アルミニウムのアルマイト処理とは何ですか？

アルミニウムは多くの優れた特性を備えているため、多くの製造プロジェクトに適していますが、その耐食性と美観は期待されるほど優れているわけではないため、多くのメーカーがこの材料に陽極酸化処理を施しています。 : アルミニウムのアルマイト処理とは何ですか?

この概念がよく理解されているのは、この技術を使用してアルミニウムの特性を向上させることができるためです。この記事では、アルミニウムの陽極酸化について最も簡単に説明します。 、さあ、始めましょう！

陽極酸化とはどういう意味ですか？

陽極酸化処理は、金属表面に均一な酸化物層を与える電気化学的処理です。この酸化物層には、金属の美しさを保護するなどの多くの利点があります。

 

陽極酸化は多くの金属に適用される技術であり、化学物質に電流を流して金属に酸化層を与えることで行われます。おっしゃるとおりですが、その酸化層はそれほど強くありません。

 

そのため、この酸化層は非常に早く劣化し、さまざまな環境条件に対して脆弱になりますが、陽極酸化によりさらに強力な酸化層が追加されます。自然の酸化物層よりも金属を保護します。

 

アルミアルマイトとは何ですか？

アルミニウムの陽極酸化は、アルミニウムの表面に酸化物層を追加し、酸浴に電流を流し、この溶液にアルミニウムを浸すことによって行われ、追加された酸化物層は非常に耐久性があり、見た目も美しくなります。

 

簡単に言うと、アルミニウムの陽極酸化処理の主な利点は、アルミニウムの表面に均一な酸化物層を形成し、その剛性と魅力を高めることです。アルミニウムの陽極酸化処理はベンゴフ・スチュアート法として知られています。

ジュラルミン製水上飛行機を腐食から保護するために初めて使用されました。陽極酸化処理は腐食に対して効果があるのでしょうか? しかし、この酸化アルミニウム層は一般的には「YES」です。耐久性はあまり高くありません。短期間であればアルミニウムを腐食から守ります。

その後、劣化が始まり、アルミニウムが腐食して損傷しますが、メーカーは、この酸化層を酸化アルミニウムよりも強く、厚く、耐久性を高めることができます。劣化が少ないため、アルミニウムを長期間腐食から守ります。

耐食性を高めるだけでなく、美観も向上させるのです。どのようにして、メーカーは陽極酸化処理中にさまざまな染料を加え、酸化物層に色を加え、アルミニウムの輝きと外観を向上させます。装飾品を作る。

 

アルミニウムをどのように陽極酸化するのですか？

上のセクションでは、アルミニウムの陽極酸化処理の概要について説明しました。このセクションでは、アルミニウムの陽極酸化処理について詳しく説明します。すべての詳細を含むステッププロセス。

 

1- 洗浄による表面処理

 

最初のステップは、金属の表面を準備することから始まります。このステップでは、界面活性剤が表面から塵や汚れを除去し、プロセスをさらに容易にします。

表面処理の最初のステップは、アルカリ性洗剤または溶剤を使用してアルミニウムの表面を洗浄することです。汚れが残っていると、追加された製品の品質に影響を及ぼします。酸化物の層。

その後、水酸化ナトリウムを使用して金属をエッチングして、アノードの外層を溶解し、表面の凹凸を除去します。これは、表面から残留物を除去する簡単なプロセスです。最終ステップとして硝酸を使用すると効果が保証されます。

 

2- 電解液または酸浴の準備

 

先ほども言いましたが、陽極酸化は硫酸を主成分とした溶液に電流を流し、電解液タンクにアルミニウムを浸すことで皮膜を形成します。キーを押して酸性溶液を準備します。

硫酸はその導電性により、通常、システム内でアノードと呼ばれる正極として機能し、炭素などの別の非導電性材料が酸素イオン（負極）として使用されます。この溶液に電流が流れると、陽極（アルミニウム製）に電流が流れます。

 

3- 溶液に電気を通す

 

電解液チャンバーの準備ができたら、電気を流します。直流電流を流すと、すぐに、正に帯電したアルミニウム原子が電子を失い、負の酸素イオンが形成されます。酸化アルミニウム。

この新しく作られた酸化アルミニウム層は堅牢で耐久性があり、最初は酸化層が薄く非多孔質ですが、プロセスが進むにつれて層はより厚く、より強固になります。また、表面に小さな孔が形成され、後の段階で吸収剤として機能します。

 

4- アルミアルマイトの後工程

上記の手順を使用すると、アルミニウムの表面に新しい酸化アルミニウム層が形成されます。ただし、これらの手順は必須ではないことに注意してください。新たに作成された酸化物層については、以下のセクションで説明します。

 

1- 厚さの調整

酸化物層の厚さは、タンクの温度と持続時間によって決まります。酸化物層の厚さは、電流を変動させることで調整できます。

通過する電気の強さが最終製品の体積を決定します。非常に耐久性のある層が必要な場合は厚みを増やすことができますが、軽量の製品を作成する場合は、アルミニウム部品の重量も増加することを覚えておいてください。 、レイヤーの厚さを低く保ちます。

 

2- 着色または染色

着色はオプションであり、多くの製品では必要ありませんが、製品に現代的な雰囲気を与えるために、液体の染料が金属の内部まで浸透するように浸漬着色が施されます。これにより、金属が多孔質酸化物層を通過し、色の転写プロセスが容易になり、染料と表面が強化されます。

簡単なハイライト: 装飾目的で製品を作成する場合は、着色を行う必要があります。なぜなら、製品の外観と魅力を高めるためです。しかし、実用性を重視する場合は、着色する必要はありません。最適なパフォーマンスを提供するには十分です。

 

3-毛穴を閉じるのは

陽極酸化プロセス中、酸化層にいくつかの細孔が残りますが、酸化層の耐久性の問題を避けるために、これらの細孔を正しく封止する必要があります。興味深いことに、さまざまなタイプの封止が利用可能です。そのうちのいくつかは次のとおりです。

• 高温シール 中温シール 低温シール

 

ホットシールでは、極度に加熱された脱イオン水が上面の細孔を閉じます。一方、中温シールでは、60 ～ 80 ℃に加熱された酢酸ニッケル溶液が使用されます。

 

最後になりますが、低温シールは最もエネルギー効率の高い方法です。低温でコバルト塩を使用して酸化層をシールします。中温でのシールを推奨します。シーリングは効果とエネルギー消費のバランスを保つのに役立つからです。

 

陽極酸化における酸化アルミニウム層の特性に影響を与える要因

アルミニウムの陽極酸化処理は、優れた強度と耐久性を備えた酸化皮膜を形成します。ただし、より優れた酸化アルミニウム皮膜を得るには、いくつかの要因を理解することが重要です。それらの要因について話し合います。

 

1-電解質組成

電解質は酸化物層の特性に影響します。たとえば、クロム酸は硫酸よりも薄い層を生成しますが、アルミニウムの陽極酸化処理には硫酸を使用することをお勧めします。

 

2期間

陽極を電解液中に入れる時間によって、酸化物シールドの密度が決まります。一般に、陽極を電解液中に入れる時間を長くすると、コーティングの密度が高くなります。

 

3- 電流

電流はプロセスにおけるもう 1 つの重要な要素です。一般に、電流密度が高いと層の形成が速くなり、均一性に影響を及ぼし、粗いパッチが生じる可能性があります。

 

4温度

電解液の温度はアルミニウムの陽極酸化プロセスに影響を与えますが、温度が低いほど剛性が高まります。そのため、温度のバランスを高めるために温度制御を選択することをお勧めします。層内の孔が増えます。

 

さまざまな種類のアルミニウム陽極酸化処理

アルミニウムの陽極酸化処理には、当初は多くの制限と欠点がありましたが、その方法も進化してきました。以下にその名前を示します。

 

• クロム酸アルマイト 硫酸アルマイト ハードコートアルマイト

 

これらの陽極酸化の種類にはそれぞれ独自の利点があります。クロム酸陽極酸化が最適であると考えている人もいます。これらの種類について詳しく説明します。

 

1-クロム酸アルマイト処理

これは、古くからある最も効果的なアルミニウム陽極酸化方法であり、当初は、電解液の製造にクロム酸を使用することが最も一般的でしたが、その違いは、最も薄い酸化物皮膜を生成する能力でした。酸溶液は、0.00002 ～ 0.0001 インチの範囲の保護酸化物層を作成できます。

ただし、厚くて丈夫な酸化物層を作成する場合には、いくつかの制限があります。なぜなら、厚い酸化物層は、より優れた耐食性を発揮するからです。薄い層は美観を向上させます。

 

2-硫酸陽極酸化

私は硫酸陽極酸化が最も汎用性が高く、手頃な陽極酸化方法の 1 つであると考えています。この方法は、硫酸を使用して 0.0002 ～ 0.001 インチの酸化物層を形成するのに役立ちます。

このタイプが最もよく使用されるタイプの 1 つであることは間違いありません。興味深いことに、硫酸陽極酸化には次のようなサブタイプがあります。

• ホウ酸・硫酸陽極酸化 薄膜硫酸陽極酸化

ホウ硫酸陽極酸化は、ホウ酸硫酸を使用します。この方法の主な利点は、陽極酸化プロセスの持続可能性と手頃な価格を向上させることです。 。

一方、薄膜硫酸陽極酸化は、薄い酸化物層を生成するため、クロム酸陽極酸化に似ています。ただし、電解液にクロム酸を使用しないため、クロム酸陽極酸化と混同しないでください。強力な製品を作るためにそれを使用するのは賢明な決定ではありません。プロジェクトの種類によって異なります。

 

3- ハードコート陽極酸化処理

最後のタイプはハードコート陽極酸化処理で、一般に耐久性の高い製品に適しています。金属上に緻密で厚い酸化シールドを生成し、非常に過酷な条件下でも製品を腐食から簡単に保護できます。

この方法は電解液チャンバー内で硫酸を使用しますが、その違いは厚さです。この方法では、0.0005 ～ 0.002 インチの厚い層を作成できます。この技術は、金属の耐久性を高めるのに最適です。硬度が高く、極端な天候から保護します。

 

アルミニウム陽極酸化処理の利点と限界

アルミニウムの陽極酸化に関連する特定の制限と欠点があります。T とプロのプロセスを示す ISA の表です。

 

利点	欠点
耐食性が向上しました。	最終的な材料のアルミニウム組成にはわずかな違いがあります。
最終製品の寿命が向上しました。	最終寸法に若干の違いがあり、精密用途に影響を与える可能性があります。
カラフルなビジュアルが魅力。	陽極酸化アルミニウムの仕上げの変化は必ずしも期待どおりになるとは限りません。
滑らかな最終質感。	陽極酸化処理は、小規模または 1 回限りのプロジェクトの場合、プロセスのコストが高くなる可能性があります。
掃除やメンテナンスが簡単です。	さまざまなアルミニウム合金との互換性の問題 スムーズなエクスペリエンスを実現するには、多くの要素を考慮する必要があります。.

アルミアルマイト処理とCNC機械加工

間違いなく、アルミニウムは多目的金属であり、CNC 加工を含むさまざまな業界で応用されています。陽極酸化処理が CNC 加工に役立つかどうか疑問に思われるかもしれません。その答えは、何らかの形で「はい」です。

CNC 機械におけるアルミニウムの陽極酸化は、耐久性を決定する重要なステップであり、効果的な結果を得るために耐久性と絶縁性も高めます。さらに、アルミニウム CNC 加工サービス プロバイダーは、希望の厚さのカスタム部品を作成できます。

 

よくある質問

 

アルミニウムの陽極酸化に最適な電解液はどれですか?

硫酸は環境に優しく、コスト効率に優れた最高の電解質の 1 つであると考えています。

 

陽極酸化と電気メッキの違いは何ですか?

電気めっきは、別の金属に金属層を追加することを意味します。一方、陽極酸化は、さまざまな金属の表面を腐食から保護することを意味します。唯一の共通点は、両方の方法が反応を完了するために電気を使用することです。

 

陽極酸化された部品は耐久性がありますか?

確かに、陽極酸化により金属表面に耐久性と仕上げが加えられるため、金属は硬くなり、さまざまな領域での激しい磨耗に耐えることができます。

 

彼と同じアルミニウムを二重に陽極酸化することはできますか?

はい、それは可能ですが、同じアルミニウムを二重に陽極酸化すると、ITS の厚さと強度に影響することに注意してください。

 

陽極酸化アルミニウムは安全ですか?

はい、陽極酸化アルミニウム素材にはそのような健康上のリスクはありません。医療機器、自動車、航空宇宙などのさまざまな用途に安全です。

 

陽極酸化は高価ですか？

陽極酸化は他の仕上げ方法と比べて費用対効果が高く、同時に金属に長期にわたってかけがえのない輝きを与えます。

 

陽極酸化金属の品質をどのように確認すればよいでしょうか?

陽極酸化金属の品質を確認するために、次のようなさまざまなテストを実施できます。

• 硬度試験 耐食性試験 PO ROS品質試験

 

陽極酸化できない金属は何ですか?

炭素、鉄、銅などの特定の金属は、安定した酸化物層を形成できないため、陽極酸化を行うことができません。チタン、亜鉛、タンタル、マグネシウムなどの他の金属は、この処理を行うことができます。

 

結論

 

ご存知のように、アルミニウムなどの金属は耐久性があり、魅力的ではありませんが、アルミニウムの陽極酸化処理は効果的です。堅牢で美しい層。

 

しかし、それだけではありません。追加された酸化アルミニウム層は、その上にペイントを長期間保持します。これは、一方で、アルマイト処理されたアルミニウム層を塗装すると、元のアルミニウム層の色を長期間維持することを意味します。アルミニウムの陽極酸化処理の詳細については説明しましたが、それを使用するかどうかはあなたの判断です。