Was ist Chem Film? Beschichtungsverfahren, Arten und Anwendungen

Chemische Filmbeschichtung

Die chemische Film- oder Chromatierung ist unter den Markennamen Alodine®, Iridite® usw. bekannt. Hersteller bezeichnen dies häufig als Alodin-Beschichtung Im Allgemeinen. Es wird hauptsächlich zur Oberflächenbehandlung von Aluminiumteilen verwendet.

Eine dünne chemische Schutzschicht schützt die darunterliegenden Teile vor Korrosion und Zersetzung und erhöht so deren Lebensdauer. Obwohl es hauptsächlich in der... Luft- und Raumfahrt- sowie Verteidigungssektor Auch viele andere Branchen bevorzugen die chemische Filmbeschichtung. 

Dieser Artikel behandelt die Definition von chemischen Filmen, ihre Arten, Herstellungsverfahren, Anwendungsgebiete und Vorteile. 

Was ist Chem Film? 

Chemische Filmbeschichtung

Chemische Beschichtung, Iriditierung, chemische Konversion oder Alodine-Beschichtung bezeichnen spezielle Oberflächenbehandlungen für Aluminiumteile. Sie dienen auch als Vorbereitungsschritt für nachfolgende Klebstoffe, Lacke oder andere ästhetische Maßnahmen. 

Im Wesentlichen gilt:Chemischer Film“ Es handelt sich um eine dünne Schutzschicht, die durch chemische Behandlung entsteht und Oberflächenoxidation und -korrosion verhindert. Die sechswertigen Verbindungen in einer dünnen Schicht (0.25–1 µm) sind selbstheilend und bilden eine Barriere zum darunterliegenden Substrat, wodurch sie vor Korrosion in feuchten Umgebungen schützen. Dreiwertige Beschichtungen hingegen weisen kaum oder gar keine Selbstheilungsfähigkeit auf.

Obwohl dieses Oberfläche Veredelung Es wird hauptsächlich für Aluminiumlegierungen verwendet, kann aber auch auf Zink, Titan, Magnesium und einige andere Werkstoffe angewendet werden. 

Chemische Filmbeschichtungen werden häufig für Flugzeugteile, Elektronikgehäuse, Motoren- und Karosserieteile von Kraftfahrzeugen, Satelliten und Schiffsausrüstung eingesetzt. 

Arten der chemischen Filmbeschichtung

Es gibt vier Arten von chemischen Filmbeschichtungen, wie sie von der MIL-DTL Standard. Dazu gehören MIL-DTL-5541 Typ I, Typ II, Klasse 1A und Klasse 3. 

Lassen Sie uns die verschiedenen Arten von chemischen Filmbeschichtungen genauer besprechen. 

Typ I oder Hex-Chrom-Beschichtung 

Chemische Beschichtungen des Typs I werden anhand des Vorhandenseins von sechswertigen Chromverbindungen in der Beschichtungsschicht klassifiziert. Das ästhetische Erscheinungsbild von Beschichtungen des Typs I reicht von glänzend-golden bis gelblich. 

Chemische Konversionsbeschichtungen des Typs I bieten den höchsten Korrosionsschutz und werden daher bevorzugt in der Verteidigungs- und Luftfahrtindustrie eingesetzt. Allerdings stellen sie eine Umweltgefahr dar, da sie giftige Chemikalien freisetzen können. 

Typ II oder Hex-frei 

Bei der chemischen Beschichtung vom Typ II wird sechswertiges Chrom durch dreiwertiges Chrom (Cr³⁺) oder Zirkonium und Titan ersetzt. Da sie kein sechswertiges Chrom enthält, ist sie umweltfreundlicher.  

Diese Art von chemischer Beschichtung erzeugt ein klares, leicht irisierendes oder blaues Aussehen. Sie ist dünner und weniger korrosionsbeständig, aber dennoch für raue Umgebungen geeignet. 

Beschichtung der Klasse 1A 

Diese Beschichtungsart verleiht Oberflächen ein dunkelgoldenes bis braunes Aussehen und bietet maximalen Korrosionsschutz bei minimaler Umweltbelastung. Sie wird für Außenteile von Flugzeugen, Industriemaschinen und Schiffsausrüstung verwendet.

Beschichtung der Klasse 3

Es handelt sich um eine dünne chemische Beschichtung mit einer Dicke von ca. 0.1–0.3 µm, die die elektrische Leitfähigkeit des darunterliegenden Materials erhält. Sie bietet einen guten Korrosionsschutz für elektrische Steckverbinder, Verteilerkästen, Erdungsanlagen usw.

Allgemeine Spezifikationen für chemische Filme 

Es gibt verschiedene Spezifikationen für Chemfilm- oder Chromatierungsbeschichtungen für Aluminium; MIL-DTL-5541 und AMS-2473 sind die gebräuchlichsten. Diese Spezifikationen sind entscheidend für die Sicherstellung der gewünschten Qualität und Leistung der Fertigteile. 

Zu den üblichen Spezifikationen gehören:

1. MIL-DTL-5541
2. MIL-C-81706
3. ASTM B449
4. AMS 2473
5. AMS 2474
6. AMS-C-5541
7. BS EN 12487
8. ISO 8081

Wie funktioniert das Chem-Film-Verfahren?

Chemischer Filmprozess

Das chemische Konversionsbeschichtungsverfahren oder Chemfilmverfahren umfasst Reinigung, Oberflächenvorbereitung, Konversionsbeschichtung und abschließendes Spülen. 

Lassen Sie uns die einzelnen Schritte der Anwendung von Chemfilm erläutern.

1. Teilereinigung 

Zuerst müssen die Teile gründlich gereinigt werden, um Verunreinigungen, Schmutz, Öle, Fette usw. zu entfernen. Ziel ist es, die Oberfläche frei von jeglichen Produktionsrückständen zu machen. 

2. Oberflächenvorbereitung

Die Oberflächenvorbereitung ist der kritischste Schritt im chemischen Beschichtungsprozess, da sie direkten Einfluss auf die Haftung des Films, die Verbindungsqualität, die Oberflächenbeschaffenheit und die Haltbarkeit hat.

• Alkalische Reinigung: Reinigen Sie die Teile mit einem alkalischen Reinigungsmittel. 
• Radierung: Verwenden Sie eine Säure- oder Alkalilösung, um jegliche Legierungsmetalle oder Legierungen zu entfernen, die die chemische Umwandlung beeinträchtigen könnten. 
• Spülen: Reinigen Sie die Teile nach dem Ätzen mit einer geeigneten Waschlösung. 

3. Aufbringen der Konversionsbeschichtung 

Anschließend können die Teile auf zwei Arten in die Beschichtungslösung eingetaucht werden: durch Trommelverfahren oder Gestellverfahren. 

• • Rack-Verarbeitung: Dabei werden Substrate an einem Metallgestell aufgehängt oder befestigt und in die Beschichtungslösung eingetaucht. Das Gestellverfahren eignet sich für komplexe Teile und die Serienfertigung. 
  • Fassverarbeitung: Die Substrate werden in einen Lösungsbehälter getaucht, der anschließend für eine vorbestimmte Zeit mit langsamer Geschwindigkeit gedreht wird. 

4. Abschließendes Spülen und Trocknen 

Sobald die Chromat-Umwandlungsbeschichtung Nach Abschluss des Prozesses wird das Teil aus dem Lösungsbehälter oder dem Gestell entnommen. Anschließend wird es mit warmem Wasser abgespült, um chemische Rückstände zu entfernen, und vor dem Verpacken getrocknet.

Anwendungsbereiche von Chemfilmen in verschiedenen Branchen 

Chemische Filmanwendungen

Chemische Beschichtungen werden zur Oberflächenveredelung von Aluminiumbauteilen (und einigen anderen Metallen) in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Automobilindustrie, Elektrotechnik und Schiffbau. Darüber hinaus sind sie in der Verteidigungs- und Flugzeugindustrie unverzichtbar.

Im Luft-und RaumfahrtindustrieDie Chromatierung von Aluminiumteilen bietet Korrosionsschutz in feuchten, heißen, windbelasteten und anderen rauen Umgebungen. Zum Beispiel Fertigstellung von Windleitflächen, Strukturhalterungen und Avionikgehäusen.

Für VerteidigungsanwendungenChemisch beschichtetes Aluminium bildet eine Barriere gegen äußere Einflüsse, verbessert die Lackhaftung und erhöht die Zuverlässigkeit von Bauteilen. Zum Beispiel: Radargehäuse, Teile von Militärfahrzeugen und Munition. 

Des Weiteren gibt die nachstehende Tabelle einen Überblick über die Anwendungsmöglichkeiten von Chemfilmen in den Bereichen Automobil, Schifffahrt, Elektrotechnik, Industriemaschinen und Konsumgüter. 

Vorteile der Chem Film/Alodine Chromat-Konversionsbeschichtung

Die Verwendung einer Chromatierungsbeschichtung für Aluminium bietet mehrere Vorteile, darunter Korrosionsbeständigkeit, verbesserte Haftung, schnellere Verarbeitung, Dimensionsstabilität, Leitfähigkeit und Vermeidung von Fingerabdrücken. 

Als Nächstes wollen wir diese Vorteile genauer betrachten. 

• Farbvariation: Alodine-Beschichtungen, auch chemische Beschichtungen genannt, bieten ein breites Farbspektrum und ermöglichen so die Erzielung der gewünschten Ästhetik.
• Haftung: Die dünne Schicht verbessert die Haftung für weitere Beschichtungen oder Anstriche.
• Schneller Prozess: Im Vergleich zur Galvanisierung und anderen Verfahren ist die chemische Umwandlung schneller und kostengünstiger. 
• Dimensionsstabilität: Da die Schichtdicke im Mikrometerbereich liegt, hat sie keinen Einfluss auf die Maßgenauigkeit der gefertigten Teile.
• Korrosionsbeständigkeit: Die chemischen Filmbeschichtungen sind auch in rauen Umgebungen, wie z. B. im maritimen Bereich, äußerst korrosionsbeständig. 
• Leitfähigkeit: Dünnschichten erhalten die ursprüngliche elektrische und thermische Leitfähigkeit des Substrats. 
• Verhindert Fingerabdrücke: Es ist resistent gegen Fingerabdrücke auf weichen Aluminiumlegierungen bei Berührung. 

Welche Farbvariationen gibt es bei Chem Film? 

Alodine Farben

Wir haben die Leistungsfähigkeit, den Herstellungsprozess, die Zuverlässigkeit und die Vorteile von Chemfilmen besprochen; nun wollen wir uns mit den Farbvariationen befassen.

Es ist eine Farbpalette mit chemischer Filmbeschichtung erhältlich, einschließlich klar, schillernd gelb, grau, gelbbraun und goldenFolglich bleibt das Erscheinungsbild über die gesamte Oberfläche des Bauteils hinweg einheitlich, unabhängig von der Farbart.

• Klar: Es ist transparent oder leicht bläulich. Es eignet sich besonders, wenn Leitfähigkeit und Präzision wichtig sind und eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit genügt.
• Schillerndes Gelb: Es ergibt eine gelbe Farbe mit regenbogenartigen Farbtönen und wird für allgemeine Anwendungen verwendet.
• Grau: Diese chemische Filmfarbe zeichnet sich durch ein mattes Grau oder ein silbrig-mattes Finish aus.
• Gelbbraun: Es ergibt ein dunkleres Gelb mit einem bräunlichen Schimmer. Aufgrund der größeren Dicke verbessert der gelbbraune Film die Korrosionsbeständigkeit.
• Golden: Es bietet eine gleichmäßige, goldreiche Farbe und kann sowohl zum Schutz als auch zur ästhetischen Gestaltung eingesetzt werden.

Bei der Anwendung von chemischen Filmbeschichtungen auf Dekorationsgegenständen erzielt man möglicherweise nicht die gleiche brillante Optik wie bei der Eloxierung oder anderen Oberflächenbehandlungen. Sie eignen sich jedoch gut als Grundierung für nachfolgende Lackierungen und Sekundärbeschichtungen, die in vielen Bereichen Anwendung finden. Oberflächenveredelung von Blechen. 

Welche Materialien sind mit chemischer Filmbeschichtung kompatibel?

Chemischer Film oder Alodine-Chromat-Konversionsbeschichtung ist wird vorwiegend auf Aluminium und seinen Legierungen verwendetEs ist jedoch auch mit anderen Metallen wie Magnesium, Zink, Beryllium und Cadmium kompatibel.

Es ist nicht mit Eisenmetallen und -legierungen kompatibel, da das Verfahren eine spezifische chemische Reaktion an der Oberfläche erfordert, die nur bei passiven Metallen möglich ist.

Werfen wir einen Blick auf die Liste der Metalle, die sich für das chemische Filmbeschichtungsverfahren eignen:

• Aluminium (Al): Hochgradig kompatibel und nach MIL-DTL-5541 verarbeitbar.
• Magnesium (Mg): Kompatibel, erfordert jedoch spezielle Vorbehandlungen und eine angepasste Badeformulierung.
• Zink (Zn): Kompatibel und reduziert die Oxidation
• Cadmium (Cd): Kompatibel mit Cd-beschichteten Oberflächen und verbessert den Korrosionsschutz
• Beryllium: Aufgrund der begrenzten Anwendung der Chromat-Konversion sind strenge Prozesskontrollen und Sicherheitsvorkehrungen erforderlich.

Chemische Konversionsbeschichtungsverfahren

Chromatierungstechniken

Sprühbeschichtung und chemisches Tauchen sind zwei Hauptverfahren der chemischen Konversionsbeschichtung, mit denen chemische Filme auf gefertigte Gegenstände aufgebracht werden können. 

Diese Techniken funktionieren nicht wie das Sprühen oder Tauchen von Klebstoffen, sondern sie entwickeln den chemischen Film als integralen Bestandteil des Substrats durch kontrollierte chemische Reaktionen. 

Sprühbeschichtung

Eine zerstäubte Behandlungslösung wird durch eine Spezialdüse auf die zu beschichtende Oberfläche gesprüht. Das Verfahren eignet sich für großflächige Bauteile. Bei Boda setzen wir automatisierte Anlagen für die chemische Sprühbeschichtung ein, die eine präzisere Steuerung des Sprühdrucks ermöglichen und eine gleichmäßige Beschichtung gewährleisten.

Chemisches Tauchen

Beim chemischen Tauchverfahren, auch Tauchbeschichtung genannt, werden die Substrate für eine festgelegte Zeit vollständig in ein Behandlungsbad eingetaucht. Dies führt zu einer gleichmäßigen Beschichtung und eignet sich für Teile mit komplexen Geometrien.

Faktoren, die die chemische Filmbeschichtung beeinflussen 

Die Haftung des Films an der Oberfläche, die Schichtdicke, die Haltbarkeit und die Gesamtqualität hängen hauptsächlich von der Oberflächenvorbereitung und der Prozesskontrolle ab. 

Zu den gemeinsamen Einflussfaktoren zählen Substratmaterial, Materialreinheit, Oberflächenätzung und -spülung sowie die Art des chemischen Films.

Lassen Sie uns diese Faktoren weiter aufschlüsseln; 

• Substratmaterial: Es eignet sich am besten für Aluminiumlegierungen; bei anderen Metallen ist die Qualität möglicherweise nicht so hoch.
• Metallreinheit: Das Vorhandensein von Eisenlegierungen und anderen Verunreinigungen mindert die Filmqualität. 
• Radierung: Wird die Oberfläche nicht ordnungsgemäß geätzt, können Oxidrückstände zurückbleiben, die den Beschichtungsprozess beeinträchtigen.
• Genre: Typ MIL-DTL-5541 Typ I erzeugt dickere Schichten, während Klasse 1A und Klasse 3 viel dünnere Schichten ergeben. 

Kann ich Teile über einer chemischen Filmbeschichtung anodisieren?

Man kann Anodisieren auf chemisch beschichtete Aluminiumteile auftragen. Die Schicht löst sich im Elektrolyten auf. keine gängige Praxis in der Fertigung, aber in einigen Fällen dennoch anwendbar.

Je nach Ihren Leistungsanforderungen und dem gewünschten Erscheinungsbild können Sie zwischen Anodisierungs- und chemischen Umwandlungsschichten wählen. 

Wann man Anodisieren anstelle von Chemfilm verwenden sollte:

• Falls Sie dickere Barrieren auf der Oberfläche des Bauteils benötigen, bis zu 100 µm.
• Für die Teile, die in Anwendungen mit hoher Reibung eingesetzt werden 
• Wenn die Oberflächenhärte für die Leistung von Bedeutung ist
• Wenn Sie eine ansprechendere Ästhetik für Dekorationsgegenstände benötigen 

Hochwertige und langlebige chemische Filmbeschichtung von Boda

Bei Boda verfügen wir über umfangreiche Anlagen zur Oberflächenveredelung, darunter eine automatisierte Alodine-Beschichtungsanlage, die den chemischen Film gleichmäßig auf Aluminiumteile aufträgt, mit einer Schichtdicke von 0.25-1µm. 

Unsere Alodine-Beschichtungsdienste Unsere Produkte sind AS9100-zertifiziert und entsprechen dem MIL-DTL-5541-Standard. Darüber hinaus gewährleisten unsere Qualitätskontrollverfahren eine hohe Oberflächenqualität durch Rauheitsmessungen und weitere Prüfungen.

Für weitere Fragen kontaktieren Sie uns oder laden Sie Ihren Entwurf zur Angebotserstellung hoch.

Summieren

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine chemische Beschichtung oder Alodine-Beschichtung eine ausgezeichnete Wahl für die Oberflächenbehandlung darstellt, wenn eine kostengünstige, langlebige, korrosionsbeständige und ästhetisch ansprechende Oberfläche benötigt wird. Sie ermöglicht zudem das Aufbringen von Haftlacken oder Zweitbeschichtungen. Im Gegensatz dazu ist sie nicht geeignet für Reibungsflächen, den Kontakt mit Chemikalien und den Bedarf an dicken Schutzschichten.

Da die Chromatierung für chemische Filmbeschichtungen eine genaue Prozessplanung, Einrichtung, Durchführung und Qualitätskontrollverfahren erfordert, sollten Sie bei der Auslagerung der Dienstleistung einen erfahrenen Hersteller mit moderner Ausrüstung in Betracht ziehen. 

Häufig gestellte Fragen

Sind chemische Filmbeschichtung und Anodisierung dasselbe?

Nein, chemische Filmbildung und Anodisierung sind unterschiedliche Verfahren. Bei der Anodisierung wird durch Elektrolyse eine dicke Oxidschicht erzeugt, während die chemische Filmbildung ein chemischer Umwandlungsprozess ist.

Gilt chemischer Film als Beschichtung?

Chemischer Film gilt nicht als herkömmliche Galvanisierungs- oder Elektrotauchbeschichtung. Es handelt sich um eine Konversionsbeschichtung, die durch chemische Reaktionen entsteht. 

Worin besteht der Unterschied zwischen Chromat- und Chemifilm?

Es handelt sich um dasselbe; beide Begriffe bezeichnen eine chemische Umwandlungsbehandlung. „Chromat“ ist ein Oberbegriff für Beschichtungen mit Chromverbindungen, während „Chemfilm“ ein branchenüblicher Begriff ist.