Anod hóa

Cách hoạt động

1. 1

   Làm sạch và ăn mòn nhẹ. Chi tiết được tẩy dầu mỡ, sau đó ăn mòn nhẹ trong bể xút (kiềm mạnh) và khử muội (nhúng axit để loại cặn lỏng lẻo). Ăn mòn nhẹ cho vẻ ngoài mờ; đánh bóng hóa học cho vẻ ngoài sáng bóng.

2. 2

   Treo lên giá làm cực dương. Chi tiết được kẹp chặt vào giá nhôm hoặc titan rồi nhúng vào axit, thường là axit sunfuric giữ ở khoảng 20 °C. Ở đây chi tiết là cực dương (anode), ngược với mạ điện.

3. 3

   Bật dòng điện. Nguồn điện một chiều, thường khoảng 15–20 V cho anod hóa axit sunfuric tiêu chuẩn, đẩy dòng điện từ chi tiết sang các tấm cực âm trong bể.

4. 4

   Lớp oxit phát triển. Oxy từ nước phản ứng với bề mặt nhôm để tạo thành nhôm oxit. Lớp này phát triển một phần vào trong kim loại và một phần ra ngoài, đầy những lỗ xốp nhỏ thẳng, thường trong 20–60 phút.

5. 5

   Nhuộm màu (tùy chọn). Các lỗ xốp hở hút thuốc nhuộm hữu cơ như miếng bọt biển, cho màu đen, đỏ, xanh dương, vàng và nhiều màu khác. Anod hóa trong suốt bỏ qua bước này.

6. 6

   Bịt kín. Nước nóng gần sôi, hoặc bể bịt kín bằng niken hay chất khác, làm oxit trương nở và đóng các lỗ xốp lại. Việc này giữ chặt màu nhuộm và cải thiện mạnh khả năng chống ăn mòn.

Thông số chính

Vật liệu

Chủ yếu là hợp kim nhôm; cũng có titan và magiê. Hợp kim giàu đồng hoặc silic anod hóa kém hơn

Chi tiết thường gặp

Vỏ laptop và điện thoại, khung cửa nhôm đùn, đồ nấu ăn, dụng cụ leo núi, phụ tùng xe đạp, chi tiết máy bay

Kích thước chi tiết

Từ vít nhỏ đến thanh đùn dài vài mét; kích thước bể quyết định giới hạn

Độ chính xác

Mỏng và đều: lớp tiêu chuẩn thường 5–25 µm, anod hóa cứng khoảng 25–100 µm; khoảng một nửa độ dày được cộng thêm ra mỗi bề mặt

Bề mặt hoàn thiện

Sao chép bề mặt bên dưới (mờ nếu đã ăn mòn hoặc phun cát, sáng nếu đã đánh bóng), với vẻ ngoài satin hoặc bóng đều

Số lượng phù hợp

Từ chi tiết đơn lẻ đến sản xuất liên tục thanh profile và hàng tiêu dùng

Chi phí khuôn dụng cụ và máy

Giá treo rẻ; một dây chuyền anod hóa đầy đủ gồm bể, bộ chỉnh lưu, máy làm lạnh và xử lý chất thải tốn hàng trăm nghìn đô la trở lên

Tốc độ

Khoảng 20–60 phút trong bể anod hóa, cộng thêm làm sạch, nhuộm và bịt kín; một chu trình trọn vẹn mất khoảng 1–2 giờ

Ưu điểm và hạn chế

Ứng dụng

• Điện tử tiêu dùngVỏ laptop, điện thoại và máy tính bảng, chi tiết tai nghe, vỏ máy tính
• Kiến trúcKhung cửa sổ, tường kính, tấm ốp mặt dựng, tay vịn
• Hàng không vũ trụ và quốc phòngChi tiết khung máy bay, chi tiết cơ cấu chấp hành và vỏ hộp anod hóa cứng
• Thể thao và ngoài trờiMóc carabiner, linh kiện xe đạp, đèn pin, máy câu cá
• Nhà bếpĐồ nấu ăn anod hóa cứng, dụng cụ, chi tiết máy pha espresso
• Máy mócXi lanh khí nén, piston, puly, thân van

Cách nhận biết

• Kim loại có màu hoặc màu bạc với ánh satin hơi sâu, nơi vân kim loại vẫn lộ ra qua màu.
• Không có lớp nào có thể bị cào xuyên qua để lộ màu khác; vết xước sâu lộ ra nhôm trần sáng bóng.
• Những vết nhỏ không có màu ở chỗ chi tiết được kẹp vào giá, thường ở cạnh hoặc trong lỗ.
• Bề mặt mà một dụng cụ thử đơn giản cho thấy không dẫn điện, dù chi tiết là kim loại.

So sánh với

Xem video

What's Aluminum Anodizing? And How It Works

Yijin Solution · Giải thích cho người mới về lớp oxit được tạo trong bể axit

Basic Steps in Anodizing | How to Anodize Episode 4

Captain Corrosion · Làm sạch, ăn mòn, anod hóa, nhuộm và bịt kín, từng bước một

Anodizing Process Tour | Step-by-Step Process Explained

RAPID DIRECT · Tham quan một dây chuyền anod hóa, từng bể một

Blasting Electricity at Thousands of PC Parts: Watch How Anodizing Works | Factory Tour Mini-Doc

Gamers Nexus · Các giá chi tiết vỏ máy tính được anod hóa và nhuộm trong một nhà máy thực tế

Xem ảnh thật

• Wikipedia: Anod hóa — ảnh các chi tiết anod hóa có màu và sơ đồ cấu trúc oxit xốp
• Tìm ảnh trên Wikimedia Commons