ทำไมแผ่นอลูมิเนียม 1100 จึงไม่ขึ้นสนิมเหมือนเหล็ก
อลูมิเนียมไม่มีธาตุเหล็ก ดังนั้นเพลต 1100 จะไม่เกิดเป็นเหล็กออกไซด์ที่สะเก็ดสีแดงซึ่งปกติเรียกว่าสนิม สิ่งที่เกรดนี้ประสบจริงๆ คือการออกซิเดชั่นที่พื้นผิว และการกัดกร่อนแบบรูพรุนในการใช้งานที่รุนแรง ฟิล์มอลูมิเนียมออกไซด์บางๆ ก่อตัวภายในไม่กี่นาทีหลังจากสัมผัสกับอากาศ และสร้างขึ้นใหม่หลังจากการขีดข่วนเล็กน้อย ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมแผ่น 1100 ที่ไม่ได้ทาสีจึงเปลี่ยนเป็นสีเทาด้านแทนที่จะพัง ฟิล์มจะสูญเสียการแข่งขันก็ต่อเมื่อคลอไรด์ ด่างแก่ หรือกรดแร่ทำลายเร็วกว่าที่จะเกิดขึ้นใหม่- หรือเมื่อปล่อยให้น้ำ ฝุ่น และเกลือเกาะอยู่บนพื้นผิวเป็นเวลานาน
การรักษาพื้นผิวบนแผ่นอลูมิเนียม 1100 จึงมีงานสองอย่าง: เพิ่มความหนาหรือผนึกชั้นออกไซด์ตามธรรมชาติ และเพิ่มการตกแต่ง เส้นทางอุตสาหกรรมทั้งสามเส้นทาง ได้แก่ การพ่นสีฝุ่น การเคลือบด้วยไฟฟ้า และอโนไดซ์ และแต่ละเส้นทางจะถูกเลือกตามความต้องการด้านรูปลักษณ์ สภาพแวดล้อมการบริการ และงบประมาณ
โปรไฟล์โลหะผสมและข้อมูลทางกลของแผ่นอลูมิเนียม 1100
1100 เป็นเกรดซีรีส์ 1xxx- บริสุทธิ์ในเชิงพาณิชย์ โดยมีปริมาณอะลูมิเนียมขั้นต่ำ 99.00% ความแข็งแรงที่ต่ำนั้นเข้ากันกับความเหนียว การขึ้นรูป การเชื่อม และการนำความร้อนที่ดีมาก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมสิ่งนี้จึงพบเห็นได้ทั่วไปในเครื่องครัว แผงระบายความร้อน ฝาขวด แผ่นพิมพ์ แผงสถาปัตยกรรม -ส่วนประกอบตัวแลกเปลี่ยนความร้อน และ-ชิ้นส่วนที่มีการประทับตราลึก
| รายการ | ค่าปกติสำหรับ 1100 |
|---|---|
| ปริมาณอลูมิเนียม | ขั้นต่ำ 99.00% |
| ทองแดง แมงกานีส สังกะสี | 0.05-0.20% Cu, 0.05% Mn สูงสุด, 0.10% Zn สูงสุด |
| ซิลิคอนบวกเหล็ก | รวมสูงสุด 0.95% |
| ความหนาแน่น | 2.71 ก./ซม.3 |
| ความต้านทานแรงดึง, O อารมณ์ | 75-105 เมกะปาสคาล |
| ความต้านแรงดึง, อุณหภูมิ H14 | 105-145 เมกะปาสคาล |
| การยืดตัวโอ้อารมณ์ | ขั้นต่ำ 25% (ความยาวเกจ 50 มม.) |
| การนำความร้อน, O อารมณ์ | ประมาณ 222 วัตต์/(มิลลิกิโลวัตต์) |
| มาตรฐานการจัดหาทั่วไป | มาตรฐาน ASTM B209, GB/T 3880.1 |
เนื่องจาก 1100 มีความอ่อน แผ่นและแผ่นจึงมีจำหน่ายในอุณหภูมิ O, H12, H14, H16 และ H18 H14 เป็นตัวเลือกปกติสำหรับชิ้นส่วนทางสถาปัตยกรรมและชิ้นส่วนที่มีการประทับตราซึ่งจะต้องคงความเรียบ ในขณะที่อุณหภูมิ O จะถูกใช้เมื่อจำเป็นต้องขึ้นรูปอย่างรุนแรง ความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้นเมื่อทำงานเย็น และความต้านทานการกัดกร่อนยังคงอยู่ในระดับสูงเนื่องจากโลหะผสมมีอนุภาคเฟสที่สองที่เป็นแคโทด-น้อยมาก ซึ่งสามารถกระตุ้นให้เกิดการโจมตีด้วยกัลวานิกตามแนวขอบเขตเกรน
การพ่นสีฝุ่น: กระบวนการไฟฟ้าสถิตทำงานอย่างไร
การพ่นสีฝุ่นจะสร้างสนามปล่อยโคโรนาแรงดันสูง-ระหว่างปืนสเปรย์และชิ้นงานที่ต่อสายดิน อนุภาคผงที่ออกจากหัวฉีดจะผ่านบริเวณจำหน่าย รับอิเล็กตรอนจำนวนมากและกลายเป็นประจุลบ แรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิตจะดึงพวกมันลงบนพื้นผิวที่มีประจุบวก เมื่อชั้นมีความหนาตามการออกแบบแล้ว สิ่งสะสมจะทำหน้าที่เป็นฉนวนและขับไล่อนุภาคเพิ่มเติม ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดฟิล์มที่สม่ำเสมอบนแผ่นเรียบ ขอบพับ และช่องเปิดที่ถูกเจาะ จากนั้นแผ่นเคลือบจะถูกอบเพื่อให้ผงไหล แข็งตัว และแบนเป็นแผ่นฟิล์มต่อเนื่อง
การเตรียมการ: การล้างไขมัน การทำความสะอาดด้วยอัลคาไลน์ การล้าง โครเมต-ชั้นการแปลงอิสระ การทำให้แห้ง-
ความหนาของฟิล์มสีแห้งโดยทั่วไป: 60-120 ไมโครเมตร สำหรับชิ้นส่วนสถาปัตยกรรมและอุตสาหกรรม
หน้าต่างการบ่ม: 180-200 องศา C ประมาณ 10-20 นาทีที่อุณหภูมิโลหะ
จุดแข็ง: สีที่กว้างและช่วงความเงาที่กว้าง การครอบคลุมขอบที่หนา การซ่อมแซมข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ ได้อย่างง่ายดาย
ข้อจำกัด: ฟิล์มหนาอาจกะเทาะบนขอบที่มีการประทับตราอย่างแหลมคม การสร้างฟิล์มไม่เหมาะกับรัศมีที่แคบมาก
การเปรียบเทียบการเคลือบด้วยไฟฟ้าและอโนไดซ์
การเคลือบด้วยไฟฟ้าจะจุ่มเพลต 1100 ลงในอ่างพ่นสีที่มีน้ำ- และเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ DC เรซินและเม็ดสีจะเคลื่อนตัวอยู่ใต้สนามไฟฟ้าและสะสมเป็นฟิล์มที่ไม่ละลายน้ำ กระบวนการนี้เป็นปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าของแท้ซึ่งมีสี่ขั้นตอนที่ทับซ้อนกัน: อิเล็กโตรโฟรีซิส อิเล็กโตรโฟเรซิส อิเล็กโตรโฟเรซิส และอิเล็กโทรลิซิส อ่างแบ่งออกเป็นขั้วบวก (ชิ้นงานเป็นขั้วบวก สีเป็นไอออน) หรือแคโทด (ชิ้นงานเป็นแคโทด สีเป็นไอออนบวก) และโดยกระบวนการเป็นแรงดันคงที่หรือกระแสคงที่ ในการผลิต อิเล็กโตรโฟรีซิสขั้วบวกแรงดันคงที่-บนแหล่งจ่ายไฟ DC ยังคงเป็นเส้นทางที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด เนื่องจากให้การครอบคลุมที่สม่ำเสมอบนรูปร่างที่ซับซ้อน รวมถึงชิ้นส่วนที่มีรูพรุนและพับอยู่
อโนไดซ์เป็นกระบวนการออกซิเดชันด้วยไฟฟ้า พื้นผิวของเพลต 1100 จะถูกแปลงเป็นฟิล์มอะลูมิเนียมออกไซด์ที่รวมเข้ากับโลหะแทนที่จะเป็นชั้นที่ทา ดังนั้นจึงไม่สามารถลอกออกได้ ฟิล์มจะมีรูพรุนตามที่ขึ้นรูป และโดยปกติจะปิดผนึกในน้ำร้อนหรืออ่างปิดผนึกเพื่อปิดรูพรุนและแก้ไขประสิทธิภาพการกัดกร่อน อโนไดซ์ด้วยกรดยังยอมรับสีย้อมด้วย ซึ่งเป็นวิธีการตกแต่งแผง 1100 แผงที่ผลิตในโทนสีบรอนซ์ สีดำ หรือสีทอง
| เสร็จ | ความหนาของฟิล์มโดยทั่วไป | ประโยชน์ที่สำคัญ | เหมาะที่สุดกับ |
|---|---|---|---|
| การพ่นผง | 60-120 ไมโครเมตร | ช่วงสีกว้าง กั้นกลไกหนา | แผงสถาปัตยกรรม เรือนอุปกรณ์ |
| การเคลือบด้วยไฟฟ้า | 15-25 ไมโครเมตร | ความครอบคลุมที่สม่ำเสมอมากในเรขาคณิตที่ซับซ้อน | ชิ้นส่วนที่มีรูพรุน พับ และประทับตรา |
| อโนไดซ์กรดซัลฟูริก | 5-25 ไมโครเมตร | ฟิล์มอินทิเกรต ทนต่อการสึกหรอและการกัดกร่อน | พื้นผิวการตกแต่งและการใช้งาน |
| อโนไดซ์อย่างหนัก | 25-50 ไมโครเมตร | มีความแข็งผิวสูง ทนต่อการขัดถู | ส่วนประกอบเลื่อน การสึกหรอ และสัมผัส |
การเลือกการรักษาพื้นผิวที่เหมาะสมและการรักษาให้ทำงานต่อไป
การเลือกเป็นไปตามสภาพแวดล้อมการบริการ สำหรับชิ้นส่วนตกแต่งในร่ม ปกติแล้วการชุบอโนไดซ์ด้วยกรดซัลฟิวริกบางๆ หรือฟิล์มอิเล็กโตรโฟเรติกขนาด 20 ไมโครเมตรก็เพียงพอแล้ว สำหรับแผงสถาปัตยกรรมกลางแจ้งในอากาศอุตสาหกรรมหรือชายฝั่ง การพ่นสีฝุ่นในช่วง 60-120 ไมโครเมตร หรือฟิล์มอะโนไดซ์อย่างน้อย 15 ไมโครเมตรที่มีการปิดผนึกที่เหมาะสม ช่วยให้มีระยะเวลาการบำรุงรักษานานขึ้นมาก ในกรณีที่ทั้งการสึกหรอและการกัดกร่อน การเคลือบอโนไดซ์แบบแข็งบน 1100 จะถูกรวมเข้ากับการเคลือบทับหน้าแบบปิดผนึก
ไม่ว่าผิวสำเร็จจะเป็นอย่างไร ประสิทธิภาพจะขึ้นอยู่กับคุณภาพการปรับสภาพก่อน น้ำมัน คราบออกไซด์ และสารหล่อลื่นที่ตกค้างเป็นสาเหตุปกติของการพองตัวและการยึดเกาะที่ไม่ดี ดังนั้นจึงต้องตรวจสอบขั้นตอนการทำความสะอาดและการชะล้าง ในการให้บริการ การล้างจานด้วยน้ำสะอาดและผงซักฟอกที่เป็นกลางอย่างน้อยปีละสองครั้งจะช่วยขจัดคราบคลอไรด์และซัลเฟตก่อนที่จะโจมตีพื้นที่ที่เสียหาย และการแตะรอยขีดข่วนทันทีจะป้องกันไม่ให้ข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ ขยายวงกว้างขึ้น การทดสอบสเปรย์เกลือตามมาตรฐาน ASTM B117 หรือ ISO 9227 เป็นวิธีมาตรฐานในการเปรียบเทียบผิวสำเร็จของตัวเลือกก่อนที่จะแช่แข็งข้อมูลจำเพาะ
สำหรับส่วนประกอบที่ดึงออกมาลึกหรือขึ้นรูปหนัก ผิวเคลือบจะถูกใช้หลังจากการขึ้นรูป เนื่องจากการขึ้นรูปจะทำให้ฟิล์มอะโนไดซ์หรือแข็งตัวแตก ส่วนประกอบที่เชื่อมก็ควรจะทำให้เสร็จหลังจากนั้น เนื่องจากโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนในการเชื่อม-มีเคมีที่แตกต่างจากเพลตแม่ และใช้สีอโนไดซ์ต่างกัน
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: แผ่นอลูมิเนียม 1100 ขึ้นสนิมจริงหรือ?
ไม่ สนิมคือเหล็กออกไซด์ และ 1100 ไม่มีธาตุเหล็ก ผลิตภัณฑ์พื้นผิวสีขาวหรือสีเทาที่เห็นบนแผ่นเปียกที่ปนเปื้อนคืออะลูมิเนียมออกไซด์และอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์จากการเกิดออกซิเดชันและการเกิดรูพรุน และจะได้รับการปฏิบัติในลักษณะเดียวกับการกัดกร่อนมากกว่าการเกิดสนิม
ถาม: การรักษาพื้นผิวแบบใดที่ทำให้อายุการใช้งานกลางแจ้งยาวนานที่สุด?
สำหรับบรรยากาศชายฝั่งทะเลหรืออุตสาหกรรม การเคลือบสีฝุ่นขนาด 60-120 ไมโครเมตร หรือฟิล์มอะโนไดซ์แบบปิดผนึกขนาด 15 ไมโครเมตรขึ้นไป จะทำให้มีช่วงการบำรุงรักษาที่ยาวนานที่สุด ปัจจัยชี้ขาดคือคุณภาพการเตรียมผิวมากกว่าคุณภาพผิวสำเร็จเพียงอย่างเดียว
ถาม: เหตุใดชิ้นส่วนที่มีรูพรุนหรือพับจึงมักใช้การเคลือบด้วยไฟฟ้า
เนื่องจากสีสะสมอยู่ใต้สนามไฟฟ้า สีจึงไปถึงผนังรู รัศมีพับ และพื้นที่ปิดภาคเรียนที่ปืนสเปรย์ไม่สามารถครอบคลุมได้อย่างสม่ำเสมอ และฟิล์มที่ได้จึงมีความหนาสม่ำเสมอทั่วทั้งชิ้นส่วน
ถาม: แผ่นอะโนไดซ์ 1100 สามารถนำกลับมาทำใหม่หลังการเชื่อมได้หรือไม่
จะต้องทาการเคลือบหลังการเชื่อม การชุบอโนไดซ์เป็นฟิล์มออกไซด์ในตัว ดังนั้นตะเข็บเชื่อมและ-โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนจึงต้องได้รับการทำความสะอาดและ-ชุบอโนไดซ์อีกครั้งโดยเป็นส่วนหนึ่งของการประกอบที่เสร็จแล้ว แทนที่จะทำเฉพาะจุด-
ถาม: มีการตรวจสอบคุณภาพการตกแต่งก่อนจัดส่งอย่างไร
การตรวจสอบโดยทั่วไป ได้แก่ ความหนาของฟิล์มแห้ง การยึดเกาะโดยการทดสอบข้าม-การฟักหรือการโค้งงอ การวัดสีกับแผงต้นแบบ และการทดสอบสเปรย์เกลือตามมาตรฐาน ASTM B117 หรือ ISO 9227 บนคูปองพยานจากชุดการผลิตเดียวกัน
ถาม: งานเย็นส่งผลต่อความต้านทานการกัดกร่อนของ 1100 หรือไม่?
คาดว่าจะไม่มีการสูญเสียอย่างมีนัยสำคัญ. 1100 มีการเติมอัลลอยด์น้อยมาก ดังนั้นอุณหภูมิ H ที่สูงขึ้นจึงเพิ่มความแข็งแกร่งและความแข็งโดยไม่สร้างอนุภาคแคโทดที่ทำให้เกิดการโจมตีแบบเลือกสรรในเกรดอัลลอยด์ที่หนักกว่า







