Wat is chemische film? Afwerkingsproces, soorten en toepassingen

Chemische film afwerking

Chemische film- of chromaatconversie staat bekend onder merknamen zoals Alodine®, Iridite®, enz. Fabrikanten verwijzen hier vaak naar als alodine coating Over het algemeen wordt het voornamelijk gebruikt voor de afwerking van aluminium onderdelen.

Een dunne laag chemische film beschermt de onderliggende onderdelen tegen corrosie en degradatie, waardoor ze duurzamer worden. Hoewel het vooral populair is in de lucht- en ruimtevaart- en defensiesector, Ook veel andere industrieën geven de voorkeur aan chemische filmcoating. 

In dit artikel wordt besproken wat chemische film is, de verschillende soorten, het productieproces, de toepassingen en de voordelen ervan. 

Wat is Chem Film? 

Chemische filmcoating

Chemische film, iridiet, chemische conversie of alodinecoating verwijzen allemaal naar gespecialiseerde oppervlaktebehandelingen voor aluminium onderdelen. Het is tevens een voorbereidende stap voor het aanbrengen van lijm, verf of andere esthetische eigenschappen. 

In wezen, “chemische film” Een coating is een dunne, beschermende laag die door chemische behandeling is gevormd en oppervlakteoxidatie en corrosie voorkomt. De zeswaardige verbindingen op een dunne laag (0.25-1 µm) zijn zelfherstellend en vormen een barrière naar het onderliggende substraat, waardoor bescherming wordt geboden tegen corrosie in vochtige omgevingen. Driewaardige coatings daarentegen hebben weinig tot geen zelfherstellend vermogen.

Hoewel oppervlak afwerking Het wordt voornamelijk gebruikt voor aluminiumlegeringen, maar kan ook worden toegepast op zink, titanium, magnesium en enkele andere materialen. 

Chemische filmcoating wordt veel gebruikt voor vliegtuigonderdelen, behuizingen van elektronica, motor- en carrosserieonderdelen van auto's, satellieten en scheepsonderdelen. 

Soorten chemische filmcoating

Er zijn vier soorten chemische filmcoatings, zoals gedefinieerd door de MIL-DTL standaard. Deze omvatten MIL-DTL-5541 Type I, Type II, Klasse 1A en Klasse 3. 

Laten we de verschillende soorten chemische filmcoatings eens nader bekijken. 

Type I of Hex-chrome coating 

Chemische coatings van type I worden geclassificeerd op basis van de aanwezigheid van zeswaardige chroomverbindingen in de coatinglaag. Het uiterlijk van type I-coatings varieert van glanzend-goudkleurig tot geel. 

Type I chemische conversiecoating is de meest corrosiebestendige coating en wordt veel gebruikt in de defensie- en ruimtevaartindustrie. Het is echter schadelijk voor het milieu omdat er giftige chemicaliën vrijkomen. 

Type II of Hex-vrij 

Chemische film van type II vervangt het zeswaardige chroom door driewaardig chroom (Cr3+) of zirkonium en titanium. Doordat het geen zeswaardig chroom bevat, is het milieuvriendelijker.  

Dit type chemische coating geeft een heldere, licht iriserende of blauwe uitstraling. Het is dunner en minder corrosiebestendig, maar nog steeds geschikt voor ve veeleisende omgevingen. 

Klasse 1A coating 

Deze coating geeft een donkergouden tot bruine kleur en biedt maximale corrosiebescherming tegen minimale milieubelasting. Hij wordt gebruikt voor vliegtuigonderdelen, industriële machines en scheepsonderdelen.

Klasse 3 coating

Het is een dunne chemische filmcoating met een dikte van ongeveer 0.1–0.3 µm, die helpt de elektrische geleidbaarheid van het onderliggende materiaal te behouden. Het biedt een goede corrosiebestendigheid voor elektrische connectoren, printplaatbehuizingen, aardingspanelen, enz.

Algemene specificaties voor chemische films 

Er bestaan ​​diverse specificaties voor chemische film- of chromaatconversiecoatings voor aluminium; MIL-DTL-5541 en AMS-2473 Dit zijn de meest voorkomende specificaties. Deze specificaties zijn cruciaal om de gewenste kwaliteit en prestaties van de eindproducten te garanderen. 

Algemene specificaties zijn onder meer:

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

Hoe werkt het chemische filmproces?

Chemische filmproces

Het chemische conversiecoating- of chemfilmproces omvat reiniging, oppervlaktevoorbereiding, het aanbrengen van de conversiecoating en een laatste spoeling. 

Laten we de stappen voor het aanbrengen van chemische film eens nader bekijken.

1. Reiniging van onderdelen 

Reinig de onderdelen eerst grondig om stof, vuil, olie, vet, enz. te verwijderen. Het doel is om het oppervlak vrij te maken van alle productieresten. 

2. Oppervlaktevoorbereiding

Oppervlaktevoorbereiding is de meest cruciale stap in het chemische filmcoatingproces, omdat deze direct van invloed is op de hechting van de film, de kwaliteit van de binding, de afwerking en de duurzaamheid.

• Alkalische reiniging: Reinig de onderdelen met een alkalisch reinigingsmiddel. 
• etsen: Gebruik een zure of alkalische oplossing om eventuele legeringsmetalen of -legeringen te verwijderen die de chemische omzetting kunnen belemmeren. 
• Spoelen: Reinig de onderdelen na het etsen met een geschikte reinigingsoplossing. 

3. Het aanbrengen van een conversiecoating 

Vervolgens kunnen de onderdelen op twee manieren in de coatingoplossing worden ondergedompeld: in een trommel of in een rek. 

• • Rackverwerking: Het proces houdt in dat de materialen aan een metalen rek worden gehangen of bevestigd en vervolgens in de coatingoplossing worden ondergedompeld. Rekverwerking is geschikt voor complexe onderdelen en grootschalige productie. 
  • Vatverwerking: De substraten worden ondergedompeld in een vat met een oplossing, dat vervolgens gedurende een vooraf bepaalde tijd langzaam ronddraait. 

4. Laatste spoeling en droging 

Wanneer de chromaat conversie coating Zodra het proces is voltooid, haal je het onderdeel uit de oplossingstank of het rek. Spoel het vervolgens af met warm water om chemische resten te verwijderen en droog het voordat je het verpakt.

Toepassingen van Chem Film in diverse industrieën 

Chemische filmtoepassingen

Chemische filmcoating wordt gebruikt voor de afwerking van aluminium (en enkele andere metalen) componenten in diverse industrieën, waaronder de lucht- en ruimtevaart, defensie, automobielindustrie, elektrotechniek en scheepvaart. Bovendien is het onmisbaar in de defensie- en vliegtuigbouw.

In de LuchtvaartindustrieEen chromaatconversiecoating voor aluminium onderdelen biedt corrosiebescherming in vochtige, warme, winderige en andere extreme omstandigheden. Bijvoorbeeld: Het afwerken van windregelingsoppervlakken, constructiebeugels en avionica-behuizingen.

Bij defensie toepassingenChemische aluminiumfilm vormt een barrière tegen invloeden van buitenaf, verbetert de hechting van verf en maakt componenten betrouwbaarder. Bijvoorbeeld: Radarbehuizingen, onderdelen voor militaire voertuigen en munitie. 

Daarnaast geeft onderstaande tabel een overzicht van toepassingen van chemische film in de automobiel-, scheepvaart-, elektrische, industriële machine- en consumentengoederensector. 

Voordelen van Chem Film/alodinechromaat-conversiecoating

Het gebruik van een chromaatconversiecoating voor aluminium heeft verschillende voordelen, waaronder corrosiebestendigheid, verbeterde hechting, snellere verwerking, dimensionale stabiliteit, geleidbaarheid en het voorkomen van vingerafdrukken. 

Laten we deze voordelen vervolgens eens nader bekijken. 

• Kleurvariatie: Alodine-coating, ofwel chemische film, biedt een breed kleurenspectrum, waardoor de gewenste esthetiek kan worden bereikt.
• hechting: De dunne laag verbetert de hechting voor verdere coatings of verflagen.
• Snel proces: Vergeleken met galvaniseren en andere methoden is chemische omzetting sneller en goedkoper. 
• Dimensionale stabiliteit: Omdat de filmdikte in micrometers varieert, heeft dit geen invloed op de maatnauwkeurigheid van de geproduceerde onderdelen.
• Corrosieweerstand: De chemische filmcoatings zijn zeer corrosiebestendig, zelfs in maritieme en veeleisende toepassingsomgevingen. 
• Geleidbaarheid: Dunne films behouden de oorspronkelijke elektrische en thermische geleidbaarheid van het substraat. 
• Voorkomt vingerafdrukken: Het is bestand tegen vingerafdrukken op zachte aluminiumlegeringen tijdens aanraking. 

Wat zijn de kleurvariaties van Chem Film? 

Alodine kleuren

We hebben de prestaties, het proces, de betrouwbaarheid en de voordelen van chemische film besproken; laten we nu eens kijken naar de kleurvariaties.

Er is een scala aan kleuren beschikbaar met een chemische filmcoating, waaronder helder, iriserend geel, grijs, geelbruin en goudkleurigDaardoor blijft het uiterlijk uniform over het gehele oppervlak van het onderdeel, ongeacht het type kleur.

• Duidelijk: Het is transparant of lichtblauw. Het is gunstig wanneer geleidbaarheid en precisie belangrijk zijn en een redelijke corrosiebestendigheid volstaat.
• Iriserend geel: Het geeft een gele kleur met regenboogachtige tinten en is geschikt voor algemene toepassingen.
• Grijs: Deze chemische filmkleur kenmerkt zich door een doffe grijze tint of een zilverachtige matte afwerking.
• Geelbruin: Het geeft een donkergele kleur met een bruine tint. Door de grotere dikte verbetert de geelbruine film de corrosiebestendigheid.
• Golden: Het geeft een egale, goudkleurige tint en kan zowel voor bescherming als voor esthetische doeleinden worden gebruikt.

Als u een chemische filmcoating gebruikt op decoratieve voorwerpen, levert dit wellicht niet dezelfde levendige uitstraling op als anodiseren of andere afwerkingen. Het kan echter wel dienen als een goede primer voor latere verflagen en secundaire coatings die in veel gevallen worden gebruikt. oppervlakteafwerkingen van plaatstaal. 

Welke materialen zijn geschikt voor chemische filmcoating?

Chem film, oftewel alodinechromaatconversiecoating, is Voornamelijk gebruikt op aluminium en aluminiumlegeringen.Het is echter ook compatibel met andere metalen, zoals magnesium, zink, beryllium en cadmium.

Het is niet geschikt voor ferrometalen en legeringen, omdat het proces een specifieke chemische reactie aan het oppervlak vereist, die alleen mogelijk is met passieve metalen.

Laten we eens kijken naar de lijst met metalen die geschikt zijn voor het chemische filmproces:

• Aluminium (Al): Zeer compatibel en kan worden verwerkt volgens MIL-DTL-5541.
• Magnesium (Mg): Geschikt, maar vereist speciale voorbehandelingen en een specifieke badsamenstelling.
• Zink (Zn): Compatibel en vermindert oxidatie.
• Cadmium (Cd): Compatibel met cadmiumgeplateerde oppervlakken en verbetert de corrosiebescherming.
• Beryllium: Beperkt gebruik van chromaatconversie vereist strikte procescontrole en veiligheidsmaatregelen.

Chemische conversiecoatingtechnieken

Chromaatcoatingtechnieken

Spuitcoating en chemisch dompelen zijn twee belangrijke chemische conversiecoatingtechnieken die gebruikt kunnen worden om chemische films aan te brengen op gefabriceerde producten. 

Deze technieken werken niet zoals het spuiten of onderdompelen van hechtverf; in plaats daarvan ontwikkelen ze een chemische film die integraal onderdeel uitmaakt van het substraat door middel van gecontroleerde chemische reacties. 

Spuitcoating

Een vernevelde behandelingsoplossing wordt via een speciaal mondstuk op het te behandelen oppervlak gespoten. Deze oplossing is geschikt voor grote componenten. Bij Boda gebruiken we geautomatiseerde apparatuur voor het spuiten van chemische coatings, wat een betere controle over de spuitdruk mogelijk maakt en een uniforme coating garandeert.

Chemisch dompelen

Chemisch dompelen, ofwel immersiecoating, houdt in dat de ondergrond gedurende een vaste tijd volledig wordt ondergedompeld in een behandelingsbad. Dit resulteert in een uniforme coating en is geschikt voor onderdelen met complexe geometrieën.

Factoren die van invloed zijn op chemische filmcoating 

De hechting van de film aan het oppervlak, de laagdikte, de duurzaamheid en de algehele kwaliteit hangen voornamelijk af van de oppervlaktevoorbereiding en de procesbeheersing. 

De belangrijkste factoren die hierop van invloed zijn, zijn het substraatmateriaal, de zuiverheid van het materiaal, het etsen en spoelen van het oppervlak en het type chemische film.

Laten we deze factoren eens nader bekijken; 

• Ondergrond materiaal: Het werkt het beste met aluminiumlegeringen; de kwaliteit is mogelijk minder goed met andere metalen.
• Metaalzuiverheid: De aanwezigheid van ijzerlegeringen en andere onzuiverheden vermindert de filmkwaliteit. 
• etsen: Als het oppervlak niet goed geëtst is, kunnen er oxideresten achterblijven, wat het coatingproces kan beïnvloeden.
• Filmtype: Type MIL-DTL-5541 Type I produceert dikkere coatings, terwijl Klasse 1A en Klasse 3 veel dunnere coatings produceren. 

Kan ik onderdelen anodiseren over een chemische filmcoating heen?

Je kunt anodiseren op met chemische film gecoate aluminium onderdelen. De laag lost op in de elektrolyt. Het is geen gangbare praktijk in de productie, maar nog steeds toepasbaar in enkele gevallen.

U kunt kiezen tussen anodiseren en chemisch converteren, afhankelijk van uw prestatie-eisen en gewenste esthetiek. 

Wanneer is anodiseren beter dan chemische film?

• Indien u dikkere barrières op het oppervlak van het onderdeel nodig heeft, tot 100 µm.
• Voor onderdelen die worden gebruikt in toepassingen met hoge wrijving. 
• Als oppervlaktehardheid van belang is voor de prestaties
• Als u op zoek bent naar een aantrekkelijkere uitstraling voor decoratieve items. 

Hoogwaardige en duurzame chemische filmcoating van Boda

Bij Boda beschikken we over uitgebreide faciliteiten voor oppervlaktebehandeling, waaronder een geautomatiseerde alodine-coatingmachine die de chemische film uniform aanbrengt op aluminium onderdelen, met een dikte van 0.25-1 µm. 

Het Alodine-coatingdiensten Wij zijn AS9100-gecertificeerd en voldoen aan de MIL-DTL-5541-norm. Bovendien garanderen onze kwaliteitscontroleprocedures de kwaliteit van de afwerking door middel van ruwheidsmetingen en andere tests.

Voor verdere vragen kunt u contact met ons opnemen of uw ontwerp uploaden voor een offerte.

Opsommen

Over het algemeen is een chemische film- of alodinecoating een uitstekende oppervlaktebehandeling wanneer u een kosteneffectieve, duurzame, corrosiebestendige en esthetisch aantrekkelijke afwerking nodig hebt. Het maakt ook hechtverf of secundaire coatings mogelijk. Daarentegen is het niet geschikt voor wrijvingsoppervlakken, blootstelling aan chemicaliën en vereisten voor een dikke beschermlaag.

Aangezien chromaatbehandeling voor chemische filmcoating nauwkeurige procesplanning, -voorbereiding, -uitvoering en kwaliteitscontroleprocedures vereist, is het raadzaam om bij het uitbesteden van deze service te kiezen voor een ervaren fabrikant met geavanceerde apparatuur. 

Veelgestelde vragen

Zijn chemische film en anodiseren hetzelfde?

Nee, chemische filmvorming en anodiseren zijn twee verschillende dingen. Anodiseren is een elektrolyseproces waarbij een dikke oxidelaag wordt gevormd, terwijl chemische filmvorming een chemisch omzettingsproces is.

Wordt chemische film als galvaniseren beschouwd?

Chemische film wordt niet beschouwd als een traditionele galvanische of elektrochemische coating. Het is een conversiecoating die gevormd wordt door chemische reacties. 

Wat is het verschil tussen chromaat en chemische film?

Het zijn dezelfde dingen; beide verwijzen naar een chemische conversiebehandeling. "Chromaat" is een bredere term voor coatings die chroomverbindingen bevatten, terwijl "chemische film" een algemene industrieterm is.