اگر یک نگاه عمیق تر به اطرافتان بیندازید خواهید دید وسایل زیادی دارید که از جنس آلومینیوم هستند. استفاده و کاربرد زیاد این فلز، نشان از خواص آن دارد. امروزه روش هایی وجود دارد که زیبایی و خواص وسایل آلومینیومی را افزایش می دهند که یکی از آن ها، آندایز کردن نام دارد. به خاطر اهمیت این موضوع می خواهیم مراحل آندایز کردن آلومینیوم را در این مقاله بررسی کنیم.
Anodizing چیست و چه کاربردی دارد؟
آندایز کردن یا Anodizing که به معنای آبکاری است به فرآیندی گفته می شود که طی آن یک لایه نازک اکسید، روی آلومینیوم قرار می گیرد. بیشتر فلزات در اثر مجاورت با اکسیژن موجود در هوا واکنش شیمیایی می دهند و در اصطلاح اکسید می شوند. فلز آلومینیوم نیز جزء این فلزات است. وقتی که ما یک لایه اکسید بر روی این فلز قرار می دهیم مقاومت آن را بالا می بریم در نتیجه می توانیم با خیال راحت از آن در موارد مختلف استفاده نماییم بدون آن که استحکام و مقاومت خود را از دست بدهد.
2 روش رایج آندایز کردن فلزات کدام است؟
برای آندایز کردن فلزات مختلف رایج است که از 2 روش استفاده بشود که عبارتند از:
- روش الکتروشیمیایی یا آندی: به وسیله این روش اکسید فلز طبق شرایط کنترل شده ای تشکیل می شود و همچنین متراکم و غیر قابل نفوذ می شود مثل آندایز کردن آلومینیوم.
- روش شیمیایی: در این روش به خاطر جذب فلز یا اکسید فلزی که بر روی سطح ایجاد می شود، یک لایه پایدار و مقاوم بر روی سطح فلز به وجود خواهد آمد مثل کروماته کردن.
آندایز کردن آلومینیوم چه مراحلی دارد؟
همانطور که می دانید فلز پر کاربرد آلومینیوم طی مراحل و فرآیند های مختلفی آندایز می شود. در ادامه مراحل مهم فرآیند آندایز کردن آلومینیوم را به صورت خلاصه می آوریم.
1- پرداخت کاری مکانیکی
برای آبکاری آلومینیوم ابتدا قطعه مورد نظر را به شکل دلخواه در می آورند. برای آن که لایه اکسید آلومینیوم بعدا در اثر چکش خوردن، آسیب نبیند، هر گونه تغییری که می خواهید در ظاهر این قطعه ایجاد کنید باید قبل از آندایزینگ انجام دهید.
2- تمیزکاری قطعه
قطعه آلومینیومی مورد نظر باید به خوبی تمیز شود تا هر گونه آلودگی و چربی روی سطح آن نباشد. برای این کار از حلال ها و محلول های قلیایی استفاده می شود. در صورتی که این مرحله به خوبی انجام نشود آندایزینگ فایده ای نخواهد داشت و فلز خیلی زود دچار خوردگی می شود. همچنین دوده هایی که بر روی سطح آلومینیوم قرار گرفته است باید به کمک اسید نیتریک به خوبی از بین برود در غیر این صورت عمل آندایزینگ بی اثر خواهد بود.
3- صیقل کاری
بعد از آن که سطح فلز به خوبی تمیز شد، حالا نوبت آن است که سطح آن به وسیله روش های الکتروشیمیایی به خوبی صیقلی و صاف شود. در صورتی که سطح فلز تماس بیشتری با هوا و الکترولیت داشته باشد، لایه اکسید آلومینیوم می تواند به صورت یکنواخت بر روی آن قرار بگیرد و ناهموار نشود.
4- آندایز کردن
بعد از آن که مراحل قبل را به خوبی انجام دادید اکنون نوبت به آندایز کردن قطعه مورد نظر است. در این مرحله یک لایه اکسید آلومینیوم با ضخامت بالا روی قطعه آلومینیومی ایجاد می شود و مقاومت آن را در برابر خوردگی تا چندیدن برابر افزایش خواهد داد.
5- رنگ کردن
بعد از آن که قطعه آلومینیومی مورد نظر آندایز شد، خیلی سریع باید با لایه ای از رنگ پوشیده شود. این مرحله با سه روش انجام می شود:
- در یک روش از رنگدانه های غیر آلی استفاده شده و سطح فلز رنگ می شود. در این صورت پیگمنت های رنگ غیر آلی با نمک واکنش می دهند و بر روی سطح اکسید آلومینیوم رسوب می کنند. این رسوب ها حفره هایی که بر روی سطح فلز وجود دارد را پر می کنند و مانع ورود مواد خورنده به آن می شوند.
- در روش دوم برای رنگ کردن سطح اکسید شده آلومینیوم از رنگدانه های نمک های آلی استفاده می شود. در این روش قطعه آلومینیومی را در حمام سرد حاوی درصد کمی اسید اگزالیک قرار می دهند تا به این وسیله کمپلکس پیگمنت های آلی با آن واکنش بدهند و در حفره های اکسید آلومینیوم رسوب نمایند.
- روش دیگری برای رنگ کردن این قطعه آلومینیومی وجود دارد که رواج زیادی ندارد. در این روش در حین عملیات اکسید کردن فلز، لایه اکسید شده نیز خود به خود رنگ می شود. اشکال این روش این است که همه حفره ها به خوبی با رنگ پر نخواهند شد در نتیجه احتمال جذب مواد خورنده وجود دارد.
7- آب بندی یا سیل کاری
بعد از رنگ آمیزی قطعه، نیاز است آن را آب کاری کنیم تا هم رنگ آن تثبیت شود و هم اگر هنوز احتمال خوردگی وجود دارد، کاملا از بین برود. روش های مختلفی برای آب بندی قطعه آلومینیومی وجود دارد که یکی از آن ها استفاده از آب جوش 98 درجه می باشد به این صورت که قطعات آلومینیوم آندایز شده به مدت 20 تا 50 دقیقه در آب جوش قرار داده می شوند تا حفره های آن با اکسید آلومینیوم هیدارته پر بشوند. در این روش از محلول نمک های فلزی نیز استفاده می شود.
8- خشک کردن قطعه آلومینیومی
بعد از اتمام کار آندایز کردن، باید به سرعت قطعه آلومینیومی با روش الکتروشیمیایی خشک بشود. این کار باید با دقت زیاد و در حرارت پایین انجام شود تا رنگ و لایه اکسید آلومینیوم دچار ترک خوردگی نشود.
بعد از انجام تمامی این 8 مرحله، اکنون قطعه آلومینیومی مورد نظر برای قرار گرفتن در هر شرایط آب و هوایی آماده است.
آندایز کردن آلومینیوم چه مزایایی دارد؟
همانطور که در بالا اشاره کردیم آندایز کردن آلومینیوم مزایای زیادی دارد. در ادامه به برخی از آن ها اشاره می کنیم:
- افزایش مقاومت فلز در برابر خوردگی
- افزایش قدرت چسبندگی رنگ ها
- افزایش زیبایی ظاهری قطعه آلومینیومی
- عایق بندی بیشتر آن
- افزایش یافتن قابلیت تابش و انتشار حرارت
- افزایش یافتن مقاومت سایشی
- کنترل و ردیابی درزهای سطحی
- …
در این مقاله مراحل آندایز کردن آلومینیوم و مزایای آن را برشمردیم. اکنون می دانید که به چه دلیل این کار انجام می شود و دلیل آن فقط به جنبه های ظاهری محدود نمی شود.