เหตุใดอลูมิเนียมอัลลอยด์ซีรีส์ 7 จึงออกซิไดซ์ได้ยาก

อลูมิเนียมอัลลอยด์ 7075 เป็นอลูมิเนียมอัลลอยด์ซีรีส์ 7 ที่มีปริมาณสังกะสีสูง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การทหาร และอุตสาหกรรมการผลิตระดับสูง เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยมและมีลักษณะน้ำหนักเบา อย่างไรก็ตาม มีความท้าทายบางประการเมื่อดำเนินการเตรียมผิว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อดำเนินการอโนไดซ์เพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและความแข็งของพื้นผิว

อโนไดซ์เป็นกระบวนการเคมีไฟฟ้าซึ่งสามารถสร้างฟิล์มอลูมิเนียมออกไซด์บนพื้นผิวโลหะได้ เพื่อปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานการกัดกร่อน และความสวยงาม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีปริมาณสังกะสีสูงในอลูมิเนียมอัลลอยด์ 7075 และคุณลักษณะองค์ประกอบของโลหะผสม Al-Zn-Mg ปัญหาบางอย่างจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในระหว่างการชุบอโนไดซ์:

1. สีไม่สม่ำเสมอ:ธาตุสังกะสีมีผลกระทบต่อปฏิกิริยาออกซิเดชั่นมากกว่า ซึ่งสามารถนำไปสู่ขอบสีขาว จุดดำ และสีที่ไม่สม่ำเสมอบนชิ้นงานได้ง่ายหลังจากออกซิเดชั่น ปัญหาเหล่านี้จะเห็นได้ชัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพยายามออกซิไดซ์ให้เป็นสีสว่าง (เช่น สีแดง สีส้ม ฯลฯ) เนื่องจากความคงตัวของสีเหล่านี้ค่อนข้างต่ำ

2. การยึดเกาะของฟิล์มออกไซด์ไม่เพียงพอ:เมื่อใช้กระบวนการอโนไดซ์กรดซัลฟูริกแบบดั้งเดิมเพื่อรักษาโลหะผสมอลูมิเนียมซีรีส์ 7 เนื่องจากการกระจายและการแยกส่วนประกอบโลหะผสมอลูมิเนียมไม่สม่ำเสมอ ขนาดของไมโครรูพรุนบนพื้นผิวของฟิล์มออกไซด์จะแตกต่างกันอย่างมากหลังจากการอโนไดซ์ สิ่งนี้นำไปสู่ความแตกต่างในด้านคุณภาพและการยึดเกาะของฟิล์มออกไซด์ในตำแหน่งที่แตกต่างกัน และฟิล์มออกไซด์ในบางตำแหน่งมีการยึดเกาะที่อ่อนแอและอาจหลุดออกไปได้

เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ จำเป็นต้องใช้กระบวนการอโนไดซ์แบบพิเศษหรือปรับปรุงกระบวนการที่มีอยู่ เช่น การปรับองค์ประกอบ อุณหภูมิ และความหนาแน่นกระแสของอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งจะส่งผลต่อคุณภาพและประสิทธิภาพของฟิล์มออกไซด์ ตัวอย่างเช่น ค่า pH ของอิเล็กโทรไลต์จะส่งผลต่ออัตราการเจริญเติบโตและโครงสร้างรูพรุนของฟิล์มออกไซด์ ความหนาแน่นกระแสเกี่ยวข้องโดยตรงกับความหนาและความแข็งของฟิล์มออกไซด์ ด้วยการควบคุมพารามิเตอร์เหล่านี้อย่างแม่นยำ ทำให้สามารถปรับแต่งฟิล์มอะลูมิเนียมอโนไดซ์ที่ตรงตามความต้องการเฉพาะได้

การทดลองแสดงให้เห็นว่าหลังจากการอโนไดซ์อลูมิเนียมอัลลอยด์ซีรีส์ 7 จะได้ฟิล์มออกไซด์ที่มีความหนา 30um-50um ฟิล์มออกไซด์นี้ไม่เพียงแต่สามารถปกป้องซับสเตรตอะลูมิเนียมอัลลอยด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพและยืดอายุการใช้งาน แต่ยังตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพเฉพาะโดยการปรับพารามิเตอร์กระบวนการอีกด้วย พื้นผิวของโลหะผสมอลูมิเนียมหลังจากการอโนไดซ์ยังสามารถย้อมเพื่อดูดซับเม็ดสีอินทรีย์หรืออนินทรีย์เพื่อให้อลูมิเนียมอัลลอยด์มีสีสันที่หลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการด้านสุนทรียภาพที่แตกต่างกัน

ในระยะสั้นอโนไดซ์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพของอลูมิเนียมอัลลอยด์ซีรีส์ 7 ด้วยการปรับพารามิเตอร์กระบวนการ จึงสามารถเตรียมฟิล์มป้องกันที่ตรงตามข้อกำหนดด้านความแข็งและความหนาเฉพาะได้ ซึ่งขยายขอบเขตการใช้งานของอะลูมิเนียมอัลลอยด์ได้อย่างมาก