آموزش آنادایز آلومینیوم

اکسید شدن فلزات، جزو اتفاقاتی است که مخصوصاً در حیطه صنعت هم می تواند مفید و کمک کننده باشد و هم مخرب و زیان آور.

در این مقاله به بررسی آنادایز، انواع و مزایای آن و نحوه انجام عملیات آنادایز می پردازیم.

آنادایز چیست؟
یکی از خصوصیات بارز و همیشگی اکثر فلزات که به آن تمایل شدید و بالا دارند، خاصیت اکسید شدن یا همان زنگ زدن فلزات است.

اکسید شدن فلزات باعث ایجاد لایه ای از اکسید فلز می شود که عموماً پایدار است و روی سطح فلز را می پوشاند.

وجود این لایه بر روی سطح فلز باعث می شود که مابقی قسمت های فلز از خوردگی بیشتر محفوظ بماند.

فلز آلومینیوم نیز از این قاعده مستثنا نیست و لایه غیر متخلخل اکسید آلومینیوم با فرمول Al2O3 بلافاصله بعد از بریده شدن سطح فلز بر روی آن تشکیل می شود.

این لایه خاصیت چسبندگی و محافظت کنندگی بالایی داشته و بسیار نازک است.

آنادایز کردن در واقع به عملیاتی گفته می شود که طی آن، ضخامت لایه اکسیدی پوششی را حتی به چندین هزار برابر لایه اصلی میرسانند تا خاصیت های مثبت آن چندین برابر شود.

تقویت ضخامت لایه اکسیدی فلز به دو طریق امکان پذیر است. در روش اول که به آن روش آندی یا آنادایزینگ هم گفته می شود، در شرایطی کنترل شده اکسید فلز متراکم را تشکیل می دهند و یا بعد از تشکیل شدن اکسید فلز، آن را طی عملیاتی غیرقابل نفوذ و متراکم می کنند.

در روش دوم که به روش شیمیایی معروف است، از طریق روش هایی مانند کروماته کردن، اکسید فلزی پایداری را روی سطح فلز ایجاد می کنند.

عملیات آنادایزینگ بر اساس استاندارد MIL-8625 به سه نوع طبقه بندی می شود:

عملیات آنادایزینگ با اسیدسولفوریک:
این روش یکی از رایج ترین روش های آنادایز کردن فلزات است.

لایه ای که توسط این روش روی فلزات ایجاد می شود برای استفاده جهت پایه رنگ بسیار مناسب است و جذب خوبی دارد.

ضخامت لایه ای که از طریق عملیات آنادایزینگ با اسیدسولفوریک بین 0٫01 تا 0٫001 اینچ است.

این نوع از عملیات آنادایزینگ نسبت به سایر روش ها از نظر انرژی و اقتصادی به صرفه بوده، قابلیت جذب رنگ بالایی دارد و نسبت به عملیات آنادایزینگ با اسید کرومیک، سخت تر است.

این نوع از آنادایزینگ در بدنه شیرهای هیدرولیک، تجهیزات سخت افزار مکانیکی، قطعات اپتیکی به منظور حذف انعکاس نور در این قطعات، قطعات کامپیوتر و الکترونیک و تجهیزات نظامی کاربرد دارد.

عملیات آنادایزینگ با اسید کرومیک:
این نوع عملیات، برای قطعات با تلورانس بسته، برای آبکاری و برای قطعات مونتاژی و جوشی مناسب است و برای ساخت اجزا قطعات هوافضا، اجزای ماشین هایی که دقت بالایی دارند و برای پایه رنگ کاربرد دارد.

عملیات آنادایزینگ سخت یا هارد آندش:
این نوع از آندش لایه اکسید آلومینیوم را بر روی سطح فلز ایجاد می کند و روش الکتروشیمیایی است.

از جمله ویژگی های این روش، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت الکتریکی، ضخامت بالاتر از 200 میکرون، و سختی و سایش بالاست.

از جمله موارد کاربرد قطعات آندش شده توسط عملیات آنادایزینگ سخت می توان به استفاده در صنایع خودرو و موتور، صنایع هوافضا و نظامی، الکترونیک و لوازم آشپزخانه، حوزه پزشکی، نساجی، شیمیائی، صنعت ساختمان سازی و صنایع دریایی و غیره اشاره کرد.

مراحل آنادایز آلومینیوم:
عملیات آندش طی چند مرحله بر روی سطوح آلومینیومی انجام می شود که مراحل اول برای آماده سازی قطعه و سپس خود فرآیند آنادایز و بعد از آن مراحلی برای پس از آندش است. این مراحل به شرح زیر هستند:

در مرحله اول سطح قطعه را با استفاده از مواد قلیایی و حلال های دیگر تمیز می کنند و تمامی چربی ها و آلودگی ها را پاک می کنند.

در وهله بعد، با استفاده از محلول سودا، سطح کار را لایه برداری می کنند که به این مرحله، اچ کاری نیز گفته می شود. ماحصل این مرحله، قطعه ای است که سطح ماتی دارد.

مرحله بعد، مرحله اصلی آندش کردن است. در این مرحله، جریان مستقیم برق از مایع الکترولیت می گذرد.

در این عملیات، آلومینیوم به عنوان آند عمل می کند و فلز دیگری که می تواند تیتانیوم، سرب یا استیل باشد، به عنوان کاتد عمل می کند. در این مرحله، لایه ای از اکسید فلز بر روی سطح فلز نقش می گیرد.

مرحله چهارم، مرحله الکتروکالرینگ یا همان رنگ زدن قطعه فلزی است. همانطور که گفته شد، بعد از اجرای آنادایزینگ روی سطح فلز، خاصیت رنگ پذیری و جذب رنگ در آن بالا میرود.

در طی این مرحله، توسط جریان الکتریسیته و با استفاده از نمک فلزات معدنی، سطح متخلخل لایه اکسید شده فلزات را رنگ آمیزی می کنند.

و اما مرحله آخر، به نام مرحله سیلینگ و آب بندی معروف است. سوراخ های لایه متخلخل را هیدراته و پر می کنند تا سطحی صاف و صیقلی به وجود بیاید.

قطعه آلومینیومی آنادایز شده به علت ضخیم تر شدن لایه اکسید آلومینیوم روی آن، بسیار مقاوم تر و پرکاربردتر است و می توان از آن در صنایع سنگین و قطعاتی که نیاز به تحمل فشار سایشی دارند استفاده کرد.

همچنین پس از رنگ آمیزی می توان آن را زیباتر نیز نمود. عملیات آنادایز باعث می شود که بتوان قطعه مورد نظر را حتی با آب گرم نیز شستشو داد و نگران خوردگی قطعه نبود.