پاورپوینت آندایزینگ پروسه ای (pptx) 9 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 9 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
بنام خدا
مقدمه
آندایزینگ پروسه ای الکتریکی می باشد که درآن آلومینیوم اکسترود شده به روش الکتریکی به آند متصل شده و کاتد را از میله های یکنواخت آلومینیوم درنظر می گیریم. رایج ترین الکترولیت مصرفی برای آندایز ساختمانی (architectural anodizing)، اسید سولفوریک بوده و غلظت آن 200-160 گرم بر لیتر، درجه حرارت کاری معمولاً 22-18 درجه سانتیگراد ودانسیته جریان بهینه برای عملیات 1.8-1.4 آمپر بر دسی متر مربع می باشد. برای جلوگیری از افزایش بیش از حد درجه حرارت در پروسه آندایز، سرد کردن و تلاطم الکترولیت ضروری است.
1
شماتيکي از پوشش آندايز روي سطح قطعه آلومينيومي
اکسید آندی با سرعتی حدود 1 میکرون درهر 3-2 دقیقه رشد می کند. برای ایجاد لایه آندایزی در حدود 20میکرون، حدود 40دقیقه زمان نیاز است.
واکنش آندی:
2 Al (metal) + 3H2O→Al2O3 (oxide coating) + 6H+ + 6e-
آلومنیوم با آب واکنش داده و پوشش اکسید آندی ایجاد می کند.
واکنش کاتدی:
پروسه احیاء در سطح کاتد بصورت زیر رخ می دهد:
6H+ +6e- →3H2 (gas)
گاز هیدروژن در کاتد آزاد شده و بصورت حبابهایی در طول پروسه آندایز دیده می شود.
با جمع 2 واکنش بالا، واکنش زیر بدست می آید:
2 Al (metal) + 3H2O > Al2O3 (oxide coating) + 3H2 (gas)
فلز آلومینیوم اکسید(آندایز) شده و گاز هیدروژن در کاتد آزاد می شود.
2
آندایز اسید اکسالیک در سال 1923 در ژاپن ثبت گردید و بعدها بطور گسترده در آلمان خصوصاً برای کاربردهای معماری مورد استفاده قرار گرفت. در دهه های 1960 و 1970 قطعات آلومینیومی اکسترود و آندایز شده، موادی بسیار متداول در صنایع ساخت و ساز و معماری بودند ، ولی به تدریج با قطعات پلاستیکی ارزانتر و پوشش های پودری جایگزین شدند. فرایند اسید فسفریک جدیدترین پیشرفت صورت گرفته در حوزه آندایزینگ می باشد، ولی اغلب به عنوان فرایند آماده سازی برای چسب ها و رنگ های آلی بکار برده می شود .
تاریخچه آندایز
در سال 1923 برای اولین بار از روش آندایز در مقیاس صنعتی و برای حفظت از قطعات دورالومینی(آلیاژ آلومینیومی رسوب سختی شونده) هواپیمای دریایی در مقابل خوردگی استفاده گردید. این فرایند آندایزینگ بر پایه اسید کرومیک، روش بنگو-استوارت((Bengough-Stuart) نامیده شد و مستندات آن در مشخصات دفاعی انگلیس(DEF (STAN 03-24/3 ثبت گردید. امروزه این روش با اندکی تغییرات هنوز استفاده می شود. خیلی زود مدل های تغییر یافته این فرایند معرفی شدند. اولین فرایند آندایز اسید سولفوریکی توسط گاور و برایان(Gower and (O'Brien در سال 1927 معرفی گردید. اسید سولفوریک خیلی زود به متداولترین الکترولیت آندایز بدل گردید.
3
پارامترهای موثر بر پروسه آندایز
1-دانسیته جریان
2-ولتاژ
3-غلظت الکتروليت
4-غلظت آلومينيوم حمام
5-تلاطم/درجه حرارت
4
نمودارکيفيت پوشش اکسيدي بصورت تابعي از دانسيته جريان
دانسیته جریان
دانسیته جریان در کیفیت پوشش اکسیدی تأثیر می گذارد. همانطورکه در شکل 3 نشان داده شده است، کیفیت لایه اکسیدی در حالتی که دانسیته جریان 1.8-1.4 آمپر بر دسی متر مربع است، بهینه می باشد(در یک الکترولیت قراردادی). اگر شدت جریات خیلی پائین باشد، زمان طولانی تری برای آندایز نیاز است و حمله الکترولیت به لایه اکسیدی بیشتر شده و تخلخل سطح اکسید افزایش یافته، کیفیت آن کاهش می یابد.
-ولتاژ
دانسيته جريان معمولاً در طول مرحله آندايز ثابت نگه داشته مي شود و ولتاژ و به تبع آن مقاومت الکتريکي به دليل تغيير درجه حرارت و افزايش ضخامت اکسيد، تغيير مي کند. در آندايز اسيد سولفوريک نرمال، ولتاژ 18-14 ولت است.
5
غلظت الکتروليت
غلظت اسيد سولفوريک معمولاً 200-160 گرم بر ليتر است. اين مقداري بهينه و متناسب با رسانايي الکتريکي حمام و حمله الکتروليت به پوشش اکسيدي مي باشد. مقادير اندکي از اسيد اکساليک نيزاغلب به منظور آمادگي انجام پروسه در درجه حرارتهاي بالاتر، اضافه مي شود.
غلظت آلومينيوم حمام
حمام تازه تهيه شده آندايز به دليل فقدان آلومينيوم در آن به خوبي کار نخواهد کرد. وقتي حمام در شرايط ايده ال قراردارد که ميزان آلومنيوم آن حدود 12-8 گرم برليتر باشد. وقتي مقدار آلومييوم به حدود 15گرم بر ليتر رسيد، حمام بايد اصلاح شود. زيرا افزايش آلومينيوم در محيط، رسانايي الکتروليت را کاهش داده و ولتاژ مصرفي را افزايش مي دهد. با افزايش بيش از حد آلومينيوم در محيط حمام، يک هاله خاکستري رنگ بر روي لايه اکسيدي ايجاد مي شود.
6
نمودار دماي سطج قطعه کاري بصورت تابعي از تلاطم
تلاطم/درجه حرارت
درجه حرارت سطح قطعه کاري(پروفيل آلومينيوم) براي رسيدن به کيفيت مطلوب لايه اکسيدي مهم مي باشد. شکل4 کاهش سختي اکسيد آندي را با افزايش درجه حرارت نشان مي هد.
7
انواع قطعات پوشش داده شده در پروسه آندايز
مراحل پروسه آندايز نرمال
آندايز نرمال معمولاً با الکتروليت اسيد سولفوريک و مراحل مشخصي شامل مرحله شستشو انجام مي شود.در شکل نيز انواع قطعات با رنگهاي مختلف که در پروسه آندايز پوشش دهي شده اند نشان داده شده است. همچنين مراحل انجام پروسه آندايز بشرح زیر است:
چربی گیری – شستشو - اچ کردن – شستشو-لایه برداری –شستشو -پروسه آندایز-شستشو –رنگ –شستشو -آب بندی
-خشک کن
8