Geanodiseerd staal versus roestvrij staal: de belangrijkste verschillen uitgelegd

Staal is het materiaal waar moderne productie zwaar op vertrouwt om talloze artikelen in verschillende industrieën te maken. Net als de enorme bruikbaarheid ervan, zijn er verschillende soorten staal op de markt verkrijgbaar met verschillende legeringssamenstellingen en eigenschappen. Roestvrij staal is een van de gunstige legeringen vanwege corrosiebestendigheid, thermische prestaties, sterkte en esthetische aantrekkingskracht, maar het is duurder dan andere. 

Vaak gebruiken fabrikanten oppervlaktebehandelde gewone staalsoorten om deze kwaliteiten tegen een concurrerende prijs te bereiken. Het is echter essentieel om geanodiseerd staal versus roestvrij staal te begrijpen, zodat u niet het verkeerde materiaal voor uw project kiest.

Dit artikel geeft een vergelijkend overzicht van roestvrij staal en geanodiseerd staal. 

Wat is geanodiseerd staal?

Geanodiseerd staal 

Geanodiseerd metaal of anodiseerproces Het anodiseren van staal wordt doorgaans geassocieerd met aluminium en aluminiumlegeringen. Op aluminiumlegeringen wordt door middel van een elektrochemisch proces een dunne, natuurlijke oxidelaag aangebracht, die zorgt voor een betere slijtvastheid en uitstekende corrosiebescherming. Bij het anodiseren van staal wordt echter niet alleen een elektrochemisch proces gebruikt; in plaats daarvan worden zure baden met secundaire metalen (zoals zink of aluminium) gebruikt om een ​​oxidelaag te creëren. anodiseren met harde coating laag. Soms worden de platingmetalen gebruikt als anode om een ​​platingoppervlak te creëren. 

"De anodisatie van staal is niet te vergelijken met die van aluminium; ofwel hete zuurbaden of elektrochemische afzetting van secundair metaal creëert de harde beschermlaag op het staaloppervlak: Net als Blak kan een oxidecoating hetzelfde beschermingsniveau bieden als geanodiseerd aluminium." 

Geanodiseerde stalen onderdelen 

Het op maat anodiseren van staal met zink of aluminium is doorgaans geschikt voor koolstofarme en koolstofmediumlegeringen zoals SAE 1018, SAE 1020, SAE 1045, AISI 4130 en AISI 4140. Het is beter om eerst met CNC-bewerkingen te verwerken en de einddelen later te anodiseren als het op bewerken aankomt.

Anodisatieproces van staal

Het gebruik van agressieve reagentia zoals het anodiseren van staal en natriumhydroxide (NaOH) is essentieel. Anodiseren heeft als doel een anodische film op het oppervlak van het metaal te hebben om de corrosiecapaciteit te verbeteren. Wat betreft de meest gebruikte staalcoatings, kunnen we natriumhydroxide- of kaliumhydroxide (KOH)-coatings noemen.

De kritische parameters moeten tijdens het anodisatieproces worden beheerd om het beste resultaat te verkrijgen. Sommige procesparameters zijn gevoelig en moeten effectief worden gecontroleerd om het anodisatieproces en de gevormde coatings te verbeteren, zoals hieronder wordt besproken;

●Concentratie en samenstelling van de zure oplossing
●Concentratie en samenstelling van de zure oplossing
●Implementatietijd tot verwerking
●Toegepaste spanning
●Temperatuur van de oplossing
●Voorbehandeling van het staal

Stappen om staal te anodiseren

●Voorbereiding: Was het staal eerst met gedemineraliseerd water om eventuele verontreinigingen op het oppervlak te verwijderen.
●Onderdompeling: Dompel het staal onder in een NaOH- of KOH-oplossing met een concentratie van 50%.
●Installatie: Soldeer het stalen onderdeel aan de positieve pool (anode) van een voeding. De tegenelektrode, die van staal, platina of nikkel kan zijn, is een ander cruciaal onderdeel van de cel.
●Oplossingsonderhoud: Houd de temperatuur van de oplossing constant en roer de elektrolyt regelmatig met een magneetroerder.
●Elektrolytisch proces: Neem een ​​draad met een metalen kern, dompel deze onder in de elektrolytoplossing en verbind vervolgens de twee uiteinden van de draad met een batterij. Hierdoor ontstaat een passieve film op het buitenste deel van het staal, wat de bescherming ervan verbetert.

De dikte van de anodische coating hangt af van de concentratie van de zure oplossing waarin het staal wordt ondergedompeld en de tijd die nodig is om dit te doen. In de regel geldt: hoe langer de onderdompelingstijd, hoe dikker en resistenter de film wordt verkregen.

Wanneer staal wordt geanodiseerd, vormt zich een magnetiet (Fe3O4) coating op het oppervlak van het staal. Hoewel deze coating chemisch gezien lijkt op roest, biedt het een behoorlijke bescherming aan het basismetaal. Het nieuw geanodiseerde oppervlak heeft verschillende kleuren, afhankelijk van de hoek waaronder het wordt bekeken; dit is een van de kenmerken van dit proces. Dit visuele effect is de reden waarom geanodiseerd staal wordt aangebracht op producten zoals gebruiksvoorwerpen, waarvan het uiterlijk een kritisch aspect van het product is. Hogere spanningen en temperaturen kunnen de vormingssnelheid van de anodische laag verbeteren, maar deze factoren moeten in de gaten worden gehouden om het proces kosteneffectief te maken.

Wat is roestvrij staal? 

Roestvrijstalen platen

Roestvrij staal is een legering van ijzer en chroom met andere extra legeringselementen in kleine hoeveelheden, molybdeen, nikkel, koolstof en stikstof. Vaak staat het bekend als een chroomlegering vanwege het hoge percentage chroom in de samenstelling.

De typische samenstelling van roestvrij staal is als volgt; 

Elk van deze individuele legeringselementen draagt ​​bij aan de uiteindelijke eigenschappen van roestvrij staal. Chroomgehalte verbetert corrosiebestendigheid, hardheid en thermische sterkte. Nikkel maakt het ductiel en koolstof verhoogt de taaiheid. Bijgevolg fungeert mangaan als een deoxidator en verbetert het de treksterkte.

Roestvrij stalen onderdeel

In een vergelijking van geanodiseerd staal versus roestvrij staal, is roestvrij staal bestand tegen corrosie en is er zelfs geen probleem van het afslijten van de coating. Het volgende gedeelte omvat een directe vergelijking tussen deze twee soorten technisch staal.

Geanodiseerd staal versus roestvrij staal: fysieke en mechanische eigenschappen 

Welk materiaal u kiest voor een productieonderdeel of product hangt sterk af van de vraag of het specifieke materiaal voldoende mechanische en fysieke eigenschappen heeft die nodig zijn voor de beoogde toepassingen. Laten we dus eens kijken naar de verschillen in fysieke en mechanische eigenschappen van geanodiseerd en roestvrij staal, één voor één;

Gewicht en kracht

Roestvrij staal is lichter dan geanodiseerd zacht staal of staal met een laag koolstofgehalte, en biedt een betere mechanische sterkte en sterkte-gewichtsverhouding.

Corrosiebestendigheid

Als we de corrosiebestendigheid van geanodiseerd staal en roestvrij staal vergelijken, bieden zowel geanodiseerde gewone staallegering als roestvrij staal legering weerstand tegen corrosie, zelfs in zware omgevingsomstandigheden. Roestvrij staal kan echter de weerstandscapaciteit in de loop van de tijd behouden, terwijl de geanodiseerde harde coating over langere tijd kan worden gedragen.

Corrosie van roestvrij staal 

De stalen onderdelen die zijn behandeld met een aangepaste anodisatie-afwerking zijn gevoelig voor galvanische corrosie bij contact met bepaalde metalen, terwijl roestvast staal een passieve oxidelaag van chroom op het oppervlak vormt die zichzelf herstelt in geval van degradatie. 

Oppervlakte hardheid 

Hoewel het anodiseren van staal een hogere oppervlaktehardheid biedt, hangt het ervan af welk type gelegeerd staal u hebt geanodiseerd of deze hoger is dan roestvrij staal. Daarnaast heeft de dikte van de anodisatie ook invloed op de oppervlaktehardheid.

Esthetische kwaliteit 

Geanodiseerde staalkleuren 

Een van de belangrijkste voordelen van anodiseren is dat het verven met gewenste kleuren mogelijk maakt vanwege de poreuze aard, de poriën absorberen de kleurstof en het daaropvolgende afdichtingsproces maakt de kleur stabiel en langdurig. U kunt ook secundaire verf aanbrengen op stalen onderdelen als ze geanodiseerd zijn met coating of andere metalen.

Warmtegeleiding 

Roestvrij staal heeft een hogere thermische geleidbaarheid, ongeveer 15 W/K/m. Het kan dus worden gebruikt in warmteoverdrachtsgerelateerde toepassingen zoals kookgerei-radiatoren, warmtewisselaars, etc. 

Geanodiseerd staal versus roestvrij staal: toepassingen en toepassingsgebied

In plaats van onderdelen en producten te maken van geanodiseerde stalen platen, produceren fabrikanten onderdelen en anodiseren ze met geschikte materialen. In prestatiegevoelige toepassingen is roestvrij staal wellicht de gunstigste keuze. 

Op maat gemaakt geanodiseerd stalen onderdeel

Geanodiseerde stalen onderdelen worden gebruikt in maritieme, medische apparatuur en industriële componenten. De verhoogde corrosie- en slijtagebescherming en bestendigheid tegen zout water of milde chemicaliën maken het perfect voor deze toepassingen. 

• Scheepsrompen en dokcomponenten
• Chirurgische instrumenten handgrepen
• Kookgerei 
• Montagebeugels voor zonnepanelen
• Transportrollen
• Hardware voor industriële machines 

Aan de andere kant heeft roestvrij staal meer diverse toepassingen, verschillende kwaliteiten worden verwerkt met CNC-bewerking, metaalvorming, gieten en andere technieken. Bovendien, bewerking van roestvrij staal is een van de meest voorkomende methoden om ontworpen roestvrijstalen componenten te produceren.

Roestvrijstalen toepassingen 

Roestvrij staal is populair voor de productie van architectonische artikelen, auto-onderdelen, voedselverwerkende systemen, chemische verwerkingscomponenten en nog veel meer. 

• Keuken en kookgerei
• Uitlaatspruitstukken voor voertuigen
• Chirurgische scalpels
• Opslagtanks en leidingen voor de chemische industrie
• Badkamer armaturen
• Bevestigingsschroeven en bouten
• Leuningen op trappen
• Warmtewisselaars

Geanodiseerd staal versus roestvrij staal: veelvoorkomende legeringsgraden 

Ten eerste zijn er geen specifieke kwaliteiten of legeringsseries van geanodiseerd staal. Verschillende legeringen met zink of andere metalen worden geanodiseerd (laag koolstofgehalte, hoog koolstofgehalte, gereedschapsstaalkwaliteit). In principe zijn geanodiseerde staalsoorten dezelfde gewone staalsoorten waarbij oppervlakken worden behandeld met anodisatie. De kwaliteit is dus afhankelijk van het type onderliggende stalen onderdeel.

Staalsoorten zoals 1018,1045, 4140, 2, D430, 36 en AXNUMX kunnen worden geanodiseerd met een geschikt metaal om de gewenste oppervlakte-eigenschappen te verkrijgen, zowel functioneel als esthetisch.

Aan de andere kant is de gemeenschappelijke bewerkingskwaliteiten van roestvrij staal zijn 303, 304, 316, 410, 416, 420, 430, 440C, 17-4PH, 15-5PH, enz.

Is het anodiseren van staal vergelijkbaar met poedercoaten?

Nee! Het zijn compleet verschillende oppervlakteafwerkingstechnieken voor staal. Poeder coating gebruikt een droge poedercoating op stalen oppervlakken. Gereinigde onderdelen worden ondergedompeld in een elektrostatisch geladen poederbed, wat zorgt voor de binding van poeder met stalen oppervlaktemoleculen. Hierna stabiliseert thermische uitharding de gebonden poedermoleculen op het oppervlak, waardoor een beschermende coating van poedermateriaal ontstaat.

Poedergecoate stalen onderdelen 

Veelvoorkomende poedermaterialen voor staalcoating zijn onder meer epoxy, polyester, acryl, nylon, zink, siliconen, fluorpolymeer en thermoplastische harsen.

Bijgevolg is de poedercoatlaag bestand tegen corrosie, slijtage en impact. Daarnaast kan poeder met aangepaste kleuren worden aangebracht om de gewenste esthetiek te bereiken. 

De onderstaande tabel geeft een overzicht van: Anodiseren versus poedercoaten verschillen in het kort;

Anodiseer uw onderdelen bij ProleanTech voor een hoogwaardige afwerking 

Wilt u uw metalen onderdelen zoals aluminium en staal anodiseren? Bij ProleanTech bieden wij u: anodiseerservice kan voldoen aan de afwerkingsbehoeften voor prestaties en uiterlijk. We kunnen onderdelen coaten met dunne en harde anodisatie, waarbij we een ruwheidsniveau handhaven dat zo laag is als 3.2μm. Verder kunt u kiezen uit geanodiseerde kleuropties zoals helder, zwart, grijs, rood, blauw en goud.

Onze uitgebreide productiefaciliteiten kunnen ook alle soorten staallegeringen bewerken, inclusief roestvrij staal. Dit betekent dat u ons het ontwerp stuurt en wij alles van bewerking tot oppervlakteafwerking verzorgen. 

Onze ervaring van meer dan tien jaar in productie en oppervlaktebehandeling kan van pas komen bij het omzetten van uw ontwerp in functionele prototypes of eindproducten. 

Conclusie

Staalanodiseren is niet hetzelfde als aluminiumanodiseren; secundaire metaalbaden worden gebruikt bij staalanodiseren omdat de natuurlijke ijzeroxidelaag niet bestand is tegen roest en slijtage. Hoewel het de oppervlaktehardheid en corrosiebestendigheid verbetert, is de duurzaamheid niet te vergelijken met die van roestvrij staal. De toepassingen die cruciaal zijn voor hoge precisie en duurzaamheid vereisen nog steeds roestvrij staalsoorten, terwijl die toepassingen waarbij het aanpakken van corrosie en oppervlaktedegradatie de belangrijkste problemen zijn, gewone stalen onderdelen kunnen vervangen door geanodiseerde.

Veelgestelde vragen

Kan ik staallegeringen anodiseren?

Traditioneel anodiseren, zoals aluminium (het ontwikkelen van de oxidelaag op het oppervlak), is niet haalbaar met staallegeringen. U kunt echter anodiseren met alternatieve technieken zoals een zuurbad of het coaten van een superieure metaaloxidelaag. 

Wat is beter: geanodiseerd staal versus roestvrij staal? 

Geanodiseerd staal en roestvrij staal dienen verschillende doeleinden en bieden verschillende voordelen, dus welke het beste is voor uw onderdelen hangt af van specifieke vereisten. Roestvrij staal is geschikt voor toepassingen die uitstekende corrosie-, kras- en vlekbestendigheid gedurende een lange tijd vereisen, terwijl geanodiseerd corrosiebestendigheid biedt, maar niet de sterkte, het lichte gewicht en de duurzaamheid van roestvrij staal.

Zijn geanodiseerde stalen onderdelen net zo duurzaam als roestvrijstalen onderdelen?

Nee! De beschermende coating van hard-anodiseren heeft de neiging om na verloop van tijd te slijten, wat leidt tot oppervlaktedegradatie.