Eloxal-Finish aus Aluminiumlegierung für Rapid Prototyping
Eloxal-Finish aus Aluminiumlegierung für Rapid Prototyping
Bei der Erstellung von Rapid Prototyping werden wir mit verschiedenen Teilen in Kontakt treten, was bedeutet, dass es unterschiedliche Anforderungen an die Veredelung gibt. Eloxieren ist eine davon. Heute stellen wir diesen Prozess vor.
Das Eloxieren ist eine Art elektrolytischer Oxidation. Bei diesem Verfahren wird die Oberfläche der Aluminiumlegierung in der Regel in einen Oxidfilm umgewandelt, der schützende, dekorative und andere Funktionen hat. Es kann in Harteloxieren und gewöhnliches Eloxieren von Aluminiumlegierungen unterteilt werden.
Ablauf des Eloxalprozesses:
Mechanisches Polieren - Entfetten - alkalisches Waschen - Beizen - chemisches Polieren - Eloxieren - Färben - Lochversiegeln - Mechanischer Glanz
1. Vorbehandlung: Entfetten, Zweck: um Ölflecken auf der Oberfläche des Werkstücks zu entfernen. Die Methode besteht darin, Tetrachlorkohlenstoff, Trichlorethylen, Benzin oder Toluol als Reinigungsmittel zu verwenden, die Aluminiumteile einzutauchen, sie mit einer Bürste zu bürsten, an der Luft zu trocknen und dann mehrmals in Wasser zu tauchen. Sofort nach dem Entfernen des Öls mit heißem Wasser waschen. Wenn sich ein schwarzer Film auf der Oberfläche bildet, weichen Sie ihn 20 Sekunden lang in 32%iger Salpetersäurelösung ein, um den schwarzen Film zu entfernen. Spülen Sie es zum Schluss mit kaltem Wasser ab und tauchen Sie es in destilliertes Wasser für den Oxidationsfilm.
2. Eloxieren:
1) Herstellung des Schwefelsäureelektrolyten: Er besteht aus 18-20 kg Schwefelsäure und 80-82 kg deionisiertem Wasser. Zu diesem Zeitpunkt beträgt das spezifische Gewicht der Lösung etwa 1,125-1,140. Um einen guten schützenden Oxidfilm zu erhalten, wird dem Schwefelsäureelektrolyten manchmal eine kleine Menge Oxalsäure zugesetzt.
2) Oxidationsprozess: Installieren Sie das Leitungsgerät, nehmen Sie die zu färbenden Aluminiumteile als Anode und tauchen Sie sie in den Elektrolyten, dann schließen Sie die Stromversorgung und Steuerung gemäß den folgenden Prozessbedingungen an
Die Elektrolyttemperatur wird auf 12-25 °C geregelt, die Anodenstromdichte beträgt 1-2 A / Dezimeter 2 und die Spannung im Bad beträgt 13-23 V. Etwa 30-40 Minuten.
Nehmen Sie nach der Operation gemäß dem obigen Verfahren jederzeit die Aluminiumteile aus dem Elektrolyten, waschen Sie die saure Lösung mit sauberem Wasser und achten Sie mehr auf den niedrigen konkaven Teil, da sonst weiße Flecken entstehen. Tauchen Sie die Säure nach der Reinigung in sauberes Wasser, um sie in den Standby-Modus zu stellen.
3. Färben: Nach dem Eloxieren bildet die Oberfläche von Aluminiumteilen eine Adsorption und der Farbkomplex wird durch eine kovalente Bindung oder Wasserstoffbrückenbindung gebildet.
(1) Farbstoffauswahl: Es gibt zwei Arten von Farbstoffen: anorganischer Farbstoff und organischer Farbstoff. Die meisten anorganischen Farbstoffe bestehen aus anorganischen Salzen. Beim Färben werden die Aluminiumteile in der Lösung von A- bzw. B-Verbindungen getränkt, um farbige Verbindungen zu bilden, um den Zweck des Färbens zu erreichen.
(2) Färbevorgang: (1) Monochromatisches Färbeverfahren: Tauchen Sie die eloxierten Aluminiumprodukte, die mit klarem Wasser gewaschen wurden, sofort in die Färbelösung bei 40-60 °C. Einweichzeit: 30 Sekunden - 3 Minuten für helle Farbe; 3 - 10 Minuten für dunkle und schwarze Farbe. Nach dem Färben herausnehmen und mit Wasser waschen. Gefärbte polychromatische Methode: Wenn Sie zwei oder mehr verschiedene Farben auf dasselbe Aluminiumstück färben oder Landschaften, Blumen, Vögel, Charaktere und Charaktere drucken, sind die Verfahren sehr kompliziert, wie z. B. Beschichtungsmaskierung, Direktdruck und Färben, Flattern von Schaumstoff usw. Die Funktionsweise der oben genannten Methoden ist unterschiedlich, aber das Prinzip ist dasselbe. Nun wird die Beschichtungsmaskierungsmethode wie folgt eingeführt: Diese Methode dient hauptsächlich dazu, den schnell trocknenden und leicht zu reinigenden Lack dünn und gleichmäßig auf das wirklich benötigte Gelb zu streichen, um ihn zu maskieren. Nachdem der Farbfilm getrocknet ist, tauchen Sie alle Aluminiumteile in verdünnte Chromsäurelösung, um den gelben Teil des unlackierten Lacks zu entfernen, nehmen Sie ihn heraus, waschen Sie die Säurelösung mit klarem Wasser ab, trocknen Sie ihn bei niedriger Temperatur und färben Sie ihn dann rot. Wenn Sie die dritte und vierte Farbe färben möchten, können Sie nach der obigen Methode arbeiten.
4. Versiegelung: Nachdem die gefärbten Aluminiumteile mit Wasser gewaschen wurden, legen Sie sie sofort in destilliertes Wasser bei 90-100 °C und kochen Sie sie 30 Minuten lang. Nach dieser Behandlung wird die Oberfläche gleichmäßig und porös und bildet einen dichten Oxidfilm. Der Farbstoff lagert sich im Oxidfilm ab und kann nicht mehr abgewischt werden. Der versiegelte Oxidfilm nimmt nicht mehr an und seine Verschleißfestigkeit, Temperaturbeständigkeit und Isolierung werden verbessert. Nach der Versiegelungsbehandlung kann die Oberfläche der Aluminiumteile getrocknet und dann mit einem weichen Tuch poliert werden, um schöne und glänzende Aluminiumprodukte zu erhalten. Zum Beispiel muss nach der Versiegelungsbehandlung das auf die Aluminiumteile aufgetragene Schutzmittel entfernt werden, und die kleine Fläche muss mit Aceton gebeizter Watte abgewischt werden, und die große Fläche kann in Aceton getaucht werden, um die Farbe zu waschen.
5. Zu den üblichen Eloxalverfahren der Aluminiumlegierung gehören das Schwefelsäure-Eloxalverfahren, das Chromsäure-Eloxalverfahren, das Oxalsäure-Eloxalverfahren und das Phosphorsäure-Eloxalverfahren. Die am häufigsten verwendete ist das Eloxieren von Schwefelsäure.
(1) Schwefelsäure-Eloxieren: Gegenwärtig ist das Schwefelsäure-Eloxieren im In- und Ausland weit verbreitet. Im Vergleich zu anderen Verfahren hat das Schwefelsäure-Eloxieren große Vorteile in Bezug auf Produktionskosten, Oxidationsfilmeigenschaften und Leistung. Es hat niedrige Kosten, gute Transparenz, Korrosionsbeständigkeit, Reibungsbeständigkeit, einfache Färbung und andere Vorteile. Es verwendet verdünnte Schwefelsäure als Punktlösung, um das Produkt zu eloxieren. Die Dicke der Folie kann 5 μm-20 μm erreichen. Die Folie hat eine gute Adsorption, ist farblos und transparent, ein einfacher Prozess und eine bequeme Bedienung.
(2) Chromsäure-Eloxieren: Der durch Chromsäure-Eloxieren erhaltene Film ist relativ dünn, nur 2-5 μm, Es kann die ursprüngliche Präzision und Oberflächenrauheit des Werkstücks beibehalten: geringe Porosität, schwer zu färben und kann ohne Versiegelung verwendet werden; weicher Film, schlechte Verschleißfestigkeit, aber gute Elastizität; Starke Korrosionsbeständigkeit, geringe Löslichkeit von Chrom zu Aluminium, so dass die Korrosion von Teilen durch Restflüssigkeit in Löchern und Lücken gering ist, was für Gussteile und andere Strukturteile geeignet ist, und das Verfahren ist im Militär weit verbreitet. Gleichzeitig kann die Qualität der Bauteile inspiziert werden, und der braune Elektrolyt fließt am Riss heraus, was offensichtlich ist.
(3) Eloxieren von Oxalsäure: Oxalsäure hat eine geringe Löslichkeit gegenüber Aluminiumoxidfilm, daher ist die Porosität des Oxidfilms gering und die Verschleißfestigkeit und elektrische Isolierung des Films sind besser als der Schwefelsäurefilm; Die Kosten für das Eloxieren von Oxalsäure sind jedoch 3-5 mal höher als die von Schwefelsäure; Gleichzeitig wird Oxalsäure sowohl an der Kathode als auch an der Anode umgesetzt, was zu einer schlechten Stabilität des Elektrolyten führt. Die Farbe des Oxalsäureoxidfilms lässt sich leicht mit den Prozessbedingungen ändern, was zu Farbunterschieden der Produkte führt, so dass die Anwendung dieses Verfahrens begrenzt ist. Oxalsäure kann aber auch als Schwefelsäure-Oxidationszusatz verwendet werden.
(4) Phosphorsäure-Eloxieren: Die Auflösung des Oxidfilms im Phosphorsäureelektrolyten ist größer als die von Schwefelsäure, daher ist der Oxidfilm dünn (nur 3 μm) und die Porengröße groß. Da der Phosphorsäurefilm eine starke wasserdichte Eigenschaft hat, kann er verhindern, dass der Klebstoff aufgrund von Hydratation altert, daher wird er hauptsächlich zur Oberflächenbehandlung von gedruckten Metallplatten und zur Vorbehandlung der Verklebung von Aluminiumwerkstücken verwendet.
6. Eloxieren: Überwinden Sie die Defekte der Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit der Aluminiumlegierung, erweitern Sie den Anwendungsbereich, verlängern Sie die Lebensdauer, verbessern Sie die Korrosionsbeständigkeit, erhöhen Sie die Verschleißfestigkeit und Härte, schützen Sie die Metalloberfläche usw.
7.Verglichen mit dem üblichen Oxidfilm weist das Harteloxieren von Aluminiumlegierungen folgende Eigenschaften auf: Der Oxidfilm ist relativ dick (im Allgemeinen beträgt die Dicke nicht weniger als 25 μm), die Härte ist relativ hoch (mehr als 350 hv), die Verschleißfestigkeit ist gut, die Porosität ist gering, die Durchbruchspannung ist hoch und die Oberflächenebenheit kann etwas schlechter erscheinen.
Bei der Erstellung von Rapid Prototyping werden wir mit verschiedenen Teilen in Kontakt treten, was bedeutet, dass es unterschiedliche Anforderungen an die Veredelung gibt. Eloxieren ist eine davon. Heute stellen wir diesen Prozess vor.
Das Eloxieren ist eine Art elektrolytischer Oxidation. Bei diesem Verfahren wird die Oberfläche der Aluminiumlegierung in der Regel in einen Oxidfilm umgewandelt, der schützende, dekorative und andere Funktionen hat. Es kann in Harteloxieren und gewöhnliches Eloxieren von Aluminiumlegierungen unterteilt werden.
Ablauf des Eloxalprozesses:
Mechanisches Polieren - Entfetten - alkalisches Waschen - Beizen - chemisches Polieren - Eloxieren - Färben - Lochversiegeln - Mechanischer Glanz
1. Vorbehandlung: Entfetten, Zweck: um Ölflecken auf der Oberfläche des Werkstücks zu entfernen. Die Methode besteht darin, Tetrachlorkohlenstoff, Trichlorethylen, Benzin oder Toluol als Reinigungsmittel zu verwenden, die Aluminiumteile einzutauchen, sie mit einer Bürste zu bürsten, an der Luft zu trocknen und dann mehrmals in Wasser zu tauchen. Sofort nach dem Entfernen des Öls mit heißem Wasser waschen. Wenn sich ein schwarzer Film auf der Oberfläche bildet, weichen Sie ihn 20 Sekunden lang in 32%iger Salpetersäurelösung ein, um den schwarzen Film zu entfernen. Spülen Sie es zum Schluss mit kaltem Wasser ab und tauchen Sie es in destilliertes Wasser für den Oxidationsfilm.
2. Eloxieren:
1) Herstellung des Schwefelsäureelektrolyten: Er besteht aus 18-20 kg Schwefelsäure und 80-82 kg deionisiertem Wasser. Zu diesem Zeitpunkt beträgt das spezifische Gewicht der Lösung etwa 1,125-1,140. Um einen guten schützenden Oxidfilm zu erhalten, wird dem Schwefelsäureelektrolyten manchmal eine kleine Menge Oxalsäure zugesetzt.
2) Oxidationsprozess: Installieren Sie das Leitungsgerät, nehmen Sie die zu färbenden Aluminiumteile als Anode und tauchen Sie sie in den Elektrolyten, dann schließen Sie die Stromversorgung und Steuerung gemäß den folgenden Prozessbedingungen an
Die Elektrolyttemperatur wird auf 12-25 °C geregelt, die Anodenstromdichte beträgt 1-2 A / Dezimeter 2 und die Spannung im Bad beträgt 13-23 V. Etwa 30-40 Minuten.
Nehmen Sie nach der Operation gemäß dem obigen Verfahren jederzeit die Aluminiumteile aus dem Elektrolyten, waschen Sie die saure Lösung mit sauberem Wasser und achten Sie mehr auf den niedrigen konkaven Teil, da sonst weiße Flecken entstehen. Tauchen Sie die Säure nach der Reinigung in sauberes Wasser, um sie in den Standby-Modus zu stellen.
3. Färben: Nach dem Eloxieren bildet die Oberfläche von Aluminiumteilen eine Adsorption und der Farbkomplex wird durch eine kovalente Bindung oder Wasserstoffbrückenbindung gebildet.
(1) Farbstoffauswahl: Es gibt zwei Arten von Farbstoffen: anorganischer Farbstoff und organischer Farbstoff. Die meisten anorganischen Farbstoffe bestehen aus anorganischen Salzen. Beim Färben werden die Aluminiumteile in der Lösung von A- bzw. B-Verbindungen getränkt, um farbige Verbindungen zu bilden, um den Zweck des Färbens zu erreichen.
(2) Färbevorgang: (1) Monochromatisches Färbeverfahren: Tauchen Sie die eloxierten Aluminiumprodukte, die mit klarem Wasser gewaschen wurden, sofort in die Färbelösung bei 40-60 °C. Einweichzeit: 30 Sekunden - 3 Minuten für helle Farbe; 3 - 10 Minuten für dunkle und schwarze Farbe. Nach dem Färben herausnehmen und mit Wasser waschen. Gefärbte polychromatische Methode: Wenn Sie zwei oder mehr verschiedene Farben auf dasselbe Aluminiumstück färben oder Landschaften, Blumen, Vögel, Charaktere und Charaktere drucken, sind die Verfahren sehr kompliziert, wie z. B. Beschichtungsmaskierung, Direktdruck und Färben, Flattern von Schaumstoff usw. Die Funktionsweise der oben genannten Methoden ist unterschiedlich, aber das Prinzip ist dasselbe. Nun wird die Beschichtungsmaskierungsmethode wie folgt eingeführt: Diese Methode dient hauptsächlich dazu, den schnell trocknenden und leicht zu reinigenden Lack dünn und gleichmäßig auf das wirklich benötigte Gelb zu streichen, um ihn zu maskieren. Nachdem der Farbfilm getrocknet ist, tauchen Sie alle Aluminiumteile in verdünnte Chromsäurelösung, um den gelben Teil des unlackierten Lacks zu entfernen, nehmen Sie ihn heraus, waschen Sie die Säurelösung mit klarem Wasser ab, trocknen Sie ihn bei niedriger Temperatur und färben Sie ihn dann rot. Wenn Sie die dritte und vierte Farbe färben möchten, können Sie nach der obigen Methode arbeiten.
4. Versiegelung: Nachdem die gefärbten Aluminiumteile mit Wasser gewaschen wurden, legen Sie sie sofort in destilliertes Wasser bei 90-100 °C und kochen Sie sie 30 Minuten lang. Nach dieser Behandlung wird die Oberfläche gleichmäßig und porös und bildet einen dichten Oxidfilm. Der Farbstoff lagert sich im Oxidfilm ab und kann nicht mehr abgewischt werden. Der versiegelte Oxidfilm nimmt nicht mehr an und seine Verschleißfestigkeit, Temperaturbeständigkeit und Isolierung werden verbessert. Nach der Versiegelungsbehandlung kann die Oberfläche der Aluminiumteile getrocknet und dann mit einem weichen Tuch poliert werden, um schöne und glänzende Aluminiumprodukte zu erhalten. Zum Beispiel muss nach der Versiegelungsbehandlung das auf die Aluminiumteile aufgetragene Schutzmittel entfernt werden, und die kleine Fläche muss mit Aceton gebeizter Watte abgewischt werden, und die große Fläche kann in Aceton getaucht werden, um die Farbe zu waschen.
5. Zu den üblichen Eloxalverfahren der Aluminiumlegierung gehören das Schwefelsäure-Eloxalverfahren, das Chromsäure-Eloxalverfahren, das Oxalsäure-Eloxalverfahren und das Phosphorsäure-Eloxalverfahren. Die am häufigsten verwendete ist das Eloxieren von Schwefelsäure.
(1) Schwefelsäure-Eloxieren: Gegenwärtig ist das Schwefelsäure-Eloxieren im In- und Ausland weit verbreitet. Im Vergleich zu anderen Verfahren hat das Schwefelsäure-Eloxieren große Vorteile in Bezug auf Produktionskosten, Oxidationsfilmeigenschaften und Leistung. Es hat niedrige Kosten, gute Transparenz, Korrosionsbeständigkeit, Reibungsbeständigkeit, einfache Färbung und andere Vorteile. Es verwendet verdünnte Schwefelsäure als Punktlösung, um das Produkt zu eloxieren. Die Dicke der Folie kann 5 μm-20 μm erreichen. Die Folie hat eine gute Adsorption, ist farblos und transparent, ein einfacher Prozess und eine bequeme Bedienung.
(2) Chromsäure-Eloxieren: Der durch Chromsäure-Eloxieren erhaltene Film ist relativ dünn, nur 2-5 μm, Es kann die ursprüngliche Präzision und Oberflächenrauheit des Werkstücks beibehalten: geringe Porosität, schwer zu färben und kann ohne Versiegelung verwendet werden; weicher Film, schlechte Verschleißfestigkeit, aber gute Elastizität; Starke Korrosionsbeständigkeit, geringe Löslichkeit von Chrom zu Aluminium, so dass die Korrosion von Teilen durch Restflüssigkeit in Löchern und Lücken gering ist, was für Gussteile und andere Strukturteile geeignet ist, und das Verfahren ist im Militär weit verbreitet. Gleichzeitig kann die Qualität der Bauteile inspiziert werden, und der braune Elektrolyt fließt am Riss heraus, was offensichtlich ist.
(3) Eloxieren von Oxalsäure: Oxalsäure hat eine geringe Löslichkeit gegenüber Aluminiumoxidfilm, daher ist die Porosität des Oxidfilms gering und die Verschleißfestigkeit und elektrische Isolierung des Films sind besser als der Schwefelsäurefilm; Die Kosten für das Eloxieren von Oxalsäure sind jedoch 3-5 mal höher als die von Schwefelsäure; Gleichzeitig wird Oxalsäure sowohl an der Kathode als auch an der Anode umgesetzt, was zu einer schlechten Stabilität des Elektrolyten führt. Die Farbe des Oxalsäureoxidfilms lässt sich leicht mit den Prozessbedingungen ändern, was zu Farbunterschieden der Produkte führt, so dass die Anwendung dieses Verfahrens begrenzt ist. Oxalsäure kann aber auch als Schwefelsäure-Oxidationszusatz verwendet werden.
(4) Phosphorsäure-Eloxieren: Die Auflösung des Oxidfilms im Phosphorsäureelektrolyten ist größer als die von Schwefelsäure, daher ist der Oxidfilm dünn (nur 3 μm) und die Porengröße groß. Da der Phosphorsäurefilm eine starke wasserdichte Eigenschaft hat, kann er verhindern, dass der Klebstoff aufgrund von Hydratation altert, daher wird er hauptsächlich zur Oberflächenbehandlung von gedruckten Metallplatten und zur Vorbehandlung der Verklebung von Aluminiumwerkstücken verwendet.
6. Eloxieren: Überwinden Sie die Defekte der Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit der Aluminiumlegierung, erweitern Sie den Anwendungsbereich, verlängern Sie die Lebensdauer, verbessern Sie die Korrosionsbeständigkeit, erhöhen Sie die Verschleißfestigkeit und Härte, schützen Sie die Metalloberfläche usw.
7.Verglichen mit dem üblichen Oxidfilm weist das Harteloxieren von Aluminiumlegierungen folgende Eigenschaften auf: Der Oxidfilm ist relativ dick (im Allgemeinen beträgt die Dicke nicht weniger als 25 μm), die Härte ist relativ hoch (mehr als 350 hv), die Verschleißfestigkeit ist gut, die Porosität ist gering, die Durchbruchspannung ist hoch und die Oberflächenebenheit kann etwas schlechter erscheinen.
