Apa itu anodisasi aluminium (anodizing)? Karakteristik, jenis dan kegunaannya
Pelapisan aluminium (anodizing) merupakan perlakuan permukaan yang melindungi sifat-sifat bawaan aluminium. Penerapannya sangat luas, dapat dikatakan hampir semua produk aluminium industri akan menggunakannya. Mari kita lihat fitur, kelebihan, dan kekurangan aluminium anodized.
Fitur anodisasi aluminium (anodizing)
Anodisasi aluminium merupakan suatu proses di mana lapisan oksida dibuat secara artifisial pada permukaan aluminium.
Secara umum, aluminium merupakan logam yang tidak mudah berkarat, namun pada kenyataannya, aluminium sendiri memiliki kecenderungan tinggi untuk terionisasi, dan memiliki sifat mudah bereaksi dengan berbagai bahan kimia seperti air dan oksigen. Oleh karena itu, setelah bersentuhan dengan udara, ia akan bergabung dengan unsur oksigen di udara untuk menghasilkan lapisan oksida tipis, yang dikenal sebagai alumina (AL2O3), juga dikenal sebagai bauksit, yang dicirikan oleh sifat kimia yang sangat stabil. Oleh karena itu, tidak hanya bersifat antioksidan, tetapi juga tahan terhadap serangan cairan dan asam, dan tidak mudah menyebabkan reaksi kimia lainnya. Oleh karena itu, bahkan tanpa perlakuan khusus, lapisan film oksida pada permukaan aluminium memiliki sifat melindungi bagian dalam dari korosi. Inilah sebabnya mengapa aluminium dianggap sebagai logam yang tidak berkarat. Oleh karena itu, logam yang memiliki sifat melindungi bagian dalamnya melalui film yang terjadi secara alami di permukaan disebut tidak aktif. Namun, film oksida yang terjadi secara alami ini hanya sekitar 2nm, yang sangat tipis, dan bahkan goresan kecil akan mengekspos substrat bagian dalam. Oleh karena itu, tidak dapat diharapkan memiliki efek perlindungan korosi yang baik. Oleh karena itu, perawatan elektrolit aluminium secara artifisial menghasilkan film oksida yang lebih tebal, yang merupakan anodisasi aluminium. Selain asam sulfat dan asam kromat, aluminium juga dapat direndam dalam larutan berair asam seperti asam fosfat dan asam oksalat, dan aluminium ditempatkan pada sisi anoda (katoda) untuk elektrolisis, dan film oksida terbentuk pada permukaan aluminium karena reaksi oksidasi yang terjadi pada anoda. Jadi perawatan ini juga dikenal sebagai perawatan anodisasi aluminium. Juga dikenal sebagai anodisasi. Ketebalan film oksida yang dihasilkan oleh anodisasi aluminium adalah antara 5 ~ 70μm, dan strukturnya seperti sarang lebah, dan pusat unit heksagonal tersusun secara teratur dengan lubang-lubang kecil. Karakteristik lain dari anodisasi aluminium adalah bahwa benda kerja yang teroksidasi terdiri dari bagian film tipis yang meningkat ke luar dari permukaan logam dasar, dan bagian yang menembus ke dalam dari permukaan logam dasar. Oleh karena itu, ketika bagian yang dianodisasi dianodisasi lagi, lapisan alumina harus dikupas sekali, sehingga mengurangi ketebalan substrat dan membuatnya lebih tipis. Karena anodisasi sekunder meningkatkan film lebih jauh ke luar, dimensi eksternal produk juga berubah. Misalnya, dalam kasus anodisasi aluminium putih standar, ukuran permukaan dapat meningkat ke luar sekitar 5 μm setelah anodisasi aluminium, karena ketebalan film anodisasi aluminium sekitar 10 μm. Perlu dicatat bahwa dalam lubang kantong seperti lubang sekrup yang belum menembus, bahkan jika telah dihilangkan lemaknya sebelumnya, minyak pemotong dapat tetap berada di dalam lubang, dan terkadang larutan ini akan disemprotkan keluar dalam anodisasi aluminium. Dalam lubang berbentuk kantong, seperti lubang ulir non-tembus, minyak pemotong dapat tetap berada di dalam lubang, bahkan jika telah dihilangkan lemaknya sebelumnya, dan dalam beberapa kasus, larutan ini dapat menyembur keluar selama proses anodisasi, jadi harus berhati-hati.
Jenis-jenis anodisasi aluminium
Bergantung pada warna dan permukaannya, anodisasi aluminium dapat diklasifikasikan ke dalam banyak jenis. Berikut adalah tiga jenis yang paling mewakili.
1. Anodisasi aluminium putih:Ini adalah jenis anodisasi aluminium yang paling umum. Tidak akan tampak putih, tetapi akan membuat substrat tampak agak kusam. Ketebalan film sekitar 10 μm.
2. Anodisasi Aluminium Hitam:Pewarnaan aluminium dilakukan dengan berbagai warna. Pewarnaan hitam disebut sebagai pelapisan aluminium hitam. Ini adalah metode yang paling umum digunakan untuk melapisi aluminium berwarna.
3. Anodisasi aluminium (matte):Jika material disandblast sebelum proses anodisasi aluminium, akan tercipta lapisan akhir yang matte. Material ini sangat dekoratif dalam proses anodisasi aluminium dan dapat diwarnai tidak hanya dengan warna putih, tetapi juga dengan berbagai warna.
Keuntungan anodisasi aluminium:
Selain mencegah korosi aluminium, anodisasi aluminium memiliki banyak keuntungan lain.
•Tidak ada kerontokan:Anodisasi aluminium tumbuh dan menyatu saat mengikis logam dasar. Oleh karena itu, tidak seperti pelapisan dan penyemprotan, tidak perlu khawatir lapisan oksida akan terkelupas.
•Ketahanan korosi yang kuat, ketahanan perubahan warna, ketahanan korosi:Komponen utama alumina (AL2O3) adalah bauksit, yang memiliki karakteristik stabilitas kimia dan tidak mudah bereaksi dengan bahan kimia lainnya. Selain itu, dengan menutup lubang sarang lebah yang terbentuk pada lapisan oksida, ketahanan korosi yang lebih tinggi dapat dicapai. Hal ini membuatnya tidak mudah berubah warna dan mengalami korosi.
•Film oksida sangat keras dan tahan aus:aluminium sendiri merupakan logam yang relatif lunak, mudah dikerjakan dan dideformasi. Kekerasan permukaannya hanya sekitar HV20~150. Namun, karena alumina merupakan zat yang sangat keras, kekerasan permukaan aluminium setelah anodisasi aluminium dapat ditingkatkan hingga sekitar HV200-600. Oleh karena itu, aluminium memiliki keunggulan karena sangat tahan terhadap abrasi. Secara khusus, kekerasan material anodisasi aluminium keras dengan ketebalan film lebih dari 20 μm melebihi HV400, dan kekerasan permukaannya dapat melebihi baja tahan karat. Oleh karena itu, aluminium juga dapat digunakan untuk komponen geser seperti poros.
•Dapat diwarnai dengan berbagai macam warna dan memiliki tampilan yang cantik:Seperti yang disebutkan sebelumnya, lapisan film yang dibentuk oleh anodisasi aluminium memiliki pori-pori mikro yang tersusun secara teratur. Lapisan film ini menyerap zat warna dan dapat diwarnai menjadi berbagai macam warna, yang juga merupakan salah satu keunggulan anodisasi aluminium. Pewarnaan anodisasi aluminium dicapai dengan merendam bagian tersebut dalam larutan pewarna terlarut setelah elektrolisis dan sebelum perawatan penyegelan lubang sarang lebah. Hal ini menghasilkan permukaan yang indah dengan kilau metalik yang cerah yang berbeda dari lapisan, yang merupakan salah satu karakteristiknya. Selain itu, karena kekerasan anodisasi aluminium itu sendiri yang tinggi, permukaannya yang indah tidak mudah rusak, yang juga merupakan karakteristiknya. Oleh karena itu, produk aluminium anodisasi sering digunakan di area yang membutuhkan penampilan yang baik, seperti eksterior bangunan dan eksterior mesin.
•Isolasi kuat, non-konduktif:Film alumina yang terbentuk melalui anodisasi aluminium bersifat nonkonduktif. Aluminium sendiri memiliki konduktivitas listrik yang tinggi, tetapi setelah dianodisasi oleh aluminium, ia bersifat isolasi. Sebaliknya, jika diinginkan untuk bersifat konduktif secara listrik, lapisan aluminium yang dianodisasi dapat dihilangkan dengan metode seperti pemotongan, sehingga logam dasar terekspos.
•Konduktivitas termal rendah tetapi pembuangan panas tinggi:Anodisasi aluminium memiliki konduktivitas termal dan sifat insulasi termal yang rendah. Di sisi lain, aluminium anodisasi dicirikan oleh radiasi tinggi (seperti radiasi inframerah jauh) dan pembuangan panas yang tinggi. Karena alasan ini, aluminium anodisasi sering digunakan sebagai komponen pembuangan panas seperti heat sink.
Kerugian dari anodisasi aluminium
Walau anodisasi aluminium memiliki banyak keuntungan, ia juga memiliki beberapa kekurangan dan masalah yang perlu diwaspadai.
•Kerapuhan tinggi, ketangguhan tidak mencukupi:Anodisasi aluminium membentuk lapisan film yang sangat keras. Oleh karena itu, aluminium memiliki kekurangan berupa ketangguhan yang tidak memadai dan kerapuhan yang tinggi setelah anodisasi. Jika dibor atau ditekuk setelah anodisasi aluminium, hal itu dapat menyebabkan film retak atau lapisan anodisasi aluminium terkelupas dari retakan. Oleh karena itu, yang terbaik adalah menyelesaikan pemrosesan karakteristik lainnya sebelum perawatan anodisasi aluminium, tetapi Anda perlu memperhatikan apakah lapisan oksida rusak saat membeli bahan anodisasi dan memprosesnya.
•Tahan panas rendah:Karena lapisan aluminium anodized bersifat getas, lapisan ini memiliki kekurangan yaitu tidak dapat menahan deformasi, pemuaian, dan penyusutan logam dasar. Terutama karena substrat aluminium merupakan material yang rentan terhadap pemuaian termal, lapisan aluminium anodized dapat retak dan terkelupas di lingkungan dengan suhu di atas 100°C. Meskipun aluminium anodized sendiri merupakan lapisan film yang stabil dan kuat, sifat material dasarnya, aluminium, pasti memengaruhinya. Harap diperhatikan bahwa lapisan ini tidak ditujukan untuk digunakan di lingkungan dengan suhu tinggi atau variasi suhu yang besar.
Penggunaan utama anodisasi aluminium
Anodisasi aluminium sangat serbaguna. Berikut ini beberapa contoh representatif.
•Kotak makan siang, ketel, panci dan wajan, serta perlengkapan dapur lainnya:Bahan aluminium anodized yang tidak mudah berkarat, ringan, dan tahan gores sangat ideal untuk peralatan yang sering terkena air di dapur. Kotak bento, toples, panci, dll. aluminium tradisional semuanya dibuat dengan anodized aluminium.
•Komponen peralatan rumah tangga seperti telepon pintar:Material aluminium anodized banyak digunakan pada komponen peralatan rumah tangga karena tampilannya yang cantik dan tidak mudah rusak. Material aluminium anodized yang sangat dekoratif dapat meningkatkan nilai tambah produk elektronik, sehingga banyak digunakan.
•Bahan bangunan seperti rangka jendela:Material aluminium anodized dengan ketahanan korosi tinggi dan sifat dekoratif tinggi juga umum digunakan dalam bahan bangunan. Ada banyak produk aluminium anodized di sekitar bangunan, seperti kolom carport, kolom logam, dan rangka jendela.
•Bagian dalam kereta api, pesawat terbang, dll.: DiUntuk meningkatkan penghematan bahan bakar dan energi pada peralatan transportasi, perlu dilakukan pengurangan berat. Oleh karena itu, produk komponen aluminium yang telah dianodisasi dengan aluminium banyak digunakan.
•Velg aluminium dan suku cadang mobil lainnya:Produk material aluminium anodized yang tahan korosi dan tahan aus juga sangat cocok untuk velg otomotif.
•Optik:Keunggulan anodisasi aluminium adalah sifatnya yang sangat dekoratif, dan dapat diproses menjadi berbagai warna. Bagian anodisasi aluminium hitam yang tidak mudah memantulkan cahaya digunakan di sekitar optik.
•Komponen semikonduktor:Produk aluminium anodized memiliki insulasi yang tinggi dan pembuangan panas yang tinggi. Karena alasan ini, material aluminium anodized juga banyak digunakan dalam komponen di sekitar semikonduktor pada perangkat elektronik.
•Peralatan LED dan pencahayaan lainnya:Lampu dan lentera kemungkinan besar merupakan produk yang sangat kreatif dalam produk listrik. Produk aluminium anodized tidak hanya sangat dekoratif tetapi juga memiliki sifat pembuangan panas, sehingga juga banyak digunakan dalam perlengkapan pencahayaan.
•Alat kesehatan:Peralatan dengan persyaratan kebersihan yang tinggi, seperti peralatan medis, harus anti gores. Hal ini karena kotoran akan terkumpul di area yang tergores, yang merupakan penyebab utama kebersihan yang buruk. Produk berbahan aluminium anodized ringan, anti gores, dan tidak mudah berkarat, serta cocok untuk berbagai keperluan dengan persyaratan kebersihan yang tinggi.
•Papan nama dan pelat dekoratif:Untuk suku cadang dan komponen yang pelanggan memerlukan warna berbeda seperti pelat dekoratif, bahan aluminium anodized mempunyai penerapan yang kuat.
Ada beberapa kasus penggunaan terbatas untuk anodisasi aluminium yang tercantum di sini. Namun, dapat diasumsikan bahwa sebagian besar produk aluminium umum dianodisasi dengan aluminium.
Anodisasi aluminium adalah perlakuan permukaan aluminium, yang diolah secara elektrolitik untuk membentuk lapisan oksida. Lapisan tipis yang dibentuk oleh anodisasi aluminium adalah lapisan tipis keras yang tahan korosi dengan aluminium sebagai matriksnya, dengan ketahanan korosi dan ketahanan aus yang tinggi. Selain itu, anodisasi aluminium dicirikan oleh kemampuan untuk mewarnai berbagai macam warna, dan sering digunakan untuk komponen yang memerlukan dekorasi.
Di sisi lain, karena material aluminium anodized bersifat keras dan getas, perlu diperhatikan bahwa jika diproses setelah perlakuan anodizing atau karena deformasi, ekspansi atau kontraksi logam dasar, lapisan oksida dapat pecah atau rontok. Secara umum, produk aluminium umum kami dianodized dengan aluminium, dan digunakan dalam banyak skenario.
Apa itu Deburring? Tujuan dan metode pelaksanaan, alat
Apa itu Pusat Permesinan (MC)?
Artikel Terkait
