجاد رنگ زیبا باعث كاهش هزینه های رنگ كاری بعدی می شود.

2-مشخص كردن محل نشت آب و روغن در قطعاتی كه این فرایند برروی آنها انجام شده است.

3-استفاده در صنایع ساختمانی: سقف وبدنه انبارها كارگاهها نمای داخلی و خارجی پانلهاو…

4-صنایع نفت ومخازن نگهداری ولوله های انتقال آب وروغن

5-صنایع فلزی : كابینت تجهیزات اداری پارتیشن مجاری هوا ودودكش و..

6-صنعت حمل ونقل : ساخت كانتینر سردخانه ها وقطعات خودرو واجزای داخلی آنهاو…

منبع:mtifarhood.mihanblog.com