De complete gids voor Alodine-coating

In sectoren zoals de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie en de precisie-instrumentenindustrie zijn aluminiumlegeringen zeer geliefd vanwege hun uitstekende lichtgewicht-eigenschappen. Aluminiumlegeringen zijn echter gevoelig voor oppervlaktecorrosie en hun gladde oppervlakken zorgen voor een slechte hechting van verf, waardoor hun gebruik in veeleisende omgevingen wordt beperkt. Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, heeft de chemische oppervlaktebehandeling met Alodine zich ontwikkeld tot de “gouden standaard” voor corrosiebescherming en hechting van coatings op aluminiumlegeringen. Dit artikel gaat in op de principes, soorten, toepassingen en belangrijkste stappen bij het aanbrengen van een Alodine-chroomconversielaag.

Wat is een alodine-coating?

Een Alodine-coating – ook wel bekend als een chromaatconversielaag – is een conversielaag die na een chemische Alodine-behandeling op aluminium onderdelen wordt gevormd. Deze laag wordt gekenmerkt door een uitstekende corrosiebestendigheid en superieure hechtingseigenschappen. De typische kleuren van Alodine-coatings zijn lichtgoud en bruingele tinten.

Wanneer moet een Alodine-behandeling worden toegepast?

Bekledingsmaterialen van aluminiumlegeringen zijn doorgaans voorzien van een dunne laag puur aluminium (bekled), dat een veel betere corrosiebestendigheid heeft dan aluminiumlegeringen. Zowel puur aluminium als aluminiumlegeringen hebben echter relatief gladde oppervlakken. Net zoals verf gemakkelijk afbladdert wanneer deze rechtstreeks op glas wordt aangebracht, hechten coatings ook moeilijk aan gladde aluminiumoppervlakken. Daarom is een oppervlaktebehandeling essentieel vóór het schilderen.

Oppervlaktebehandeling wordt hoofdzakelijk onderverdeeld in elektrochemische behandeling en chemische behandeling. In de industriële productie wordt vaak gebruikgemaakt van anodiseren met chroomzuur (elektrochemische behandeling). Bij onderhoudswerkzaamheden en de verwerking van kleine series wordt de voorkeur gegeven aan de Alodine-behandeling (chemische behandeling) vanwege de eenvoud en doeltreffendheid ervan.

Metalen die geschikt zijn voor een Alodine-coating

Alodine-coatings zijn voornamelijk geschikt voor de volgende metalen en legeringen:

Aluminiumlegeringen en aluminium-magnesiumlegeringen

Dit is het meest voorkomende toepassingsgebied voor Alodine-chromaatconversielak. Hieronder vallen veelgebruikte aluminiumlegeringen zoals de 2024-serie, 7075, en 5052, evenals aluminium-magnesiumlegeringen (bijv., 5A02, 5A03). Door een Alodine-behandeling ontstaat er een chromaatconversielaag op het aluminiumoppervlak, waardoor de corrosiebestendigheid wordt verbeterd en de hechting van daaropvolgende coatings wordt versterkt.

Magnesiumlegeringen

Sommige magnesiumlegeringen (zoals AZ31 en AZ91) kunnen door middel van een Alodine-behandeling eveneens een beschermende film vormen. Vanwege de hoge chemische reactiviteit van magnesiumlegeringen moeten de procesomstandigheden echter strikt worden gecontroleerd om overmatige corrosie te voorkomen.

Gegalvaniseerd staal en Galvalume-staal

In bepaalde gevallen kan een Alodine-conversielaag worden aangebracht op gegalvaniseerd staal of Galvalume (met aluminium-zink gecoat staal). Er wordt een conversielaag gevormd om de corrosiebestendigheid en de hechting van de coating te verbeteren, maar de verwerkingsparameters moeten worden aangepast aan het specifieke staaltype en de specifieke eisen.

Opmerkingen：

Alodine-chromaatconversielagen zijn niet geschikt voor roestvrij staal, koperlegeringen of titaniumlegeringen. Voor deze metalen worden doorgaans andere oppervlaktebehandelingstechnieken (zoals passivering of anodiseren) toegepast om de corrosiebestendigheid te verbeteren.

Voor- en nadelen van een Alodine-coating

Voordelen van een Alodine-coating

• Corrosiebestendigheid: Er ontstaat een stabiele oxidelaag op het oppervlak van de aluminiumlegering, waardoor wordt voorkomen dat corrosieve stoffen het materiaal aantasten en de corrosiebestendigheid aanzienlijk wordt verbeterd.
• Verbeterde hechting van de coating: Verandert de fysische en chemische eigenschappen van het aluminiumoppervlak, waardoor het gemakkelijker hecht aan daaropvolgende verf- of galvanisatielagen, waardoor het risico op afbladderen aanzienlijk wordt verminderd.
• Snelle verwerking: er is geen omgeving met hoge temperaturen nodig; de Alodine-chromaatconversielaag kan binnen enkele minuten worden aangebracht door onderdompeling of verstuiving.
• Ultradunne coating: De dikte van een Alodine-coating bedraagt doorgaans 0,3–1 μm, waardoor deze geschikt is voor schroefdraad, precisieboringen en lageroppervlakken zonder dat dit invloed heeft op de montage of de afmetingen.
• Goede elektrische geleidbaarheid: geleidende coating, in tegenstelling tot geanodiseerde lagen, geschikt voor elektrische verbinding, aarding en het afschermen van holle ruimtes.
• Uitstekende hechting: ideale ondergrond voor verf, poeder, epoxy en polyurethaan, waardoor de hechting en de weersbestendigheid aanzienlijk worden verbeterd.

Beperkingen van de Alodine-coating

Het bevat zeswaardig chroom, dat zeer giftig en kankerverwekkend is, waardoor adequate persoonlijke bescherming en afvalverwerking vereist zijn. Alodine-coatings mogen niet worden gebruikt op lasoppervlakken, aangezien ze zwakke lasnaden kunnen veroorzaken en de structurele sterkte kunnen verminderen. Bovendien kan de elektrische weerstand veranderen naarmate de coating veroudert. Het wordt geleidelijk vervangen door driewaardig chroom en chroomvrije passiveringstechnieken.

Voorbereiding op de Alodine-behandeling

Een goede voorbereiding is van cruciaal belang om de doeltreffendheid te waarborgen:

1. Bescherming van de omgeving: Bescherm aangrenzende delen van de vliegtuigconstructie om lekkage of het druppelen van de behandelingsvloeistof te voorkomen.
2. Reiniging van het oppervlak: Verwijder stof met een doek en reinig het oppervlak grondig met MEK (methylethylketon) om olie en verontreinigingen te verwijderen.
3. Verwijdering van oude coatings en oxidelagen:
   • Gebruik een fijne slijpschijf van aluminiumoxide.
   • Gebruik een schuursponsje.
   • Gebruik 400#-schuurpapier van aluminiumoxide.
   • Verwijder de coatings totdat een glanzend aluminiumoppervlak zichtbaar wordt, en verwijder vervolgens eventuele resten met een schone doek.
4. Waterbreektest: Voer deze indien mogelijk uit om de reinheid te controleren.
5. Oppervlaktedroging: Laat het product minstens 15 minuten op natuurlijke wijze drogen.

Belangrijke opmerking: De Alodine-oplossing moet worden bereid met gedestilleerd of gedeïoniseerd water om onzuiverheden te voorkomen die de werking zouden kunnen beïnvloeden.

Waterbreektest: controle van de reinheid van het oppervlak

Vóór de behandeling moet het aluminiumoppervlak schoon zijn. Na reiniging met een milde alkalische oplossing en spoelen met gedeïoniseerd water is het oppervlak schoon als het water een aaneengesloten film vormt. Is dat niet het geval, dan moet de reiniging worden herhaald. Dit staat bekend als de “waterbreektest”.”

Toepassingsmethoden voor de Alodine-behandeling

Er worden twee belangrijke methoden gebruikt:

1. Aanbrengen met een kwast (voor constructies op het vliegtuig)

• Breng de Alodine-oplossing gelijkmatig aan met een kwast, een nylonborstel of een schone doek.
• Zodra er een gouden beschermlaagje ontstaat, veeg je de overtollige vloeistof voorzichtig weg met een vochtige doek.
• Breng na het drogen bij kamertemperatuur (1–3 uur) zo snel mogelijk een primer aan.

2. Dompelmethode (voor verwijderbare onderdelen)

• Dompel het onderdeel volledig onder in de Alodine-oplossing.
• Na 30–40 seconden vormt zich een goudkleurige omzettingslaag.
• Spoel af met schoon water en veeg de resterende vloeistof weg met een vochtige doek.
• Breng na het drogen een primer aan.

Nabehandeling: grondlaag en afwerklaag

Primer: de cruciale tussenlaag

De grondlaag fungeert als overgangslaag tussen het behandelde oppervlak en de afwerklaag en vormt de belangrijkste beschermlaag. Alle aluminiumconstructies moeten worden gegrond. Bij Boeing-vliegtuigen wordt bijvoorbeeld vaak gebruikgemaakt van tweecomponenten-epoxygrondlagen, die doorgaans groen of geel zijn.

Afwerklaag: bescherming en decoratie

Afwerkingslagen bieden zowel bescherming als een esthetisch uiterlijk. Polyurethaancoatings die op Boeing-vliegtuigen worden gebruikt, bieden:

• Chemische bestendigheid: Bestand tegen oplosmiddelen zoals aceton en MEK, en tegen hydraulische vloeistoffen.
• Slijtvastheid: Geschikt voor zware omstandigheden, zoals zandstormen.

Veelvoorkomende soorten Alodine en Toepassingen

Alodine 1200: Een geconcentreerde vloeistof. De Alodine-coating die op het aluminiumoppervlak wordt gevormd, heeft een regenboogachtige groen-gouden kleur; de dikte van de Alodine-coating varieert van 0,3 tot 1,0 μm. Deze coating wordt voornamelijk gebruikt voor onderdelen van hoogwaardige aluminiumlegeringen die een voorbehandeling voor coating vereisen, zoals scheepsdekbeslag, ventilatieopeningen, aluminium onderdelen voor auto-chassis en motorbehuizingen.

Alodine 1200S: Poedervormig product waarmee een lichtgouden of bruinachtig-gele Alodine-laag wordt gevormd, met een laagdikte van 0,3–2,0 μm. Het wordt doorgaans gebruikt voor constructies van aluminiumlegeringen en wordt vaak toegepast op chassisonderdelen van auto’s, frames en aluminium constructieonderdelen in de industriële massaproductie, waar hoge eisen worden gesteld.

Alodine 1000: Dit type is een geconcentreerde vloeistof. De filmkleur is transparant of naturel, met een dikte van 0,25–0,8 μm. Het wordt doorgaans gebruikt voor precisie-elektronische componenten zoals laptops, afschermingsbehuizingen, apparatuurbehuizingen en drones.

Alodine 600: Het product komt voor in de vorm van een poeder. De film heeft een heldergele kleur en een dikte van 0,5–1,5 μm. Het is geschikt voor gebruik in combinatie met vlamvertragende grondlagen en wordt doorgaans aangebracht op de binnenwanden van brandstoftanks van vliegtuigen, brandstofleidingen en onderdelen van brandstofsystemen.

Conclusie

Alodine-coating is een cruciaal proces bij de oppervlaktebehandeling van aluminium. Door de vorming van een hoogwaardige chemische conversielaag worden de corrosiebestendigheid en de hechting van de coating aanzienlijk verbeterd. In combinatie met een goede voorbehandeling, een nauwkeurige applicatie en de daaropvolgende primer- en afwerkingslagen zorgt de Alodine-behandeling ervoor dat aluminiumonderdelen ook in veeleisende omgevingen langdurig goed blijven presteren.

Als u meer wilt weten of een offerte voor de verwerkingskosten van aluminiumlegeringen, alsjeblieft neem contact met ons op bij Weldo Machining.