فلزاتی مانند آلومینیوم، منیزیم، تیتانیوم و … به دلیل کیفیت مطلوبی که دارند، در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، هوافضا، الکترونیک و غیره مورد استفاده قرار گرفتهاند، اما این کاربردها استفاده از این فلزات را در محیطهای خاص با چالش روبرو خواهد کرد. بدونشک تابهحال زنگ آهن را دیدهاید. زنگ آهن در اصل، حاصل اکسیداسیون آهن در هنگام مجاورت با اکسیژن و رطوبت است. اکسیداسیون مخصوص آهن و فلزات آهنی نیست و در بسیاری از فلزات دیگر نیز رخ میدهد.
شرایط خاصی که باعث میشود این فلزات برخی از کیفیتهای خود را از دست بدهند؛ مانند: رطوبت بالا، دماهای بالا، وجود اسیدها و نمکها در محیطهای خدماتی و غیره … در چنین شرایطی، تکنیکهایی برای حفظ این فلزات ایجاد شده است. یکی از روشهای محافظت از این فلزات در برابر محیطهای کاری متخاصم آنودایز کردن است. آنودایز کرردن، به انعطاف پذیری بیشتر این فلزات کمک میکند که قیمت تعویض و نگهداری قطعات را کاهش میدهد. در این مقاله، تمام آنچه را که باید در مورد آنودایز کردن، اهداف، فواید، انواع فرآیند آنادایزینگ و کاربرد آن در صنعت هوافضا بدانید، مورد بحث قرار خواهیم داد.
قیمت مقاطع فولادی در سایت آهن رسان به صورت روزانه بهروز میشود. برای اطلاع از قیمت آهن امروز میتوانید با کارشناسان مجموعه آهن رسان در تماس باشید. برای ثبت سفارش با شماره درج شده در سایت تماس بگیرید.
آنودایز آهن چیست؟
در پاسخ به این سوال که آندایزینگ چیست، باید بگوییم آنودایز یا همان آنادایز آهن، یک فرآیند الکتروشیمیایی است که سطح فلز را به یک روکش اکسید آندی تزئینی، بادوام و مقاوم در برابر خوردگی تبدیل میکند. اگرچه سایر فلزات غیرآهنی مانند منیزیم و تیتانیوم نیز میتوانند آنودایز شوند، اما آلومینیوم بهترین گزینه برای این فرآیند است. ساختار اکسید آندی، که به طور کامل از اکسید آلومینیوم ساخته شده است، از بستر آلومینیوم میآید.
این اکسید آلومینیوم به جای اینکه روی سطح مانند رنگ یا آبکاری اعمال شود، کاملاً با بستر فلزی زیرین یکپارچه شده است و آن را در برابر خرد شدن و پوسته شدن مقاوم میکند. علاوه بر این، ساختار متخلخل به خوبی سازماندهی شده آن، روشهای بیشتری مانند رنگ آمیزی و آب بندی را امکانپذیر میکند. آلومینیوم با فرو بردن آن در حمام الکترولیت اسید و سپس عبور جریان الکتریکی از آن، آنودایز میشود.
مخزن آندایزینگ دارای یک کاتد است که در داخل آن نصب شده است. آلومینیوم به عنوان آند عمل میکند و باعث میشود یونهای اکسیژن از الکترولیت آزاد شده و با اتمهای آلومینیوم روی سطح جزء در حال آندایزاسیون ترکیب شوند. بنابراین، آندایزینگ افزایش یک پدیده طبیعی از طریق اکسیداسیون با دقت کنترل شده است.
در بسیاری از موارد این فرآیند میتواند روی قیمت ورق آلومینیوم تاثیر داشته باشد؛ امابااینحال وزن ورق هم در این قضیه تاثیرگذار است. با کلیک روی محاسبهگر وزن ورق میتوانید وزن ورق فولادی موردنظر را محاسبه کنید.
آیا آنادایز کردن آهن و استیل امکانپذیر است؟
آلومینیوم به طور ائدهآل برای آنودایز کردن مناسب است، اگرچه سایر فلزات غیر آهنی مانند منیزیم و تیتانیوم نیز میتوانند آنودایز شوند. برای اطلاع از قیمت ورق آلومینیوم میتوانید روی لینک مربوطه کلیک کنید.
ساختار اکسید آندی از زیرلایه آلومینیوم سرچشمه میگیرد و به طور کامل از اکسید آلومینیوم تشکیل شده است. این اکسید آلومینیوم مانند رنگ یا آبکاری روی سطح اعمال نمیشود، اما به طور کامل با بستر آلومینیومی زیرین یکپارچه شده است، بنابراین نمیتواند تراشه یا پوسته کند. دارای ساختار بسیار منظم و متخلخلی است که امکان انجام فرآیندهای ثانویه مانند رنگ آمیزی و آب بندی را فراهم میکند.
آنودایز کردن با غوطه ور کردن آلومینیوم در حمام الکترولیت اسید و عبور جریان الکتریکی از محیط انجام میشود. یک کاتد در داخل مخزن آندایزینگ نصب شده است. آلومینیوم به عنوان یک آند عمل میکند، به طوری که یونهای اکسیژن از الکترولیت آزاد میشوند تا با اتمهای آلومینیوم در سطح قطعه آنودایز شونده ترکیب شوند. بنابراین، آنودایز کردن یک ماده اکسیداسیون بسیار کنترل شده است که باعث افزایش یک پدیده طبیعی میشود.
آندایزینگ آهن به معنای ایجاد یک لایه پوششی روی آهن است که علاوه بر بالابردن مقاومت به خوردگی آن، به سطح زیبایی آهن هم کمک خواهد کرد. معمولا آندایز کردن آهن به این صورت انجام میشود:
- تمیز کردن و پیش تصفیه:در اولین اقدام باید سطح آهن را از هرگونه آلودگی پاک کرد و یا یک سطح تمیز کار را شروع کرد تا لایه اکسید حاصل از آنودایزینگ از چسبندگی لازم برخوردار باشد.
- تصفیه شیمیایی:پس از اینکه سطح آهن از تمام آلودگیهای ممکن تمیز شد، آن را در محلولی شیمیایی غوطهور میکنیم تا اکسیداسیونی کنترلشده را ایجاد کند. این محلول از هیدروکسید سدیم و نیترات تشکیل شده است.
- شستشو و خشک کردن: باید بعد از انجام دو مرحله بالا، فلز را بشوییم و خوب خشک کنیم.
- آببندی:اگر برای فلز موزدنظر، نیاز به افزایش مقاومت به خوردگی بیشتری باشد، لازم است مرحله آببندی را تکرار کنیم.
انجام آنادایز استیل، جزء فرآیندهایی است که کمتر اتفاق میافتد؛ به این دلیل که استیل از کروم تشکیل شده و همین لایه کروم از زنگزدگی استیل جلوگیری خواهد کرد. روشی که برای آنودایزکزدن فلز استفاده میکنیم؛ برای استیل هم به کارخواهیم برد بااین تفاوت که اکسید ایجاد شده در آنودایز استیل از مادهای به نام تیتانیوم ایجاد شده که این لایه اکسیدی نانوساختار است.
آندایزینگ برای چه مواردی استفاده میشود؟
آندایز کردن یک روش پرداخت کم هزینه و با کیفیت است. در نتیجه، به طور گسترده در تعدادی از برنامههای کاربردی در بخشهای متعدد استفاده میشود. کاربردهای آن به قدری متنوع است که به احتمال زیاد هر روز از یک جزء فلزی آنودایز شده استفاده میکنید.
- صنعت هوافضا
- صنعت خودرو
- صنعت معماری
- کالاهای مصرفی
- ساخت لوازم خانگی
آنادایز آلومینیوم چیست؟
متداولترین موادی که باید آنودایز شوند، آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم هستند. آلومینیوم به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا و در دسترس بودن نسبی آن، به طور گسترده در عملیات صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. عملکرد کلی آلومینیوم افزایش یافته و عمر مفید آن با آندایز کردن افزایش مییابد. پرداختهای آنودایز شده آلومینیوم را به یکی از معتبرترین و پرکاربردترین مواد امروزی در تولید هزاران محصول مصرفی، تجاری و صنعتی تبدیل کرده است.
آلومینیوم آنودایز شده معمولا برای کاربردهای زیر قابل استفاده است:
- قابل استفاده در یکی از بلندترین ساختمانهای جهان – برج ویلیس در شیکاگو، ایلینوی.
- نمای بیرونی، سقفها، دیوارهای پرده، سقف، کف، پله برقی، لابی و راه پله در آسمان خراشها و ساختمانهای تجاری در سراسر جهان جذاب، با حداقل تعمیر و نگهداری، بسیار بادوام را ارائه میدهد.
- انقلابی در ساخت سختافزار کامپیوتر، نمایشگاههای نمایشگاهی برای نمایشگاههای تجاری، ابزارهای علمی و مجموعهای از لوازم خانگی، محصولات مصرفی و مصالح ساختمانی در حال گسترش است.
- از نظر محیط زیست ایمن در نظر گرفته میشود و اثرات مضر کمی بر روی زمین، هوا یا آب ایجاد میکند.
آلومینیوم را میتوان با استفاده از مراحل زیر آنودایز کرد:
- تمیزکردن سطح آلومینیوم از هرگونه آلودگی: قبل از قرار دادن اجزای
- آنودایز کردن: بسته به روش آندایزینگ مورد استفاده، آلومینیوم در حمام اسید کرومیک یا اسید سولفوریک قرار میگیرد. این ماده باید در یک حمام الکترولیت اسید غوطه ور شود در حالی که جریان الکتریکی از آن عبور میکند تا لایه اکسید آندی تشکیل شود. پس از تکمیل فرآیند، میتوان آن را از حمام خارج کرد، تمیز کرد و خشک کرد.
- رنگ آمیزی: پس از آندایز کردن، میتوان قطعات را به هر رنگ دلخواه رنگ آمیزی کرد. روشهای مختلفی برای رنگ آمیزی آلومینیوم آنودایز شده وجود دارد. رنگآمیزی الکترولیتی شامل خیساندن آلومینیوم آنودایز شده در محلولی از نمکهای فلزات معدنی است. این حمام با اکسید شدن نمکهای فلزی در منافذ لایه اکسید آلومینیوم، جریان الکتریکی دریافت میکند.رنگهای طلایی، مشکی، شفاف، قهوهای، برنزی و نیکل رنگهای آنودایز شده رایج هستند.
- آب بندی: فلز در فرآیند آندایزینگ برای جلوگیری از خوردگی و نشت آب، باید به مرحله آب بندی برسد. سه روش برای آب بندی اکستروژن آلومینیوم آنودایز وجود دارد: آب بندی سرد، آب بندی گرم یا مخلوطی از هر دو. آب بندی فلز از خراشیدگی یا لکه شدن سطح جلوگیری میکند.
آنودایز سخت چیست؟
یکی از انواع آنودایز، آنودایز سخت یا نوع سوم است که به عنوان آنادایز مهندسی شناخته میشود. این نوع با آنادایز معمولی یک تفاوت دارد و آن این است که هر دو روش از آنادایزینگ در حمام الکترولیت انجام شده و به ایجاد پوششی اکسیدی منجر میشوند. با این تفاوت که آنادایز سخت درحمامی اسیدی و در دمایی نزدیک به صفر انجام میشود. همچنین مقدار چگالی جریان مورد نیاز در آنودایز سخت، بیشتر است.
آنودایز سخت به عنوان حمام اسید سولفوریک ایجاد میشود، اما منجر به یک پوشش آند سطحی بسیار ضخیمتر از آنودایز اسید سولفوریک سنتی میشود.
آندایزینگ آلومینیوم نوع III یا همان سخت، برای بهبود خواص حرارتی و دیالکتیکی محصولات آلومینیومی تصفیه شده و مقاومت در برابر سایش و خوردگی آنها استفاده میشود. علاوه بر این، با آندایزینگ نوع III، ظرفیت نگهداری روان کنندهها و پوششهای PTFE (مانند Sanford HardlubeTM) نیز بهبود مییابد. ضخامت لایه اکسیدی موجود بر روی سطوح آلومینیومی از طریق آندایز کردن پوشش سخت افزایش مییابد. با آندایزینگ نوع III، ضخامت لایههای اکسید طبیعی، معمولاً ۲ تا ۳ نانومتر، میتواند تا ۵۰ متر* (۰.۰۰۲ اینچ) یا حتی بالاتر از آن افزایش یابد.
* میکرومتر = میکرومتر (۱۰۰۰ برابر طول یک نانومتر).
مزایا و معایب آنادایزینگ
آنادایزینگ کردن میتواند مزایای زیادی به همراه داشته باشد:
- مقاومت فلز را افزایش میدهد.
- میزان چسبندگی رنگ ها را زیاد میکند.
- فلز را برای آبکاری آماده میکند.
- زیبایی فلز را افزایش میدهد.
- به عنوان عایق الکتریکی عمل میکند.
- قابلیت انتشار حرارت و تابش را افزایش میدهد.
- مقاومت فلز را در برابر سایش افزایش میدهد.
مزایای آنودایز کردن به صورت کلی
وقتی میزان مقاومت یک فلز مثل آلومینیوم برای انجام کاری که میخواهیم انجام دهیم کم است، از روش آنادایز کردن استفاده میشود تا میزان مقاومت فلز افزایش یابد. از دیگر مزایای این روش میتوان به موارد زیر اشاره داشت:
ماندگاری بیشتر
اکثر اقلام آنودایز شده دارای طول عمر فوق العاده طولانی هستند و به دلیل صرفه جویی در هزینههای نگهداری و عملیاتی مزایای مالی قابل توجهی را ارائه میدهند. برای اتصال کامل و چسبندگی بیرقیب، آنودایز یک پوشش واکنشی است که با فلز زیرین ادغام میشود.
حفظ رنگ
اکثر اقلام آنودایز شده دارای طول عمر فوق العاده طولانی هستند و به دلیل صرفه جویی در هزینههای نگهداری و عملیاتی مزایای مالی قابل توجهی را ارائه میدهند. برای اتصال کامل و چسبندگی بیرقیب، آنودایز یک پوشش واکنشی است که با فلز زیرین ادغام میشود.
تعمیر و نگهداری ساده
به ندرت هیچ اسکار یا سایش ناشی از ساخت، جابجایی، نصب، تمیز کردن معمولی کثیفی سطوح یا استفاده وجود دارد. یک سطح آنودایز شده معمولاً ممکن است با آب و صابون ملایم تمیز شود یا برای بازگرداندن ظاهر اولیه خود شستشو شود. برای رسوبات سختتر، میتوانید از پاک کنندههای ساینده ملایم استفاده کنید.
زیبایی شناسی
آنودایز کردن تناقضات رنگ را کاهش میدهد یا به طور کامل حذف میکند و در عین حال طیف گستردهای از گزینههای براق و رنگ را ارائه میدهد. علاوه بر این، آنودایز کردن، بر خلاف سایر روکشها، آلومینیوم را قادر میسازد تا ظاهر فلزی خود را حفظ کند.
ایمنی و بهداشت
آنودایز کردن یک تکنیک بیضرر است که هیچ اثر منفی بر سلامتی ندارد. پرداختهای آنودایز غیر سمی، از نظر شیمیایی پایدار هستند، تجزیه نمیشوند و میتوانند حرارت را تا نقطه ذوب آلومینیوم (۱۲۲۱ درجه فارنهایت) تحمل کنند.
فرآیند آنودایز کردن خطرناک نیست و هیچ محصول جانبی سمی یا خطرناکی ندارد؛ زیرا واکنش اکسیدی موجود را تقویت میکند.
معایب آنودایز کردن
- فقط گریدهای خاصی از آلومینیوم برای این تکنیک مناسب هستند.
- فولاد ضد زنگ که در برابر ملات، نمک، کلر و محیطهای دریایی مقاوم است را نمیتوان با این محصول استفاده کرد.
- این فرآیند از فلز پایه استخراج میشود و امکان تغییر رنگ را فراهم میکند.
- در فلزات با عیار پایین، هیچ تطابقی بین دستهها قابل دستیابی نیست، و ایجاد ثبات بین دستهها نسبت به فلزات با عیار بالا که تطابق ۹۵% امکانپذیر است، دشوارتر میشود.
- گرانترین گزینه برای مقادیر کم (به یک آلیاژ با درجه بالاتر علاوه بر هزینههای نصب بالا نیاز دارد).
بعد از تماس با کارشناسان آهن رسان و ثبت سفارش محصول موردنظر، پیش فاکتور را از کارشناسان ما دریافت کرده و پرداخت میکنید و در مرحله بعدی، مجوز بارگیری پس از کنترل کیفیت محصولات برای شما ارسال خواهد شد. بعد از پرداخت هزینههای حملونقل در بهترین زمان ممکن، این محصول به دست شما خواهد رسید. مجموعه آهن رسان خوشبختانه شرایط خرید آهن آلات با چک را برای بسیاری از مهندسان، معماران و خریداران عادی فراهم کرده تا بتوانند بدون هیچ دغدغهای خرید داشته باشند.
جمعبندی
هدف اصلی آنودایز کردن فلزات، بهبود خواص در فلزی است که آنودایز شده است، این خواص عبارتند از: مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی، روانکاری سطح، اتلاف حرارت، خواص دی الکتریک (غیر رسانا)، چسبندگی و زیبایی. این ویژگیها برای مشاغلی که از این فلزات (آلومینیوم و آلیاژهای آن) در خدمات استفاده میکنند، بسیار مهم است تا صدها هزار دلار در هزینههای تعمیر و نگهداری و تعویض قطعات صرفه جویی کنند.
اگر کسب و کار شما نیاز به قطعات آلومینیومی کاربردی دارد که با خوردگی یا فرسودگی مواجه میشوند، مانند قطعات هواپیما یا کالاهای مصرفی، باید این فرآیند را انجام دهید. امیدواریم در این مقاله به سوالات شما در این باره پاسخ داده باشیم، برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه میتوانید سوالات و نظرات خود را انتهای همین مقاله با ما در میان بگذارید.
سوالات متداول
- آنادایز چیست؟
آنادایز کردن یک فرآیند شیمیایی است که باعث میشود فلز موردنظر، دوام و استحکام بالا و در عین حال مقاومت بخ خوردگی خوبی داشته باشد.
- آنادایز کردن چه مزیتهایی دارد؟
این روش علاوه بر ماندگاری بیشتر، باعث حفظ رنگ و حتی زیباشدن فلز خواهد شد.
- برای چه کاربردهایی میتوان از روش آنادایز استفاده کرد؟
در صنعت خودروسازی، لوازم خانگی و حتی هوافضا میتوان از این روش استفاده کرد.
- آنودایز کردن چه معایبی دارد؟
هزینه بالای این فرآیند و اینکه برای تمامی گریدهای آلومینیوم گزینه خوبی نیست از معایب آن هستند.
- آیا آهن و استیل هم میتوان آنادایز کرد؟
بله به غیر از آلومینیوم، آهن و استیل هم میتوان آنادایز کرد.
