Oppervlaktebehandeling
Algemene effecten van het legeren van aluminium (deel 1)
Hoewel de overheersende reden voor legeren het verhogen is van de mechanische sterkte, is ook de invloed op andere karakteristieken van gelegeerd aluminium onmiskenbaar. Een aantal van deze invloeden zal hier worden behandeld.
Algemene effecten van het legeren van aluminium (deel 2)
Hoewel de overheersende reden voor legeren het verhogen is van de mechanische sterkte , is ook de invloed op andere karakteristieken van gelegeerd aluminium onmiskenbaar.
Aluminium - Aanduiding naar bewerking of leveringstoestand en aanduiding volgens de chemische samenstelling en van de toestand
Kneedlegeringen zijn legeringen die door kneden (walsen, extruderen, trekken, smeden) tot halffabrikaat worden verwerkt. Tot deze categorie behoren hoogzuivere technisch zuiver aluminium en aluminiumlegeringen.
Aluminium-matrix composieten (deel 3)
De ingrediënten voor de fabricage van versterkte aluminium composieten omvatten de aluminiumlegering, een stikstofatmosfeer en de aanwezigheid van magnesium. Tijdens verwarmen tot de infiltratietemperatuur (~750°C), reageert het magnesium met de stikstofatmosfeer waarbij magnesiumnitride (Mg3N2) wordt gevormd
Aluminium als bekistingsmateriaal
Tegenover hout en staal als traditionele bekistingamaterialen in Nederland, neemt het gebruik van aluminium slechts een marginale plaats in. Dit in tegenstelling tot met name Amerika, Canada en de Scandinavische landen, waar aluminium voor deze doeleinden reeds vele jaren is ingeburgerd. Merkwaardig indien men beseft dat deze landen bekend staan om hun enorme rijkdom aan hout. De geringe toepassing in ons land van aluminium als bekistingamateriaal wordt vooral geweten aan de onbekendheid met de mogelijkheden en de kostenaspecten. Daarom dit oriënterende artikel.
Aluminium gereedschap bespaart kosten van serievormen
Bij een verscheidenheid aan vormtoepassingen maakt Keronite Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) het mogelijk om aluminium te gebruiken als vervanging van duur stalen gereedschap, voor de verbetering van zowel de duurzaamheid als de lossingseigenschappen van het oppervlak
Aluminium met verhoogde mechanische eigenschappen
Aluminium is een zeer veelzijdig metaal dat zowel gelegeerd als ongelegeerd wordt toegepast in diverse marktsegmenten. Enige nadelen kunnen nog wel eens zijn de beperkte corrosiebestendigheid en veelal relatief lage mechanische waarden. Om de corrosiebestendigheid te verbeteren heeft men met legeren en/of anodiseren veel kunnen bereiken. Dit blog gaat echter vooral over het sterk verbeteren van de mechanische waarden dat men bereiken kan door een speciale warmtebehandeling dat ook wel precipitatieharding wordt genoemd. De vraag is wat deze activiteit nu precies inhoudt.
Aluminium Toepassingen Deel 2
Aluminium Toepassingen Deel 2. Aandacht voor onder andere: Kneedlegeringen, Korrelverfijningsmiddelen, Lassen van aluminium, Legeringsaanduiding volgens AA, Non-Ferro Gietlegeringen, Slinkholtes, Uitscheidingsharding en Mechanische eigenschappen
Behandelingen van de smelt - Aluminium
De alkalimetalen lithium, natrium en calcium zijn ware verontreinigingen die afkomstig zijn van productie van primair aluminium en ze kunnen schadelijke gevolgen hebben op de stollings- en gietintegriteit als ze niet worden verwijderd.
Beitsen van aluminium
Aluminium is een onedel metaal dat in contact met zuurstof uit de lucht spontaan oxideert. Hierbij wordt het aluminium bedekt met een oxidehuid van aluminiumoxide.
Bestrijding van corrosiepokken op aluminium.
De relatief goede corrosiebestendigheid van aluminium is te danken aan de bijzondere eigenschap van het aluminiumoppervlak om passief voor haar omgeving te worden. M.a.w. het reactieve c.q. onedele aluminium gedraagt zich edel dankzij dit oppervlak. Dit gebeurt doordat het aluminium direct met zuurstof reageert dat in de omgeving aanwezig is. Dat gebeurt zelfs zonder de aanwezigheid van een elektrolyt c.q. water. Een dunne amorfe oxidelaag wordt op deze wijze gevormd en dat wordt ook wel de aluminafilm genoemd. Deze laag, die maximaal slechts 10?nanometer dik is, beschermt het metaal tegen corrosie omdat deze huid het onderliggende metaal hermetisch afsluit.
Bewerken van aluminium plaat
Tot de eigenschappen die van belang zijn bij het bewerken van aluminium plaat behoren de oppervlaktetoestand en de toestand waarin de legering verkeert. Deze verschillen nogal per legeringstype. Verder zijn het gereedschap en de smeermiddelen van invloed op het succes waarmee gelegeerd aluminium plaat kan worden vervormd.
Chemisch en elektrolytisch glanzen van aluminium
Chemisch glanzen maakt het oppervlak van aluminium producten glad en glanzend. Er wordt gebruik gemaakt van het feit dat het aluminiumoppervlak in verscheidene baden kan oplossen, alsmede van het feit dat er aan het oppervlak kleine potentiaalverschillen heersen.
Chemische voorbehandeling: de weg naar chroomvrij
Wereldwijd wordt er gezocht naar geschikte alternatieven voor het gebruik van zeswaardig chroom in voorbehandelingsprocessen. Zoals bekend is chroom in de zeswaardige vorm giftig en carcinogeen. Als alternatieven heeft men producten ontwikkeld op basis van complexe fluorides van zirconium en titanium, molybdaten, silanen (sol-gel), self-assembling molecules, geleidende polymeren en cerium componenten
Chroom-6 in de metaalindustrie wat is Chroom-6?
Dat chroom-6 (hexavalent chroom) giftig is en kankerverwekkend is, is nu wijdverbreid bekend. Door wet en regelgeving komen er steeds meer beperkingen in toepassing van chroom-6 bij de oppervlaktebehandeling van metalen. Chroom-6 staat voor hexavalent chroom, ook bekend als het chroom ion Cr 6+. Chroom-6 is met name giftig als het verstuift in de atmosfeer en als mensen het dan inademen. Bij defensie is dit verstuiven berucht omdat het op grote schaal gebeurde bij het schuren aan de vliegtuigen en het rijdend en varend materieel en bij het spuiten hiervan.
Corrosiebescherming aluminium voor vliegtuigen
Conversielagen zijn metaalafwerkingsprocessen waarbij het aanbrengen van een deklaag op een ondergrond de corrosieweerstand daarvan verhoogt en het oppervlak geschikt maakt voor additionele deklagen.
Corrosie en de bestrijding ervan
Corrosie komt in de praktijk in verschillende vormen voor. Iedere corrosievorm vraagt de nodige aandacht van de constructeur en procestechnoloog met het oog op corrosiepreventie. Het ontstaan en het voorkomen van corrosiemechanismen hangen dan ook nauw met elkaar samen. Onwetendheid heeft in de praktijk al tot zeer veel onnodige schade geleid. Feitelijk kan gesteld worden dat de meeste corrosie voorkomen had kunnen worden, mits er voldoende kennis aanwezig was geweest. De wens is dan ook dat dit artikel bij zal dragen om corrosie verder terug te dringen.
Corrosieweerstand van deklagen op aluminium
Corrosie is een oppervlakteverschijnsel en de gevolgen van slecht voorbehandelde oppervlakken, ruwe texturen en complexe vormen kunnen buitengewoon schadelijk zijn. Ontwerpbeperkingen maken het aanbrengen van een beschermende deklaag noodzakelijk om schade ten gevolge van corrosie zo niet te verhinderen dan toch zoveel mogelijk te beperken.
De chemische oppervlaktebehandeling van aluminium
In de bouwindustrie, in de lucht-en ruimtevaart-, in de coil-coating-en automobielindustrie, bij de fabricage van huishoudelijke en elektrische apparaten en tenslotte in de verpakkingsindustrie (aluminium cans), spelen chemische oppervlaktebehandelingsprocessen van aluminium een belangrijke rol bij de kwaliteit van de finishing. Het doel van de chemische oppervlaktebehandeling op aluminium is tweedelig: -verbetering van de corrosieweerstand. -verbetering van de hechting van een aan te brengen verfsysteem. Vooral in de bouwindustrie is de toepassing van gelakt aluminium steeds belangrijker geworden. Verwerking vindt plaats in gevels, ramen, deuren, gevelbeplating, binnenwanden, plafonds, balkonhekken, enz. Een goede chemische voorbehandeling van aluminium plaat, extrusieprofielen en aluminium band (coil-coating toepassing) is noodzakelijk voor het bereiken van de huidige hoge kwaliteitseisen.
Dieptrekken van gelegeerd aluminium
Voor vrijwel alle dieptrekbewerkingen worden plunjerpersen gebruikt. Soms worden er persremmen gebruikt voor experimentele of voor kleine series. Persen voor staal zijn ook geschikt voor aluminium.
Diverse ontwikkelingen op het gebied van aluminium voor de luchtvaartindustrie
Er doen zich voortdurend ontwikkelingen voor op het gebied van aluminiumlegeringen en bewerkingsmethodes. Sommigen blijken in de praktijk goed toepasbaar, anderen minder. Soms sneuvelt een levensvatbare nieuwe legering of nieuwe bewerking, omdat bijvoorbeeld het economisch klimaat tegen zit.
Dunnelaag technologie Aluminium
In de zoektocht naar chromaatvrije voorbehandelingprocessen voor aluminium was de meest voor de hand liggende poging het element Chroom in het chromateerproces te vervangen door een atoom dat wel eens dezelfde eigenschappen zou kunnen hebben, niet carcinogeen zou zijn en in grote mate verkrijgbaar
Dunnere lagen Glare voor Airbus A380
Nieuw vliegtuigmateriaal ontwikkeld, Glare, met zeer grote voordelen.
Elektrolytisch kleuren met zwak-zuur nikkelzout en wisselstroom
In een voorgaand artikel (Principes en achtergrond van elektrolytisch kleuren van geanodiseerd aluminium) is ingegaan op het kleuren van aluminium. In dit artikel zal dit onderwerp verder worden behandeld en zal iets over elektrolytisch kleuren met zwak-zuur nikkelzout worden besproken.
Emailleren van aluminium
Van het grote aantal commercieel verkrijgbare aluminiumlegeringen zijn er maar enkele geschikt voor emailleren en sommige vereisen een chemische voorbehandeling ter verzekering van maximale hechting tussen email en metaal
Enkele aspecten waarop moet worden gelet bij het frezen van aluminiumlegeringen
Aluminiumlegeringen zijn over het algemeen vlot te verspanen. Het materiaal beschikt echter over een aantal eigenschappen die een weloverdachte bewerkingstechniek noodzakelijk maken. Enkele daarvan zullen hier nader worden belicht.
Externe factoren spelen belangrijker rol in vermoeiingsscheuren aluminium
De omgeving speelt een veel belangrijker rol op ermoeiingsscheuren van aluminium dan aangenomen. Het onderzoek ging in het bijzonder over aluminium 5083, een legering uit de 5000 serie dat veel wordt gebruikt in de scheepvaart omdat dit materiaal een goede corrosieweerstand heeft en tevens goed lasbaar is.
Galvaniseren van aluminium
Decoratie en bescherming van aluminium en zijn legeringen door middel van galvanische processen resulteert in een zeer aantrekkelijke combinatie van waardevolle eigenschappen van het basismetaal met zijn wenselijke opper vlakteattributen.
Grensvlakeigenschappen en stabiliteit van gelijmd aluminium
Het grensvlak tussen een aluminium ondergrond en een epoxylijm is uitvoerig onderzocht. Er werd gevonden dat er een overgangsgebied bestaat tussen het substraatoppervlak en de lijm, waarbinnen de fysische en/of chemische eigenschappen van de polymeer verschillen van die van de bulkpolymeer.
Het anodiseren van aluminium
Anodiseren is een elektrochemisch proces waarbij langs kunstmatige weg een dikke oxidelaag wordt verkregen. Niet alleen aluminium kan op deze manier beter worden beschermd, ook titaan, magnesium en zink kunnen op deze manier worden behandeld
Het gebruik van fluxmiddelen
Flux slaat op alle toevoegingen aan en behandelingen van gesmolten aluminium, waarbij chemische stoffen worden gebruikt.
Het optimaliseren van het roestvast staal oppervlak
Door alle decennia heen hebben onderzoekers gezocht naar optimale en efficiënte technieken om het oppervlak van roestvast staal na afloop van diverse bewerkingen afdoende te reconditioneren. Het doel hiervan is om zo lang mogelijk nut van het vervaardigde apparaat of systeem te krijgen. Men kan dan denken aan bewerkingen die nodig zijn vanwege het lassen, door mechanische bewerkingen of onverhoopt ontstane contaminaties. Dit reconditioneren komt dan veelal neer op het verkrijgen van voldoende corrosiebestendigheid.
Het verven van aluminium met anorganische materialen (deel 2)
Het verven met anorganische stoffen. Deze zijn in de praktijk van wat minder belang dan de organische verven omdat de te verkrijgen kleurenreeks beperkter is. De kleuren zelf zijn wat beter bestand tegen warmte, terwijl ze doorgaans niet zo helder zijn als organische kleuren.
Invloed structuur op de uitstroomsnelheid bij extruderen aluminium
Een van de belangrijkste extrudeerbaarheidskarakteristieken van aluminiumlegeringen is de maximaal toelaatbare uitstroomsnelheid. Dit is de snelheid waarbij, als deze wordt overschreden, oppervlaktescheuren ontstaan in geëxtrudeerde halffabrikaten
Keiharde aluminium coatings voor straalmotoren
Vanwege die exceptionele omstandigheden (en het veiligheidsrisico als een motor plotseling faalt) stellen straalmotoren grote uitdagingen aan materiaaldeskundigen. Zo moeten ze bestand zijn tegen hogere temperaturen, omdat de motor daarbij zijn kerosine efficiënter verbrandt. Daarnaast is gewichtsbesparing van groot belang.
Keiharde coatings -ceramic matrix composites
Straalmotoren van vliegtuigen moeten bestand zijn tegen helse omstandigheden. Zowel extreme hitte als bittere kou vergen het uiterste van de coating. Materiaalkundige dr.ir.Wim Sloof puzzelt met atomen om heel harde coatings te kunnen ontwikkelen. De uitvinding hierin heet ceramic matrix composites. Sloof tekende een overeenkomst met verschillende partijen om dit materiaal verder te onderzoeken.
Laserharding met diodelasers
Laser-oppervlakteharding staat, ondanks dat de techniek al een aantal jaren mogelijk is, nog steeds in de kinderschoenen. Het proces gaat gepaard met het gebruik van laserstralen van grote intensiteit om het metaaloppervlak te verhitten.
Levensduur turbineschoepen door betere coatingmethode met factor vier verlengd
De turbineschoepen in gasturbinemotoren van vliegtuigen en elektriciteitscentrales dienen bestand te zijn tegen extreem hoge temperaturen en een zeer agressieve omgeving. Dit vereist een combinatie van geavanceerde materialen, te weten een substraat bestaande uit een nikkel-aluminiumsuperlegering, een tussenliggende bondcoating, bestaande uit een MCrAlY (M= Ni en/of Co)-legering, en een keramische thermische barrièrecoating, bestaande uit zirconiumoxide
Magnesium essentieel voor aluminium (AA5XXX)-legeringen
Magnesium speelt een belangrijke rol in de AA5XXX-legeringsreeks als hoofdelement van de legering.
Magnesiumextrusie - eigenschappen, toepassingen en legeringsontwikkeling
Legeringsontwikkeling is een voortdurend proces bij het onderzoek naar constructielegeringen die hogere sterkte en ductiliteit bezitten en betere corrosieprestaties leveren. De vraag naar legeringen die minder verschillen vertonen in eigenschappen in langs- en dwarsrichting vormen nog steeds even zovele uitdagingen aan de toepassing van geëxtrudeerde onderdelen.
Metalliseren van aluminium en zijn legeringen
Voor sommige toepassingen is de oxidelaag die van nature op aluminium aanwezig is niet toereikend, of bezit niet de gewenste eigenschappen. Er moet dan een andersoortige deklaag worden aangebracht. Eén van de methodes die voor dit doel ter beschikking staat, Is het metalliseren.
Microstructuren van aluminiumlegeringen
Onderzoek van microstructuren is een van de belangrijkste middelen om legeringen en producten te evalueren ter bepaling van de effecten van allerlei bewerkingen en warmtebehandelingen.
Mondiale Aluminiumindustrie: 40 jaar sinds 1972
Een mondiaal forum voor aluminiumproducenten. De IAI heeft 26 leden, die verantwoordelijk zijn voor ongeveer 70% (zo’n 28 Mt) van de jaarlijkse wereldproductie van primair aluminium.
Neerslagcorrosie en interkristallijne corrosie
Bij het ontwerpen van aluminiumlegeringen is het voor voldoende corrosieweerstand van belang te bedenken dat ionen van verscheidene metalen reductiepotentialen bezitten die kathodischer zijn dan de oplospotentiaal van aluminium en daarom door het aluminium kunnen worden gereduceerd tot hun metallische toestand
Opbouw van een aantal aluminiumlegeringen
Bij gelegeerd aluminium wordt onderscheid gemaakt in kneed- en gietlegeringen. Bij kneedlegeringen staat de plastische vervormbaarheid in de voorgrond, bij gietlegeringen het vormvullend vermogen en gietbaarheid
Oppervlaktebehandeling: Invloed van oppervlaktebehandeling op deklaaghechting op AA2024-T3 bij verscheidene temperaturen
De legering 2024-T3 is zo’n legering die koper en ijzer bevat en een verouderingsbehandeling heeft ondergaan. Op het metaaloppervlak komen deeltjes voor, zoals Al- Cu-Mg-deeltjes die zijn omringd door een, als gevolg van het verdwijnen van de legeringselementen Al en Mg, met koper verrijkt gebied
Oppervlaktebehandelingen van Aluminium profielen
Dankzij de goede corrosiebestendigheid van aluminium is het zelden nodig om alleen voor het verbeteren van de corrosiebestendigheid een oppervlaktebehandeling toe te passen. Er zijn echter vele andere redenen om profielen een oppervlaktebehandeling te geven
Oppervlaktebehandeling van Aluminium (deel 1) Stralen – Ontbramen – Trommel polijsten
Aluminium behoudt zijn duurzaamheid mede door een gedegen oppervlaktebehandeling. Ook om esthetische redenen wordt vaak gekozen voor een beschermlaag. Maar liefst 2/3 van het aluminium dat toegepast wordt ondergaat een oppervlaktebehandeling. De helft hiervan heeft een behandeling van de oppervlakte gekregen waarbij de functionele toepassing belangrijker is dan bescherming van het materiaal alleen. Hiermee kan men andere eigenschappen aan de oppervlakte geven bijvoorbeeld een zeer slijtvaste laag of een laag met smerende werking.
Oppervlaktebehandeling van Aluminium (deel 2) Trillen – Polijsten en lederpolijsten – Satijnafwerking en chemisch reinigen
Aluminium behoudt zijn duurzaamheid mede door een gedegen oppervlaktebehandeling. Ook om esthetische redenen wordt vaak gekozen voor een beschermlaag. Maar liefst 2/3 van het aluminium dat toegepast wordt ondergaat een oppervlaktebehandeling. De helft hiervan heeft een behandeling van de oppervlakte gekregen waarbij de functionele toepassing belangrijker is dan bescherming van het materiaal alleen. Hiermee kan men andere eigenschappen aan de oppervlakte geven bijvoorbeeld een zeer slijtvaste laag of een laag met smerende werking.
Oppervlaktebehandeling van Aluminium (deel 3) Chemisch electrolytisch glanzen – Stroomloos metalliseren – Verven – Emailleren
Aluminium behoudt zijn duurzaamheid mede door een gedegen oppervlaktebehandeling. Ook om esthetische redenen wordt vaak gekozen voor een beschermlaag. Maar liefst 2/3 van het aluminium dat toegepast wordt ondergaat een oppervlaktebehandeling. De helft hiervan heeft een behandeling van de oppervlakte gekregen waarbij de functionele toepassing belangrijker is dan bescherming van het materiaal alleen. Hiermee kan men andere eigenschappen aan de oppervlakte geven bijvoorbeeld een zeer slijtvaste laag of een laag met smerende werking.
Optimalisering voorbehandeling voor anodiseren van aluminium
Voor er tot het feitelijke anodiseren kan worden overgegaan, dienen er een aantal voorbereidende stappen plaats te vinden, die van grote invloed kunnen zijn op het uiteindelijke resultaat. Hier volgt een bespreking van enkele van die voorbereidende stappen.
Precipitatiehardende legeringen
Het overheersende doel bij het ontwerpen van aluminiumlegeringen is het verhogen van de sterkte, hardheid en weerstand tegen slijtage, kruip en vermoeiing. De mate waarin dit zal lukken hangt af van het feit of de legering wel of niet warmtebehandelbaar is. Bij warmtebehandelbare legeringen kunnen deze eigenschappen worden verkregen door precipitatie (uitscheiding) van bepaalde structuurbestanddelen, zodat er ook wel wordt gesproken over precipitatiehardende legeringen.
Stroomloos vernikkelen
Stroomloos vernikkelen is een dompelproces waarbij nikkel wordt neergeslagen uit een oplossing zonder gebruik te maken van elektrische stroom.
Structurele verlijming van aluminium
Om de ruime mogelijkheden van het aluminium-lijmen goed te kunnen voorspellen en te beheersen, de elementen juist en snel te positioneren, de lijm juist te doseren en de lijmcyclustijd beperken, is het van belang de lijmsoorten en de technologische aspecten van de constructiecriteria, alsook de oppervlaktebehandelingen goed te kennen.
Thermisch verzinken voorkomt corrosie
Thermisch verzinken is een metaalkundig proces waardoor staal beschermd wordt tegen corrosie. Het staal krijgt een beschermende laag. Als die laag wordt doorbroken, dan treedt het zink op als offeranode
Toepassingen van aluminium kneedlegeringen
De unieke combinatie van eigenschappen van aluminium en zijn legeringen maken hen tot veelzijdig, economisch en attractief materiaal voor een breed scala van toepassingen, variërend van zacht verpakkingsfolie tot veeleisende technische toepassingen.
Twee veel gebruikte meettechnieken voor onderzoek van oppervlakken: AES en XPS
Bij onderzoek aan vaste stoffen, waaronder aluminium en gelegeerd aluminium, en dan met name oppervlakken, wordt veel gebruik gemaakt van Auger elektronen spectroscopie (AES) en van röntgen foto-elektron spectroscopie (XPS). Beide zullen hier nader worden behandeld.
Ultrasone trillingen bij metaaldraaien
Het gadeslaan van mechanische processen is niet alleen van belang bij productie, maar ook bij meten en regelen. Er worden naarstig pogingen ondernomen om technologieën te ontwikkelen voor het verkrijgen van processen met hogere productiviteit, omdat er vraag is naar kortere productietijden en betere oppervlaktekwaliteit van de producten
Verspanend bewerken van aluminium en gelegeerd aluminium
Legeringen met meer dan 10% silicium zijn het moeilijkst te verspanen, omdat harde deeltjes bestaande uit vrij silicium snelle gereedschapsslijtage veroorzaken.