Itim na anodizing: Ultimate Gabay sa Aluminum Finishes

Itim na anodized na mga bahagi ng aluminyo (tulad ng pandekorasyon na sheet-metal bracket na ito) Ipakita ang uniporme, Matte itim na tapusin na integral sa metal.

Anodizing ay isang electrolytic passivation Proseso na nagpapalapot ng natural na layer ng oksido ng aluminyo.

Sa pamamagitan ng pagtitina o kung hindi man ay pangkulay ng oksido na ito, Ang itim na anodizing ay gumagawa ng isang matibay na itim na patong.

Pinagsasama ng resulta ang katigasan at paglaban sa kaagnasan ng anodized alumina na may thermal at optical na benepisyo ng isang itim na ibabaw.

Sa pagsasanay, Ang itim na anodizing ay pinahahalagahan para sa paglaban nito sa pagsusuot, proteksyon ng kaagnasan, at mataas na emissivity (itim na anodized aluminyo ay may isang infrared emissivity sa paligid ng 0.85-0.90),

ginagawa itong isang tanyag na tapusin sa mga industriya mula sa aerospace hanggang sa consumer electronics.

Kahulugan ng anodizing at espesyal na kaso ng mga layer ng itim na oksido

Pagpapahid ng langis Pinapalapot ang oksido ng aluminyo upang maprotektahan laban sa kaagnasan at pagsusuot. (Ang bahagi ng aluminyo mismo ay ang anode sa isang acid bath, Sa katunayan, ang pag-aayos ay bahagi ng metal.)

Ang mga karaniwang anodic na pelikula ay transparent, ngunit maaari silang tinina o kung hindi man ay kulay. Ang itim na anodizing ay partikular na nangangahulugang pagbuo ng isang itim na kulay na oksido sa aluminyo.

Dapat itong makilala mula sa Itim na oksido sa bakal: Itim na oksido (Isang layer ng conversion ng iron oxide sa bakal) Hindi angkop para sa aluminyo.

Sa kabilang banda, Itim na anodizing ay nagdudulot ng isang aluminyo oksido (Al O) Mahalaga ito sa substrate.

Sa kasaysayan, Ang anodizing ay pinasimunuan noong 1920s (para sa chromic at pagkatapos ay sulfuric baths) Upang maprotektahan ang aluminyo ng sasakyang panghimpapawid, at hindi nagtagal ay sumunod ang pagdaragdag ng kulay.

Ang itim na anodizing ay nakakuha ng katanyagan sa kalagitnaan ng ika-20 siglo na paggamit ng aerospace at militar, Mga Tip sa Paglikha ng Isang Bagay na Hindi Sumasalamin, mataas na emissivity ibabaw.

Ngayong araw, Ito ay isang itinatag na pang-industriya na tapusin kung saan kinakailangan ang isang matigas na itim na ibabaw.

Ano ang itim na anodizing?

Itim na anodizing Ito ay ang proseso ng paglikha ng isang itim na oksido tapusin sa aluminyo Sa pamamagitan ng anodizing at kulay. Ang bahagi ng aluminyo ay unang sulfuric-acid anodized upang makabuo ng isang butas na butas na oksido na pelikula.

Sa porous na pelikulang iyon, Ipinakilala ang isang ahente ng pangkulay (Sa pamamagitan ng pagtitina o pagtitina) Magbigay ng itim na kulay.

Sa karamihan ng mga kaso, ito ay ginagawa sa pamamagitan ng Pagkatapos ng pagtitina: Pagkatapos ng anodizing, Ang bahagi ay nakalubog sa isang itim na paliguan ng pangulay (Mga organikong tina o metal na asin) Na tumagos sa mga pores at adsorbs sa oxide.

Bilang kahalili, Ginagamit ng ilang mga proseso Electrolytic pangkulay, kung saan ang isang metal na paliguan ng asin at inilapat kasalukuyang deposito ng isang itim na tambalan (tulad ng nickel o cobalt salts) sa oksido.

Ilang mataas na haluang metal na mga grado ng aluminyo (lalo na makapal na matigas na anodize sa 7000-series alloys) ay kulayan sa isang napaka-madilim na kulay-abo na "self-kulay" nang walang tinain, Ngunit ang tunay na itim ay halos palaging nakamit sa pamamagitan ng pangulay o electrolytic na paraan.

Itim na anodizing ay karaniwang ginagawa sa aluminyo alloys (5xxx, 6xxx, 7xxx serye ng mga) na tumutugon nang maayos sa anodic oxide formation.

Ang magnesiyo at titan ay maaari ring anodized at tinina ng itim, Ngunit ang aluminyo ay pinaka-karaniwan.

Mas makapal na "Type III" hard-anodized films (>25 μm) Ay posible na mawalan ng timbang sa mas malalim na mga itim, samantalang manipis na "Type II" na pelikula (<25 μm) Maaaring magbunga ng kulay-abo o lilang tint kung kulang ang laki.

(Sa katunayan, pandekorasyon Uri II oksido pelikula hanay 1.8-25 μm makapal, habang ang hardcoat Type III films ay lumampas sa ~ 25 μm.)

Ang pagpili ng haluang metal, kapal ng oksido, at ang uri ng pangulay ay nakakaimpluwensya sa kung gaano ka-itim at lumalaban sa pagkupas ang tapusin.

Paggamit ng Black Anodizing

Itim na anodized aluminyo na ginagamit kung saan man ang isang matigas na, Ang itim na ibabaw ay kapaki-pakinabang. Kabilang sa mga pangunahing aplikasyon ang:

• Aerospace at optical components: Ang kontrol ng thermal radiation ay kritikal sa mga sasakyang pangkalawakan at teleskopyo.
  Ang itim na anodize ay ginagamit sa mga ibabaw ng heat-sink, optical baffles, at avionics housings para sa mataas na emissivity at non-reflective finish nito.
• Mga Elektronika at mga enclosure: Mga aparato ng consumer at electronics (Email Address *, Mga Kaso ng Laptop, Mga panel ng instrumento) madalas na nagtatampok ng itim na anodized aluminyo para sa parehong aesthetic appeal at scratch resistance.
• Automotive at arkitektura: Gupitin ang buhok, pandekorasyon na paghuhulma, hardware ng pinto, at ang mga handrail kung minsan ay gumagamit ng itim na anodize para sa isang premium na hitsura na nagsusuot nang maayos sa mga panlabas na kapaligiran.
• Kagamitan sa palakasan at pang-industriya: Mga bahagi ng bisikleta, mga kalakal sa palakasan, Mga Katawan ng Camera, at ang mga tool sa kamay ay gumagamit ng mga itim na anodized na bahagi para sa tibay at pagkakahawak.
• Medikal na at mga instrumento sa laboratoryo: Itim na natapos na mga sangkap sa mga camera, Mga saklaw, at ang mga kagamitan sa lab ay nagbibigay ng anti-glare optical surface.
• Mga armas at pagtatanggol: Ang mga receiver ng baril at saklaw sa mga rifle ng militar ay kadalasang gumagamit ng itim na anodizing (Taliwas sa pagpipinta) para sa isang mahirap, palihim na pagtatapos.

Sa pangkalahatan, Anumang application na nangangailangan ng isang hindi lumalaban sa pagsusuot, itim na patong na lumalaban sa kaagnasan Ang aluminyo ay isang kandidato para sa itim na anodizing.

Ang pagtatapos ay pinapaboran kapag ang mahigpit na tolerance ay dapat mapanatili (dahil ang anodize ay nagdaragdag lamang ng ilang microns), o kung kinakailangan ang pagkakatugma ng vacuum/clean-room (Anodize outgasses mas mababa kaysa sa mga pintura).

Ayon sa mga mapagkukunan ng industriya, Ang itim na anodized aluminyo ay malawakang ginagamit sa automotive, aerospace, at pagmamanupaktura ng electronics dahil sa kumbinasyon nito ng tibay at mga katangian ng pagwawaldas ng init.

Kimika ng Black Anodizing

Ang itim na kulay sa anodized aluminyo ay nagmumula sa mga tina o pigment na pumupuno sa butas na butas na oksido.

Ang anodic oxide film sa aluminyo ay Mataas na butas na butas, Kasama sa pagkakasunud-sunod ng 10<Sup>10</Sup> pores bawat square pulgada.

Ang mga pores na ito ay maaaring punan ng mga ahente ng pangkulay at pagkatapos ay selyadong. Mayroong ilang mga kemikal:

• Mga organikong tina: Karaniwan na ang mga itim na kulay acid dyes (kumplikadong mga organikong molecule) Natunaw sa tubig.
  Upang makamit ang isang malalim na itim na kulay, Kinakailangan ang medyo mataas na konsentrasyon (E.G. 6-10 g / L ng tinain, Mas mataas kaysa sa mga kulay ng pastel).
  Ang mga pores adsorb ang mga molecule ng tinain, Pagbibigay ng Kulay. Mga Downside: Karamihan sa mga organikong tina ay sensitibo sa UV.
  Sa ilalim ng sikat ng araw o fluorescent UV, Ang kulay ay unti-unting maglaho o magbabago (madalas sa isang lilang o tanso na tono).
  Ang magandang kalidad ng mga organikong tina ay nag-aalok ng katamtamang lightfastness (marami ang na-rate na 4-5 sa isang sukat na 1-8), Ngunit kahit ang pinakamainam ay mawawala sa paglipas ng mga taon maliban kung lubos na protektado.
• Inorganic / electrolytic pangkulay: Sa halip na tinain, ito ay gumagamit Mga Metal na Asing-gamot Na nakatuon sa pelikula sa ilalim ng isang electric bias.
  Halimbawa na lang, sulfate o acetate salts ng kobalt, nikel, tanso, O Maaari Bang Gamitin ang Bismuth.
  Sa isang electrolytic itim na proseso, Ang kasalukuyang ay nagiging sanhi ng metal o metal sulfides na mag-precipitate sa loob ng mga pores, Lumikha ng isang itim o madilim na kayumanggi oxide (E.G. Nickel sulfide o cobalt oxides).
  Ang mga ito Mga itim na itim na nagmula sa metal ay mas lightfast kaysa sa organic dyes - NASA pag-aaral natagpuan na anodized Al kulay na may metal-sulfide dyes ay nagpakita lamang ng bahagyang pagbabago pagkatapos ng simulated space-UV exposure.
  Ang mga anodizer ay madalas na tinutukoy ito bilang "integral" o dalawang-hakbang (anodize pagkatapos electrolytic kulay). Dahil ang mga ito ay bumubuo ng mga inorganic compound, Ang mga itim na ito ay hindi madaling mag-leach o maglaho.
• Sariling pangkulay sa pamamagitan ng haluang metal: Napakakapal na anodizing sa ilang mga mataas na lakas alloys (na may mas maraming nilalaman ng tanso o sink) Ay posible na natural na mawalan ng timbang.
  Halimbawa na lang, 6061 sa ~ 50 μm kapal ay lilitaw ang madilim na tsokolate-kulay-abo, at 7075 o 2024 Ay posible na mawalan ng timbang sa pamamagitan ng paggamot.
  Gayunpaman, Ang epekto na ito ay hindi mahuhulaan at karaniwang nagreresulta sa kayumanggi na tono. Sa pagsasanay, Ang tunay na jet-black ay halos palaging nagmumula sa pagdaragdag ng kulay.
• Pagbubuklod: Pagkatapos ng pagtitina o pangkulay, Ang Pinoy Na Pelikula ay "Tinatakan" Sa Pamamagitan ng Hydration.
  Ang karaniwang selyo ay kumukulong deionized na tubig (na hydrates Al₂O₃ sa boehmite, Dagdagan ang dami ng pelikula), Dagdagan ang dami ng pelikula.
  Nickel acetate seal sa pamamagitan ng precipitating Ni(OH)₂ sa mga pores. Hindi lamang ito naka-lock sa pangulay ngunit higit na pinahuhusay ang paglaban sa kaagnasan.
  Ni-acetate selyadong anodize ay may mahusay na asin-spray tibay - isang ulat tala tulad coatings surviving ~ 3000 oras ng ASTM B117 salt fog.
  Tala: Dichromate Seal (Paggamot ng Chromate) Karaniwan para sa malinaw na anodize,
  Ngunit ipinagbabawal sa maraming mga rehiyon para sa itim na anodize (at nakakapinsala sa pagtitina), Kaya ang modernong itim na anodize ay nakasalalay sa tubig o mga selyo ng nikel.

Sa buod, Ang Black anodizing chemistry ay umiikot sa paglikha ng oxide film electrochemically at pagkatapos ay gumagamit ng alinman sa mga organikong tina o inorganic (madalas electrolytic) Pangkulay upang makamit ang isang matibay na itim.
Ang lahat ng mga pores ay dapat na maayos na selyadong upang bitag ang kulay at mapabuti ang paglaban.

Mga Parameter ng Proseso & Kagamitan

Electrolyte:

Ang itim na anodizing ay karaniwang gumagamit ng isang paliguan ng sulfuric-acid. Ang isang karaniwang pormulasyon ay 15-20 wt% H₂SO₄ (tungkol sa 150-200 g / L), Madalas na pinalamig upang makontrol ang temperatura.
Ang ilang mga proseso ng pagmamay-ari ay nagdaragdag ng maliit na halaga ng mga additives (E.G. 1% Oxalic acid) Pagbutihin ang istraktura ng patong.

(Halimbawa na lang, Ang isang sulfuric / oxalic mix ay maaaring magbunga ng isang mas siksik na pelikula) Malakas ang acidic ng PH sa paliguan, kaya ang lahat ng kagamitan ay dapat labanan ang kaagnasan.

Kasalukuyang Density & Boltahe:

Para sa pamantayan (Uri II) pag anod ng, kasalukuyang densidad sa paligid 1.2 A/dm² (12 A / ft²) ay ginagamit. Ito ay nagdudulot ng isang normal na rate ng paglago ng oksido.

Para sa mas makapal na "matigas" na anodize, mas mataas na kasalukuyang (2-3.6 A / dm², i.e. 20–36 A / ft²) ay inilalapat.

Mag-iiba ang boltahe (Karaniwang 12-20 V o higit pa) Upang mapanatili ang kasalukuyang itinakda.

Sa pagsasanay, Maraming mga anodizer ang gumagamit pare-pareho ang kasalukuyang Oras at Oras ng Pagpapatakbo upang Makamit ang Ninanais na Kapal ng Pelikula

(Ang tinatawag na "720 Rule": humigit-kumulang 720 amp-min / ft² bawat mil ng anodize, bagaman ang eksaktong oras ay kinakalkula sa bawat trabaho).

Temperatura:

Temperatura ng kuwarto (~ 20-25 ° C) Ginagamit ang mga paliguan para sa pandekorasyon (Uri II) pag anod ng.

Ang mas makapal na mga coatings ay nangangailangan ng isang malamig na paliguan (madalas na 0-10 ° C) Upang makontrol ang init na nabuo ng mataas na agos. Paglamig coils o chillers ay pamantayan.

Ang paliguan ay karaniwang nababagabag o pinahiran ng hangin upang mapanatiling pare-pareho ang temperatura at upang mag-flush ng mga bula ng oxygen mula sa ibabaw.

Kapal ng Patong:

Bilang isang patnubay, Mga pandekorasyon na uri ng pelikula ay karaniwang 1.8-25 μm makapal.

Para sa isang mayaman, matibay na itim na pangulay, Ang mga tindahan ay madalas na naglalayong makamit ang itaas na dulo ng saklaw na iyon (E.G. ~ 25 μm) Upang itago ang anumang bahagyang hindi pagkakapantay-pantay ng kulay.

Hardcoat (Uri III) Mas makapal ang mga pelikula (sa pangkalahatan >25 μm) Maaari itong magamit kung kinakailangan ang isang napakalalim na itim o maximum na paglaban sa pagsusuot.

Kagamitan at Racks:

Ang mga tangke ng anodizing ay gawa sa mga materyales na lumalaban sa acid - karaniwang bakal na may linya ng PVC o polypropylene.

Ang mga bahagi ay nakabitin sa mga rack (Karaniwang titanium o espesyal na anodized-aluminyo fixtures) na nagsisilbing contact ng cathode.

Ang magandang disenyo ng rack at pag-aayos ng bahagi ay kritikal; insulated o pinahiran rack lugar ay maaaring chip off at bitag acid, kaya ang anumang flaking rack coatings ay hinubad.

Isang kinokontrol na suplay ng kuryente ng DC (Rectifier) Inihahatid ang kasalukuyang, at ang bahagi mismo ay ang anode.

Ang wastong pag-earthing at pag-minimize ng kasalukuyang mga bleeder ay mahalaga upang matiyak ang pare-parehong pagdeposito.

Sa buod, Ang itim na anodizing ay tumakbo tulad ng karaniwang sulfuric anodizing: isang bahagi ng Al sa isang paliguan ng 15-20% H₂SO₄, Anodized sa tungkol sa 1-3 A / dm² at kinokontrol ang temperatura.

Na may makapal na pelikula at mataas na alon, Hard-Coating Setups (pinalamig na tangke, malakas na paglamig) Maaaring magamit.

Ang mga kagamitan ay dapat mapanatili sa napakalinis na pamantayan dahil ang kontaminasyon ay maaaring makasira sa kulay.

Paghahanda sa Ibabaw & Pretreatment

Ang mahusay na paghahanda sa ibabaw ay mahalaga para sa pare-pareho ang itim na anodizing.

Ang mga layunin ay upang alisin ang mga kontaminante at makamit ang ninanais na pagtatapos sa ibabaw bago pag anod ng. Kabilang sa mga karaniwang hakbang ang:

• Mekanikal na paglilinis (opsyonal): Magaspang o hindi maayos na natapos na mga bahagi ay maaaring ma-grit-blasted, buhangin, o buffed upang makamit ang isang unipormeng matte o makintab na base.
  Halimbawang, Ang pagsabog ng kuwintas ay nagbubunga ng isang matte na ibabaw na maskara ng mga menor de edad na kakulangan, habang ang pinong sanding / buli ay maaaring lumikha ng isang mas maliwanag na base finish.
• Degreasing/Alkaline Clean: Ang mga bahagi ay unang nililinis sa isang caustic o alkalina detergent solution (Madalas na 60-70 ° C sa loob ng ilang minuto) Alisin ang mga langis at dumi. Ang paglilinis ng alkalina ay karaniwang sinusundan ng isang masusing banlawan ng tubig.
• Ukit kumpara sa. Maliwanag na paglubog: Pagkatapos ng paglilinis, Ang mga bahagi ay alinman sa nakaukit o Maliwanag na isawsaw Depende sa ninanais na hitsura.

• • Pag-ukit: Isang dilute NaOH (Caustic soda) Solusyon (5–10%) Ginagamit ito upang "matte" ang ibabaw ng kemikal. Lumilikha ito ng isang unipormeng satin texture.
    Maikli lang ang mga oras ng pag-ukit (Ilang minuto hanggang ilang minuto). Ang isang mahusay na nakaukit na ibabaw ay magbibigay ng isang bahagyang nagkakalat na pagtatapos kapag anodized.
  • Maliwanag na paglubog: Bilang kahalili, Isang mainit na halo ng phosphoric at nitric acids (o pagmamay-ari na brightening bath) Maaari itong magamit nang maikli (madalas sa ilalim 5 minuto) Upang makinis at lumiwanag ang aluminyo.
    Ito ay nagdudulot ng isang napaka-kaakit-akit na, Tulad ng salamin matapos ang anodizing. Ang maliwanag na paglubog ay karaniwang ginagawa sa 90-100 ° C.
    Ang pagpili ng etch vs. Ang maliwanag na paglubog ay kapansin-pansing nakakaapekto sa pangwakas na hitsura ng itim na anodize: Ang maliwanag na paglubog ay nagbubunga ng makintab na itim, habang ang etch ay nagbubunga ng matte black.

• Email Address *: Ang mataas na haluang metal o cast na ibabaw ay maaaring mangailangan ng isang "desmut" na hakbang pagkatapos ng pag-ukit.
  Ang isang dilute nitric acid dip ay nag-aalis ng anumang smut o nalalabi (madalas na isang pelikulang mayaman sa tanso) Iniwan ng Etch. Tinitiyak nito na ang oksido na lumalaki ay pare-pareho.
• Email Address *: Pagkatapos ay ang mga bahagi ay naka-rack sa anodizing fixtures. Mahalaga na ang mga contact point (at anumang insulating rack coating) ay tunog.
  Ang mga sirang rack coatings ay maaaring mag-trap ng electrolyte sa ilalim ng bahagi, nagiging sanhi ng pitting o arcing.
  Pagkatapos ng pag anod, Ang mga bahagi ay karaniwang hugasan kaagad; Ang pag-aalaga ng asido sa mga bitak ay maaaring maging sanhi ng naisalokal na pagkawalan ng kulay.
  (Nagbabala ang mga gabay sa pagtatapos na "pinahiran ng mga rack ... ay maaaring bumuo ng mga bulsa na trap sulfuric acid," Salit importante an integridad han rack.)

Sa pamamagitan ng maingat na pagsamahin ang mga hakbang na ito, Ang isang anodizer ay maaaring makabuo ng alinman sa isang mapurol o isang mirror-black finish kung kinakailangan.
Sa pangkalahatan, a mas makapal Anodized film at mataas na kalidad na selyo ay ginagamit kapag ang isang tunay na jet-black,

Kinakailangan ang pag-aayos ng mga kagamitan sa pag-aalaga (dahil ang mas malalim na pores ay nagtataglay ng mas maraming pangulay).

Mga Katangian ng Pagganap

Ang mga itim na anodized coatings ay nagpapakita ng parehong mataas na pagganap tulad ng iba pang mga anodized layer, Mga detalye na may kaugnayan sa itim na kulay:

• Paglaban sa kaagnasan: Ang isang maayos na selyadong itim na anodize ay nagbibigay ng mahusay na proteksyon laban sa asin at kahalumigmigan.
  Halimbawa na lang, ang pagtutukoy ng MIL-A-8625F (para sa Uri II, Klase 2 tinina anodize) Nangangailangan ng 336 mga oras ng mga 5% Spray ng asin (ASTM B117) na may minimal na kaagnasan.
  Sa pagsasanay, Maliwanag na itim na anodize na ay selyadong sa mainit na nikel asetato madalas na malawak na lumampas dito - isang mapagkukunan ulat surviving sa pagkakasunud-sunod ng 3000 Ilang oras bago ang pagkabigo.
  (Nickel-acetate seal ay kilala upang kapansin-pansing mapabuti ang kaagnasan buhay ng tinina anodize.) Sa kabilang banda, Ang isang hindi selyadong anodize o mahinang selyo ay maaaring kalawangin nang mabilis sa mga gilid ng hiwa.
  Sa lahat ng mga kaso, Ang anodize ay hindi "nag-aapoy" tulad ng pagpipinta - ang mga pagkabigo ay nakahiwalay na mga pitting spot, hindi malalaking chips.
• Email Address *: Matigas na itim na anodize (Uri III) Lumilikha ng isang napaka-matigas na ibabaw (sa paligid ng Rockwell 60C) na lumalaban sa gasgas. Ang mga anodized finish ay karaniwang nasubok gamit ang Taber Abraser.
  Ang pagtutukoy ng MIL ay nagtatakda ng isang itaas na limitasyon ng pagsusuot ng tungkol sa 1.5 mg pagbaba ng timbang per 1000 Mga siklo para sa isang haluang metal na walang tanso (at 3.5 mg / 1000 cycles para sa mataas na Cu alloys).
  Sa pagsasanay, Isang mahusay na matigas na itim na patong sa isang Al 2000 o 7000 Ang serye ay maaaring makamit ang pagkalugi ng pagsusuot sa pagkakasunud-sunod ng 1-2 mg / 1000 cycles, nangangahulugang napaka matibay na paglaban sa pagkikiskisan.
  (Kahit na pandekorasyon Type II itim na anodize ay mas mahirap kaysa sa hubad na aluminyo at mabawasan ang galling at scratching.)
• UV (liwanag) katatagan: Ito ang pangunahing limitasyon. Mga Organikong Itim na Dyes hindi UV-matatag.
  Sa ilalim ng matagal na sikat ng araw o malakas na UV, Ang mga tinina na itim ay maglalaho, lumipat patungo sa lila/tanso, o pumuti out.
  Halimbawa na lang, ang mga lampara ng medikal na kagamitan na may fluorescent UV ay maaaring maging sanhi ng itim na anodized na takip na "maging kulay-rosas" sa loob ng ilang buwan.
  Ang anodic layer mismo ay hindi mawawala, pero unti-unti nang nabubulok ang mga molecule ng kulay. Ang magandang pagbubuklod ay nagpapabagal nito, ngunit hindi ito mapipigilan.
  Bilang isang panuntunan, Tanging mga inorganic na itim na proseso (metal-asin o electrolytic blacks) at ang ilang mga pagmamay-ari na colorants ay nagbibigay ng pangmatagalang colorfastness.
  Maliban kung iba ang tinukoy, dapat ipagpalagay ng isa na ang anumang itim na anodize ay unti-unting maglaho sa panlabas / UV-mabigat na serbisyo.
  (Sa isang pagsubok sa laboratoryo, ang ilang mga customer ay natagpuan ang mga bubong ng itim na oksido sa mga analyzer na kapansin-pansin na kumukupas sa loob ng isang taon sa ilalim ng UV.)

Sa buod, Ang itim na anodizing ay naghahatid ng karaniwang mga benepisyo ng anodizing (Mahusay na kaagnasan at paglaban sa pagsusuot) Pagdaragdag ng itim na kulay.

Ang proteksyon nito sa kaagnasan ay karaniwang daan-daang oras ng spray ng asin. Pinapabuti nito ang katigasan ng ibabaw nang malaki (pagtugon sa mga limitasyon sa pagsusuot ng MIL Taber).

Ang trade-off ay tibay ng kulay sa ilalim ng UV - ang mga karaniwang organikong itim ay angkop lamang sa panloob o mababang-UV na kapaligiran maliban kung ginagamit ang mga espesyal na tina / selyo.

Mga kalamangan & Mga Limitasyon

Mga kalamangan:

Nag-aalok ang itim na anodize ng isang natatanging kumbinasyon ng mga katangian.

Nagbubunga ito ng isang mahirap na, manipis, integral na patong na nagsusuot at nakakasira nang mas mahusay kaysa sa pininturahan na itim o itim na oksido sa bakal.

Matigas ang pagtatapos (Sapat na para sa mga gears, Mga piston, at iba pang mga bahagi ng pagsusuot) subalit ilang microns lamang ang kapal, kaya pinapanatili nito ang dimensional tolerances.

Nagbibigay din ito ng mahusay na thermal-emissive na pag-uugali - NASA natagpuan ang black-anodized Al ay may absorptance / emittance ~ 0.88 (Iniulat ng mga Inhinyero ng Pagtatapos ng Emissivity ~ 0.85-0.9 vs. ~ 0.83 para sa malinaw na anodize).

Hindi tulad ng pintura o pulbos, anodized aluminyo ay hindi alisan ng balat o basagin sa ilalim ng mekanikal na stress, at ito ay napaka-manipis at pare-pareho.

Aesthetically, Ang Black Anodize ay may mataas na kalidad na matte na hitsura na pinahahalagahan sa mga produkto ng consumer.

Pinapabuti din nito ang pagsipsip ng ilaw (kapaki-pakinabang sa optika at solar) at pagkakabukod ng kuryente (Ang alumina layer insulates habang blacking out).

Mga Limitasyon:

Ang mga downsides ay nagmumula sa pangulay at proseso. Lahat ng itim na anodize (lalo na ang organikong tinina) ay kalaunan ay maglaho sa ilalim ng UV at ilang mga kemikal.

Ang pagpapanatili ng pare-pareho na kulay ay nangangailangan tumpak na tumpak kontrol ng kimika, oras na, at temperatura - kahit na ang bahagyang pagkakaiba-iba ay maaaring makabuo ng mga guhitan ng kulay o mga pagkakaiba sa lilim.

Gumagana lamang ito sa madaling kapitan ng aluminyo alloys (5xxx/6xxx/7xxx); Ang mga haluang metal na may mataas na silikon o tanso ay maaaring maging mahirap na tinain nang pare-pareho.

Ang patong ay mayroon ding limitadong "saklaw" - hindi nito itinatago ang mga gasgas o mga depekto sa substrate tulad ng ginagawa ng isang makapal na itim na pintura.

Sa napakataas na temperatura ng serbisyo (Higit sa ilang daang ° C), Baka masunog ang tinain.

Sa wakas, kumpara sa malinaw na anodizing, Ito ay mas mahal (Dahil sa dagdag na paliguan/pangulay) at mas mabagal (ay dapat na tinain at kung minsan electrolytically kulay pagkatapos ng paunang anodize).

Sa maikling salita, Itim na anodizing proKasama na rito ang matinding katigasan, paglaban sa kaagnasan, mataas na emissivity, at isang premium na hitsura.

Ang ganda nito KontraSensitibo sa UV (Organic Dye Fade) at mas mahigpit na mga tolerance sa proseso. Na may maingat na pagbubuklod at (kung kinakailangan) Inorganic electrolytic pangkulay, Maraming mga limitasyon ang maaaring mabawasan.

Comparative Finishes

Itim na oksido kumpara sa. Itim na anodize:

Ang itim na oksido ay isang kemikal na patong ng conversion sa bakal (Iron Oxide, ilang nm lang ang kapal) Hindi ito maaaring gamitin sa aluminyo.

Sa kabilang banda, Itim na anodizing ay nagdudulot ng isang makapal na layer ng aluminyo-oksido Mahalaga ito sa bahagi.

Dahil dito, Itim na anodized aluminyo ay malayo mas magsuot- at lumalaban sa kaagnasan kaysa sa anumang itim na oksido na patong sa bakal.

(Ang isang bakal na bahagi na may itim na oksido ay mabilis na kalawangin kapag ang pelikula ay nasira, samantalang ang anodized Al ay nagpapanatili ng isang selyadong ceramic barrier.)

Itim na oksido kumpara sa. Patong ng pulbos:

Ang pintura na pinahiran ng pulbos ay maaaring makabuo ng isang itim na tapusin sa aluminyo, Ngunit naiiba ito sa pagkatao.

Mga patong ng pulbos ay marami mas makapal (50-150 μm tipikal) at umupo sa ibabaw, samantalang ang anodizing ay manipis (5-30 μm) at bahagi ng metal.

Mga pulbos (Poliester, Epoxy, atbp.) Ganap na itago ang substrate at magbigay ng isang makinis na tapusin, ngunit sila ay mas malambot kaysa sa aluminyo at maaaring chip o scratch off.

Anodize, sa kabaligtaran, ay Mas matigas kaysa sa metal at hindi magbabalatan - isinusuot nito ang metal sa halip na magsuot ng.

Powder coatings din tiisin ang isang mas malawak na pH at saklaw ng panahon (walang kulay na maglaho), ngunit hindi nila makamit ang parehong optical heat emissivity at maaaring masyadong makapal para sa masikip na mga bahagi ng tolerance.

Sa pangkalahatan, pumili ng pulbos itim para sa makapal na proteksyon sa sheet kalakal; pumili ng itim na anodize para sa tumpak na, Mga bahagi na kritikal sa pagsusuot kung saan mahalaga ang kapal at katigasan.

PVD / DLC coatings vs. Itim na oksido:

Pisikal na Vapor Deposition (PVD) o Diamond-Like Carbon (DLC) ay maaaring magdeposito ng lubhang matigas na itim na layer sa aluminyo.

Halimbawa na lang, Ang itim na titanium nitride o carbon coatings ay nagbibigay ng malalim na itim, mataas na katigasan tapusin. Ang mga ito ay nangangailangan ng mga vacuum chamber at madalas na isang intermediate metal underlayer.

PVD blacks ay mas mahirap pa kaysa sa anodize at ganap na inert, Ngunit ang mga ito ay mas mahal at mahirap (Karaniwang ginagamit lamang para sa mga espesyal na optika o tooling).

Bumubuo rin sila ng isang add-on layer (Na maaaring mawalan ng timbang sa ilalim ng pagkabigla), Hindi tulad ng anodizing, Na kung saan ay naka-install sa substrate.

Kailan pumili ng itim na anodizing:

Ang itim na anodize ay perpekto kapag ang isang mahirap na, integral na itim na patong Kinakailangan sa aluminyo.

Halimbawa na lang, Mga pabahay ng instrumento ng optikal, mga palikpik ng heatsink, mga bahagi ng engine, Madalas itong ginagamit ng mga high-end na consumer electronics.

Kung ang kaagnasan at paglaban sa pagsusuot ay pangunahing, Ang anodizing ay karaniwang natalo sa pagpipinta.

Kung ang tibay ng kulay sa ilalim ng sikat ng araw ay kritikal, ang isa ay maaaring sa halip ay gumamit ng pulbos o dalubhasang PVD blacks,

o tukuyin ang inorganic (Walang pagkupas) Anodic Black Processes.

Bilang isang paghahambing buod tala, Ang anodized black ay pinili para sa "mahusay na paglaban sa pagsusuot at natatanging metalikong hitsura" na may tunay na oksido tapusin,

samantalang ang mga pulbos o pintura ay pinipili para sa kumpletong saklaw o panlabas na kahabaan ng buhay.

Pangwakas na Salita & Mga Rekomendasyon sa Pinakamahusay na Kasanayan

Itim na anodizing ay nagbibigay ng isang maraming nalalaman, Mataas na pagganap ng itim na tapusin sa aluminyo, ngunit dapat itong tukuyin nang mabuti.

Kabilang sa mga pangunahing pamantayan sa pagpapasya sa itim na anodize ang inaasahang kapaligiran (panloob kumpara sa panlabas / UV),

Kinakailangang kapal ng pelikula (Uri II vs III), at mekanikal na mga stress (gasgas na gasgas, init).

Sa isang pagtutukoy, dapat malinaw na sabihin ng isa: uri ng haluang metal, Uri ng anodize (E.G. "sulfuric acid anodize, Uri II, Klase 2 tinina, ayon sa MIL-A-8625F"),

target na kapal ng patong, Pamamaraan ng pagbubuklod (E.G. nickel acetate seal ayon sa ASTM B680), at kinakailangang mga pagsubok sa pagganap (Mga oras ng pag-spray ng asin, UV / fade test kung may kaugnayan).

Halimbawang, Maaaring tumawag ang isang spec para sa 0.001–0.002″ (25-50 μm) itim na anodize sa 6061-T6, selyadong nickel acetate, ayon sa MIL-A-8625, kasama ang 168 h asin spray at ΔE≤3 pagkatapos 1000 h Xenon-arc (AAMA 611) Pagsubok.

Kasama sa mga pinakamahusay na kasanayan ang paggamit ng mataas na kalidad na mga tina o mga kulay ng electrolytic na may napatunayan na paglaban sa pagkupas,

Kinokontrol ang temperatura ng paliguan at kasalukuyang para sa pare-parehong paglago, at pag-iwas sa mahabang pagkakalantad sa UV o malupit na kemikal pagkatapos ng anodizing.

Banlawan nang lubusan ang mga bahagi (Pag-iwas sa Mga Error sa Banlawan at Pagpapatayo) at mag-aplay ng mga seal nang tama - tandaan na kahit na ang isang malakas na anodized coating ay maaaring tumagas ang mga tina kung hindi maayos na selyadong.

Kapag ang tibay ay pinakamahalaga, Isaalang-alang ang mga inorganic na itim na proseso: halimbawa na lang, Isang modernong anodizer ang nag-aanunsyo gamit ang metal-asin (di-pigment) kulay na

"Tinitiyak ang pambihirang paglaban sa UV at walang pagkupas", sinamahan ng isang advanced na "AluGuard" seal na nagpapalakas ng kaagnasan at katatagan ng UV.

Ang mga umuusbong na pamamaraan na ito ay tumuturo sa hinaharap ng itim na anodizing: mas nababanat na mga tina at mas matalinong mga selyo.

Sa buod, Ang pag-itim na anodizing ay isang nasubok na paraan upang maibahagi ang isang mahirap na paraan, Itim na ibabaw sa aluminyo. Napakahusay nito kapag tibay, Paglaban sa Pagsusuot, Kinakailangan ang pamamahala ng init.

Sa pamamagitan ng maingat na pagtukoy ng haluang metal, kapal naman, Kimika ng Tinain, at pagbubuklod, Maaaring samantalahin ng mga inhinyero ang mga kalakasan nito habang pinapaliit ang kahinaan ng kulay na kumukupas.

Sa tamang application, Ang mga itim na anodized finish ay magsisilbi nang epektibo sa mga hinihingi na tungkulin sa mga darating na taon.

Ang patuloy na mga makabagong-likha sa kimika at pagbubuklod ay nangangako ng higit na katatagan sa hinaharap.

LangHe Ito ang perpektong pagpipilian para sa iyong mga pangangailangan sa pagmamanupaktura kung kailangan mo ng mataas na kalidad Mga Serbisyo ng Itim na Anodizing.

Makipag ugnay sa amin ngayon!

 

Mga FAQ

Anong mga materyales ang maaaring maging itim na anodized?

Pangunahin, aluminyo at mga haluang metal nito ay itim na anodized.

Ang ilang mga magnesium at titanium alloys ay maaaring sumailalim sa katulad na anodic paggamot, Ngunit ang tunay na mga proseso ng anodizing ay higit sa lahat na-optimize para sa aluminyo.

Ang itim na anodizing ba ay nagpipinta lamang sa ibabaw?

Hindi. Itim na anodizing ay Hindi isang pintura o patong.

Binabago nito ang ibabaw ng metal sa pamamagitan ng kinokontrol na oksihenasyon, Lumikha ng isang mahirap na, Pinagsamang tapusin na hindi magbabalat, Chip, o natuklap na parang pintura.

Gaano katagal ang itim na anodizing?

Ang mga itim na anodized na ibabaw ay lubos na matibay at may mahusay na paglaban sa hadhad, kaagnasan, at magsuot ng. Maayos na selyadong itim na anodized na bahagi ay maaaring pumasa ASTM B117 Mga Pagsubok sa Spray ng Asin Daan-daang oras.

Mawawala ba ang itim na anodizing sa paglipas ng panahon?

Oo nga, sa paglipas ng pangmatagalang pagkakalantad sa UV, Ang ilang mga itim na tina ay maaaring maglaho. Gayunpaman, mataas na kalidad na itim na anodizing na may UV-matatag na mga tina at tamang mga pamamaraan ng pagbubuklod ay nagpapaliit ng pagkupas nang malaki.

Gaano kakapal ang isang itim na anodized layer?

Tipikal na itim na anodizing kapal saklaw mula sa 10 sa 25 mga micron (0.0004 sa 0.0010 pulgada), Depende sa Uri ng Proseso (Uri II o Uri III anodizing) at mga kinakailangan sa aplikasyon.

Ay itim anodizing kondaktibo?

Anodized layer, Pati na rin ang mga itim na, ay Elektrikal na pagkakabukod. Kung Kinakailangan ang Elektrikal na Kondaktibiti, Ang mga nakamaskara na lugar ay dapat iwanan nang walang anodized, O kaya naman ay dapat na magsagawa ng paghuhubad.

Magkano ang gastos ng itim na anodizing?

Ang mga gastos ay nakasalalay sa Laki ng Bahagi, dami na, Anodizing kapal, Kalidad ng Tinain, at anumang karagdagang ibabaw ng paggamot (tulad ng pagbubuklod o masking).

Sa pangkalahatan, Itim na anodizing ay mas mahal kaysa sa malinaw na anodizing dahil sa pagtitina hakbang.