אלגון
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
אלגון, או אנודייז, הינה טכניקה המשמשת לשינוי פני השטח של מתכת. בעזרת שיטה זו ניתן להקנות למתכת עמידות גבוהה יותר לשיתוך, לשנות את טופוגרפיית פני השטח ולשנות את המבנה הגבישי של החומר קרוב לפני השטח. התהליך קיבל את שמו "אנודייז" מהעובדה שהחלק שעובר את הטיפול מתפקד כאנודה של מעגל חשמלי בתהליך האלקטרוליטי.
אלגון נפוץ בשימוש כדי להגן על אלומיניום וטיטניום משיתוך ומפגיעה וגם כדי לאפשר צביעה במגוון רחב של צבעים.
תוכן עניינים |
[עריכה] אלגון טיטניום
אלגון טיטניום משמש בשתלים דנטליים מתקדמים. האלגון יוצר שכבה עבה יותר של טיטניום דו-חמצני (עובי השכבה בין מיקרון אחד ל-2.5 מיקרונים בהשוואה לפחות ממיקרון אחד עבור טיטניום שלא עבר אלגון) ומשנה את טופוגרפיית פני השטח. מעריכים ששני הפרמטרים הללו משפרים את תכונות היציבות והעמידות של שתלים דנטליים, אבל טכנולוגיה זו עדיין חדשה וחסרת מידע ניסויי רפואי כדי לאמת הערכות אלו.
בנוסף נטען כי אלגון מעניק עמידות בפני שחיקה עבור חלקים מושחלים.
אלגון טיטניום יוצר מגוון רחב של צבעים ללא צביעה. הצבע שיופיע תלוי בעובי התחמוצת (שנקבע ע"פ המתח החשמלי שבו בוצע האלגון); תופעה זו מתרחשת עקב שינוי החזר האור מפני שטח התחמוצת והאור שחודר דרך התחמוצת ומוחזר מפני שטח המתכת. ניתן גם ליצור ציפוי טיטניום ניטריד שהוא בעל צבע חום או מוזהב ובעל אותם תכונות מכניות המתקבלות באלגון.
[עריכה] אלגון ניאוביום
אלגון הניאוביום דומה לאלגון הטיטניום כאשר במקרה של הניאוביום ישנו מגוון גדול של צבעים הניתנים להשגה על ידי האלגון. כמו בטיטניום הצבע נקבע על פי עובי שכבת התחמוצת שנקבעת על פי המתח שבו התרחש התהליך. שימושים עיקריים בתעשיית התכשיטים והמדליות.
[עריכה] אלגון אלומיניום
תהליך האלגון נפוץ בעיקר בתעשיית האלומיניום כאשר ניתן למצוא אותו במגוון מוצרים נרחב בזכות התכונות האסטטיות שלו והעמידות בפני קורוזיה. ברוב חלקי האלומיניום המשמשים לתעשיית התעופה יש רכיבים שעברו אלגון לפני הרכבתם וצביעתם. אלומניום שעבר אלגון הינו בחירה פופולרית גם ביצור פנסים.
ציפוי האלומינה (תחמוצת אלומיניום) גדל בתהליך גם כלפי פנים וגם כלפי חוץ פני השטח של האלומניום. מסיבה זו הוא אינו נוטה להתפורר או להתקלף כמו ציפוי אורגני כמו צבע. לאלומינה יש יכולת בידוד תרמי וחשמלית גבוהה ביותר. לעתים כאשר רוצים לצפות רק חלק מרכיב האלומניום באלומינה כגון במקרה שבו חלקו צריך להישאר מוליך חשמל מכסים את החלק שמעוניינים שלא יצופה בלכה ובסוף תהליך האלגון מסירים אותה.
[עריכה] כימיה
כאשר אלומיניום נחשף לאטמוספירה, נוצרת עליו שכבת תחמוצת, שמספקת לו הגנה בפני קורוזיה. שכבה זו בעלת חיבור חזק (אדהזיה טובה) למתכת האלומיניום כיוון שהיא יוצרת קשר עם הקשר המתכתי ונצמדת אל מתכת הבסיס (בשונה מברזל לדוגמה שם התחמוצת המוכרת כחלודה מתפוררת ממתכת הבסיס וכך חושפת חלקיפ נוספים של המתכת לקורוזיה). אלומיניום בצורה טהורה אם כן מוגן באופן טבעי בפני קורוזיה, אבל הסגסוגות שלו בעיקר הסגסוגות מסדרת 6000 המכילות מגנזיום, הרבה יותר רגישות לקורוזיה מהאטמוספירה ולכן משתמשים בתהליך האלגון כדי לקבל את התכונות המשופרות.
לפני הטיפול באלגון, האלומיניום היצוק צריך לעבור ניקוי בחום או בתמיסה, ולעתים גם צורבים אותו בסודים הידרוקסיד (בדרך כלל עם תוספת סודיום גלוקונאט), אמוניום ביפלואוריד או שילוב חומצות אחרות.
באלגון אלומיניום, שכבת התחמוצת של האלומינה מתעבה על ידי העברת זרם ישר דרך תמיסת חומצה גופריתית, כאשר עצם האלומיניום משמש כאנודה. התהליך משחרר מימן בקתודה וחמצן על פני האנודה (עצם האלומניום) וכך נוצרת על האלומיניום שכבת תחמוצת אלומיניום הנקראת אלומינה.
אלגון במתח של 12 וולט זרם ישר, חתיכת אלומיניום בעלת שטח של 100 סנטימטר רבוע ידרוש זרם של 1 אמפר. בשימושים מסחריים המתח נע בין 15 ל21 וולט.
תנאים כמו: ריכוז החומצה, טמפרטורת התמיסה והזרם חייבים להיות תחת בקרה כדי ליצור אחידות בתהליך החמצון. שכבת תחמוצת זו מגבירה את הקשיות ואת העמידות בפני קורוזיה של פני שטח האלומיניום. התחמוצת יוצרת מבנה גבישי מיקרוסקופי בצורת צינורות משושים חלולים כאשר גם החלל הוא בצורת משושה.
[עריכה] צביעה
כאשר מראה חיצוני חשוב, פני שטח התחמוצת ניתנים לצביעה לפני שלב אטימה, כאשר הצבע נכנס אל תוך המיקרו-חורים בפני שטח התחמוצת. מספר הצבעים האפשריים הוא כמעט אינסופי; על כל פנים הצבעים שבשימוש נוטים להשתנות בהתאם למתכת הבסיס. למרות שיש המעדיפים צבעים בהירים, בפועל הגעה לצבע בהיר עלולה להיות קשה בחלק מהסגסוגות כגון סגסוגות צורן בעלות אחוז גבוה של נחושת.
[עריכה] שיקולים מכניים
אלגון גורם להתרחבות פני השטח, כיוון שהתחמוצת בעלת נפח גדול יותר מאשר מתכת הבסיס. גורם זה יכול להיות בעייתי במקרים בהם נדרשת התאמה מכאנית בין חלקים שונים כגון בחורים המיועדים להברגת ברגים, במקרה שכזה האלגון יגרום לברגים להתקע ויהיה צורך לקדוח מחדש את החורים. אם מתכננים מראש ניתן להכין מלכתחילה את החורים במידה גדולה יותר כך שהאלגון יגרום להם לקטון למידה המתאימה.
[עריכה] חמצון אלקטרוליטי בפלזמה
חמצון אלקטרוליטי בפלזמה הינו תהליך דומה לאלגון, אלא שמסופק מתח גבוה יותר. המתח הגבוה גורם ליצירת ניצוצות והתוצאה היא שמבנה ציפוי התחמוצת הוא הרבה יותר גבישי.
