Chemische en materialenindustrie

Waarnemen en meten van het bewerken van geanodiseerd aluminium met digitale microscopen

Een dunne oxidefilm (ongeveer 2 nm) vormt zich op natuurlijke wijze op aluminium wanneer dat in contact komt met lucht. Daarom wordt algemeen aangenomen dat aluminium niet gemakkelijk roest. Deze laag is echter extreem dun, dus door chemische reacties kan aluminium afhankelijk van de omgeving gaan corroderen. Het bewerken van geanodiseerd aluminium is een type oppervlaktebewerking waarbij deze oxidefilm kunstmatig wordt gevormd op aluminium. Dit gedeelte geeft een overzicht van het bewerken van geanodiseerd aluminium en bevat voorbeelden van het waarnemen en meten ervan met een digitale microscoop.

Wat is het bewerken van geanodiseerd aluminium?
Bewerken en structuur van geanodiseerd aluminium
Gekleurd geanodiseerd aluminium en hard geanodiseerd aluminium
Voor- en nadelen van het bewerken van geanodiseerd aluminium
Voorbeelden van het waarnemen en meten van het bewerken van geanodiseerd aluminium met een digitale microscoop

Wat is het bewerken van geanodiseerd aluminium?

Het bewerken van geanodiseerd aluminium is een type oppervlaktebewerking waarbij er een anodische oxidefilm op een oppervlak van aluminium wordt gevormd.
Plateren is een ander type oppervlaktebewerking, maar terwijl plateren ervoor zorgt dat er zich op het oppervlak van aluminium een laag van ander metaal vormt, zorgt de bewerking van geanodiseerd aluminium ervoor dat er zich een laag boven op en een doordringende laag onder het oppervlak van aluminium vormt.

A: Plateringlaag

B: Vormende laag

C: Doordringende laag

D: Aluminium

De helft van de laag van geanodiseerd aluminium vormt zich boven op het oppervlak van aluminium. De andere helft dringt door in het oppervlak van aluminium.

Bewerken en structuur van geanodiseerd aluminium

Een elektrische stroom door aluminium zorgt ervoor dat de microscopisch kleine deukjes en uitsteeksels op het oppervlak zich oplossen (in het oppervlak dringen) en wordt er tegelijkertijd een oxidefilm gevormd. Na verloop van tijd vormt er zich een 3D-structuur die cel wordt genoemd.

A: In lucht

B: In een elektrolytische oplossing

C: Oorspronkelijk oppervlak van aluminium

D: Barrièrelaag

In lucht vormt er zich op natuurlijke wijze een oxidefilm van ongeveer 2 nm.
De barrièrelaag wordt dikker.
Er vormen zich gaatjes van 10 tot 20 nm.
Oxidatie en het oplossen van de laag gebeuren gelijktijdig, waardoor de gaatjes langer worden.
De film wordt evenredig dikker tot de tijd dat elektrolyse wordt toegepast.

Gekleurd geanodiseerd aluminium en hard geanodiseerd aluminium

Normaal geanodiseerd aluminium kan worden gekleurd door organische verf aan te brengen in de microscopisch kleine gaatjes die zich op het oppervlak hebben gevormd. Gekleurd geanodiseerd aluminium wordt niet vaak gebruikt in bouwmaterialen omdat de kleur niet gemakkelijk is te verwijderen, maar ook omdat gekleurd geanodiseerd aluminium niet bestand is tegen ultraviolette straling en hitte.
Met een dikke oxidefilm is hard geanodiseerd aluminium harder dan normaal geanodiseerd aluminium. Hard geanodiseerd aluminium wordt gebruikt in glijdende onderdelen (assen en rollen), motoronderdelen voor auto's, vliegtuigonderdelen en soortgelijke toepassingen. Dit vanwege de uitstekende hardheid, slijtvastheid, corrosiebestendigheid, isolatie-eigenschappen en hittebestendigheid ervan.

Vergelijking	Normaal geanodiseerd aluminium	Hard geanodiseerd aluminium
Kleur	Wit of gekleurd	Grijs (kan over het algemeen niet worden gekleurd)
Hardheid	Ongeveer 200 HV	400 HV of meer
Filmdikte	5 tot 25 µm	20 tot 70 µm
Toepassingen	Bouwmaterialen, huishoudelijke artikelen, decoraties	Glijdende onderdelen (assen en rollen), motoronderdelen voor auto's, vliegtuigonderdelen

Voor- en nadelen van het bewerken van geanodiseerd aluminium

In dit gedeelte wordt een overzicht gegeven van de voor- en nadelen van het bewerken van geanodiseerd aluminium.

Voordelen

Corrosiebestendigheid: beter bestand tegen corrosie.
Isolerende eigenschappen: de isolerende eigenschappen zijn uitstekend omdat de oxidefilm geen elektriciteit geleidt.
Thermische geleidbaarheid: de thermische geleidbaarheid is een derde van die van aluminium dat niet is geanodiseerd.
Hardheid: hoewel normaal aluminium een hardheid heeft van 20 HV tot 150 HV, heeft geanodiseerd aluminium een hardheid van 200 HV of hoger.
Kleuring: er kunnen verschillende kleuren op de microscopisch kleine gaatjes in het oppervlak worden aangebracht.

Nadelen

Hittebestendigheid: het oppervlak zal barsten of afschilferen in omgevingen waar de temperatuur hoger is dan 100 °C.
Breekbaarheid: het oppervlak is niet buigzaam, dus zal het barsten of afbladderen als het wordt gebogen.

Voorbeelden van het waarnemen en meten van het bewerken van geanodiseerd aluminium met een digitale microscoop

Dit zijn de nieuwste voorbeelden van het waarnemen en meten van het bewerken van geanodiseerd aluminium met de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks van KEYENCE.