Что такое химическая пленка? Процесс отделки, типы и области применения.

Химическая пленочная отделка

Химическая пленочная конверсия или хроматная конверсия известна под торговыми названиями Alodine®, Iridite® и т. д. Часто производители называют это как алодиновое покрытие В целом. В основном используется для финишной обработки алюминиевых деталей.

Тонкий слой химической пленки защищает нижележащие детали от коррозии и разрушения, повышая их долговечность. Хотя этот метод в основном популярен в... аэрокосмический и оборонный сектор, Химическое пленочное покрытие предпочитают и многие другие отрасли промышленности. 

В этой статье будет рассмотрено, что такое химическая пленка, ее типы, процесс производства, области применения и преимущества. 

Что такое химическая пленка? 

Химическое пленочное покрытие

Химическая пленка, иридит, химическое преобразование или алодиновое покрытие — все это относится к специализированной обработке или финишной обработке поверхности алюминиевых деталей. Это также этап подготовки поверхности для последующего нанесения клея, краски или любых других эстетических эффектов. 

По сути, "химическая пленка» Это тонкий защитный барьер, созданный химической обработкой, который предотвращает окисление и коррозию поверхности. Шестивалентные соединения на тонком слое (0.25–1 мкм) обладают самовосстанавливающимися свойствами и образуют барьеры для нижележащей подложки, защищая от коррозии во влажной среде. С другой стороны, трехвалентные покрытия обладают незначительной или вовсе отсутствующей способностью к самовосстановлению.

Хотя этот поверхность отделка В основном используется для алюминиевых сплавов, но может применяться также для цинка, титана, магния и некоторых других материалов. 

Химическое пленочное покрытие широко используется для деталей самолетов, корпусов электроники, компонентов автомобильных двигателей и кузовов, спутников и морского оборудования. 

Типы химического пленочного покрытия

Существует четыре типа химических пленочных покрытий, как определено в... MIL-DTL Стандарты. К ним относятся MIL-DTL-5541 Тип I, Тип II, Класс 1A и Класс 3. 

Давайте подробнее обсудим типы химических пленочных покрытий. 

Покрытие типа I или шестихромное покрытие 

Химическая пленка I типа классифицируется по наличию соединений шестивалентного хрома в покрывающем слое. Эстетический вид пленки I типа варьируется от глянцево-золотистого до желтого. 

Химическое конверсионное покрытие I типа является наиболее коррозионностойким и предпочтительно в оборонной и аэрокосмической промышленности. Однако оно опасно для окружающей среды, поскольку может выделять токсичные химические вещества. 

Тип II или без гекса 

В химической пленке типа II шестивалентный хром заменен трехвалентным хромом (Cr3+) или цирконием и титаном. Поскольку она не содержит шестивалентного хрома, она более экологична.  

Этот тип химического покрытия придает поверхности прозрачный, слегка переливающийся или голубой оттенок. Оно тоньше и менее коррозионностойкое, но все же подходит для эксплуатации в агрессивных средах. 

Покрытие класса 1А 

Этот тип покрытия обеспечивает темно-золотистый или коричневый оттенок, максимальную защиту от коррозии при минимальных экологических издержках. Он используется в деталях экстерьера самолетов, промышленном оборудовании и судовых комплектующих.

Покрытие класса 3

Это тонкое химическое пленочное покрытие толщиной ~0.1–0.3 мкм, которое помогает поддерживать электропроводность нижележащего материала. Оно обеспечивает хорошую коррозионную стойкость для электрических разъемов, корпусов печатных плат, заземляющих панелей и т. д.

Общие технические характеристики химических пленок 

Существует несколько спецификаций для химических пленочных или хроматных конверсионных покрытий на алюминий; MIL-DTL-5541 и AMS-2473 являются наиболее распространенными. Эти спецификации имеют решающее значение для обеспечения желаемого качества и характеристик готовых деталей. 

Общие характеристики включают в себя:

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

Как работает процесс химической пленочной печати?

Химический пленочный процесс

Процесс химического конверсионного покрытия или нанесения химической пленки включает в себя очистку, подготовку поверхности, нанесение конверсионного покрытия и окончательное ополаскивание. 

Давайте разберем этапы нанесения химической пленки.

1. Очистка деталей 

Сначала тщательно очистите детали от мусора, грязи, масел, смазки и т. д. Цель состоит в том, чтобы поверхность была полностью свободна от любых производственных остатков. 

2. Подготовка поверхности

Подготовка поверхности является наиболее важным этапом в процессе нанесения химического пленочного покрытия, поскольку она напрямую влияет на адгезию пленки, качество сцепления, отделку и долговечность.

• Щелочная очистка: Очистите детали с помощью щелочного моющего средства. 
• Офорт: Для удаления любых легирующих металлов или сплавов, которые могут препятствовать химическому превращению, используйте кислотный или щелочной раствор. 
• Полоскание: После травления очистите детали подходящим промывочным раствором. 

3. Нанесение конверсионного покрытия 

Далее детали можно погружать в раствор для нанесения покрытия двумя способами: в барабанной обработке или на подвеске. 

• • Обработка в стойках: Этот метод включает в себя подвешивание или крепление подложек на металлической подставке и их погружение в раствор для нанесения покрытия. Подвесную обработку можно использовать для изготовления сложных деталей и крупносерийного производства. 
  • Обработка бочек: Субстраты погружают в цилиндр с раствором, который затем вращают с низкой скоростью в течение заданного времени. 

4. Заключительное ополаскивание и сушка 

Как только появится строка хроматное конверсионное покрытие Процесс завершен, извлеките деталь из емкости с раствором или штатива. Затем промойте теплой водой, чтобы удалить остатки химических веществ, и высушите перед упаковкой.

Применение химической пленки в различных отраслях промышленности 

Применение химических пленок

Химическая пленка используется для финишной обработки алюминиевых (и некоторых других металлов) компонентов в различных отраслях промышленности, включая аэрокосмическую, оборонную, автомобильную, электротехническую и морскую. Кроме того, она незаменима в оборонной и авиационной промышленности.

В авиационно-космическая промышленностьХроматное конверсионное покрытие для алюминиевых деталей обеспечивает защиту от коррозии во влажных, высокотемпературных, ветровых и других суровых условиях. Например, завершающая обработка ветроудерживающих поверхностей, несущих кронштейнов и корпусов авионики.

До оборонные приложенияАлюминиевая химическая пленка обеспечивает барьер против внешних воздействий, улучшает адгезию краски и повышает надежность компонентов. Например, Корпуса радаров, детали военной техники и боеприпасы. 

Кроме того, в таблице ниже описаны области применения химической пленки в автомобильной, морской, электротехнической, машиностроительной и потребительской отраслях. 

Преимущества химического пленочного покрытия/конверсионного покрытия на основе хромата алодина

Использование хроматного конверсионного покрытия для алюминия имеет ряд преимуществ, включая коррозионную стойкость, улучшенную адгезию, ускоренную обработку, стабильность размеров, проводимость и предотвращение появления отпечатков пальцев. 

Далее давайте рассмотрим эти преимущества подробнее. 

• Цветовая вариация: Алодиновое покрытие, или химическая пленка, обеспечивает широкий цветовой спектр, позволяя достичь желаемого эстетического эффекта.
• Адгезия: Тонкий слой улучшает адгезию для последующих покрытий или красок.
• Быстрый процесс: По сравнению с гальваническим покрытием и другими методами, химическая конверсия быстрее и дешевле. 
• Стабильность размеров: Поскольку толщина пленки измеряется в микронах, это не влияет на точность размеров изготавливаемых деталей.
• Устойчивость к коррозии: Химические пленочные покрытия обладают высокой коррозионной стойкостью, даже в морских и агрессивных условиях эксплуатации. 
• Проводимость: Тонкие пленки сохраняют исходную электрическую и тепловую проводимость подложки. 
• Предотвращает снятие отпечатков пальцев: На мягких алюминиевых сплавах он устойчив к отпечаткам пальцев при прикосновении. 

Какие существуют цветовые вариации химической пленки? 

Алодиновые краски

Мы обсудили характеристики, технологию производства, надежность и преимущества химической пленки; теперь давайте рассмотрим ее цветовые вариации.

Доступен широкий выбор цветов с химическим пленочным покрытием, включая: прозрачный, переливающийся желтый, серый, желто-коричневый и золотистыйВпоследствии внешний вид детали остается однородным по всей ее поверхности независимо от типа цвета.

• Очистить: Он прозрачный или слегка голубоватый. Предпочтителен в случаях, когда важны проводимость и точность, а также достаточно хорошей коррозионной стойкости.
• Переливающийся желтый: Это вещество придает коже желтый цвет с радужными оттенками и используется в целях общего назначения.
• Серый: Для этого типа химической пленки характерен тускло-серый оттенок или серебристая матовая поверхность.
• Желто-коричневый: Это придает покрытию более темный желтый цвет с коричневым оттенком. Благодаря большей толщине, желто-коричневая пленка повышает коррозионную стойкость.
• Golden: Оно обеспечивает равномерный золотистый цвет и может использоваться как для защиты, так и для эстетических целей.

Если вы используете химическое пленочное покрытие на декоративных изделиях, оно может не обеспечить такой же яркий эстетический вид, как анодирование или другие виды отделки. Однако оно может служить хорошей грунтовкой для последующей покраски и нанесения вторичных покрытий, используемых во многих областях. обработка поверхности листового металла. 

Какие материалы совместимы с химическим пленочным покрытием?

Химическая пленка, или конверсионное покрытие на основе алодинхромата, — это преимущественно используется для обработки алюминия и его сплавов.Однако он также совместим с другими металлами, такими как магний, цинк, бериллий и кадмий.

Этот метод несовместим с черными металлами и сплавами, поскольку требует специфической химической реакции на поверхности, которая возможна только с пассивными металлами.

Рассмотрим список металлов, которые могут использоваться в процессе химической пленочной обработки:

• Алюминий (Al): Обладает высокой совместимостью и может быть обработан в соответствии со стандартом MIL-DTL-5541.
• Магний (мг): Совместимо, но требует специальной предварительной обработки и состава раствора для ванны.
• Цинк (Zn): Совместимость и снижение окисления.
• Кадмий (Cd): Совместим с поверхностями, покрытыми кадмием, и улучшает защиту от коррозии.
• Бериллий: Использование хроматной конверсии ограничено, поскольку требует строгого контроля процесса и соблюдения мер безопасности.

Технологии нанесения химических конверсионных покрытий

Техники хроматного покрытия

Напыление и химическое погружение — это две основные технологии нанесения химических конверсионных покрытий, которые можно использовать для создания химических пленок на изделиях. 

Эти методы отличаются от распыления или погружения клеевой краски; вместо этого они формируют химическую пленку как неотъемлемую часть подложки посредством контролируемых химических реакций. 

Спрей покрытие

Распыляемый раствор для обработки наносится на целевую поверхность через специальную форсунку. Он подходит для деталей больших размеров. В Boda мы используем автоматизированное оборудование для распыления химической пленки, что позволяет лучше контролировать давление распыления и обеспечивает равномерное покрытие.

Химическое погружение

Химическое погружение, или нанесение покрытия методом иммерсионного нанесения, предполагает полное погружение подложек в ванну для обработки на фиксированное время. Это обеспечивает равномерное покрытие и подходит для деталей со сложной геометрией.

Факторы, влияющие на химическое пленочное покрытие 

Прочность сцепления пленки с поверхностью, толщина покрытия, долговечность и общее качество зависят главным образом от подготовки поверхности и контроля технологического процесса. 

К числу общих факторов, влияющих на результат, относятся материал подложки, чистота материала, травление и промывка поверхности, а также тип химической пленки.

Давайте подробнее рассмотрим эти факторы; 

• Материал подложки: Наилучшие результаты достигаются при работе с алюминиевыми сплавами; качество при работе с другими металлами может быть ниже.
• Чистота металла: Наличие примесей и сплавов железа снижает качество пленки. 
• Офорт: Если поверхность не будет должным образом протравлена, могут остаться оксидные остатки, влияющие на процесс нанесения покрытия.
• Тип пленки: По стандарту MIL-DTL-5541 тип I образует более толстое покрытие, тогда как покрытия классов 1A и 3 значительно тоньше. 

Можно ли анодировать детали поверх химического пленочного покрытия?

Анодирование можно наносить на алюминиевые детали, покрытые химической пленкой. Слой растворяется в электролите. не является распространенной практикой в производстве, но все еще применимо в некоторых случаях.

В зависимости от ваших требований к эксплуатационным характеристикам и желаемого эстетического вида вы можете выбрать между анодированием и химическим преобразованием пленок. 

Когда следует использовать анодирование вместо химической пленочной обработки:

• Если вам необходимы более толстые барьеры на поверхности детали, то толщина покрытия может достигать 100 мкм.
• Для деталей, используемых в условиях высокого трения. 
• Если твердость поверхности имеет значение для производительности
• Если вам нужен более привлекательный внешний вид для декоративных предметов 

Высококачественное и долговечное химическое пленочное покрытие от Boda.

В компании Boda мы располагаем обширным оборудованием для финишной обработки поверхностей, включая автоматизированное оборудование для нанесения алодинового покрытия, которое обеспечивает равномерное нанесение химической пленки на алюминиевые детали с толщиной в диапазоне 0.25–1 мкм. 

Наши услуги по нанесению алодинового покрытия Продукция сертифицирована по стандарту AS9100 и соответствует стандарту MIL-DTL-5541. Кроме того, наши процедуры контроля качества гарантируют высокое качество отделки благодаря измерениям шероховатости и другим испытаниям.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами или загрузите свой дизайн для расчета стоимости.

Подведение итогов

В целом, химическое пленочное или алодиновое покрытие — отличный вариант обработки поверхности, когда требуется экономичное, долговечное, коррозионностойкое и эстетически привлекательное покрытие. Оно также позволяет использовать адгезионные краски или вторичные покрытия. Однако, оно не подходит для поверхностей, подверженных трению, воздействию химических веществ и требующих толстого защитного слоя.

Поскольку обработка хроматом для нанесения химических пленочных покрытий требует точного планирования процесса, настройки, выполнения и процедур контроля качества, при передаче этой услуги на аутсорсинг следует рассмотреть возможность выбора опытного производителя с современным оборудованием. 

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Химическая пленка и анодирование — это одно и то же?

Нет, химическое пленочное покрытие и анодирование — это разные вещи. Анодирование включает в себя процесс электролиза для образования толстого оксидного слоя, тогда как химическое пленочное покрытие — это процесс химической конверсии.

Считается ли химическая пленка гальваническим покрытием?

Химическая пленка не считается традиционным покрытием, получаемым методом гальванического покрытия или электроосаждения. Это конверсионное покрытие, образующееся в результате химических реакций. 

В чём разница между хроматом и химической плёнкой?

Это одно и то же; оба термина относятся к химической обработке. «Хромат» — это более широкое обозначение покрытий, содержащих соединения хрома, а «химическая пленка» — это общий отраслевой термин.