تعلم 5 تقنيات أساسية لعلاج سطح سبائك الألومنيوم: التحويل الكيميائي، التأنود، الطلاء الكهربائي، الطلاء الرش، والطلاء بالغمس. لتحسين المتانة والتشطيب.
تُستخدم سبائك الألومنيوم على نطاق واسع بفضل نسبتها الممتازة بين القوة والوزن، ولكنها تعاني من صلابة سطحية منخفضة، ومقاومة محدودة للتآكل، ومظهر زخرفي أساسي غالبًا ما تتطلب تشطيبًا إضافيًا. يعد المعالجة السطحية ضرورية لتحسين الأداء (مقاومة التآكل، مقاومة البلى، التوصيل الكهربائي) والمظهر (اللون، الملمس، اللمعان).
يشرح هذا المقال خمس تقنيات أساسية للتشطيب السطحي للألومنيوم تُستخدم بشكل شائع في التصنيع الصناعي.
1. الطلاء بالتحويل الكيميائي — حماية اقتصادية ومعالجة أولية للطلاء
الطلاء بالتحويل الكيميائي يشكل فيلمًا رقيقًا من الأكسيد (0.5-4 ميكرومتر) على أسطح سبائك الألومنيوم من خلال تفاعل كيميائي في محاليل حمضية/قلوية محددة.
المبادئ والخصائص الرئيسية
- ينشئ طبقة من Al₂O₃ أو أكاسيد مائية من خلال الأكسدة الكيميائية.
- تكلفة منخفضة؛ لا يتطلب طاقة كهربائية.
- طبقة رقيقة، تأثير بسيط على الأبعاد؛ مناسبة للأجزاء الدقيقة.
- توصيل كهربائي جيد.
- يوفر طبقة قاعدة واقية قبل الطلاء بالمسحوق، أو الدهن، أو الطلاء الكهربائي .
العمليات الشائعة
- الأكسدة القلوية (MBV / EW)
- أنظمة حمض الكروميك والفوسفوريك
-
أغشية خالية من الكروم (صديقة للبيئة)
التطبيقات النموذجية
- حماية مؤقتة لقطاع الطيران
- المكونات الإلكترونية التي تتطلب التوصيلية
- أجزاء الصفائح المعدنية قبل الدهن/الطلاء بالمسحوق
2. التأنيد — أساس التشطيب عالي الأداء للألومنيوم
التشطيب يستخدم الألومنيوم كـ الأنود في حوض كهربائي لتنمية طبقة أكسيد كثيفة وممسامية
المزايا
- صلادة عالية ومقاومة جيدة للت erosion
- حماية ممتازة من التصدئة
- إمكانات زخرفية قوية (التلوين بالصبغة/التلوين الكهربائي)
- تحسين العزل الكهربائي/الالتصاق للطلاء
الأنواع الرئيسية
| النوع |
الميزات |
الاستخدام الشائع |
| التأنيد الكبريتي |
الأكثر شيوعًا؛ طبقة شفافة؛ قابلية تلوين ممتازة |
الأجهزة الاستهلاكية، الملامح المعمارية |
| الأنودة الصلبة |
سمكها من 50 إلى 200 ميكرومتر، صلابة عالية جدًا |
الصمامات، التروس، الأسطوانات، الفضاء الجوي |
| أكسدة بالحمض الكرومي |
طبقة رقيقة جدًا، تأثير ضئيل على التعب المعدني |
المكونات الدقيقة، الهياكل المشبكة |
ملخص العملية
المعالجة المسبقة → الأكسدة → الشطف → التلوين (اختياري) → الإغلاق
3. الطلاء الكهربائي (E-Coating) — طبقة تقنية موحدة ذات أداء عالي في مقاومة التآكل
الطلاء الإلكتروني يستخدم تيارًا كهربائيًا لترسيب طبقات عضوية بشكل متساوٍ على السطوح
لماذا تختار الطلاء الكهربائي؟
- تغطية مثالية، حتى التجاويف الداخلية والأجزاء العميقة
- مقاومة ممتازة للتcorrosion، خاصة طلاء إلكترولي كاثودي (E-Coating) )
- معدل استغلال الطلاء عالي (حتى 95٪ فما فوق)
- مثالي للإنتاج عالي الحجم وأتمتته
التطبيقات
- مكونات هيكل السيارات
- ملفات الألومنيوم المعمارية عالية الجودة
- هيكل الأجهزة
4. الطلاء بالرش—تنوع الألوان، والقوام، والطبقات الوظيفية
يشمل الطلاء بالرش الطلاء السائل و طلاء المسحوق .
طلاء المسحوق
- الالتصاق الكهروستاتيكي + المعالجة
- خالي من المركبات العضوية المتطايرة / صديق للبيئة
- طبقة فيلم قوية، ومقاومة ممتازة للعوامل الجوية
- مثالية للتطبيقات الخارجية
طلاء بالرش السائل
- تحكم مرِن في الألوان
- يمكن تحقيقه بولي فينيل كلوريد طلاء (فلوروكربوني) مقاوم فائق للعوامل الجوية
- الأفضل للمنتجات المعمارية الفاخرة والأجزاء الزخرفية
المزايا
- خيارات ألوان غير محدودة — مطفية، لامعة، معدنية، بنسيج مختلف
- يغطي عيوب السطح
- يضيف حماية من الأشعة فوق البنفسجية والمواد الكيميائية والتيار الكهربائي
5. الطلاء الكهربائي — سطح معدني وظيفي بأداء فريد
يُرسِب الطلاء الكهربائي طبقات معدنية لتحقيق خصائص لا يمتلكها الألمنيوم نفسه.
أنواع الطلاء الشائعة
| العملية |
الغرض |
| طلاء النيكل الكهروكيميائي |
أسطح موحدة وقوية ومقاومة للتآكل |
| نيكل لامع + كروم |
مظهر زخرفي، مقاوم للتآكل |
| كروم صلب |
صلابة قصوى، مقاومة للتآكل |
| طلاء فضي / ذهبي |
توصيل كهربائي عالي ومظهر أنيق وفاخر |
الشرط الأساسي: المعالجة بالزنكات
يجب أن يخضع الألمنيوم لعلاج زينكيت مسبقًا لضمان قوة الالتصاق.
ملخص: كيفية اختيار العلاج السطحي المناسب
| متطلبات |
التقنية الموصى بها |
| تكلفة منخفضة + علاج مسبق |
التحويل الكيميائي |
| حماية شاملة + مظهر خارجي |
التشطيب |
| أفضل تغطية ضد التآكل / التشغيل الآلي |
الطلاء الإلكتروني |
| زخرفي / لون / متانة في الهواء الطلق |
رش بالمسحوق أو سائل |
| كهربائي / مقاوم للتآكل / موصل |
الطلاء الكهربائي |
اختيار العملية المناسبة بناءً على الهيكل المنتج، والبيئة، والجمالية، والميزانية هو المفتاح لتعظيم القيمة من الألمنيوم.