CÁC QUY TRÌNH ANODIZING

CÁC QUY TRÌNH ANODIZING CHO NHÔM RÈN ________________________________________ cung cấp quy trình anod hóa hoàn chỉnh để tăng cường các thuộc tính của nhôm rèn và hỗ trợ toàn diện việc sử dụng hiệu quả qua nhiều ứng dụng khác nhau. ________________________________________ Những phương pháp này có thể tăng cường sự xuất hiện, sức đề kháng UV, bảo vệ niêm phong và độ cứng của kim loại. Các phương pháp xử lý bề mặt như chất tẩy TOP làm sạch bề mặt tuyệt vời để chuẩn bị cho quá trình anodizing. Các quá trình anod hóa có thể được tùy chỉnh để cung cấp bề mặt bề mặt cụ thể (ví dụ như độ sáng), màu sắc (như màu trắng, các màu nhuộm khác) và kết cấu (Satin hoặc Pearl Tone) kết thúc. Dòng TACDye bao gồm vô số màu sắc và sắc thái. Hơn nữa, quá trình xử lý đặc biệt sau khi được cung cấp để đáp ứng quá trình anodizing hoàn hảo.

CÁC QUY TRÌNH ANODIZING

CHO

NHÔM RÈN

Okuno-Auromex cung cấp quy trình anod hóa hoàn chỉnh để tăng cường

các thuộc tính của nhôm rèn và hỗ trợ toàn diện việc sử dụng hiệu quả

qua nhiều ứng dụng khác nhau.

Những phương pháp này có thể tăng cường sự xuất hiện, sức đề kháng UV, bảo vệ niêm

phong và độ cứng của kim loại.

Các phương pháp xử lý bề mặt như chất tẩy "TOP" làm sạch bề mặt tuyệt vời để chuẩn bị

cho quá trình anodizing Các quá trình anod hóa có thể được tùy chỉnh để cung cấp bề

mặt bề mặt cụ thể (ví dụ như độ sáng), màu sắc (như màu trắng, các màu nhuộm khác)

và kết cấu (Satin hoặc Pearl Tone) kết thúc Dòng "TAC-Dye" bao gồm vô số màu sắc và

sắc thái Hơn nữa, quá trình xử lý đặc biệt sau khi được cung cấp để đáp ứng quá trình

anodizing hoàn hảo.

Các bảng dưới đây cung cấp thông tin bổ sung về sản phẩm.

CÁC QUÁ TRÌNH TIỀN XỬ LÝ

Ứng dụng Sản phẩm Đặc tính

Ngâm làm

sạch

TOP Alclean 101

Chất tẩy rửa bằng chất tẩy yếu bằng silicat Có công suất làm sạch tuyệt vời chống lại các loại dầu khác nhau hoặc dirts mà không có cơ sở tấn công.

TOP Alclean 161

Chất bôi trơn có tính kiềm thấp có độ kiềm thấp và không chứa silicat Có thể được áp dụng với điều hòa không khí và tắm vòi sen.

Alkaline

Etching

Alsatin SK

Chất mài mòn mềm cho nhôm Cung cấp kết cấu hoàn thiện trên bề mặt

và ngăn ngừa sự hình thành bùn và clinker duy trì tuổi thọ của ống

TOP Alsoft 108

Chất bôi trơn mềm bọt thấp cho nhôm và hợp kim nhôm Cải thiện môi trường làm việc do thời tiết sương mù thấp.

QUÁ TRÌNH ĐÁNH BÓNG

Ứng dụng Sản phẩm Đặc tính

Hoàn thiện

Chất làm bóng dạng bột cho nhôm và hợp kim nhôm Cải thiện độ sáng

và ngăn chặn sự hình thành NOx.

XỬ LÝ ETCHING

Loại khắc Ứng dụng Sản phẩm Đặc tính

Acidic

Etching

Hoàn thiện Tone Pearl

ALSATIN M-05

Cung cấp chế độ màu trắng sữa tươi đẹp phù hợp với nắp

mũ mỹ phẩm tinh khiết và hộp đựng thuốc lá nhẹ hơn Alsatin OL-8 Cung cấp hoạt động kinh tế do tuổi thọ dài Cho bề mặt satin và trắng thích hợp cho các bộ phận dụng cụ quang học. Hoàn thiện

màu trắng Matte

Alsatin FF-250

Có thể được sử dụng với hợp chất florua để tạo bề mặt mờ phù hợp với các bộ phận dụng cụ quang học đòi hỏi

độ chính xác của kích thước

Alkaline

Etching

Satin màu trắng hoàn thiện

Alsatin L

Cung cấp màu trắng bạc xuất hiện Có tác dụng khắc tuyệt vời với sự ức chế clinker Tuyệt vời đối với Al1050 và Al6063.

Alsatin SK

Chất mài mòn mềm cho nhôm Cung cấp kết cấu hoàn thiện trên bề mặt và ngăn ngừa sự hình thành bùn và clinker duy trì

tuổi thọ của ống

TOP Alsoft 108

Chất bôi trơn mềm bọt thấp cho nhôm và hợp kim nhôm Cải thiện môi trường làm việc do thời tiết sương mù thấp.

QUÁ TRÌNH GIẢI QUYẾT

Sản phẩm Đặc tính

TOP Desmut

N-20

Chất khử mùi cho nhôm và các hợp kim nhôm có chứa silicat thấp Loại bỏ hoàn toàn vết bầm trên bề mặt mà không bị đè bẹp và

cung cấp thời gian tắm lâu hơn so với dung dịch sulfuric-nitric thông thường.

PHỤ GIA CHO QUÁ TRÌNH

ANODIZING

Ứng dụng Sản phẩm Đặc tính

Tác nhân phòng

chống sương mù Almist W

Chất bọt thấp cho tắm anodizing Có thể ngăn ngừa sự hình thành và phân tán sương Phù hợp nhất cho hệ thống kích nổ không khí nhỏ.

QUY TRÌNH NHUỘM

Dòng thuốc

nhuộm TAC

Vàng, Cam, đỏ, hồng, tím, xanh, xanh, đồng, nâu, đen

Thuốc nhuộm hòa tan trong nước cho nhôm anodized và hợp kim của nó Cung cấp khả năng chịu thời tiết tuyệt vời

và chịu nhiệt Cung cấp tài sản nhuộm đồng đều tốc độ cao

Chuỗi màu

OKUNO

Màu vàng, đỏ, tím, xanh dương, xanh, nâu, đen, trong suốt

Bao gồm 2 loại

● Kiểu E: Thuốc nhuộm màu có màu sắc tốt.

● Loại W: Chất nhuộm hòa tan trong nước giúp hoạt động

an toàn do không có dung môi.

PHỤ GIA CHO CÁC QUY TRÌNH

NHUỘM

Ứng dụng Sản phẩm Đặc tính

Chất điều hòa bề

mặt

TAC Sormal 121

Chất xử lý trước cho quá trình nhuộm Có thể ngăn ngừa các khiếm khuyết trong việc tắm nhuộm, chẳng hạn như chấm chấm hoặc các điểm hình sao, hoặc một số khuyết tật do

nước rửa sạch.

Chất chống mốc TAC Kabikoron Chất ức chế nấm mốc cho nhuộm tắm Có thể bảo vệ sự nhiễm bẩn do vi sinh vật gây ra. Chất chống bẩn

pH

Bộ điều khiển TAC pH-5

Đệm pH cho Thuốc nhuộm TAC Kiểm soát pH ổn định trong bồn tắm và cải thiện mối quan hệ của thuốc nhuộm.

Chất chống bọt TAC chống bọt Chất chống bọt cho tắm nhuộm Có thể loại bỏ bọt hình thành nhanh chóng và ngăn ngừa các khuyết tật gây bọt, chẳng hạn như các điểm

nhuộm hoặc nhuộm xấu.

QUY TRÌNH ĐÓNG DẤU

Ứng dụng Sản phẩm Đặc tính

Chất niêm phong

loại Nickel acetate

TOP Seal

DX-200 Chất dẻo niêm phong Cung cấp hiệu quả niêm phong tốt với hoạt động ngắn TOP Seal

DX-500

Chất dẻo niêm phong Cung cấp bề mặt nhẵn phù hợp cho việc niêm phong mũ mỹ phẩm.

TOP Seal E-125 Chất niêm phong lỏng Hoàn toàn ngăn chặn nở hoa trắng hoặc màu bất thường. Hết hàng TOP

H-298

Chất niêm phong lỏng Cung cấp hiệu quả niêm phong tốt hơn Thích hợp cho hợp kim nhôm, như Al6063.

Phụ gia cho niêm

phong đun sôi

TOP Seal E-110 Chất lỏng không chứa niken Hoàn toàn ngăn chặn nở hoa và sự xuất hiện của cầu vồng trắng trong quá trình hàn nóng. TOP Seal

MF-115

Chất lỏng không chứa niken Hiệu suất niêm phong cũng giống như niêm phong niken.

TOP Seal L-100 Chất đóng kín lạnh Có thể được áp dụng ở nhiệt độ phòng Thích hợp để niêm phong vật liệu kiến trúc hoặc phim anodizing cứng.

QUY TRÌNH XỬ LÝ ĐẶC BIỆT

Sản phẩm Đặc tính

TOP Anocoat Không xử lý sau niken sau khi niêm phong Tăng khả năng chống kiềm và bảo vệ các phần anod hoá khỏi bị trầy xước.

Quá trình tên sản phẩm Đặc tính

Làm sạch Top Alclean 101 Ít khắc

Hàng đầu Alclean 161 Loại foamimg thấp

Có thể kích hoạt không khí Khắc Alsatin B Có sự tan rã mạnh mẽ

Hiệu quả: Cho kết thúc bằng satin Alsatin L Cung cấp bạc trắng satin kết thúc Alsatin SK Có tác dụng ngăn ngừa clinker Top Alsoft 108 Cho bề mặt khắc nhẹ

Lượng hòa tan của nhôm rất ít

ALSATIN M-05 Phù hợp với nhôm tinh khiết làm nắp

mỹ phẩm Alsatin OL-8 Thích hợp cho các bộ phận quang học Alsatin M-02 Có thể hoàn thiện tốt

Alsatin CV-25 Có thể kết thúc nhẹ Alsatin PRE Thích hợp để khắc trước khi bào Đánh bóng Algloss S-200 Cho bề mặt đánh bóng sáng tuyệt vời

Giảm sự hình thành khí nitơ

Desmutting Top desmut N-20 Có tác dụng tẩy côn mạnh đối với

đồng, nhóm kẽm và chứa hàm lượng nitric nhỏ

Anodizing Almist W Loại foamimg thấp

Xử lý trước khi chết TAC Sormal 121 Chất xử lý trước khi nhuộm để ngăn

ngừa khiếm khuyết tại bồn tắm nhuộm cho nhuộm nhôm

TAC Kabikoron Chất chống mốc cho phòng tắm nhuộm

nhôm

Bộ điều khiển TAC pH-5 Chất đệm đệm pH cho phòng tắm

nhuộm cho nhôm chết TAC chống bọt Chất chống thấm cho phòng tắm nhuộm

nhôm Chết TAC YELLOW-SLH (Vàng ×

-TAC YELLOW-RHM (Màu vàng × 201)

-TAC Shutetsuan

-TAC ORAGE-LH (Orange × 301)

-TAC ORAGE-CH (Orange

-TAC Red-GD (Đỏ x 101)

-TAC FIERYRED-GBM (Đỏ x 105)

-TAC Red-SCH (Đỏ × 106) -TAC Red-GLH (Đỏ × 102) -TAC Pink-BLH (Đỏ × 131) -TAC hồng-GLH (đỏ x 139) -TAC Violet-SLH (Violet)

-TAC SKYBLUE-GLH (Xanh dương × 502)

-TAC BLUE-RCD (Xanh dương × 501)

-TAC BLUE-SLH (Xanh

dương × 503)

-TAC GREEN-GM (GREEN)

-TAC GREEN-SBM (GREEN)

-TAC BRONZE-GM (Đồng x

-TAC BROWN-GR (Đồng x

601)

-TAC BROWN-RH (màu

-TAC BLACK-GLH (Đen x

402)

-TAC BLACK-GRLH (Đen x

420)

-TAC BLACK-SG (đen × B)

-TAC BLACK-SLH (Đen ×

-TAC BLACK-SLH-AN (Đen

× 415AN)

-TAC BLACK-GBLH (Đen ×

-TAC BLACK-NBLH (Đen ×

421)

-TAC BLACK-BLH (đen ×

-Đầu trang ADD-500 (Đen

× 419)

-Top Alcolored ED Phụ gia cho màu điện phân thứ cấp

niken Màu Okuno Loại W (tan trong nước)

Loại E (hòa tan trong dầu)

Top kháng 1000 Mực cho khắc có khả năng chống axit

tuyệt vời và kháng kiềm Niêm phong Top Seal DX-200 Loại bột

Top Seal DX-500 Loại bột, Cho bề mặt nhẵn Dấu Seal H-298 Loại chất lỏng

Dấu Seal H-379 Loại chất lỏng

Hiệu quả ngăn ngừa tuyệt vời của vết bẩn khi sấy

Top Seal E-125 Ngăn chặn nở hoa trắng và khám phá

giải pháp hàn kín

Top Seal L-100 Thích hợp cho việc niêm phong các

vật liệu kiến trúc và phim anodizing cứng

Top Seal E-110 Ngăn ngừa sự hình thành bề mặt màu

nâu và cầu vồng trắng

Thích hợp cho việc niêm phong phụ của Top Seal L-100

Top Seal Clean Loại bỏ nở hoa trắng nở sau khi niêm

phong

Post Treatment of Anodising Layers Low Temperature and High Performing Ni-free Alternatives P Volk1 ,

C Weigelt2 1SurTec International GmbH, Neuhofstraße 9, D-64625 Bensheim, Peter.Volk@SurTec.com 2SurTec International GmbH, Neuhofstraße 9, D-64625 Bensheim, Corinna.Weigelt@SurTec.com

Keywords: Anodising, Sealing, Cold Sealing, Post Treatment, Corrosion Protection Abstract For post treating anodising layers on aluminium, typically two different technologies are applied, the hot water sealing at 96-100 °C and the cold sealing using reactive salts to plug the pores of the anodic coating Both applications show major disadvantages Whereas the hot water sealing is extremely energy consuming due to the mandatory hot process temperature, the low temperature sealing processes typically apply nickel compounds being harmful to the environment Nickel salts are toxic and carcinogenetic, having irreversible effects on the human body and health Furthermore, nickel containing waste waters are difficult to treat, especially when also aluminium is present.[1] New nickel-free technologies have been developed accordingly, enabling a low temperature application yielding in major energy savings The deposition of antisoluble compounds in the pores of the anodizing layer leads to best stability and corrosion protection, exceeding the performance of hot water sealing The new process solutions as being non-toxic are less risky to store and to handle, assisting the safety at work Implementing a new

photometrical method for analysing the ingredients, process stability and production quality can be improved [2] In some cases, the pH-resistance of the anodised surface can be enhanced, extending the application field of anodised aluminium Moreover, the waste water treatment of the rinses is carried out at pH 9-10, hence, can be done mutually with aluminium containing effluents Introduction The sealing is one of the most sensitive steps during the anodising process as it presents the final surface treatment, defining most important properties like appearance and corrosion protection Since long, the hot sealing technology at the boiling temperature of water and the cold sealing technology applying nickel salts are state of the art The advantage of the cold sealing is its low application temperature The disadvantage is the use of toxic nickel compounds Obviously, the question is how to avoid nickel and nevertheless keep low application temperatures Nickel Cold Sealing – State of the Art Because of the low application temperature of typically 28 °C and the short application time, nickel containing cold sealings are excellent for saving energy and simultaneously providing a good resistance of the anodising layer Additionally, in case of best maintenance, the sealing bath has a long life time, minimising the chemical consumption The cold sealing usually is based on nickel fluoride and it can be used as stand alone sealing as well as in combination with successive hot water sealing Mechanism During the cold sealing nickel hydroxide is deposited in the pores of the anodising layer and the fluoride reacts with the aluminium hydroxide forming aluminium fluoride Simplified, the reaction can be described as in

equation (1) Al2O3 + 3 NiF2 + 3 H2O 2 AlF3 + 3 Ni(OH)2 (1) The nickel hydroxide does not fill the complete pore, but plugs the outer area, just as the cork of a bottle (Fig 1) Fig 1: Scheme of the

anodising layer [3] Nickel is Hazardous Despite the well known fact that nickel compounds are toxic and are causing cancer, they still are used for the sealing because the process is robust and the sealing quality is good Especially decorative surfaces coloured with organic dyes often are treated with nickel containing sealings During the subsequent handling of such surfaces it cannot be ruled out completely that traces of nickel are released from the pores, for instant in case of skin contact Some people in turn can develop nickel contact allergies causing itching and reddened skin (Fig 2) Critical fields of

application in this respect are of course the medical sector but also costume jewellery, containers in the cosmetic industry and items like camera objectives or electronic equipment Fig 2: Eczema caused by nickel containing wrist band [4] Furthermore, the concentrates of the nickel cold sealing as well as the process solutions are hazardeous to the environment and harmful (Fig 3) Storing and handling these substances request special precautions and work protection Fig 3: Labelling of nickel containing

solutions in comparison to Ni-free cold sealing Cold Sealing – (R)Evolution without Nickel The novel cold sealing SurTec 350 works free of nickel, cobalt or chromium Based on zirconium salts, the concentrate is not hazardous to the environment and it does not cause serious health effects on exposure The working bath needs no risk label at all (Fig 3) Simplified Waste Water Treatment Besides the excellent

ecotoxicology also the treatment of waste waters, e.g rinsing waters from the anodising plant, is easy Whereas nickel and aluminium containing waste needs a 2-step treatment to guarantee the very low limit value of nickel in the sewage, the Ni-free cold sealing can be treated in a single step together with aluminium During the effluent treatment of the Ni-free cold sealing, the zirconium precipitates

simultaneously with the aluminium at pH 8 Not to mention that presently no limit value is defined for zirconium in the effluent Fig 4 shows and compares the waste water treatment of a nickel containing and the Ni-free process Fig 4: Waste water treatment of nickel containing and nickel free processes Process Parameters The Ni-free cold sealing SurTec 350 typically is applied in DI-water at 3–7 %v/v The pH-value is adjusted to 5.4-5.8 and the application temperature is possible in a rather wide range from 15–30 °C The treatment time depends on the thickness of the anodising layer and takes 1 min per µm,

whereupon the minimum treatment time should be 5 min and the maximum treatment time should be

10 min Analytical Control, Maintenance and Mode of Action The analytical control of the process solution is fast and easy In order to maintain the process, either a photometric analysis of the zirconium

or the control of the free fluoride by measuring it with a fluoride sensitive electrode is applicable The photometric determination can be done with the test kit LCK 364 of HACH LANGE (Fig 5) that had been developed mutually by HACH LANGE and SurTec [5] The effective components of the process are consumed evenly, therefore, either one or the other method is sufficient for the analytical control Also because of the even consumption, the replenishment can be done with a single concentrated additive that also is used in case of a fresh bath make up Fig 5: Test Kit LCK 364 for zirconium, HACH LANGE GmbH In order to evaluate the mode of action, Ni-free cold sealed surfaces were analysed by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Disperse X-ray Spectroscopy (EDX) Fig 6 shows a fraction of the anodising layer at a magnification of 10,000 times In the upper part of the anodising layer, a more dense appearing area is noticeable The thickness of this area was measured at different sites and it was determined to be approximately 180-200 nm thick Fig 6: Left: Fraction of the Ni-free cold sealed anodising layer Right: Magnification of the upper area of the anodising layer showing a dense appearing and completely sealed surface An EDX analysis in this thin and completely sealed area technically was impossible since the electron beam of the SEM excites a far bigger area of about 1 µm In order to estimate how deep the pores are filled with zirconium, at first, a spectrum of the surface was taken (blue curve in Fig 7) This spectrum sums up all elements present within the first 1 µm of the anodising layer Besides aluminium, oxygen and sulphur from the anodising process, significant amounts of zirconium and fluoride are detectable A second spectrum was taken of the middle of the anodising layer fraction marked with “2” on the left picture of Fig 6 This spectrum is shown in black colour in Fig 7 and does not exhibit zirconium or fluoride, hence, indicating that the pores are not sealed completely Just as in case of the nickel containing cold sealing, also the Ni-free cold sealing plugs the upper area of the anodising layer, whereas the inner area is not sealed completely Fig 7: EDX spectra of the sealed surface and of the middle of the anodising layer fraction Performance The nickel-free cold sealing matches the values typically demanded for cold sealed aluminium Typical results for Ni-free treated EN-AW 5005 and EN-AW 6060 are shown in Table 1 Table 1: Typical performance for EN-AW 5005 or EN-AW 6060 sealed with the Ni-free cold sealing SurTec 350 Applying the Ni-free cold sealing, also alkaline resistant layers can be produced Combined with a successive hot water sealing, a resistance against pH 12.5 (VOLVO VCS 1026,8198) can be provided In Fig 8 the effect of the Ni-free process as cold pre-sealing is shown for matt and polished surfaces that had been anodised with 10 µm To indicate the effect of the alkaline test solution at pH 12.5, the lower areas of the parts were immersed into it The regular hot water sealing at >96 °C, 30 min was not sufficient to obtain an alkaline resistant surface and the surface appears dull The combination of the Ni-free cold sealing SurTec 350 (3 %v/v, pH 5.6, 25 °C, 10 min) and a subsequent hot water sealing (>96 °C, 30 min) yielded in alkaline resistant anodising layers and the tested area appears nearly unchanged Test Performance Weight Loss Test, DIN 3210 < 10 mg/dm² Neutral Salt Spray Test, DIN EN ISO 9227 > 1000 h Acetic Acid Salt Spray Test, DIN EN ISO 9227 > 1000 h Dye Spot Test, ASTM B 136-7 0 Fig 8: Anodised parts after exposure to pH 12.5 test solution according to VOLVO VCS 1026,8198 Conclusions A novel cold sealing was developed being free of nickel, cobalt or chromium The important quality criteria like weight loss or corrosion protection are fulfilled and

combined with a successive hot water sealing also alkaline resistant anodizing layers can be generated that comply with VOLVO VCS 1026,8198 Applying zirconium it is possible to cold seal anodising layers at

a broad temperature range of 15-30 °C During the processing, the Ni-free cold sealing is easy to handle