एल्युमिनियम एनोडाइजिंग अवलोकन

एनोडाइजिंग प्रक्रिया (जिसे कभी-कभी एनोडाइजेशन के रूप में भी जाना जाता है) इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रिया के माध्यम से एल्यूमीनियम की सतह को एक मोटी, अधिक समान ऑक्साइड परत में परिवर्तित करती है।

विद्युत रासायनिक रूप से एनोडाइजिंग से एल्युमिनियम ऑक्साइड सतह बनती है जिसमें:

• जंग प्रतिरोध

• मनभावन उपस्थिति

• प्रतिरोध पहन

• पेंट या चिपकाने वाले पदार्थों का बेहतर आसंजन

• बेहतर चिकनाई

• बेहतर इलेक्ट्रोप्लेटिंग आसंजन

यह लेख एल्युमिनियम के एनोडाइज़िंग पर केंद्रित होगा। हालाँकि, अन्य धातुओं को भी एनोडाइज़ किया जा सकता है, जिसमें मैग्नीशियम, टाइटेनियम और एल्युमिनियम मिश्र धातु शामिल हैं। एनोडाइज़्ड एल्युमिनियम फ़िनिश के कई प्रकार हैं, जिनमें स्पष्ट एनोडाइज़्ड एल्युमिनियम, ब्लैक एनोडाइज़्ड एल्युमिनियम और हार्ड एनोडाइज़्ड एल्युमिनियम शामिल हैं। कुछ सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले एनोडाइज़िंग प्रकार भी हैं: टाइप I, टाइप द्वितीय और टाइप द्वितीय।

इस लेख के साथ, आप अपने एल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न के लिए सही सतह उपचार को शीघ्रता और सटीकता से चुन सकते हैं।

एनोडाइज्ड एल्युमिनियम क्या है?

एनोडाइजिंग एक इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रिया है जो धातु की सतह को सजावटी, टिकाऊ, संक्षारण-प्रतिरोधी एनोडाइज्ड ऑक्साइड फिनिश में परिवर्तित करती है। एल्युमिनियम एनोडाइजिंग के लिए उपयुक्त है, हालांकि मैग्नीशियम और टाइटेनियम जैसी अन्य अलौह धातुओं को भी एनोडाइज किया जा सकता है।

एनोडाइजिंग प्रक्रिया कैसे काम करती है?

एनोडाइजिंग को एल्युमिनियम को अम्लीय इलेक्ट्रोलाइट बाथ में डुबोकर और माध्यम से विद्युत धारा प्रवाहित करके प्राप्त किया जाता है। एनोडाइजिंग टैंक के अंदर एक कैथोड ट्यूब स्थापित की जाती है; एल्युमिनियम एनोड के रूप में कार्य करता है, जिससे एनोडाइज्ड भाग की सतह पर एल्युमिनियम परमाणुओं के साथ संयोजित होने के लिए इलेक्ट्रोलाइट से ऑक्सीजन आयनों को छोड़ा जा सकता है। इसलिए एनोडाइजिंग एक अत्यधिक नियंत्रित ऑक्सीकरण समस्या है और एक प्राकृतिक घटना का एक विस्तार है।

उपलब्ध एल्युमिनियम एनोडाइजिंग प्रक्रियाओं के प्रकार

एल्युमिनियम को एनोडाइज़ करने के तरीके को समझने के लिए, आपको एनोडाइज़िंग प्रक्रिया में इस्तेमाल किए जाने वाले एल्युमिनियम के प्रकारों को समझना होगा। मिलिट्री स्पेसिफिकेशन एमआईएल-पीआरएफ-8625 टाइप द्वितीय एसिड सल्फर एनोडाइजिंग और टाइप तृतीय हार्ड कोट एनोडाइजिंग सबसे ज़्यादा इस्तेमाल किए जाते हैं। टाइप द्वितीय को व्यापक रूप से पारंपरिक एनोडाइजिंग के रूप में जाना जाता है, जबकि टाइप तृतीय को कठोर या सख्त एनोडाइजिंग के रूप में जाना जाता है।

प्रकार I – क्रोमिक एसिड एनोडाइजिंग

टाइप I एनोडाइजिंग प्रक्रिया में धातु भाग की सतह पर एक पतली परत बनाने के लिए क्रोमिक एसिड का उपयोग किया जाता है।

हालाँकि टाइप I सबसे पतली एनोडाइजिंग कोटिंग है, फिर भी यह भाग के संक्षारण प्रतिरोध को बेहतर बनाती है। हालाँकि, रंगाई करते समय यह सबसे कम रंग अवशोषण भी करती है।

प्रकार द्वितीय – सल्फ्यूरिक एसिड एनोडाइजिंग

टाइप द्वितीय एनोडाइजिंग प्रक्रिया में क्रोमिक एसिड के बजाय सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग किया जाता है। इसके परिणामस्वरूप एल्यूमीनियम भाग पर थोड़ी मोटी सतह परत बनती है।

टाइप द्वितीय सल्फ्यूरिक एसिड एनोडाइजिंग की मोटाई 0.0002 से 0.001 इंच होती है और यह रंगे हुए भागों के लिए अधिक उपयुक्त है।

प्रकार तृतीय – हार्ड कोट एनोडाइजिंग 

इसे अक्सर इस रूप में संदर्भित किया जाता है"हार्ड एनोडाइजिंग"और सल्फ्यूरिक एसिड विधि का भी उपयोग करता है। हालाँकि, यह एक गाढ़ा (>टाइप द्वितीय की तुलना में 0.001 इंच) एनोडाइज्ड परत। हार्ड-कोट एनोडाइज्ड भागों में सबसे अच्छा पहनने का प्रतिरोध और धुंधलापन क्षमता होती है। हालाँकि, यह अत्यंत सख्त सहनशीलता वाले भागों के लिए आदर्श नहीं हो सकता है।

आपको किस प्रकार का एनोडाइजिंग चुनना चाहिए? क्या अंतर है?

• टाइप I में धातु के हिस्सों की सतह पर एक पतली परत बनाने के लिए क्रोमिक एसिड का उपयोग किया जाता है। यह वह जगह है जहाँ संक्षारण प्रतिरोध और कुछ हद तक पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, जैसे कि विमान पर अत्यधिक थके हुए संरचनात्मक भागों का निर्माण करना।

  
  

• टाइप द्वितीय एनोडाइजिंग में एल्युमीनियम भागों पर थोड़ी मोटी सतह परत बनाने के लिए सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग उपभोक्ता उत्पादों, रसोई के बर्तन, वास्तुकला एल्युमीनियम भागों और औद्योगिक एल्युमीनियम भागों के निर्माण में किया जाता है।

  
  

• टाइप तृतीय, टाइप द्वितीय के समान है, लेकिन इसमें जंग-रोधी परत अधिक मोटी होती है। यह इसे उन भागों के लिए आदर्श बनाता है जिन्हें अत्यधिक तापमान और रासायनिक जोखिम का सामना करना पड़ता है। उदाहरण के लिए, सेना इसका उपयोग मजबूत धातु भागों का उत्पादन करने के लिए करती है, जिसका उपयोग अक्सर आग्नेयास्त्र घटकों, गियर, वाल्व और कई अन्य भागों में किया जाता है जो एक दूसरे के खिलाफ स्लाइड करते हैं।

सभी प्रकार के चिपकने वाले पदार्थ पेंट और अन्य चिपकने वाले पदार्थों को नंगे एल्युमीनियम की तुलना में बेहतर तरीके से चिपकाने में मदद करते हैं। एनोडाइजिंग प्रक्रिया के अलावा, कुछ भागों को रंगने, सील करने या अन्य सामग्रियों, जैसे कि सूखी फिल्म स्नेहक के साथ उपचारित करने की आवश्यकता हो सकती है। यदि किसी भाग को रंगना है, तो इसेप्रकार2, जबकि बिना रंगा हुआ भागप्रकार1.

एनोडाइज्ड एल्युमिनियम भागों को कैसे रंगें?

एनोडाइज्ड ऑक्साइड संरचना एल्यूमीनियम सब्सट्रेट से उत्पन्न होती है और पूरी तरह से एल्यूमीनियम ऑक्साइड से बनी होती है। पेंट या प्लेटिंग की तरह सतह पर लगाए जाने के बजाय, यह एल्यूमीनियम ऑक्साइड पूरी तरह से नीचे के एल्यूमीनियम सब्सट्रेट के साथ एकीकृत होता है, इसलिए यह चिप या फ्लेक नहीं होगा। इसकी एक अत्यधिक व्यवस्थित छिद्रपूर्ण संरचना होती है जो रंगाई और सीलिंग जैसे द्वितीयक प्रसंस्करण की अनुमति देती है।

एक बार डाई लगाने के बाद, छिद्रों को सील किया जा सकता है, जिससे रंग ऑक्साइड परत में समा सकता है। चूँकि डाई अब इस निष्क्रिय परत का हिस्सा है, इसलिए यह फीका या छिल नहीं जाएगा, जिससे एक टिकाऊ, लंबे समय तक चलने वाला और सुंदर फ़िनिश मिलेगा।

क्या एनोडाइजिंग से ऊष्मा अपव्यय में सुधार होता है?

हां, ऐसा होता है। अगर कोई वस्तु अपने आस-पास की वस्तु से ज़्यादा गर्म है, तो वह ठंडी होने लगेगी। गर्म वस्तु का सतही क्षेत्र जितना बड़ा होगा, उतनी ही तेज़ी से वह गर्मी को नष्ट करेगी। एनोडाइज्ड एल्युमीनियम का सतही क्षेत्र अधूरे एल्युमीनियम से ज़्यादा होता है, और इसलिए यह गर्मी को छोड़ने में ज़्यादा कुशल होता है।

यह बेहतर तापीय चालकता, या ऊष्मा अपव्यय, बेहतर संवहनीय ऊष्मा हस्तांतरण और बढ़ी हुई उत्सर्जन क्षमता के कारण है। संवहनीय ऊष्मा हस्तांतरण एक सतह और आसपास की हवा के बीच ऊष्मा का हस्तांतरण है और यह मुख्य रूप से डिजाइन और, कुछ हद तक, एनोडाइजिंग द्वारा प्रभावित होता है।

विकिरणीय ऊष्मा स्थानांतरण, जिसे उत्सर्जन के रूप में भी जाना जाता है, दो सतहों के बीच होता है और एनोडाइज़िंग द्वारा इसे काफी हद तक बेहतर बनाया जा सकता है। यह गुण एनोडाइज्ड एल्यूमीनियम को छोटे हीट सिंक के लिए उपयुक्त बनाता है, जैसा कि एनोडाइज्ड एल्यूमीनियम हीट सिंक पर हमारे लेख में वर्णित है।

क्या एनोडाइज्ड एल्युमीनियम अत्यधिक सुचालक है?

नहीं, ऐसा नहीं है। एल्युमीनियम अपने आप में अत्यधिक सुचालक है; हालाँकि, ऑक्साइड परत में सिरेमिक के समान भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं। सिरेमिक के मुख्य गुणों में से एक विद्युत इन्सुलेशन है।

एनोडाइज्ड एल्युमीनियम शीट अभी भी संपर्क के माध्यम से सीमित चालकता प्राप्त करने में सक्षम हैं क्योंकि ऑक्साइड परत बहुत पतली है, लेकिन अनुपचारित एल्युमीनियम की तुलना में चालकता बहुत कम है। हालांकि कुछ वैकल्पिक उपाय हैं, लेकिन अगर चालकता आपके उत्पाद डिज़ाइन का एक महत्वपूर्ण पहलू है, तो आप अपने एल्युमीनियम उत्पाद के लिए एक अलग सतह उपचार पर विचार करना चाह सकते हैं।

एनोडाइजिंग प्रक्रिया के लाभ

एनोडाइजिंग प्रक्रिया प्राकृतिक एल्युमिनियम ऑक्साइड परत को एक नई परत से बदल देती है, जिससे भाग की स्थायित्व, पेंट आसंजन, घटक की उपस्थिति और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार होता है। यह एक रासायनिक रूप से प्रतिरोधी कोटिंग भी बनाता है जो कठोर सफाई एजेंटों का प्रतिरोध करता है। नीचे दी गई छवि कुछ भागों को दिखाती है जिन्हें एनोडाइज़ किया गया है और फिर अलग-अलग रंगों में रंगा गया है।

एनोडाइजिंग प्रक्रिया मूल सामग्री पर इस एनोडिक परत को बनाने के लिए एसिड बाथ और विद्युत प्रवाह का उपयोग करती है। सरल शब्दों में, हम अपने घटकों पर एक नियंत्रित और टिकाऊ एल्यूमीनियम ऑक्साइड परत बना रहे हैं, बजाय किसी भी नंगे एल्यूमीनियम सतह पर स्वाभाविक रूप से मौजूद पतली ऑक्साइड परत पर निर्भर रहने के। यह संक्षारण प्रतिरोध और सतह सख्त करने के लिए उपयोग किए जाने वाले ब्लूइंग, पार्करज़िंग, पैसिवेशन और अन्य रूपांतरण कोटिंग सतह उपचारों के समान है।

एनोडाइज्ड एल्युमीनियम भागों के विशिष्ट अनुप्रयोग

एनोडाइज्ड पेंट के अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है, लेकिन सबसे आम अनुप्रयोगों में से एक सौंदर्य के लिए है, क्योंकि यह घटकों को विभिन्न रंगों में रंग सकता है।

शीर्ष थंब ड्राइव ग्रेड 1 (बिना रंगे) है, इसलिए एनोडाइज्ड कोटिंग साफ दिखती है और लगभग बेस एलॉय के रंग की है। नीचे की थंब ड्राइव को चमकीले नीले रंग से रंगा गया है। एक और उदाहरण नीचे दिया गया थ्रेडेड एडाप्टर है, जिसे एनोडाइज्ड करके काले रंग से रंगा गया है।

थ्रेडेड एडाप्टर कोटिंग घिसाव प्रतिरोधी नहीं लगती, जो यह दर्शाता है कि यह पतली टाइप द्वितीय एनोडाइज्ड कोटिंग से लेपित है या उत्पादन प्रक्रिया का नियंत्रण ठीक से नहीं किया गया है।

चौथे उदाहरण के रूप में, हमारे पास कुछ एनोडाइज्ड हीट सिंक हैं, जो नीचे दिखाए गए हैं।

एनोडिक कोटिंग्स सतह उत्सर्जन क्षमता को एक क्रम परिमाण तक बढ़ाकर ताप सिंक की प्रभावशीलता को बढ़ा सकती है, जिससे विकिरणीय ताप स्थानांतरण में सुधार होता है।

नीचे, हम एक मैट ब्लैक वाल्व देख सकते हैं जिसमें अपेक्षाकृत उच्च गुणवत्ता वाली एनोडिक परत है। साथ ही, आकर्षक लेजर-नक़्क़ाशीदार लोगो पर ध्यान दें जो बाकी घटक के साथ अच्छी तरह से विपरीत है। लोगो को आम तौर पर भाग की सतह पर मुद्रित करने के बजाय एनोडिक परत के माध्यम से उकेरा जाता है, जो स्थायित्व में सुधार करता है और लागत और प्रक्रिया चरणों को बचाता है।

एनोडाइज्ड एल्युमीनियम आउटडोर साइनेज के लिए आदर्श है क्योंकि यह हल्का, जंग-रोधी और पेंट की तुलना में अधिक टिकाऊ होता है। एनोडाइज्ड सतह को आसानी से स्क्रीन प्रिंट किया जा सकता है या रिफ्लेक्टिव मटीरियल से ढका जा सकता है, जैसे नीचे दिया गया आउटडोर साइन उदाहरण:

जबकि हमने अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला पर चर्चा की है, हमने एनोडाइज्ड एल्यूमीनियम के सभी संभावित अनुप्रयोगों की सतह को मुश्किल से खरोंचा है। यदि आप अधिक जानकारी और उदाहरणों की तलाश में हैं, तो हम अनुशंसा करते हैं कि आप एल्युमिनियम एनोडाइज़र काउंसिल की जाँच करें&एनबीएसपी;वेबसाइट.

क्या आपको अपने एल्युमिनियम एक्सट्रूज़न को एनोडाइज़ करना चाहिए?

आपके एल्युमिनियम एक्सट्रूज़न को एनोडाइज़ करना है या नहीं, इसका चुनाव उत्पाद के इच्छित अनुप्रयोग पर निर्भर करता है। जैसा कि इस लेख में बताया गया है, एनोडाइज़िंग के फायदे और नुकसान दोनों हैं।

मान लीजिए कि आपकी मुख्य चिंता संक्षारण प्रतिरोध और एक बहुत ही सुंदर धातुई उपस्थिति है, या आप प्राइमर या गोंद की उत्सर्जन क्षमता या आसंजन में सुधार करना चाहते हैं। इस मामले में, एक्सट्रूडेड उत्पादों को खत्म करने के लिए एनोडाइजिंग एक अच्छा विकल्प हो सकता है।

हालाँकि, यदि विद्युत चालकता आवश्यक है, या यदि वर्कपीस को आगे की निर्माण प्रक्रियाओं से गुजरना है, तो एनोडाइजिंग सबसे अच्छा विकल्प नहीं हो सकता है। इससे ऑक्साइड परत में दरार पड़ सकती है। एनोडाइजिंग वर्कपीस के आकार को भी थोड़ा बढ़ा देती है। इसलिए, यदि आप बहुत तंग आयामी सहनशीलता के तहत काम कर रहे हैं तो यह अनुशंसित नहीं है।

यदि आप एनोडाइजिंग के विकल्प की तलाश में हैं, तो आप विचार कर सकते हैंपाउडर कोटिंगएल्युमीनियम उत्पादों को चमकीला रंग देने के लिए उन्हें फिनिश करने के तरीके के रूप में इस्तेमाल किया जाता है। यदि मैट फिनिश आपके अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त है, और आपको लंबे समय तक टिकाऊपन और यूवी फ़ेडिंग से सुरक्षा की आवश्यकता है, तो आप अपने एल्युमीनियम उत्पादों पर पीवीडीएफ कोटिंग लगाने पर विचार कर सकते हैं।

पूछे जाने वाले प्रश्न

• एल्युमिनियम एनोडाइजिंग प्रक्रिया कैसे काम करती है?

एनोडाइजिंग प्रक्रिया एक इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रिया के माध्यम से एल्यूमीनियम सतह को एक मोटी, अधिक टिकाऊ और अधिक समान ऑक्साइड परत में परिवर्तित करती है। परिणामी सतह की छिद्रपूर्ण संरचना बेहतर पेंट और चिपकने वाले बंधन, प्लेटिंग आसंजन, बढ़ी हुई गर्मी अपव्यय की अनुमति देती है, और स्नेहक और रंग के द्वितीयक इंजेक्शन की अनुमति देती है।

• आप एल्युमिनियम को किस रंग से एनोडाइज कर सकते हैं?

आप एनोडाइजिंग प्रक्रिया के दौरान रंगों का उपयोग करके या उसके बाद पेंटिंग करके (उदाहरण के लिए, शुद्ध सफेद रंग प्राप्त करने के लिए) अधिकांश रंग प्राप्त कर सकते हैं।

एनोडाइजिंग कलरिंग के लिए कई तरह के तरीके हैं, जिनमें इलेक्ट्रोलाइटिक कलरिंग, डिप कलरिंग, इंटीग्रल कलरिंग और इंटरफेरेंस कलरिंग शामिल हैं (कलरिंग मेथड्स सेक्शन देखें)। संभावित एनोडाइजिंग रंगों में काला, नीला, नीला-ग्रे, भूरा, सोना, ग्रे, हरा, जैतून, गुलाबी, लाल, बैंगनी और पीला शामिल हैं। कुछ प्रक्रियाएं ऐसे रंग बनाती हैं जो यूवी-प्रतिरोधी होते हैं। कुछ प्रक्रियाएं ऑप्टिकल इंटरफेरेंस प्रभावों के कारण रंग बनाती हैं, और कुछ प्रकाश बिखराव के कारण।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कुछ रंगों के लिए विशेष रासायनिक अभिकर्मकों और अधिक जटिल प्रसंस्करण की आवश्यकता हो सकती है, इसलिए लागत और व्यवहार्यता पर भी विचार किया जाना चाहिए।

• स्पष्ट एनोडाइज्ड एल्यूमीनियम कैसा दिखता है?

पारदर्शी एनोडाइज्ड एल्युमीनियम में एक समान, पारदर्शी फिल्म होती है जो संक्षारण और घिसाव के प्रति अधिक प्रतिरोध प्रदान करती है। कोटिंग की मोटाई बढ़ने के साथ फिल्म का रंग बहुत हल्के से गहरे भूरे रंग में बदलता रहता है।

स्पष्ट एनोडाइज्ड एल्युमीनियम धातु की ठोसता को कांच जैसी पारभासी गुणवत्ता के साथ जोड़ता है, जो डिजाइन और विनिर्माण जगत के लिए एक अद्वितीय सौंदर्य और कार्यात्मक सामग्री का विकल्प प्रदान करता है।

• मुझे किस प्रकार का एनोडाइजिंग चुनना चाहिए?

अधिकांश मशीनी भागों को टाइप द्वितीय (या) के अनुसार एनोडाइज़ किया जाता है"पारंपरिक") सल्फ्यूरिक एसिड एनोडाइजिंग और टाइप तृतीय हार्डकोट या"मुश्किल"सल्फ्यूरिक एसिड एनोडाइजिंग, सैन्य विनिर्देश एमआईएल-पीआरएफ-8625 के अनुसार। टाइप I एनोडाइजिंग में पर्यावरण के अनुकूल क्रोमिक एसिड का उपयोग किया जाता है जिसे शायद ही कभी निर्दिष्ट किया जाता है।

आप अपने आपूर्तिकर्ता या पेशेवर तकनीशियन के साथ ऑक्साइड फिल्म की मोटाई, रंग, उपचार प्रक्रिया और संबंधित गुणवत्ता मानकों सहित विशिष्ट उपचार विवरणों पर चर्चा कर सकते हैं ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि अंतिम उत्पाद आपकी अपेक्षाओं और आवश्यकताओं को पूरा करता है।

• एल्युमिनियम एनोडाइजिंग की लागत कितनी है?

लागत कोटिंग की मोटाई, एनोडाइजिंग के प्रकार, द्वितीयक परिष्करण सेवाओं, भाग की ज्यामिति और बैच के आकार पर निर्भर करती है।

• क्या एनोडाइजिंग ख़त्म हो जाएगी?

एनोडाइजिंग टिकाऊ है क्योंकि यह बेस एल्युमीनियम सामग्री का हिस्सा है। हालाँकि, यह घर्षण से खराब हो जाएगा, और लंबे समय तक बाहरी संपर्क से इसका रंग फीका पड़ सकता है। टाइप तृतीय हार्ड एनोडाइजिंग टाइप द्वितीय की तुलना में लंबे समय तक अपना रंग और पहनने का प्रतिरोध बनाए रखता है।