Anode nhôm là quá trình điện phân nhôm trong dung dịch điện ly, dung dịch có thể là acid cromit hoặc acid oxalic, hoặc aicd sunfuric, hoặc hỗn hợp của nhiều loại acid trên, mục đích điện phân là để tạo nên lớp oxit ( Al2O3).
Lớp oxit này có cấu trúc lập phương xếp chặt dày từ 10 micromet đến 100 micromet giúp cho bề mặt nhôm dày lên, cứng lên giúp bảo vệ chi tiết nhôm trong môi trường ăn mòn, tăng độ cứng lên 500 đến 3000 MPa.
Đặc biệt, màu của nhôm được tạo ra từ quá trình nhuộm màu trong chính cấu trúc lập phương này. Do các nút phân tử trong mạng sắp xếp chặt chẽ, theo trật tự.. kết quả tạo nên các lỗ xốp theo tầng cấu trúc, phân tử màu chui vào đó hình thành màu của nhôm.
Công ty Anoka đang làm công nghệ anode nhôm ( anodized aluminum) để tạo màu cho nhôm lên các thiết bị cao cấp như: vỏ điện thoại iphone, khung sườn samsung, chi tiết máy, nhôm định hình...
Nhôm có tính năng nhẹ và dễ tạo hình nên được lựa chọn cho nhiều ứng dụng thay thế vật liệu sắt thép trong tương lai. Nên nhớ nhôm là nguyên tố phổ biến thứ 3 trên vỏ Trái Đất, và là kim loại phổ biến nhất trong hệ thống bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Năm 1930 nhôm chỉ chiếm 9% trọng lượng của chiếc ôtô, nhưng ngày nay thành phần nhôm chiếm 27% trọng lượng của ôtô, chứng tỏ vật liệu nhôm và công nghệ anode tạo màu của nhôm là xu hướng. Đặc biệt nhôm định hình có ứng dụng cao.
QUY TRÌNH KỸ THUẬT ANODE MÀU NHÔM
Bước 1: Trong kỹ thuật tạo màu của nhôm ( anode nhôm) và kỹ thuật xi mạ, sơn... nói chung. Tất cả đều phải qua bước đầu tiên đó là tẩy dầu, mục đích là loại bỏ dầu mỡ do quá trình gia công chi tiết, hoặc dầu mỡ từ môi trường xung quanh, với những chi tiết có dính keo, băng dính thì phải dùng dung môi đặc biệt như aceton, mety etylen, xăng ... để tẩy chúng, với những chi tiết cũ đã sơn thì phải dùng hóa chất nhả sơn hoặc phải dùng súng cát để phun bề mặt nhằm bỏ lớp sơn này đi.
Dung dịch tẩy dầu có thể là hệ kiềm hoặc hệ acid, ăn mòn hoặc không ăn mòn phôi, bạn có thể tăng cường nhiệt độ ( khoảng 50oC) hoặc dùng thiết bị rung siêu âm, máy đánh bóng 3D để tăng hiệu quả của việc tẩy dầu. Dưới đây là hệ tẩy dầu kiềm mà công ty Anoka đang làm, bạn có thể tham khảo:
- Na2CO3 50 g/l , Na3PO4.12 H2O 50 g/l , Na2CO3 15 g/l , NaOH 10g/l , chất hoạt động bề mặt, chất nhũ hóa, nhiệt độ thường.
Bạn có thể tham khảo hệ tẩy dầu acid cho các vật liệu nhôm đúc như sau:
- H2SO4 100ml/l, HF 20 g/l, chất hoạt động bề mặt, chất nhũ hóa, nhiệt độ thường.
Bước 2: Hoạt hóa
Bước này cực kỳ quan trọng, giúp loại bỏ dầu mỡ một lần cuối, cũng như hoạt hóa bề mặt để sẵn sàng cho quá trình anode tạo màu của nhôm. Dung dịch tối ưu nhất chúng tôi khuyên bạn là NaOH 30 g/l , nhiệt độ thường , 30 giây đến 3 phút.
Bước 3: Phản ứng catot , anod để tạo lớp oxit Al2O3
Bản chất của mọi vấn đề nằm ở bước thứ 3 này, tại đây quá trình hình thành lớp oxit nhôm mà chúng ta mong muốn nhờ phản ứng điện phân giữa anod ( chi tiết nhôm ) và catot ( cực chì), cụ thể phản ứng đó là gì:
2Al3+ + 3 O2- = Al2O3
2H+ 2e = H2
O2- - 2e = O2
H2SO4 + Pb = PbSO4 ( tủa trắng) + H2
Dung dịch điện phân có ứng dụng rộng rãi nhất theo tiêu chuẩn MIL-A-8625 Type 2 Class 2 dyed black là acid sunfuric H2SO4 200 g/l, nhiệt độ 20oC.
Bước 4: Nhuộm màu của nhôm
Màu của nhôm được tạo ra nhờ nhuộm, lớp Al2O3 tạo ra từ bước 3 có cấu trúc lỗ xốp tế vi, màu sẽ chui vào đó khi nhộm.
Hệ màu hiện nay chủ yếu được dùng là hệ màu hữu cơ và vô cơ , thành phần màu chứa một số chất tiền chất và chất tạo màu như: Pentasodium, benoato, methyphentane-2....
Công ty Anoka chúng tôi đang làm các sáng phầm màu cho nhôm rất đa dạng như: đen ( black) , trắng ( sivel) , xám ( gray) , đỏ ( red), vàng ( yellow), titannium , xanh ( green), xanh da trời ( blue), hồng ( rose) , đồng ( copper) , nâu đất ( brown).
Bước 5: Bịt lỗ (seal)
Bịt lỗ nhằm mục đích tạo ra một lớp màng giúp giữ các phân tử màu bên chặt trong lỗ xốp.
Có thể bịt lỗ bằng nước sôi ở 100oC là cách đơn giản nhất, khi đó tạo ra một lớp màng hidrat Al2O3.nH2O
Chúng tôi đang sử dụng dung dịch niken acetac để bịt lỗ nhờ phản ứng niken hóa nên chất lượng tại anoka rất cao.
vi
en