Những năm gần đây, công nghệ kỹ thuật Anode hóa nhôm được quan tâm và phát triển mạnh mẽ ở khía cạnh công nghệ kỹ thuật tạo ra được những lớp phủ anode dày, chịu mài mòn tốt khác với những công nghệ xử lý bề mặt khác.
Phương pháp mạ anode là gì?
Mạ anode là phương pháp xử lý bề mặt thông qua các quá trình điện hóa để tạo ra bề mặt ổn định với độ cứng nhất định phù hợp để sử dụng trong lĩnh vực công nghiệp. Quá trình Anodizing [Anode hóa] giúp tăng độ cứng, độ bền, tăng tính thẩm mỹ cho nhôm; mang đến lớp bảo vệ hoàn hảo giúp chống lại các tác động xấu của thời tiết và các tác động cơ học mài mòn.
Ảnh sưu tầm
Tính ưu việt của nhôm Anode
- Nhôm Anode nhẹ và là nhôm không dẫn điện.
- Liên kết của nhôm Anode không bị yếu đi bởi quá trình oxy hóa. Lớp “gỉ nhôm” được tạo ra sau quá trình oxy hóa vẫn là một phần kết cấu vĩnh cửu của nhôm nguyên bản và sẽ không chuyển sang dạng khác, hay dễ dàng bị mất đi do tác động cơ học.
- Nâng cao tính chịu mài mòn của lớp oxi hóa nhôm, độ cứng lớp màng có thể đạt trên 300 HV
- Nhôm Anode có thể được nhuộm màu để làm tăng tính thẩm mỹ cho sản phẩm. Nhờ độ bám dính tốt của lớp phủ anode nên màu sắc của vật liệu anode nhôm sau khi nhuộm rất bền vững với thời gian.
- Ngoài ra, nhôm Anode có màng oxi hóa điện hóa tự bôi trơn, làm giảm hệ số ma sát trên bề mặt nhôm, có tính chất cách điện tốt và tạo nhiều lỗ xốp không mày, dễ nhuộm màu cho nhôm.
.jpg]
Ảnh sưu tầm
\>> Xem thêm Quy trình Anode Nhôm
KIMSEN tự hào sản xuất ra sản phẩm nhôm định hình và linh kiện mang thương hiệu Việt với chất lượng theo tiêu chuẩn quốc tế
Mang khát vọng tiên phong trong ngành sản xuất công nghiệp, KIMSEN đã trang bị dây chuyền mạ hiện đại, quy trình kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt cùng đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm cho ra đời các sản phẩm chất lượng cao mang tiêu chuẩn quốc tế như JIS H8601, JIS H8602,… Sản phẩm nhôm Anode của KIMSEN gồm 3 dòng chính là Anode phun cát, Anode mờ và phủ ED với dải màu phong phú: trắng, ghi, nâu, đen... đáp ứng yêu cầu đa dạng của thị trường.
Nhuộm màu nhôm có thể xem là một trong những công đoạn quan trọng thường được thực hiện trong quy trình anode hóa nhôm, quá trình này tạo nên những sản phẩm có đặc tính nổi trội hơn về độ bền cũng như tính thẩm mỹ so với các phương pháp xử lý bề mặt khác như sơn hay tạo lớp phủ.
Các sản phẩm nhôm được xử lý anode hóa theo quy trình tổng quát như sau:
Quy trình anode hóa nhôm tổng quát
Bề mặt nhôm sau khi được anode hóa sẽ có cấu trúc oxit xốp, cấu trúc xốp này có thể xem tương tự như miếng bọt biển, chúng có thể hấp thụ các vật liệu khác nhau nhằm thay đổi tính chất bề mặt nhôm ban đầu. Ví dụ, bề mặt xốp có thể được lấp đầy bằng các hạt keo để tạo độ dính. Tương tự như vậy, hóa chất nhuộm màu thường được sử dụng để tăng tính thẩm mỹ cho sản phẩm.
Có nhiều phương pháp để tạo màu cho nhôm đã được anode hóa. Mỗi phương pháp khác nhau sẽ tạo được màu sắc khác nhau. Dưới đây là một vài phương pháp nhuộm màu nhôm phổ biến:
Phương pháp nhuộm màu điện phân – Electrolytic coloring
Phương pháp này còn được gọi là phương pháp nhuộm màu anode hóa hai bước điện phân [Electrolytic Two-Step Anodizing]. Theo đó, các chi tiết sau khi được xử lý hoàn thành công đoạn anode hóa sẽ tiếp tục được ngâm vào dung dịch chứa muối kim loại. Sau đó, áp dòng điện xay chiều đi qua các chi tiết này để các ion kim loại được lắng đọng sâu vào phần dưới cùng của các lỗ oxit xốp và tạo ra các màu sắc riêng biệt. Các kim loại màu phổ biến là coban, thiếc, đồng và niken. Chất lượng và màu sắc tạo thành phụ thuộc vào lượng và loại kim loại lắng đọng vào trong các lỗ xốp. Ví dụ: khi sử dụng muối đồng sẽ tạo được tông màu đỏ. Tuy bị giới hạn về màu sắc nhưng kết quả cuối cùng là tạo được lớp phủ có khả năng chống chịu và tương thích tốt với điều kiện thời tiết, đặc biệt là lớp phủ màu này đủ mạnh để chống lại được tia UV.
Nhuộm màu nhôm bằng phương pháp điện phân
Phương pháp nhúng màu – Dip coloring
Đây cũng là phương pháp khá phổ biến được ứng dụng để nhuộm màu cho các sản phẩm nhôm đã anode hóa. Theo đó, các chi tiết đã anode hóa được ngâm vào dung dịch tạo màu có chứa thuốc nhuộm ở dạng nhúng màu. Với cấu trúc bề mặt lỗ rỗng của màng oxit, thuốc nhuộm được hấp phụ một cách dễ dàng và lấp đầy chúng thông qua toàn bộ độ dày của lớp oxit nhôm.
Dãy màu từ sản phẩm nhuộm màu nhôm Everanod®
[Lớp màng dày 11 µm, nhuộm màu 3 phút]
Trong một số trường hợp, độ dày có thể đạt đến 50 µm, do đó các chi tiết được nhuộm màu theo phương pháp nhúng màu này cũng khá bền, viêc sử dụng có gây trầy xước cũng không ảnh hưởng đến màu sắc tạo thành.
Phương pháp này tạo được màu sắc đa dạng nhất, tuy nhiên so với các phương pháp khác, lớp màng mang màu này không có khả năng chống tia UV.
Thuốc nhuộm hấp phụ vào lỗ rỗng của màng oxit nhôm
khi nhuộm màu nhôm bằng phương pháp nhúng màu
Phương pháp nhuộm màu giao thoa – Interference coloring
Trong quá trình nhuộm màu giao thoa, các lỗ chân lông của màng oxit được mở rộng để lắng đọng nhiều ion kim loại hơn trong quá trình điện phân. Phương pháp này tạo ra màu nhạt từ xanh dương, xanh lục và vàng đến đỏ tùy thuộc vào sự giao thoa quang học của sóng ánh sáng khả kiến thay vì hiệu ứng tán xạ ánh sáng như phương pháp khác.
Lỗ rỗng của màng oxit nhôm được mở rộng
khi nhuộm màu nhôm bằng phương pháp nhuộm màu giao thoa
Phương pháp nhuộm màu tích hợp – Integral coloring
Theo phương pháp này, lớp màng oxit được nhuộm màu khi kết hợp đồng thời quá trình anode hóa và nhuộm màu. Dung dịch anode hóa chứa axit hữu cơ và axit sulfuric. Phương pháp nhuộm màu tích hợp sẽ tạo được lớp phủ dày hơn và có khả năng chống mài mòn tốt hơn. Tuy nhiên, đây là phương pháp khó tạo màu nhất, màu được giớ hạn từ vàng nhạt đến vàng đậm, màu đồng, nâu, đen và xám.
Nhuộm màu nhôm bằng phương pháp tích hợp
quá trình anode và nhuộm màu
Tài liêu tham khảo:
C.M. Cotell, J.A. Sparague, and F.A. Smith, Jr., editors, Anodizing, ASM handbook, Vol. 5, p 482-493, 1994.
Dr. Anne Deacon Juhl, Introduction to Anodizing Aluminum, Light metal Age, 2021.
Robert S. Alwitt, Anodizing, Electrochemistry Encyclopedia, The Electrochemical Society, 2002.
Anodized Aluminum, IQS Directory, truy cập vào 08/03/2023, từ //www.iqsdirectory.com/articles/aluminum-anodizing/anodized-aluminum.html