استفاده از فلز آلومینیوم در تولید انواع درب و پنجره و صنایع مختلف دیگر، امری معمول و رایج است که در سراسر دنیا انجام می‌شود. آلومینیوم این قابلیت را دارد که با رنگ‌های مختلف پوشانده شود و همچنان مقاومت خود را در برابر رطوبت و سایر عوامل محیطی حفظ کند؛ اما برای دستیابی به این ویژگی باید آنودایز شود. آنودایز پنجره آلومینیومی به فرآیندی گفته می‌شود که طی آن، لایه اکسیدشده اولیه که در مجاورت هوا و به‌طور طبیعی به‌وجود آمده است از سطح فلز پاک و با اکسیدی ضخیم و قوی‌تر جایگزین می‌شود. این لایه ضخیم، اجرای فرآیندهای ثانویه را برروی فلز امکان‌پذیر می‌کند و درواقع تسهیل‌گر آن است. آلومینیوم بدون گذر از فرآیند آنودایز دچار سایش و فرسودگی می‌شود و برای استفاده در صنایع مختلف مناسب نخواهد بود. در این مقاله سعی داریم در مورد این فرآیند و شیوه انجام آن اطلاعاتی ارائه دهیم. با ما همراه شوید.
آنودایز پنجره آلومینیومی فرآیندی الکترولیتی است که طی آن پوششی ضخیم و مستحکم از اکسید آلومینیوم بر سطح فلز ایجاد می‌شود و آن را دربرابر انواع سایش و خوردگی مقاوم می‌سازد. ساختار این پوشش اکسیدی بسیار منظم و متخلخل است. این ویژگی ساختاری سبب می‌شود آب‌بندی و رنگ‌آمیزی فلز خیلی آسان‌تر انجام شود و نتیجه رضایت‌بخشی به‌دنبال داشته باشد. درواقع آنودایز آلومینیوم یک مرحله تکمیلی در فرآیند ساخت محسوب می‌شود که در سراسر دنیا و صنایع مختلف رواج دارد. این فرآیند طول عمر محصولات آلومینیومی را افزایش می‌دهد و برای اجرا نیاز به تخصص و تجهیزات خاص و ویژه‌ای ندارد. به‌همین‌دلیل فعالان صنعت درب و پنجره‌سازی، خودروسازی و … از این شیوه برای مقاوم‌سازی تولیدات آلومینیومی خود بهره می‌برند و نتایج قابل‌قبولی به دست می‌آورند.
اجرای فرآیند آنودایز آلومینیوم به این صورت انجام می‌شود که ابتدا فلز را در مخزن حاوی محلول رسانای الکتریکی غوطه‌ور می‌کنند. در این مرحله، فلز آلومینیوم در نقش یک آند با الکترود مثبت وارد می‌شود و با کاتدی که معمولاً از کربن ساخته شده است در تقابل قرار می‌گیرد. در این جریان الکتریکی، آلومینیوم از خود الکترون آزاد می‌کند و یون‌هایی با بار مثبت باقی می‌مانند. الکترون‌هایی هم که از کاتد خارج می‌شوند، به تولید یون‌های اکسیژن با بار منفی کمک می‌کنند. این یون‌ها به سطح آلومینیوم می‌روند و با آن ترکیب می‌شوند. حاصل این ترکیب، اکسید آلومینیوم را تشکیل می‌دهد.
اولین لایه اکسید آلومینیوم که بر سطح فلز ایجاد می‌شود، پیوسته و غیرقابل‌نفوذ است؛ اما در ادامه و با افزایش انباشت لایه‌های اکسیدی برروی یکدیگر، منافذی استوانه‌ای‌شکل در آن‌ها ایجاد می‌شود که بر سطح فلز و لایه اولیه عمود هستند. این منافذ در نهایت بافتی متخلخل به‌وجود می‌آورد که فرآیند رنگ‌آمیزی و آب‌بندی فلز را تسهیل می‌کند. جالب است بدانید که ضخامت لایه اولیه با تنظیم زمان، دما، غلظت محلول و چگالی جریان قابل کنترل خواهد بود.
مزیت استفاده از آنودایز آلومینیوم چیست؟
آلومینیوم فلزی محبوب و پرکاربرد در صنایعی مانند خودروسازی، ساختمان‌سازی و تولید محصولات ویژه پخت‌وپز به شمار می‌رود. وزن سبک و استحکام بالای این فلز سبب شد تا تولیدکنندگان درصدد یافتن راهی برای گسترش تولیدات آلومینیومی و ایجاد تنوع در رنگ و طرح محصولات برآیند. ازآنجاکه آلومینیوم مانند سایر فلزات، در مجاورت عوامل محیطی دچار خوردگی و فرسودگی می‌شد و مقاومت خود را از دست می‌داد، ابتدا باید راه‌حلی برای این چالش می‌یافتند. امروزه آنودایز به‌عنوان بهترین و مناسب‌ترین شیوه برای افزایش طول‌عمر و دوام این فلز شناخته می‌شود.
فرآیند آنودایز پنجره آلومینیومی و دیگر محصولات تولیدشده با این فلز به بهبود مقاومت آن دربرابر خوردگی و انواع سایش کمک فراوانی می‌کند. آلومینیوم آنودایزشده خیلی راحت رنگ‌آمیزی می‌شود و تا سال‌های طولانی کیفیت خود را حفظ می‌کند. این فلز یک عایق الکتریکی محسوب می‌شود و تمیزکردن و نگه‌داری از آن راحت‌تر است.
قبل‌از آنکه فرآیند آنودایز آغاز شود باید آلومینیوم را به‌طور کامل تمیز کرد. این مرحله به کمک یک چربی‌گیر قوی و پرقدرت به‌همراه شستشوی کامل صورت می‌گیرد. این شستشو هرنوع آلودگی، کثیفی و چربی‌های حاصل از گریس‌کاری را از سطح فلز پاک و آن را کاملا تمیز می‌کند. در مرحله دوم، نوبت به پاک‌کردن لایه‌های اکسید اولیه از سطح فلز می‌رسد. این لایه در اثر مجاورت آلومینیوم با هوا و به‌طور طبیعی ایجاد می‌شود. ازبین‌رفتن این لایه‌ها موجب خواهد شد تا اکسیدهای آنودایزشده خیلی بهتر به سطح آلومینیوم بچسبد. در مرحله آخر، قطعات فلزی در محلول خنثی‌کننده قرار می‌گیرند تا آخرین بقایای موجود بر سطح آن‌ها حذف شود.
برای اجرای فرآیند آنودایز پنجره آلومینیومی، آن را داخل مخزنی که حاوی محلول الکترولیت است غوطه‌ور می‌کنند. این مخزن می‌تواند با اسیدسولفوریک یا کرومیک‌اسید پر شود. این الکترولیت یک جریان الکتریکی را بین کاتد کربنی و آند که همان آلومینیوم است، برقرار می‌کند. آلومینیوم الکترون از دست می‌دهد و بار مثبت پیدا می‌کند. الکترون‌هایی که از کاتد خارج می‌شوند، تولید یون اکسیژن منفی را تسهیل و آن‌ها را به سطح آلومینیوم منتقل می‌کنند. درنهایت، اولین و نازک‌ترین لایه اکسیدی آنودایزشده بر سطح فلز تشکیل می‌شود.
مزیت‌های استفاده از آنودایز نسبت به رنگ پودری چیست؟
آلومینیوم یکی از فلزات مهم و پرکاربرد در تولید درب و پنجره، مبلمان حیاطی، قطعات خودرو و … است. این فلز همانند دیگر اقلام مشابه، در مجاورت هوا و به‌طور طبیعی دچار واکنش می‌شود و لایه‌ای نازک از اکسید، سطح آن را می‌پوشاند. اکسید یک عنصر غیرفعال است که با محیط اطراف واکنش نمی‌دهد و از فلز زیرین خود محافظت می‌کند. آنودایز آلومینیوم فرآیندی است که طی آن یک لایه ضخیم و محکم از اکسید به‌صورت مصنوعی و دراثر جریان الکتریکی بر سطح فلز ایجاد می‌شود. این لایه نسبت به اکسید طبیعی، ضخیم‌تر است و علاوه‌بر محافظت فلز دربرابر خوردگی و فرسایش، عملیات رنگ‌آمیزی آن را تسهیل می‌کند.
استفاده از رنگ‌های پوشاننده پودری، یکی دیگر از فرآیندهای تکمیلی برای افزایش مقاومت و استحکام فلز به شمار می‌رود و برروی انواع مختلفی از محصولات فلزی اجرا می‌شود. در پوشش پودری از هیچ‌نوع مایع و حلالی استفاده نمی‌شود. به‌همین‌دلیل، رنگ‌های پودری از فرآیندهای سازگار با محیط‌زیست محسوب می‌شوند. در این روش، رنگ پودری توسط یک تفنگ بر سطح فلز اسپری می‌شود. تفنگ با ایجاد بار الکترواستاتیکی منفی در پودر، باعث جذب و چسبیدن آن به فلز خواهد شد. پودر چسبیده به فلز، درون کوره پخته شده و به لایه‌ای یکنواخت و جامد تبدیل می‌شود.
یکی از مزیت‌های روش آنودایز نسبت به رنگ‌های پودری این است که در روش اول، امکان ایجاد لایه‌های نازک اکسیدی بر سطح فلز وجود دارد. اما در پوشش‌های پودری این امکان فراهم نیست و ایجاد لایه‌های نازک رنگ برروی فلز با دشواری‌های بسیار همراه است. نکته بعدی که باید موردتوجه قرار گیرد، مقاومت بیشتر و بهتر آنودایز نسبت به استفاده از رنگ‌های پودری است. فلزات پوشیده‌شده با رنگ‌های پودری مقاومت بالایی در برابر خراش و دیگر عوامل محیطی ندارند و نسبت به آنودایز زودتر دچار فرسایش و خوردگی می‌شوند.
سخن پایانی
استفاده از فرآیند آنودایز پنجره آلومینیومی یکی از شیوه‌های مرسوم و رایج برای افزایش مقاومت فلز و تسهیل فرآیند رنگ‌آمیزی آن محسوب می‌شود. تولیدکنندگان محصولات آلومینیومی به کمک این شیوه قادر خواهند بود تا تولیداتی باکیفیت و تنوع رنگی بیشتر به بازار عرضه کنند و این مسئله، سطح رضایت‌مندی مشتریان را افزایش خواهد داد. هزینه این روش نسبت به استفاده از رنگ‌های پودری بیشتر است؛ اما کیفیت نهایی محصول این هزینه را توجیه می‌کند.