Pasivado superficial sin cromo de aleaciones de aluminio

Aplicaciones del aluminio

 El aluminio es el material metálico más productivo y utilizado entre los metales no férreos. Sólo es superado por el hierro y el acero en la producción de materiales metálicos estructurales.

Motor totalmente de aluminio   

La ventaja de los bloques de aluminio fundido a presión es su ligereza, que permite ahorrar combustible gracias a la reducción de peso. En un motor de la misma cilindrada, el uso de un bloque de aluminio puede reducir el peso en unos 20 kg. Por cada 10% de reducción del peso propio del vehículo, el consumo de combustible puede reducirse entre un 6% y un 8%.

Desventajas del tratamiento superficial con cromato

El método de tratamiento con cromato contiene una gran cantidad de iones de cromo hexavalente en la solución del tanque de residuos, de acuerdo con la norma GB 8978-1996 "Norma integral de emisiones para aguas residuales", la concentración de cromo hexavalente en la solución del tanque de residuos no es superior a 0,5mg/L. Sin embargo, los iones de cromo hexavalente son cancerígenos para el cuerpo humano. La exposición prolongada a compuestos de cromo hexavalente puede provocar cáncer de pulmón, cáncer del tracto respiratorio superior y cáncer gastrointestinal, así como dermatitis, reacciones alérgicas y eccematosas de la piel, y enfermedades respiratorias, oculares, lesiones de la mucosa oral, gastroenteritis, disfunción renal y otras intoxicaciones agudas.

  Con el fin de satisfacer las necesidades de una sociedad respetuosa con el medio ambiente, el tratamiento de superficies avanza hacia la sustitución del cromado. Por tanto, nuestro objetivo es reducir la contaminación ambiental.

Pasivación superficial sin cromo

en la actualidad aluminio Oxidación química sin cromo del sistema de circonio, sistema de titanio, sistema de manganato, sistema de molibdato, sistema de tierras raras, sistema de sal de litio, sistema de silicato, sistema de tanato, etc. En la actualidad, la película de óxido anódico de aleación de aluminio nacional sin método de sellado de cromo utilizando el tratamiento de superficie de tierras raras. Utilizando sal de cerio u otras sales de tierras raras para el tratamiento del efecto del método con sales metálicas a temperatura ambiente, el efecto de la película de oxidación anódica de cromato es similar.

Factores que afectan a la pasivación superficial

-Concentración de sal de cerio
-Concentración de oxidante formador de película (permanganato potásico)
-Concentración del acelerador de formación de película (sal de amonio)
-Temperatura
-Time

Procedimientos experimentales:

1. Tratamiento desengrasante
  Limpie con un algodón desengrasante humedecido con disolvente para eliminar el aceite y, a continuación, pase varias veces un paño de algodón limpio. Los disolventes más utilizados son: tricloroetileno, acetato de etilo, acetona, butanona y gasolina.
2. Pulido 
El pulido manual, es decir, el pulido con papel de lija, se utiliza en función de las necesidades reales; o se utiliza una solución de pulido químico para pulir.
3. Oxidación del aluminio
Se utilizó el método de la variable única para hallar los parámetros y condiciones experimentales óptimos.
4. Pruebas de resultados y comentarios
La resistencia a la corrosión se comprobó mediante el método de corrosión ácida por puntos, y la resistencia del observador se comprobó mediante el durómetro. Y la microestructura del observador con un microscopio electrónico. Para las deficiencias y luego mejorar.

Resultados esperados

  1.Las aleaciones de aluminio tratadas pueden alcanzar o superar la resistencia a la corrosión y la resistencia mecánica de las tratadas con cromatos convencionales.

    2.La sustitución gradual del tratamiento con cromato es factible y fiable, preferiblemente para aplicaciones industriales. Reducirá en gran medida los daños causados por los iones de cromo hexavalente al medio ambiente y a la vida y la salud humanas, y hará que la producción industrial se desarrolle en una dirección respetuosa con el medio ambiente.

    3.Una serie completa de informes de cierre del SIT.

Preguntas frecuentes sobre las aplicaciones del aluminio y los tratamientos de pasivado sin cromo

1. ¿Cuáles son las ventajas del aluminio en los motores de automoción?

Los motores de aluminio reducen significativamente el consumo de combustible gracias a su aligeramiento (reducción de peso de aproximadamente 20 kg), con una reducción del peso del coche de 10% que ahorra 6%-8% de combustible.

2. ¿Cuáles son los principales peligros de los acabados con cromato?

El tratamiento con cromatos produce cromo hexavalente cancerígeno, que provoca cáncer de pulmón, enfermedades cutáneas y otros problemas de salud, y contamina el medio ambiente, lo que exige un estricto control de las emisiones.

3. ¿Cuáles son las principales alternativas a la pasivación sin cromo?

Los métodos más utilizados son el circonio, el titanio, las tierras raras (por ejemplo, las sales de cerio) y los sistemas de silicatos, que son similares a los cromatos pero más respetuosos con el medio ambiente.

4. ¿Cuáles son los factores clave que afectan a la eficacia de la pasivación sin cromo?

La concentración de sal de cerio, el agente oxidante (permanganato potásico), el acelerador (sal de amonio), la temperatura y el tiempo de tratamiento son los principales factores que influyen.

5. ¿Cómo comprobar las propiedades de las aleaciones de aluminio tratadas?

El proceso se optimiza probando la resistencia a la corrosión mediante corrosión ácida, midiendo la resistencia con un durómetro y observando la microestructura con un microscopio electrónico.

6. ¿Pueden los tratamientos sin cromo cumplir las normas para aplicaciones industriales?

El objetivo experimental es superar el tratamiento con cromato en términos de resistencia a la corrosión y resistencia mecánica, y promover la sustitución industrial de procesos respetuosos con el medio ambiente.

7. ¿Qué pasos hay que seguir en el experimento de tratamiento superficial del aluminio?

El proceso se divide en cuatro etapas: desengrasado (limpieza con disolvente), pulido (manual/químico), oxidación (optimización de parámetros) y pruebas de rendimiento.

8. ¿Por qué promover la tecnología de tratamiento de superficies sin cromo?

Reducir la contaminación por cromo hexavalente disminuye los riesgos para el medio ambiente y la salud y se ajusta a la tendencia de fabricación ecológica y a la normativa medioambiental internacional.

9. ¿Cuáles son las ventajas del tratamiento con sales de cerio de tierras raras?

El efecto de pasivación de la sal de cerio se aproxima al del cromato, el coste es controlable y la toxicidad baja, es la dirección de investigación principal del sellado doméstico sin cromo.

10. ¿Qué importancia tiene este estudio para la protección del medio ambiente industrial?

La aplicación con éxito de la tecnología sin cromo ayudará a la industria del aluminio a reducir las emisiones, impulsar el desarrollo sostenible y reducir el riesgo de cumplimiento de las normas por parte de las empresas.