Técnicas Avançadas de Tratamento de Superfície para Fundição sob Pressão de Ligas de Alumínio

O que é Liga de Alumínio?

Como um material metálico leve, a liga de alumínio é uma liga baseada em alumínio e adiciona uma certa quantidade de outros elementos de liga.

Ligas de alumínio são não-tóxicas, fáceis de reciclar, baixas em densidade, boas em propriedades mecânicas e processabilidade, boas em condutividade elétrica e transferência de calor, e são amplamente usadas em aeroespacial, naval, embalagens metálicas, indústrias químicas e outros campos.

No campo aeroespacial, a liga de alumínio tornou-se o material principal para fabricação de aeronaves devido à sua leveza e processamento conveniente.

Na indústria naval, a liga de alumínio deve reduzir o peso total do navio devido à sua baixa densidade, e fazer uso do aumento da velocidade do navio.

Em termos de embalagem metálica, a liga de alumínio é propícia a reduzir a poluição ambiental devido à sua não-toxicidade e fácil reciclagem. Devido às suas boas propriedades mecânicas, leveza e alta resistência, é benéfico para armazenamento e transporte. Devido ao bom desempenho de barreira, pode prevenir danos às mercadorias do ambiente adverso, o que é benéfico para prolongar a vida útil das mercadorias. E a embalagem de liga de alumínio tem brilho metálico único, bom toque e aparência bonita.

Na indústria química, alumínio e ligas de alumínio são amplamente usados em equipamentos de troca de calor, tubos e muitos revestimentos em equipamentos químicos.

O que é Fundição sob Pressão de Liga de Alumínio

A liga de alumínio é atualmente o material metálico não-ferroso mais amplamente usado na indústria de fundição sob pressão. Produtos de fundição sob pressão de liga de alumínio são principalmente usados em eletrônicos, automóveis, peças de eletrodomésticos, algumas indústrias de comunicação, e grandes aeronaves, navios e outros campos.

Razões para Tratamento de Superfície de Fundição sob Pressão de Liga de Alumínio

Com o rápido desenvolvimento da ciência e tecnologia e da economia industrial, as pessoas prestam cada vez mais atenção ao método de produção de liga de alumínio e método de tratamento de superfície. No ar, a superfície da liga de alumínio será rapidamente coberta por um filme fino, que pode restringir a resistência à corrosão da liga de alumínio em certa medida. O filme de óxido na superfície da liga de alumínio é facilmente oxidado lentamente no ambiente atmosférico para que a liga de alumínio seja corroída. Esta corrosão não apenas torna a superfície da liga de alumínio áspera, mas também tem certo impacto nas propriedades da liga de alumínio. Portanto, realizamos tratamento de superfície em fundições sob pressão de liga de alumínio para prevenir efetivamente a corrosão de ligas de alumínio.

Causas da Corrosão de Liga de Alumínio

O comportamento de corrosão atmosférica de ligas de alumínio é uma reação especial de corrosão química. No ambiente normal, o material de liga de alumínio entrará em contato com oxigênio, moléculas de água e outras substâncias corrosivas no ar e reagirá quimicamente, formando assim um filme de óxido fino na superfície da liga de alumínio. O filme de óxido na superfície destas ligas de alumínio continua a encontrar moléculas de água ou outras substâncias no ar, e uma reação química mais complexa ocorre, causando assim a corrosão da liga de alumínio.

Fatores da Corrosão Atmosférica de Ligas de Alumínio

• Poluentes do Ar

O ar contém uma variedade de poluentes combinados com componentes do ar e uma série de mudanças químicas ocorrem.

Dióxido de enxofre, por exemplo, pode ser convertido em contato com outros componentes no ar. O dióxido de enxofre acumula na superfície do filme de óxido de alumínio, o que aumenta a acidez do filme e destrói o filme de óxido na superfície da liga de alumínio, causando assim a corrosão gradual da liga de alumínio.

• Impacto Climático e Ambiental

Moléculas de água no ar, vapor de água e temperatura do ar também afetarão a corrosão de ligas de alumínio.

As moléculas de água e vapor de água no ar aderem ao filme de óxido na superfície da liga de alumínio, que liquefaz o filme de óxido de alumínio e acelera a oxidação do filme, causando assim a corrosão gradual da liga de alumínio.

Quanto maior a temperatura e mais seco o ambiente, mais lenta será a corrosão. Quanto menor a temperatura e mais úmido o ambiente, mais fácil é acelerar a oxidação do filme de óxido.

Método de Tratamento de Superfície Físico

O método de tratamento físico é realizar tratamento de superfície na superfície da fundição sob pressão de liga de alumínio sem alterar sua própria composição.

Processo de Jateamento de Areia

O jateamento de areia é jatear a superfície de fundições sob pressão de liga de alumínio para mudar a aparência ou forma da superfície externa da peça de trabalho. Geralmente, óxido de alumínio ou dióxido de silício com diferentes tamanhos de partícula é usado para tratamento de superfície de fundições sob pressão de liga de alumínio, de modo a aumentar a rugosidade macroscópica.

O procedimento de jateamento não pode jatear diretamente as fundições sob pressão de liga de alumínio a serem tratadas. É necessário remover óleo, graxa e outros contaminantes na superfície antes do jateamento, e então o jateamento é realizado após a remoção da contaminação. A qualidade do pré-tratamento de jateamento afeta a adesão, aparência, resistência à umidade e resistência à corrosão do revestimento.

Método de Retificação Mecânica

O método de retificação mecânica é retificar a superfície áspera de fundições sob pressão de liga de alumínio usando algumas substâncias de superfície áspera. Quando a fundição sob pressão de liga de alumínio é tratada por retificação mecânica, lixa, escova de arame, etc. são geralmente usados para retificar a superfície da liga de alumínio. Além disso, polimento mecânico também pode ser usado como método de pré-tratamento para anodização com ácido fosfórico.

Método Químico

Anodização

A anodização é um processo no qual alumínio e suas ligas formam um filme de óxido em produtos de alumínio (ânodo) sob a ação de uma corrente aplicada sob o eletrólito correspondente e condições de processo específicas.

Alumínio e suas ligas são colocados em um eletrólito correspondente (como ácido sulfúrico, ácido crômico, ácido oxálico, etc.) como ânodo, e eletrólise é realizada sob condições específicas e a ação de uma corrente aplicada. Durante este processo, o alumínio do ânodo ou sua liga oxida, formando uma fina camada de óxido de alumínio na superfície. De modo geral, o ânodo é feito de liga de alumínio ou alumínio como ânodo, o cátodo é selecionado da chapa de chumbo, e o alumínio e a chapa de chumbo são colocados na solução aquosa juntos. Existem ácido sulfúrico, ácido oxálico, ácido crômico, etc., e então a eletrólise é realizada para formar um filme de óxido na superfície de produtos de alumínio. Destes ácidos, o mais difundido é a anodização com ácido sulfúrico. O objetivo é melhorar a resistência à corrosão, aumentar a resistência ao desgaste e dureza, e proteger superfícies metálicas.

Micro-oxidação a Arco

Micro-oxidação a arco, também conhecida como oxidação eletrolítica a plasma, é desenvolvida com base na tecnologia de anodização, e o revestimento resultante é superior ao da anodização. A resistência à corrosão e ao desgaste deste método é significativamente melhor que a de revestimentos anodizados convencionais.

Quando a tensão de oxidação anódica atinge um certo valor crítico, a camada de óxido na superfície do material é rompida e descarga de arco é gerada, e temperatura e pressão instantâneas altas são geradas. O filme de óxido forma uma camada cerâmica não-metálica sob a ação de alta temperatura e alta pressão.

Eletrodeposição

A eletrodeposição refere-se a um método de revestimento que usa um campo elétrico externo para fazer partículas como pigmentos e resinas suspensas na solução eletroforética migrarem e depositarem na superfície do substrato de um dos eletrodos. Sob a ação do campo elétrico, o revestimento é depositado na peça de trabalho para formar um filme uniforme. O revestimento eletroforético combina as vantagens do filme anodizado e revestimento de polímero e tem as vantagens de filme de tinta uniforme, forte adesão, alta taxa de utilização de tinta e velocidade de construção rápida.

Fosfatização

A fosfatização é uma tecnologia de pré-tratamento comumente usada, que pertence ao tratamento de filme de conversão química em princípio. Principalmente usada para fosfatização da superfície de aço, metais não-ferrosos (como alumínio ou zinco) também podem ser usados para fosfatização.

A fosfatização é uma reação química e eletroquímica para formar um processo de revestimento de conversão químico de fosfato. O principal objetivo da fosfatização é prevenir que o metal seja corroído em certa medida, ser usado como primer antes da pintura, melhorar a adesão e capacidade anticorrosão do filme de tinta, etc.

Tratamento de Silano

O tratamento de silano é um novo tipo de processo de proteção de superfície metálica desenvolvido nos últimos anos. É um processo de tratamento de superfície de materiais metálicos ou não-metálicos com organossilano como principal matéria-prima. É não-poluidor e tem boa resistência à corrosão nas peças tratadas.

Comparado com fosfatização tradicional, a silanização tem as seguintes vantagens: sem fósforo, sem íons de metais pesados nocivos e sem aquecimento. O processo de tratamento de silano não produz sedimento, o tempo de tratamento é curto, o controle é simples, as etapas de tratamento são poucas, e o líquido de banho pode ser reutilizado. Pode efetivamente melhorar a adesão da tinta ao substrato e assim por diante.

Conclusão

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