Alüminyum eloksal (eloksal işlemi), alüminyum malzemelerin doğal özelliklerini korumak için yapılan bir yüzey işlemidir. Uygulama alanı oldukça geniş olup neredeyse tüm endüstriyel alüminyum ürünlerinde kullanıldığı söylenebilir. Eloksallı alüminyumun özelliklerine, avantajlarına ve dezavantajlarına bir göz atalım.
Alüminyum eloksalın özellikleri (eloksal işlemi)
Alüminyum eloksal, alüminyum yüzeyinde yapay olarak bir oksit filmi üretme işlemidir.
Genel anlamda alüminyum paslanmaya eğilimli olmayan bir metal olarak algılanır ancak gerçekte alüminyumun kendisi iyonlaşma eğilimi yüksek olup, su, oksijen gibi çeşitli kimyasallarla kolayca reaksiyona girme özelliğine sahiptir. Bu nedenle havayla temas ettikten sonra havadaki oksijen elementleriyle birleşerek alümina (AL2O3) adı verilen, boksit olarak da bilinen ve çok kararlı kimyasal özelliklere sahip ince bir oksit filmi üretecektir. Bu nedenle, yalnızca antioksidan özelliklere sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda sıvılardan ve asidik maddelerden kaynaklanan erozyona karşı da direnç göstererek diğer kimyasal reaksiyonlara neden olma olasılığını azaltır. Bu nedenle özel bir işlem yapılmadan bile alüminyum yüzeyindeki oksit film tabakası iç mekanı korozyondan koruma özelliğine sahiptir. Bu nedenle alüminyum paslanmayan bir metal olarak kabul edilir. Bu nedenle iç özellikleri yüzeyde doğal olarak oluşan filmlerle korunan metallere aktif olmayan durumlar denir. Bununla birlikte, doğal olarak oluşan bu oksit film yalnızca yaklaşık 2 nm'dir, çok incedir ve hafif çizikler bile dahili alt tabakayı açığa çıkarabilir. Bu nedenle iyi bir korozyon önleyici etkiye sahip olması beklenemez. Bu nedenle alüminyum, yapay olarak daha kalın bir oksit filmi üretmek için alüminyum eloksallama olarak bilinen elektrolitik işleme tabi tutulur. Alüminyum, sülfürik asit ve kromik asitin yanı sıra fosforik asit ve oksalik asit gibi asidik sulu çözeltilere de daldırılabilir. Elektroliz için anot (pozitif elektrot) tarafına alüminyum yerleştirilir ve anotta meydana gelen oksidasyon reaksiyonu nedeniyle alüminyum yüzeyinde bir oksit filmi oluşacaktır. Dolayısıyla bu işleme alüminyum eloksal işlemi de denilmektedir. Eloksal tedavisi olarak da bilinir. Alüminyum eloksallama ile üretilen oksit filmin kalınlığı 5 ila 70 μm arasındadır; bal peteği benzeri bir yapıya ve altıgen ünitenin merkezinde düzenli bir düzende düzenlenmiş küçük deliklere sahiptir. Alüminyum eloksalın bir diğer özelliği, oksitlenmiş iş parçasının, baz malzemenin yüzeyinden dışarıya doğru artan ince bir film kısmının yanı sıra, baz malzemenin yüzeyinden içeriye doğru nüfuz eden bir kısım içermesidir. Bu nedenle, eloksallamadan sonra parçalar eloksallanırken, alt tabakanın kalınlığını azaltmak ve daha ince hale getirmek için alüminyum oksit tabakasının bir kez soyulması gerekir. İkincil eloksal nedeniyle film dışa doğru daha da artacak ve ürünün dış boyutları da değişecektir. Örneğin, standart beyaz alüminyum eloksallamada, alüminyum eloksalın film kalınlığının yaklaşık 10 μm olması nedeniyle, alüminyum eloksallama sonrasında yüzey boyutu dışarıya doğru yaklaşık 5 μm kadar artabilir. Delinmeyen vida delikleri gibi torba deliklerinde, önceden yağ alma işlemi yapılsa bile deliklerde kesme yağının kalabileceği ve bazen alüminyum eloksal sırasında bu çözeltilerin dışarı püskürebileceği unutulmamalıdır. Dişsiz delikler gibi torba şeklindeki deliklerde, önceden yağ giderme işlemi uygulansa bile kesme yağı hala deliğin içinde kalabilir. Bazı durumlarda eloksal işlemi sırasında bu çözeltiler dışarı fışkırabilir, bu nedenle dikkatli olunmalıdır.
Alüminyum Eloksal Çeşitleri
Alüminyum eloksal, renk ve yüzeye göre çeşitli tiplerde sınıflandırılabilir. Aşağıda en temsili üç tanesi yer almaktadır.
Beyaz alüminyum eloksal: Alüminyum eloksalın en yaygın yöntemidir. Beyaz görünmeyecektir ancak alt tabakanın görünümünü biraz matlaştıracaktır. Film kalınlığı yaklaşık 10 μm'dir.
Siyah alüminyum eloksal: Alüminyum eloksal farklı renklerde boyanmaktadır. Siyaha boyanmış olana siyah alüminyum eloksal denir. Renkli alüminyumun eloksallanması için en yaygın kullanılan yöntemdir.
Alüminyum eloksal (mat): Alüminyum eloksal işleminden önce malzemeye kumlama yapılırsa mat efekt elde edilir. Alüminyum eloksalda özellikle yüksek dekoratif özelliklere sahiptir ve sadece beyaza değil birden fazla renge de boyanabilir.
Alüminyum eloksalın avantajları
Alüminyumun korozyonunu önlemenin yanı sıra, alüminyum eloksal işleminin başka birçok avantajı vardır.
Dökülme yapmaz: Alüminyum eloksal, taban malzemesini aşındırırken büyür ve bütünleşir. Bu nedenle, elektrokaplama ve püskürtmenin aksine, oksit tabakasının düşmesi konusunda endişelenmenize gerek yoktur.
Güçlü korozyon direnci, renk değişimi direnci ve korozyon direnci: Alüminyum oksidin (AL2O3) ana bileşeni, kararlı kimyasal özelliklere sahip olan ve diğer kimyasallarla kolayca reaksiyona girmeyen alüminadır. Ayrıca oksit film üzerinde oluşan petek delikleri kapatılarak korozyon direnci daha yüksek olabilir. Bu, renk bozulmasını ve korozyonu önleyecektir.
Oksit film çok serttir ve güçlü bir aşınma direncine sahiptir: alüminyumun kendisi nispeten yumuşak, işlenmesi ve deforme edilmesi kolay bir metaldir. Yüzey sertliği sadece HV20~150 civarındadır. Ancak alüminyum oksidin çok sert bir madde olması nedeniyle alüminyumun eloksallama sonrası yüzey sertliği HV200-600 civarına kadar artırılabilmektedir. Bu nedenle avantajı güçlü aşınma direncidir. Özellikle film kalınlığı 20 μm'yi aşan sert alüminyum eloksallı malzemelerin sertliği HV400'ü aşar ve yüzey sertliği paslanmaz çeliğinkini aşabilir. Bu nedenle mil gibi kayan bileşenler için de kullanılabilir.
Birden fazla renkte renklendirilebilir ve güzel bir görünüme sahiptir: daha önce de belirtildiği gibi, alüminyum anotlama ile oluşturulan ince film, düzenli olarak düzenlenmiş mikro gözeneklere sahiptir. Boyaları adsorbe edebilir ve çeşitli renklere renklendirilebilir; bu da alüminyum eloksalın avantajlarından biridir. Alüminyum eloksalın renklendirilmesi, elektrolitik işlemden sonra ve petek delikleri kapatılmadan önce parçaların çözünmüş bir renklendirici madde çözeltisine daldırılmasıyla elde edilir. Bu, aynı zamanda kaplamanın özelliklerinden biri olan, kaplamalardan farklı, parlak metalik parlaklığa sahip güzel bir yüzey ile sonuçlanabilir. Ayrıca alüminyum eloksalın yüksek sertliği nedeniyle güzel yüzeyi kolayca zarar görmez, bu da onun karakteristik özelliğidir. Bu nedenle eloksallı alüminyum ürünler genellikle bina dış cepheleri, makine dış cepheleri gibi güzel görünüm gerektiren alanlarda kullanılmaktadır.
Güçlü izolasyon ve iletken olmayan: Alüminyumun eloksallanmasıyla oluşturulan alüminyum oksit filmi iletken değildir. Alüminyumun kendisi yüksek iletkenliğe sahiptir, ancak alüminyum eloksal işleminden sonra yalıtım özelliklerine sahiptir. Aksine iletkenlik isteniyorsa alüminyum anodize katman kesilerek veya başka yöntemlerle baz malzemeyi açığa çıkaracak şekilde çıkarılabilir.
Düşük ısı iletkenliği ancak yüksek ısı dağılımı: Alüminyum eloksal, düşük ısı iletkenliğine ve ısı yalıtım özelliklerine sahiptir. Öte yandan anodize alüminyum, yüksek radyasyon (uzak kızılötesi radyasyon gibi) ve yüksek ısı dağılımı özelliklerine sahiptir. Bu nedenle anodize alüminyum genellikle radyatör gibi bir ısı dağıtma bileşeni olarak kullanılır.
Alüminyum eloksalın dezavantajları
Alüminyum eloksalın birçok avantajı olmasına rağmen bazı dezavantajları ve dikkat edilmesi gereken hususları da bulunmaktadır.
Yüksek kırılganlık, yetersiz tokluk: Alüminyum eloksal çok sert, ince bir film tabakası oluşturur. Bu nedenle alüminyum eloksalın kendisi yetersiz tokluk ve yüksek kırılganlık gibi dezavantajlara sahiptir. Alüminyum eloksal işleminden sonra delme veya bükme işlemi yapılırsa filmin yırtılmasına veya alüminyum eloksal tabakasının çatlaktan sıyrılmasına neden olabilir. Bu nedenle, alüminyum eloksal işleminden önce diğer özelliklerin işlenmesini tamamlamak en iyisidir, ancak eloksal işlemi ve işlenmesinden sonra malzeme satın alırken oksit tabakasının hasar görüp görmediğine dikkat edilmelidir.
Düşük ısı direnci: Eloksallı alüminyum katmanın kırılganlığından dolayı dezavantajı, taban malzemesinin deformasyonuna ve genleşme büzülmesine dayanamamasıdır. Özellikle alüminyum altlık ısıl genleşmeye yatkın bir malzeme olduğundan sıcaklığın 100 dereceyi geçtiği ortamlarda eloksallı alüminyum katmanda çatlaklar ve soyulmalar meydana gelebilir. Eloksallı alüminyumun kendisi stabil ve sağlam bir ince film tabakası olmasına rağmen, alt katmanı olan alüminyumun özellikleri onu kaçınılmaz olarak etkiler. Yüksek sıcaklıkların olduğu veya önemli sıcaklık değişikliklerinin olduğu ortamlarda kullanıma uygun olmadığını lütfen unutmayın.