Panduan Teknik Finishing Permukaan Magnesium Alloy
Artikel ini akan memperkenalkan properti dasar dan aplikasi magnesium alloy serta 5 teknik finishing permukaan yang umum digunakan untuk magnesium alloy.
Properti Magnesium Alloy
Magnesium alloy merujuk pada aloi berdasarkan magnesium dengan penambahan elemen lainnya. Di antaranya, magnesium-aluminium alloy adalah yang paling banyak digunakan, diikuti oleh magnesium-zink-zirkonium alloy dan magnesium-manganese alloy.
Aplikasi Magnesium Alloy
Magnesium alloy memiliki densitas rendah dan kekuatan tinggi. Magnesium alloy banyak digunakan di kamera SLR digital, mobil, penerbangan, dan bidang lainnya.
Aplikasi pada Kamera SLR Digital
Magnesium alloy memiliki densitas rendah, kekuatan tinggi, dan properti anti-korosi tertentu. Oleh karena itu, magnesium alloy sering digunakan sebagai kerangka kamera SLR. Dalam keadaan normal, kamera SLR digital menengah hingga atas dan profesional akan menggunakan magnesium alloy sebagai kerangka. Kerangka dari magnesium alloy tahan lama dan nyaman dipegang.
Aplikasi di Mobil
(1) Seperti rumah kopling, panel instrumen, badan gearbox, penutup depan mesin, kepala silinder, rumah pendingin udara, dan sebagainya.
(2) Seperti stir, braket rem, rangka kursi, dan sebagainya.
Aplikasi di Penerbangan
Magnesium alloy adalah bahan struktural logam ringan yang digunakan dalam industri manufaktur pesawat, roket, dan peluru serta roket.
Finishing Permukaan Magnesium Alloy
Magnesium alloy banyak digunakan di transportasi, teknologi roket, dan bidang lainnya karena densitas rendah, performa spesifik yang baik, penyerapan getiran yang baik, konduktivitas listrik dan termal yang baik, dan performa proses yang baik.
Seiring pertumbuhan perekonomian, tingkat ilmu pengetahuan dan teknologi telah meningkat. Berbagai teknologi permukaan diterapkan dalam proses permukaan magnesium alloy, yang dapat secara efektif memperluas rentang aplikasi bahan magnesium alloy, memperpanjang umur pakai bahan magnesium alloy, dan secara efektif memerankan peran magnesium alloy.
Daya tahan korosi yang buruk telah menjadi alasan utama yang membatasi aplikasi lebih lanjut magnesium alloy. Alasan utama korosi magnesium alloy adalah bahwa lapisan pelindung efektif tidak dapat terbentuk pada permukaan magnesium alloy dan bertindak sebagai anode saat bersentuhan dengan bahan logam lainnya.
Untuk mencegah korosi magnesium alloy secara efektif, kita dapat melakukan perlakuan permukaan pada magnesium alloy. Teknologi permukaan tidak hanya efektif dalam perlindungan magnesium alloy tetapi juga sederhana dan ekonomis. Lapisan padat dan seragam dengan pengikatan yang baik dapat memerankan peran pelindung yang baik dan secara efektif mengurangi laju korosi bahan magnesium alloy.
Saat ini, teknologi permukaan magnesium alloy yang umum digunakan meliputi plating elektrolitik, plating tanpa elektrol, lapisan konversi kimia, anodisasi, dan oksidasi mikro-ark.
1. Lapisan Konversi Kimia
Lapisan konversi kimia adalah reaksi antara atom pada permukaan logam dan anion dalam medium untuk membentuk lapisan pemisah dengan pengikatan yang baik pada permukaan logam. Lapisan isolasi komposit ini disebut lapisan konversi kimia.
Lapisan konversi kimia magnesium alloy meliputi lapisan konversi organik dan anorganik, di antara mereka ada banyak lapisan konversi anorganik. Lapisan konversi anorganik meliputi lapisan konversi kromat, lapisan konversi fosfat, lapisan konversi garam logam tanah langka, lapisan konversi stannat, dan lapisan konversi kalium permanganat.
Lapisan konversi organik meliputi lapisan konversi komposit logam-organik, lapisan konversi asam organik, dan lapisan monolaer bersusun diri. Lapisan konversi kimia magnesium alloy relatif tipis dan lembut, sehingga jarang digunakan sendiri dan umumnya digunakan sebagai proses pelindung perantara.
(1) Lapisan Konversi Anorganik
Di antaranya, konversi kromat adalah yang cukup matang. Lapisan konversi kromat dapat menunda munculnya karat dan meningkatkan daya tahan korosi.
Meskipun efek anti-korosi lapisan konversi yang mengandung kromium lebih baik, dapat digunakan di lingkungan suhu yang lebih tinggi. Namun, Cr(VI) yang terkandung di dalamnya beracun, biaya pengolahan cairan limbah tinggi, dan mencemari lingkungan, sehingga telah digantikan secara bertahap oleh metode konversi kimia bebas kromium yang ramah lingkungan.
Perlakuan konversi kimia bebas kromium terutama meliputi fosfat, manganat, molibdat, stannat, garam asam organik, pasivasi tanah langka, dan metode konversi komposit.
(2) Lapisan Konversi Komposit Organik
Perlakuan organik pada magnesium alloy adalah proses konversi bebas kromium baru yang dapat meningkatkan daya tahan korosi magnesium alloy. Lapisan konversi memiliki keuntungan daya tahan korosi yang baik, ramah lingkungan, non-beracun dan tidak berbahaya, bahan baku yang mudah didapat, dan biaya rendah. Lapisan konversi komposit magnesium dan magnesium alloy dapat dibagi menjadi tiga kategori: lapisan konversi komposit logam-organik, lapisan konversi komposit asam organik, dan lapisan monolaer bersusun diri.
- Lapisan Konversi Komposit Logam-Organik
Setelah komposit organik bereaksi dengan atom logam, memiliki efek pelindung yang baik pada substrat magnesium alloy, yang dapat secara signifikan meningkatkan daya tahan korosi magnesium alloy.
- Lapisan Konversi Komposit Asam Organik
Proses lapisan konversi oksalat memiliki karakteristik toksisitas rendah dan pencemaran lingkungan yang sedikit. Dalam kondisi proses yang dioptimalkan, lapisan konversi oksalat terdiri dari partikel yang seragam, kecil, dan cukup padat, dengan pengikatan dan daya tahan korosi yang baik, dan performanya dapat memenuhi standar penggunaan.
- Lapisan Monolaer Bersusun Diri
Lapisan monolaer bersusun diri merujuk pada lapisan monolaer dua dimensi teratur yang padat yang dibentuk oleh penyerapan spontan molekul organik pada permukaan padat dalam fase larutan atau gas. Lapisan ini memiliki daya tahan korosi yang baik, tata letak dan orientasi yang tinggi, pemadatan padat, cacat rendah, dan struktur yang stabil. Struktur dan properti lapisan bersusun diri dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti properti larutan (konsentrasi, pH, dll.), properti molekul yang bersusun, waktu substrat direndam dalam larutan, pelarut, dan sebagainya.
2. Lapisan Cermet
Lapisan logam lain terbentuk pada permukaan magnesium alloy dengan proses termal spraying, penyapuan uap, dll. untuk mencapai tujuan anti-korosi dan dekorasi.
(1) Penyapuan Uap
Teknik penyapuan uap dibagi menjadi penyapuan uap kimia dan penyapuan uap fisik. Ini merujuk pada penggunaan proses fisik dan kimia dalam fase gas untuk mengubah komposisi permukaan workpiece dan membentuk lapisan logam atau komposit dengan properti khusus (seperti lapisan tahan aus super atau properti optik dan listrik khusus) pada permukaan. Penyapuan uap adalah salah satu teknologi baru penguatan permukaan cetakan, yang memerankan peran penting dalam meningkatkan daya tahan aus dan daya tahan korosi bagian mekanik.
Penyapuan uap biasanya melapisi permukaan workpiece dengan lapisan elemen grup transisi (titanium, vanadium, kromium, zirkonium, molibdenum, tantalum, niobium, dan hafnium) dan karbon, nitrogen, oksigen, dan bor komposit dengan ketebalan sekitar 0,5 hingga 10 μm
(2) Termal Spraying
Teknologi termal spraying adalah metode menggunakan sumber panas untuk memanaskan bahan yang dioleskan ke dalam keadaan cair atau setengah cair, dan menyemprot serta menyetorkannya pada permukaan substrat yang telah diproses sebelumnya dengan kecepatan tertentu untuk membentuk lapisan.
Teknologi termal spraying menciptakan permukaan kerja khusus pada permukaan bahan umum. Menurut bahan lapisan yang berbeda, satu atau beberapa properti daya tahan aus, daya tahan oksidasi, daya tahan korosi, dan daya tahan panas dapat diperoleh.
Perlakuan permukaan termal spraying magnesium alloy adalah saat logam, keramik, atau lapisan polimer menyemprotkan titik-titik lapisan kecil pada permukaan substrat dalam keadaan cair atau setengah cair untuk membentuk lapisan setor semprotan.
3. Laser Surface Alloying
Laser alloying merujuk pada proses melelehkan, mengeratkan, dan membentuk aloi baru pada permukaan bahan untuk mengubah properti fisik dan kimia mereka melalui efek termal dari interaksi antara laser dan zat padat. Teknologi modifikasi permukaan laser untuk perlakuan korosi magnesium alloy telah banyak digunakan.
4. Ion Implantation
Implan ion adalah penanaman ion energi tinggi yang dipercepat ke dalam bahan dalam vakum di bawah pengaruh medan elektrostatis. Ion yang ditanam berada pada posisi substitusi atau interstisial dalam larutan padat, membentuk lapisan permukaan struktur seimbang.
5. Thermal Diffusion
Metode mendapatkan lapisan pada permukaan magnesium alloy dengan menghubungkan magnesium alloy dengan serbuk lapisan untuk perlakuan panas adalah teknologi difusi termal.
Kesimpulan
JTR dapat memberikan berbagai teknologi finishing permukaan untuk memenuhi kebutuhan Anda. Kami memberikan solusi manufaktur berkualitas tinggi yang dapat merealisasikan desain Anda dalam beberapa jam, dan dilengkapi dengan berbagai peralatan pemesinan CNC presisi untuk memastikan kami dapat memenuhi kebutuhan berbeda pelanggan dalam tahap pengembangan sampel, produksi coba, dan produksi massal.
