Алуминијумске легуре се широко користе у грађевинарству, аутомобилима, ваздушној ваздухоплови, електроници и амбалажи због њихове лаган, отпорност на корозију и одличне перформансе обраде. Премаз је основни процес за побољшање површинских својстава легура алуминијума (као што је отпорност на корозију, отпорност на хабање и декоративност). Композиције Различице различитих легура директно утичу на њихове перформансе премаза. Овај се чланак фокусира на три најчешће коришћене легуре легура 1100, 3003 и 5005 за систематску компаративну анализу, од материјалних својстава на објекте перформанси премаза, који покривају своје материјалне својства, захтеве за површинским преношењем, прекривачима, примјеном корозије и предлоге за корозију и предлоге за корозију и оптимизацију.
1. Поређење основних својстава легура и подобност премазвања
1) легура 1100 (чиста алуминијумска серија)
Састав и карактеристике: Чистоћа више од 99% (садржај алуминијума већи или једнак 99,0%) који садржи перај у траговима (0,95%) и силицијум (0,95%). То је ојачана легура која је третирана без топлоте са затезном снагом од око 90 МПа, висока дуктилност, ниска чврстоћа, одлична електрична / термичка проводљивост и рефлексивност.
- Карактеристике: Алуминијум високе чистоће, одлична електрична и топлотна проводљивост, мала чврстоћа (затезна чврстоћа од око 90 МПа), одлична отпорност на корозију, једноставна обрада (дубоко цртање, савијање).
- Типичне апликације: амбалажа за храну, хемијски контејнери, украсни делови, зидови за завјесе за зграда.
• Премаз подобности:
о Предности: Јединствени филмски оксидни филм, једноставна хемијска обрада (као што је фосфатинг, хромизиран), погодан за анодизацију и распршивање процеса. Његова висока чистоћа смањује уплитање нечистоћа на лепљење прекривања.
о Недостаци: Ниска механичка чврстоћа (чврстоћа затезања је око 90 МПа), једноставна деформација током прераде, која може проузроковати пуцање премаза; Висока рефлективност захтева посебну мат лечење да би се побољшала униформност премаза.
2) легура 3003 (серија алуминијум-манган)
Састав и карактеристике: алуминијум-манган легура, која садржи 1,0-1,5% манган, 0,7% гвожђе и 0,6% силицијум. Након додавања мангана, снага се повећава за око 20% у поређењу са 1100 (затезна чврстоћа 110-130 МПа), отпорност на корозију је значајно побољшан, а перформансе заваривања је одлична.
- Карактеристике: средња чврстоћа (чврстоћа затезања од око 110-130 МПа), отпорност на корозију је боља од чистих алуминијума (посебно отпорна на влажна окружења), а заваривање је добро.
- Типичне апликације: кровне плоче, резервоари за аутомобиле, кухињски прибор, зидови за завјесе за зграда.
• Премаз подобности:
о Предности: Ал-Мн фазне честице које су формиране манганским елементима побољшавају тврдоћу површине и смањују потребу за механичком брушењем пре сликања; Погодно за спољни окружења (као што су зидови за завјесе о градији), премаз има одличну отпорност на временске прилике.
о Недостаци: Манган може изазвати разлика у боји и параметри електролита морају се контролисати; Заваривачки простори захтевају додатни поправак премаза како би се избегло корозију.
3) Легура 5005 (алуминијум-магнезијум серија)
Састав и карактеристике: алуминијум-магнезијум легура, која садржи 0,5-1,1% магнезијума, 0,2% мангана и 0,3% силицијум. Након што садрже магнезијум, снага је додатно побољшана (затезна чврстоћа 140-180 МПа), са и корозијским отпором и преради и често се користи у бродовима и возилима.
- Карактеристике: висока чврстоћа (затезна чврстоћа од око 140-180 МПа), одлична отпорност на корозију (посебно отпорност на окружење за прскање соли) и добре анодизиране перформансе.
- Типичне апликације: компоненте брода, грађевински ектериорци, електронски кућишта.
• Прилагодљивост премаза:
о Предности: Магнезијум промовише формирање густе оксидног филма, има изванредну отпорност на корозију соли и погодна је за морско окружење; Висока облика, погодна је за сложени закривљени процес прскања површине.
о Недостаци: Превисок садржај магнезијума (као што је 5052) може проузроковати међугрануларну корозију, који захтева строгу лечење пасивације површине; Висока коефицијент термичког експанзије, премаз мора бити еластичан да би се носила са деформацијом температуре разлике.
2 Поређење основних показатеља перформанси премаза
Перформансе премаза зависи од следећих основних фактора:
1) карактеристике слоја површинских оксида: униформност и густина природног слоја алуминијум оксида (аЛ₂О₃).
2) Процес преношења: ефекат лечења за одмашћивање и хемијско преговоре (као што је хромизација, фосфатинг, лечење без хрома).
3) Лепак за превлачење: Хемијска веза између премаза и подлоге.
4) Отпорност на корозију на животну средину: Отпорност на спреј за соли, влагу и топлоту и старење УВ-а након премаза.
1) сложеност процеса преношења
• 1100: Одмазање + алкални прање + хемијска конверзија (као што је хромат третман). Процес је једноставан, али дебљина оксидног филма треба да се контролише како би се спречило превелика дебљина да изазове смањење лепљења прекривања.
• 3003: Манган може смањити време прања алкалија, али кисело прање је потребно за уклањање ал-Мн једињења одвојене на површини, у супротном се лако генеришу увлачење премаз.
• 5005: Присуство магнезијума захтева употребу пасивастичког агента без флуора да не би се отежно побримањем површине. Трошкови преноса је око 15% већи од претходне две.
2) Лепак за прекривање и издржљивост
• 1100: Анодизирани филм има најбољу снагу везања (до 25 МП или више), али отпорност на огреботине након прскања је лоша и погодна је за унутрашње декоративне плоче.
• 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: прекривање епоксидне смоле може да издржи тест за распршивање соли до 2000 сати без пада, али УВ-очвршћивање је склон пожутењу због миграције магнезијума.
3) Учинак стабилности и појава у боји
• 1100: База високе чистоће има најбољу усклађеност у боји и погодна је за превлачење текстуре са високим сјајем (као што су панели за кућне апарате).
• 3003: Након анодизације, сивкасто бели тонови су склони да се појаве, а боје се морају додати да надокнаде; Разлика боја у боји пресвучене плоче мора се контролисати унутар ± 0,5 НБС.
• 5005: елемент магнезијума узрокује превлаке тамне боје (попут тамно сиве и црне) да буду склони неравномерним приказа боја, а светлосни премази су стабилнији.
4) Захтеви за површинску обраду
- Легура 1100:
- Предности: Површински оксидни слој алуминијума високе чистоће је уједначен, уједначена је и ефикасност пецкања и процес преноса је једноставан.
- Изазови: мала чврстоћа може проузроковати површинску штету током механичког чишћења (као што је пескање).
- Препоручена преноса: Алкално одмашћивање → азотни киселини киселини → Обрада хромизације (побољшана адхезија).
- Легура 3003:
- Предности: Интерметални једињење (АЛМН) које је формирао манган повећава површинску тврдоћу и избија снажну обраду.
- Изазови: Вријеме киселости треба да се контролише како би се избегло излагање манганских елемената и изазвао накнадне поре на прекривању.
- Препоручена преноса: ФОСПХАТНИ ПРЕЧИВАЊЕ ПРИКЉУЧИВАЊА (Побољшајте адхезију премаза).
- Легура 5005:
- Предности: Магнезијум промовише стварање тијестег оксидног слоја, који је погодан за анодизирање преношења.
- Изазови: Превисок садржај магнезијума може проузроковати неравни филм претворбе, а пХ вредност раствора за лечење треба да се контролише.
- Препоручена преноса: Цхромиум-фрее лијечење цирконизације (тренд заштите животне средине) + анодизирање (за побољшање отпорности на корозију).
5) Лепак за превлачење
- Легура 1100:
- Оцена адхезије (АСТМ Д3359): 4б (максимално 5б), чисто алуминијум има високу површину и лако је формирати хемијске везе са премазом.
- Ограничења: Површина је превише мека и склона је пукотинама ако је погодила након премаза.
- Легура 3003:
- Оцена адхезије: 4Б-5Б, мангански елемент побољшава храпавост површине и има значајан механички ефекат сидра.
- Предности: Погодно за дебеле премазе (као што су премази у праху) са одличним анти-пилинг перформансама.
- Легура 5005:
- Оцена адхезије: 5б, магнезијум промовише порозну структуру оксидног слоја и појачава продор премаза.
- Најбољи утакмице: Епоксини смор темељни + полиуретански топцоат систем.
6) отпорност на корозију (након премаза)
- Тест за распршивање соли (АСТМ Б117):
| Легура|Време изгледа белог хрђе (сати)|Време изгледа црвене хрђе (сати) |
| 1100 | 800-1000 | 1200+ |
| 3003 | 1000-1200 | 1500+ |
| 5005 | 1500+ | 2000+ |
- Тест влажне топлоте (АСТМ Д4585):
- 5005 Најбоље се понаша јер магнезијум инхибира реакција катодне корозије.
7) Прилагодљивост процеса премаза
- Течни премаз:
- 1100 и 3003 су погодни за прскање и потапање; 5005 треба да подеси изравнавање премаза због велике тврдоће површине.
- Праходни премаз:
- 3003 и 5005 је боље јер имају мање деформације када се очврсне на високом температури (200 степени).
- Анодизирање + електрофоретски премаз:
- Дебљина 5005 анодизираног филма може доћи до 15-20 у μм, а електрофоретски премаз има најбољу униформност.
3. Пријавни сценарији и типични случајеви
1) Грађевинско поље
• 1100: Користи се за унутрашње планове (мат цоатинг), ослањајући се на своју високу рефлективност да би се побољшала ефикасност осветљења.
• 3003: кровови, зидови завесе (захтева висок премази отпорности на временске прилике, попут флуорокарбонског прскања). Тржишни удио љутих завеса обојених плоча прелази 60%. Типичан пример је спољни украсни панели Бурј Кхалифа у Дубаију, који су доказани да су отпорни на корозију песка и прашине.
• 5005: спољашњи украс обалних зграда (захтева отпорност на распршивање соли). Први избор за кровне облоге обалних зграда, као што су кров хотела Марина Баи Сандс у Сингапуру, систем премаз укључује пример + флуорокарбонски топцоат.
2) Транспорт
• 3003: Унутрашњи панели са шишмима велике брзине су пресвучени у праху како би задовољили стандард ретарданта пламена ЕН 45545-2.
• 5005: плоче за тело (висока чврстоћа + електрофоретски премаз). Премаз против клизања (епокси + кварц песак) за палубе брода, са коефицијентом отпорности на хабање класе А у АСТМ Д968 стандарду.
3) паковање и електроника
• 1100: Кућиште радијатора (термички премаз + ниска цена). Фоотска амбалажа Алуминијска фолија је често пресвучена ПЕ филмом, која је нетоксична и прослеђена ФДА сертификата.
• 3003: Литијумско кућиште батерије користи проводљив премаз који узима у обзир електромагнетску заштиту и површинску изолацију.
4. Трендови трошкова и тржишта
• Трошкови материјала: 1100 <3003 <5005 (Разлика у цени је око 10-20%), али 5005 има нижи животни циклус.
• Трошкови процеса: 5005 има највише трошкове преноса (због захтева за третманом магнезијума), а 3003 има најбоље перформансе целокупних трошкова превлачења.
• Тренд: Прописи о животној средини промовишу популаризацију технологије преношења без хрома и технологија претворбе од 3003 мангана масовна је произведена; 5005 има значајан пораст потражње за кутијом за батерију у новим енергетским возилима.
5. Предлози за оптимизацију
1. Легура 1100: Додајте третман пасивације површине (као што је лечење Силане) да надокнади недовољно снаге.
2. Легура 3003: Користите микро-АРЦ оксидациону технологију за побољшање лепљења за прекривање.
3. Легура 5005: Развити процес преноса без хромима да би се придржавао прописа о животној средини.
6 Закључак
• Легура 1100: Одличне перформансе у нискоелектрисаним сценаријима отпорни на високе корозије, али недовољна механичка чврстоћа након премаза. Погодно за у затвореном сценарији са ниским трошковима и високим захтевима, али механичка заштита премаза треба ојачати.
• Легура 3003: уравнотежује перформансе и цену, снагу и прераду и погодне су за средње окружење. То је "универзална опција" за архитектонске и опште индустријске премазе.
• Легура 5005: Са јачањем ефекта магнезијума, постао је први избор за високу корозивну сценарију и најлепшег сценарија. То је незамјењиво у пољу врхунске корозије, али треба да буде опремљен високо прецизним процесима за пречишћавање како би се вршио предности перформанси.
У будућности еколошки прихватљива технологија преноса и композитни системи превлачења додатно ће побољшати перформансе премаза ова три легуре. Стварни избор се мора комбиновати са специфичним окружењем, буџетом и усклађивањем система за облагање. Препоручује се верификацију кључних показатеља (као што су адхезија и отпорност на распршивање соли) кроз мали тестирање узорака. За више техничких детаља погледајте друге изворе. Ова анализа комбинује унакрсне перспективе технологије материјалних наука и премаз и пружа систематску референцу за избор легуре и оптимизацију превлачења у практичним апликацијама.