מדוע קשה לחמצן סגסוגת אלומיניום מסדרה 7?

סגסוגת אלומיניום 7075, כסגסוגת אלומיניום מסדרה 7 בעלת תכולת אבץ גבוהה, נמצאת בשימוש נרחב בתעשיות התעופה והחלל, הצבא והייצור היוקרתי בשל תכונותיה המכניות המצוינות ומאפייני משקלה הקלים. עם זאת, ישנם כמה אתגרים בעת ביצוע טיפולי פני השטח, במיוחד בעת ביצוע אנודייזציה לשיפור עמידותה בפני קורוזיה וקשיחות פני השטח.

אנודיזציה היא תהליך אלקטרוכימי שבאמצעותו ניתן ליצור שכבת תחמוצת אלומיניום על פני המתכת כדי לשפר את עמידותה בפני שחיקה, עמידותה בפני קורוזיה ומראהה האסתטי. עם זאת, בשל תכולת האבץ הגבוהה בסגסוגת האלומיניום 7075 ומאפייני ההרכב של סגסוגת Al-Zn-Mg, בעיות מסוימות נוטות להתרחש במהלך האנודיזציה:

1. צבע לא אחיד:ליסוד האבץ יש השפעה גדולה יותר על אפקט החמצון, מה שיכול בקלות להוביל לקצוות לבנים, כתמים שחורים וצבעים לא אחידים על חומר העבודה לאחר החמצון. בעיות אלו בולטות במיוחד כאשר מנסים לחמצן אותו לצבעים בהירים (כגון אדום, כתום וכו') מכיוון שיציבותם של צבעים אלה יחסית ירודה.

2. הידבקות לא מספקת של שכבת התחמוצת:כאשר משתמשים בתהליך המסורתי של אנודייזציה בחומצה גופרתית לטיפול בסגסוגות אלומיניום מסדרה 7, עקב פיזור והפרדה לא אחידים של רכיבי סגסוגת האלומיניום, גודל המיקרו-נקבוביות על פני שכבת התחמוצת ישתנה מאוד לאחר האנודייזציה. זה מוביל להבדלים באיכות ובהידבקות של שכבת התחמוצת במקומות שונים, ולשכבת התחמוצת במקומות מסוימים יש הידבקות חלשה ואף עלולה ליפול.

על מנת לפתור בעיות אלו, יש צורך לאמץ תהליך אנודייז מיוחד או לשפר את התהליך הקיים, כגון התאמת ההרכב, הטמפרטורה וצפיפות הזרם של האלקטרוליט, אשר ישפיעו על איכות וביצועי סרט התחמוצת. לדוגמה, רמת החומציות (pH) של האלקטרוליט תשפיע על קצב הצמיחה ומבנה הנקבוביות של סרט התחמוצת; צפיפות הזרם קשורה ישירות לעובי ולקשיות של סרט התחמוצת. על ידי שליטה מדויקת בפרמטרים אלו, ניתן להתאים אישית סרט אלומיניום אנודייז העונה על צרכים ספציפיים.

ניסויים מראים שלאחר אנודייזציה של סגסוגת אלומיניום מסדרה 7, ניתן להשיג שכבת תחמוצת בעובי של 30 מיקרון-50 מיקרון. שכבת תחמוצת זו יכולה לא רק להגן ביעילות על מצע סגסוגת האלומיניום ולהאריך את חיי השירות שלה, אלא גם לעמוד בדרישות ביצועים ספציפיות על ידי התאמת פרמטרי התהליך. ניתן גם לצבוע את פני השטח של סגסוגת האלומיניום לאחר האנודייז כדי לספוג פיגמנטים אורגניים או אנאורגניים כדי לתת לסגסוגת האלומיניום צבעים עשירים כדי לעמוד בדרישות אסתטיות שונות.

בקיצוראנודייזציה היא אמצעי יעיל לשיפור הביצועים של סגסוגות אלומיניום מסדרה 7. על ידי התאמת פרמטרי התהליך, ניתן להכין סרט מגן העומד בדרישות קשיות ועובי ספציפיות, מה שמרחיב מאוד את תחום היישום של סגסוגות אלומיניום.