Aluminijske legure široko se koriste u izgradnji, automobilima, zrakoplovnim vodama i ambalažom, odličnoj performansi za obradu, otpornost na površinu i dekorativnost) i dekorativnost) i dekorativnost različite legure, direktno utječu na njihovu kontrolu prevlake . ovaj se članak fokusira na tri Najčešće korištene legure od legure 1100, 3003 i 5005 za sistematske komparativne analize, od svojstava materijala za prevlačenje performansi premaza, pokrivajući njihove svojstva materijala, pričvršćivanje na površinu, otpornost na koroziju, scenari za koroziju i prijedloge za optimizaciju .
1. Usporedba osnovnih legura i prevlake
1) Legura 1100 (čista aluminijska serija)
Sastav i karakteristike: Čistoća više od 99% (aluminijumski sadržaj veći ili jednak 99 . 0%), koji sadrže praćenje (0 . 95%) i silicijum (0,95%). To je ne-toplina koja se tretirala je ojačana legura sa zatezna čvrstoća oko 90 MPa, visoke duktilnosti, male čvrstoće, odlične električne / termičke provodljivosti i reflektivnosti.
- Karakteristike: visoke čistoće aluminij, odlična električna i toplotna provodljivost, mala čvrstoća (zatezna čvrstoća oko 90 MPa), odlična otpornost na koroziju, jednostavna obrada (duboko crtanje, savijanje) .
- Tipične primjene: ambalaža hrane, hemijski kontejneri, ukrasni dijelovi, zgrada zidova zavjesa .
• Prikladnost premaza:
o Prednosti: Jedinstvena površinska oksidna filma, jednostavna hemijska pretraža (poput fosfatiranja, kromiranja), pogodna za anodizirajuće i prskanje procesa . Njegova visoka čistoća smanjuje smetnje nečistoća na prianjanju prevlake .
o Nedostaci: Niska mehanička čvrstoća (zatezna čvrstoća je oko 90 MPA), jednostavna deformacija tokom obrade, koja može prouzrokovati pucanje premaza; Visoka reflektivnost zahtijeva poseban mat tretman za poboljšanje ravnopravnosti premaza .
2) Legura 3003 (aluminijum-manganese serija)
Sastav i karakteristike: aluminijum-mangan legura, koja sadrži 1.0-1.5% manganese, 0 . 7% gvožđe i 0 . 6% silikona. Nakon dodavanja mangana, snaga se povećava za oko 20% u odnosu na 1100 (zatezna čvrstoća 110-130 MPA), otpornost na koroziju je značajno poboljšana, a performanse zavarivanje je izvrsno.
- Karakteristike: Srednja snaga (zatezna snaga od 110-130 MPA), otpornost na koroziju je bolji od čistog aluminija (posebno otporan na vlažne okruženja), a zavarivost je dobra .
- Tipične primjene: krovne ploče, rezervoari za automobile, kuhinjski pribor, zgrada zidova zavjesa .
• Prikladnost premaza:
o Prednosti: Al-MN fazni čestice formirani od strane manganskih elemenata poboljšavaju površinsku tvrdoću i smanjuju potrebu za mehaničkim brušenjem prije slikanja; Pogodno za vanjsko okruženje (kao što su izgradnja zidova zavjesa), premaz ima odličnu otpornost na vremenske uvjete .
o Nedostaci: Mangan može prouzrokovati razliku od anodizacije boje, a potrebno je kontrolirati parametre elektrolita; područja zavarivanja zahtijevaju dodatni popravak premaza kako bi se izbjegla korozija .
3) Legura 5005 (aluminijum-magnezijum serija)
Sastav i karakteristike: aluminijum-magnezijum legura, koja sadrži 0.5-1.1% magnezijuma, 0 . 2% mangana, i 0 . 3% silikona. Nakon sadrže magnezijuma, snaga se dalje poboljšava (zatezna snaga 140-180 MPA), sa otporom na koroziju i obradu, te se često koristi u brodovima i vozilima.
- Karakteristike: velika čvrstoća (zatezna snaga oko {140-180 MPA), odlična otpornost na koroziju (posebno otpor u okruženju za raspršivanje soli) i dobrog anodiziranja .
- Tipične primjene: brodski komponente, izgradnja eksterijera, elektronička kućišta .
• Prilagodljivost premaza:
o Prednosti: Magnezijum promovira formiranje gusto oksidnog filma, ima izvanredan otpor korozije u obliku soli, a pogodan je za morsko okruženje; Visoka je mogućnost pogodna za složen zakrivljeni proces prskanja površina .
o Nedostaci: Previsok sadržaj magnezijuma (poput 5052) može prouzrokovati intergranularna korozija, zahtijevajući strogu obradu površinskih pasiviranja; Visok koeficijent toplotnog proširenja, premaz mora biti elastičan za nošenje sa deformacijom temperature razlike .
2. Usporedba osnovnih pokazatelja performansi premaza
Izvedba premaza ovisi o sljedećim osnovnim faktorima:
1) Površinski oksidni sloj karakteristike: Ujednačenost i gustina prirodnog aluminijumskog oksidnog sloja (al₂o₃) .
2) Proces obrade: Učinak odmašćivanja i hemijskog obrade (poput kromizacije, fosfatiranja, tretmana bez hroma).
3) Adhezija premaza: hemijsko vezivanje između premaza i supstrata .
4) Otpornost na koroziju okoliša: Otpornost na sprej soli, vlage i toplinu i UV starenje nakon prevlačenja .
1) složenost procesa prepisa
• 1100: Odmahlizija + alkalni pranje + hemijska pretvorba (poput kromatske lečenja) je potreban . Proces je jednostavan, ali debljina oksidnog filma treba kontrolirati kako bi se spriječilo preveliko debljina od uzrokovanja smanjenog prianjanja premaza .
• Mangan može smanjiti alkalno vrijeme pranja, ali potrebno je pranje kiselih da se ukloni za izdvajanje al-MN izdvojenih na površini, u suprotnom prevlake lako generiraju .
• 5005: Prisutnost magnezijuma zahtijeva korištenje pasivnog agenta bez fluora da ne izbegne zakrivljivanje površine . pretpreznik je oko 15% veći od prethodne dvije .
2) PRAVO PRAVO I izdržljivost
• 1100: Anodizirani film ima najbolju čvrstoću vezanje (do 25 MPa ili više), ali otpornost na ogrebotine nakon prskanja je loša, a pogodan je za unutrašnje ukrasne ploče .
• 3003: The adhesion of powder coating (cross-hatch test level 0) is better than that of liquid coating, and the light retention rate after 10 years of outdoor exposure is >80%.
• 5005: epoksidna premaza može izdržati test raspršivanja soli do 2000 sati bez pada, ali premaz učvršćenim UV-om je sklon žutilici zbog migracije magnezijuma .
3) Stabilnost i izgled boja
• 1100: Baza visoke čistoće ima najbolju konzistentnost boja i pogodna je za visoko sjajni metalni premaz (kao što su kućni uređaji) .
• 3003: Nakon anodiziranja, sivkasti bijeli tonovi su skloni pojavljivanju, a boje treba dodati za kompenzaciju; Razlika u boji boje obložene bojama mora se kontrolirati unutar ± 0 . 5 NBS.
• 5005: Magnezijumski element uzrokuje tamno obojene premaze (poput tamno sive i crne) da bi bili skloni neujednačenim zaslonom u boji, a lagani premazi su stabilniji .
4) Zahtevi za pretrešavanje površine
- Legura 1100:
- Prednosti: površinski oksidni sloj aluminija visokog čistoće je ujednačen, pogodak i efikasnost izbora je visoka, a proces prethodnog obrade je jednostavan .
- Izazovi: Niska čvrstoća može uzrokovati oštećenja površine tokom mehaničkog čišćenja (poput peskanja) .
- Preporučena prethodna obrada: alkalna odmašćivanja → Kisela azota → Tretman kromizacije (poboljšano adhezija) .
- Legura 3003:
- Prednosti: Intergramski spoj (al₆mn) koji formira mangan povećava površinsku tvrdoću i podnosi snažnu pretresnost .
- Izazovi: Trebalo je kontrolirati vrijeme dizanja kako bi se izbjegla izloženost manganskih elemenata i uzrokovati naknadne poreske pore .
- Preporučena prethodna obrada: tretman konverzije fosfata (poboljšati adheziju premaza).
- Legura 5005:
- Prednosti: Magnezijum promovira formiranje sloja gušćih oksida, koji je pogodan za anodizirajuću prethodnu listu .
- Izazovi: Previsok sadržaj magnezijuma može prouzrokovati neujednačen pretvorni film, a pH vrijednost rješenja za liječenje treba kontrolirati .
- Preporučena prethodna obrada: trend cirkokozrkovanja bez hroma (trend zaštite okoliša) + anodiziranje (za poboljšanje otpora korozije) .
5) Adhezija premaza
- Legura 1100:
- Ocjena adhezije (ASTM D3359): 4b (maksimalno 5b), čisti aluminijum ima visoku površinu i lako je formirati kemijske veze sa premazom .
- Ograničenja: Površina je previše meka i sklona je pukotinama ako se pogodi nakon prevlačenja .
- Legura 3003:
- Ocjena adhezije: 4b-5 B, manganski element poboljšava površinsku hrapavost i ima značajan mehanički efekt sidrenja .
- Prednosti: Pogodno za guste premaze (kao što su praškasti premazi) sa odličnim performansama protiv ljuštenja .
- Legura 5005:
- Ocjena adhezije: 5b, magnezijum promovira poroznu strukturu oksidnog sloja i povećava prodor premaza .
- Najbolja utakmica: Epoksidna smola Primer + Poliuretanski topcoat sistem .
6) otpornost na koroziju (nakon prevlačenja)
- Test raspršivanja soli (ASTM B117):
| Legura|Vrijeme izgleda bijelog hrđe (sati)|Vrijeme izgleda od crvenog hrđe (sati) |
| 1100 | 800-1000 | 1200+ |
| 3003 | 1000-1200 | 1500+ |
| 5005 | 1500+ | 2000+ |
- vlažni toplotni test (ASTM D4585):
- 5005 nastupa najbolje jer magnezijum inhibira katodnu reakciju korozije .
7) Prilagodljivost procesa premaza
- Tečni premaz:
- 1100 i 3003 su pogodne za prskanje i uranjanje; 5005 treba prilagoditi izravnavanje premaza zbog visoko površinske tvrdoće.
- Praškasti premaz:
- 3003 I 5005 su bolje jer imaju manje deformacije kada su izlečili na visokim temperaturama (200 stepeni) .
- Anodiziranje + elektroforetski premaz:
- Debljina 5005 eloksiranog filma može dostići 15-20 μm, a elektroforetni premaz ima najbolju uniformnost .
3. Scenariji aplikacija i tipični slučajevi
1) Građevinsko polje
• 1100: Koristi se za zatvorene stropove (mat premaz), oslanjajući se na visoko reflektivnost za poboljšanje efikasnosti osvjetljenja .
• 3003.
• 5005: Vanjski dekoracija obalnih zgrada (zahtijeva otpor u soli) . Prvi izbor za krovne obloge obalnih zgrada, poput krova hotela Marina uvala u Singapuru, sustav premaza uključuje temeljni primer + fluorokarbonski topcoat .
2) prevoz
• 3003: Unutrašnje ploče željezničke kolica velike brzine su u prahu za susret sa standardom usporavanja plamena En 45545-2.
• 5005: Karoserska ploča (visoka čvrstoća + elektroforetički premaz) . Antiklizni premaz (epoksidni + kvarcni pijesak) za brodski palube, sa koeficijentom otpornosti na habanje klase A u ASTM D968 Standard .
3) Pakovanje i elektronika
• 1100: Kućište hladnjaka (termički premaz + niska cijena) . Pakovanje hrane aluminijumska folija često presvučena PE Film, koja je netoksična i proslijeđena FDA certifikacija .
• 3003: Kućište litijumske baterije koristi provodljiv premaz, koji uzima u obzir elektromagnetsku zaštitnu i površinu izolaciju .
4. Trendovi troškova i tržišta
• Trošak materijala: 1100 <3003 <5005 (razlika u cijeni je oko 10-20%), ali 5005 ima niži životni ciklus koštao .
• Troškovi procesa: 5005 ima najveći troškovi prethodne obrade (zbog zahtjeva za liječenje magnezijuma), a 3003 ima najbolji ukupni troškovi prevlačenja .
• Trend: Propisi o životnoj sredini promoviraju popularizaciju tehnologije bez pretvorbe bez hroma, a 3003 je proizvedena tehnologija konverzije mangana; 5005 ima značajan porast potražnje za premazom kutije za baterije u novim energetskim vozilima .
5. Predlozi za optimizaciju
1. Legura 1100: Dodajte tretman pasivacije na površini (kao što su silanski tretman) da nadoknadite nedovoljnu snagu .
2. Legura 3003: Koristite mikro-lučni oksidacijsku tehnologiju za poboljšanje adhezije premaza .
3. Legura 5005: Razviti proces pretresa bez hroma da bi se pridržavao propisa o životnoj sredini.
6. Zaključak
• Legura 1100: Odlični performans u scenariji otporni na niske korozije, ali nedovoljna mehanička čvrstoća nakon prevlačenja [{4}} pogodna za zatvorene scenarije sa niskim troškovima i visokim zahtjevima za izgledu, ali treba ojačati mehaničku zaštitu premaza. .
• Legura 3003: Raspodjela performansi i cijene, snagu i obradivost i pogodan je za srednje opterećenje . to je "univerzalna opcija" za arhitektonske i opće industrijske prevlake .
• Legura 5005: S jačanjem magnezijuma postao je prvi izbor za visoko koroziju i scenariju visokog adhezije ., to je nezamjenjiv u polju visokog korozije, ali treba biti opremljen preciznim procesima premaza kako bi se izvršile precizirajuće preciziranje .
U budućnosti, ekološki prihvatljivi tehnologija i kompozitni sustavi premaza dodatno će poboljšati ove tri legure. Unapređene tehnologije materijalne nauke i premaza, i pruža sistematsku referencu za odabir legure i optimizaciju premaza u praktičnim primjenama .