در نوشته پیش رو برآنیم تا برچسب عایق حرارتی شیشه ساختمان را به عنوان یک لایه کم گسیل معرفی نموده، اجزا و ویژگی های این نوع از انواع برچسب شیشه را بررسی کنیم و همچنین در ادامه مطلب توضیحاتی در خصوص نحوه استفاده از این پوشش شیشه های ساختمان بیان می شود.

به طور کلی برچسب شیشه یا ویندو فیلم لایه پوششی نازكیست که از چند لايه نازکتر با خواص مختلف  تشکیل شده است. هر یک از این لایه های نازک موجب بروز عملکردی ویژه در ویندوفیلم می گردند. در مجموع برچسب های شیشه (ویندو فیلم ها) شامل انواع مختلف از جمله برچسب عایق حرارتی شیشه ساختمان ، ویندوفیلم شیشه های اتومبیل و ویندوفیلم امنیتی و ویندوفیلم دکوراتیو هستند که هر یک دارای فرمول و ترکیب خاص خود بوده و از لایه های مختلف طراحی و تشکیل شده اند. هدف کلی استفاده از برچسب های شیشه رفع حدودی عیوبی مانند ضعف جدارهای نورگذر در برابر انتقال حرارت تشعشعی و رسانش همچنین بالا بردن امنیت شیشه در برابر ضربه و پخش شدن تکه های خطرناک شیشه در فضای اطراف می باشد.

برچسب عایق حرارتی شیشه ساختمان (ویندو فیلم حرارتی) چیست؟

برچسب عایق حرارتی شیشه ساختمان نوعی پوشش کم گسیل است که بر روی شیشه های ساختمان (جدارهای نورگذر) نصب می گردد به طوری که شیشه برخی از خواص شیشه های low-e را به خود می گیرد. در مطلبی با عنوان شیشه کم گسیل (Low-E) در ساختمان در مورد این نوع شیشه ها صحبت شده است. ویندوفیلم های ساختمانی بنا به نوع و عملکرد، از سمت داخل پنجره ها و يا سمت خارج نصب می شوند و برای نصب  نیازی به تعويض شيشه يا خروج آن از قاب نمی باشد. یکی از مزاياي عمده برچسب عایق حرارتي شيشه ساختمان، كنترلي است كه برروی اشعه ساطع شده از خورشيد اعمال مي­كند. درحقیقیت فن آوری این نوع از ویندوفیلم های ساختمانی برپایه عملکرد انتخابی در گستره طیف اشعه ساطع شده از خورشید استوار است که طول موجهای حرارتی و مضر را مهار می کند و نور مرئی را بصورت کنترل شده عبور می دهد بنابراین برچسب های عایق حرارتی شیشه در صورت نصب بر روي پنجره ها علاوه براینکه بخشی از حرارت آفتاب را دفع می نمايند، با حذف مقدار قابل توجهی از اشعه ماورا بنفش از آسيب رسيدن به پوست و چشم و رنگ پريدگي تجهيزات و وسايل داخل فضا جلوگيري مي­كنند.

هریک از لایه های مختلف تشکیل دهنده برچسب عایق حرارتی شیشه بواسطه خواص خود ویژگی های زیر را به شیشه میدهند:

• دفع حرارت نور خورشید و کاهش ميزان گرماي تابشي ورودی
• جلوگیری از ورود نورهاي شديد و خيره کننده خورشيد به داخل ساختمان
• جلوگیری از ورود طیف اشعه UV به فضای داخل
• افزایش دفع ضربه و افزايش استحکام شيشه ها در برابر بارهاي وارده ناشي از ضربه، زلزله
• جلگیری از ریزش و پخش تکه های شیشه
• ضد خش و قابل شتشو بودن

اجزای برچسب عایق حرارتی شیشه ساختمان (ویندو فیلم حرارتی)

همانطور که پیش از این آمد برچسب عایق حرارتی شیشه ساختمان از چند لایه نازک در قالب یک محصول تشکیل شده است که هر یک از این لایه ها خاصیتی ویژه را به پوشش نهایی اضافه می نمایند.

اولین لایه این پوشش ها آستر است که هنگام نصب از ویندوفیلم ساختمانی جداشده و چسب زیرین آن آماده اتصال به شیشه می گردد. این لایه در عملکرد عایق نقشی نداشته و تنها به عنوان پوشش محافظ لایه چسب استفاده می گردد.

لایه چسب موجود در برچسب عایق حرارتی شیشه برای ایجاد اتصال میان ویندوفیلم و شیشه به کار می رود. پیوند بین چسب و شیشه از نوع مکانیکی و شیمیایی است به همین دلیل با نفوذ این لایه در ساختار شیشه، استحکام شیشه در برابر ضربات بالا رفته بطوریکه شیشه در مقابل شکستن از خود مقاومت بیشتری نشان می دهد.

بستر اصلي برچسب عایق حرارتی شیشه ساختمان پلي استر مي باشد که پس از لایه چسب قرار گرفته و حاوی ماده جذب کننده اشعه فرابنفش(UV –  Ultra  Violet) بوده که عموما تا حدود ۹۹% از ورود اشعه فرابنفش به داخل فضا جلوگيری مي كند. در برخی از ویندوفیلم های ساختمانی که در سمت داخل شیشه نصب می گردند به دلیل اینکه لایه چسب اولین لایه ایست که اشعه خورشید  با آن برخورد می نماید در آن از مواد جاذب اشعه فرابنفش استفاده شده است.

مهمترين و با ارزش ترین لايه این عایق های حرارتی شیشه ، لايه فلز پوش است كه به كمك روشهاي پشرفته (نانو تکنولوژی) ذرات فلزات سنگين برروی لايه پليمری می نشیند، در این لایه فلزات سنگین از جمله طلا، نقره، کروم، نیکل و غیره به دو روش Metallizing (تبخیر تحت خلاء) و Sputtering (حالت پلاسما تحت خلاء) بر روی بستر پلیمری پوشش داده می شوند. این فلزات دارای خاصیت دفع اشعه مادون قرمز( IR –  Infera  Red ) می باشند بنابراین خاصيت اصلی اين لايه باز تابش این طیف موجی بوده که بخش اعظمی از حرارت تابش خورشید از آن است این در حالی است که این لایه فلز پوش اجازه عبور طیف نور مرئي را می دهد. درواقع اين عايق ها را مي توان تلفيقی از دو نوع عايق نوين انعكاسی و پليمری شفاف دانست.

لایه های دیگر تشکیل دهنده برچسب عایق حرارتی شیشه لایه استحکام بخش است. این لایه شفاف از جنس پلیمر پلی استر تقویت شده می باشد که دارای ضخامت بیشتری نسبت به لایه های دیگر است. این لایه منشاء خواص ایمنی و امنیتی در ویندو فیلم های ساختمانی بوده که میتواند به هنگام شکست شیشه بر اثر ضربات، زلزله، انفجار و حوادث غیر مترقبه  تکه های شکسته شده شیشه را کنار هم نگه داشته و از فرو ریختن آن جلوگیری نماید. در برخی از ویندوفیلم های ساختمانی در این لایه از رنگدانه ها استفاده می شود که ایجاد برچسب هایی با رنگ های متفاوت را امکانپذیر می کند.

سطحی ترین لایه نیز لایه مقاوم در برابر خش بوده، این لایه از جنس اکریلیک می باشد و باعث می گردد محصول نهایی در مقابل خش و سایش مواد و لوازم پاک کننده مقاومت نماید.در انواع كم گسيل برچسب های عایق حرارتی با كم كردن ضريب انتقال حرارت رسانش شيشه باعث كاهش اتلاف حرارت در فصل زمستان نيز می گردد.

در تصویر زیر ساختار ویندو فیلم ساختمانی و عملکرد آن در جذب و بازتابش طیف ماورابنفش و مادون قرمز اشعه ساطع شده از خورشید نمایش داده شده است.

عملکرد برچسب عایق حرارتی شیشه در ساختمان (ویندوفیلم حرارتی)

بهبود وضعیت آسایش حرارتی و ایمنی ساکنان و مهمتر از آنها بهینه سازی مصرف انرژی و سوخت عمده  دلایل  الزام آور برای استفاده از برچسب عایق حرارتی شیشه در شیشه های ساختمان می باشند.

ویندو فیلم ساختمانی از ورود گرمای تابشی خورشید در تابستان جلوگیری می کند

یکی از کاربرد های اصلی جداره های نورگذر در ساختمان ها بهره گیری از نور طبیعی در داخل ساختمان می باشد اما این ویژگی مهم با خود مخاطراتی را نیز به همراه دارد از این جمله نفوذ بخش گرمازای اشعه خورشید به داخل ساختمان و بالا بردن بار برودتی مورد نیاز جهت تامین آسایش ساکنین در فصول گرم سال می باشد. بخش اعظمی از گرمای ورودی از طریق جداره های نورگذر، بوسیله تابش می باشد. بنابراین نفوذ تابش گرمازای خورشید به داخل ساختمان علاوه بر تحت تاثیر قرار دادن آسایش برودتی بهره برداران، باعث افزایش میزان مصرف انرژی در ساختمان جهت تامین سرمایش فضاها می گردد و هزینه های تامین سرمایش را به شدت بالا می برد همچنین در هنگام انتخاب تجهیزات سیستم برودت نیز باعث بالا رفتن ظرفیت تجهیزات انتخابی و افزایش قابل توجه هزینه اولیه خرید تجهیزات می گردد.

لایه فلزپوش استفاده شده در ساختار برچسب عایق حرارتی شیشه ساختمان باعث می شود تا بخش اعظم اشعه گرمازای خورشید( مادون سرخ ) بازتابش گردیده و تا حدود زیادی بر ضعف شیشه های ساختمان در نفوذ غلبه نموده و با افزایش میزان مقاومت شیشه ها در برابر نفوذ اشعه های گرمازای خورشید ( مادون سرخ ) از نفوذ گرمای مازاد به داخل ساختمان جلوگیری نموده و بار برودتی تحمیلی به ساختمان را در فصول گرم سال کاهش می دهد. بنابراین تا حد زیادی از انرژی مصرفی سیستم های سرمایشی ساختمان که آسایش حرارتی ساکنین را فراهم می آورد کاسته شده و ظرفیت تجهیزات تامین کننده بار برودتی ساختمان را کاهش می دهد. بنابراین یکی از راهکارهای موثر در بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان و کاهش هزینه های خرید تجهیزات تاسیسات سرمایش می تواند نصب ویندوفیلم ساختمانی بر روی جدارهای نورگذر باشد.

ویندوفیلم ساختمانی تلفات حرارتی ساختمان در زمستان را کاهش می دهد

جدارهای نورگذرساختمان (پنجره ها و نورگیر های) به علت زیبایی، سهولت در اجرا و قابلیت تامین نور طبیعی فضاهای داخلی یکی از مصالح مهم در ساختمانها به حساب می آیند و عموما مساحت نسبتا قابل توجهی از جداره های خارجی ساختمان(دیوارها، سقف ها، جدارهای نورگذر و کف های در تماس با هوا و …)را تشکیل می دهند، این رقم در آسمان خراشها و ساختمانهای با نمای شیشه ای بسیار بیشتر تخمین زده می شود. جداره های خارجی ساختمان سهم بالایی از تلفات حرارت ساختمان و در پی آن هدررفت انرژی کل ساختمان را به خود اختصاص می دهند که در این بین جدارهای نورگذر و پنجره ها با توجه اینکه در مقایسه با بقیه اجزای ساختمان از ضریب انتقال حرارت( U-Value ) بالایی برخوردار هستند(ضعف در جلوگیری از عبور حرارت) سهم نسبتا زیادی از تلفات انرژی کل ساختمان را شامل می شوند.
همانطور که گفته شد برچسب عایق حرارتی شیشه ساختمان دارای لایه فلزپوش است این لایه به واسطه تشعشع پائین فلز به کار رفته در آن تا حدودی از اتلاف حرارت در زمستان جلوگیری نموده و در پی آن از بار حرارتی تحمیلی به سیستم گرمایش ساختمان می کاهد.
اما در نوعی از ویندوفیلم های ساختمانی کم گسیل (Low-E) این خاصیت تقویت شده است و در لایه فلزپوش از فلزات بسیار کم گسیل مانند نقره و طلا و بعضی نمکهای فلزی استفاده شده است.کاهش تلفات حرارت در شیشه های دارای برچسب عایق حرارتی از طریق کاهش ضریب انتقال حرارت صورت می گیرد  جریان انتقال حرارت در شیشه ها بوسیله دو روش تابش حرارت و هدایت حرارت انجام می گیرد. با نصب این پوشش ها بر روی شیشه ها آن بخش از گرمای فضای داخل که توسط شیشه به محیط خارج تابش می گردد کاهش می یابد. همچنین این لایه باعث افزایش میزان مقاومت حرارتی شیشه شده و از تلفات حرارت از طریق هدایت حرارتی نیز می کاهد.

ویندو فیلم ساختمان از نفوذ اشعه های مضر به داخل ممانعت می کند

علاوه بر مشکلات قابل ملاحظه ای که جداره های نورگذر و شیشه ها در سطح خارجی ساختمان در بالا بردن میزان تلفات حرارتی و برودتی دارند، عبور طیف مضر اشعه ساطع شده از خورشید( ماورای بنفش) باعث به مخاطره افتادن سلامت ساکنین می گردد.طیف ماورای بنفش تابش خورشید، موجب سرطان پوست، رنگ پریدگی اشیا و همچنین بیماریهای چشمی نظیر آب مروارید،کاهش بینایی و… می شود. مضرات امواج uv به قدری حائز اهمیت است که پزشکان توصیه می کنند که حتی در روزهای ابری هم از عینک های ضدuv استفاده کنید.

برچسب عایق حرارتی شیشه ساختمان تا حدود ۹۹ درصد از نفوذ طیف مضر اشعه خورشید به داخل ساختمان جلوگیری نموده که هم بر سالم زیستن افراد در محیط داخل موثر است و هم از رنگ پریدگی اجسام داخل فضا تا حد زیادی پیشگیری می نماید.

ویندو فیلم ساختمانی و افزایش ایمنی و پدافند غیر عامل

لایه چسب موجود در برچسب عایق حرارتی شیشه ساختمان بوسیله پیوند شیمیایی و مکانیکی که با سطح شیشه برقرار می کند با نفوذ در ساختار شیشه، استحکام شیشه در برابر ضربات را افزایش داده بطوریکه شیشه در مقابل شکستن از خود مقاومت بیشتری نشان می دهد و در هنگام انفجار و یا سوانح طبیعی از پرتاب خرده شیشه به اطراف جلوگیری می نماید.

برچسب عایق حرارتی شیشه ساختمان (ویندو فیلم)مناسب را چگونه انتخاب کنیم

در تصویر زیر مشخصات سه مدل از برچسب عایق حرارتی شیشه ساختمان آمده است. پارامتر های مهم برای انتخاب فیلم شیشه مورد نظر VLT UV R ،TSER و SHC می باشند.

همانطور که گفته شد اصلی ترین کاربرد ویندوفیلم ها در کاهش گرمای عبوری از طریق تابش نور خورشید به داخل ساختمان در فصول گرم سال و همچنین کاهش عبور گرمای تابشی از اجسام داخل به خارج از فضا در فصول سرد سال می باشد. مشخصه هایIR Rejection و TSER میزان کارآیی این فیلم های شیشه در جلوگیری از انتقال حرارت تابشی را نشان می دهد.

هرچه میزان نور مرئی عبوری از شیشه ها بیشتر باشد امکان بهره گیری از نور طبیعی افزایش یافته که می تواند در کاهش مصرف انرژی جهت تامین روشنایی محیط موثر باشد.  پارامتر VLT نمایانگر میزان نور مرئی عبوری از برچسب عایق حرارتی شیشه می باشد که هر چه بالاتر باشد میزان نور مرئی عبوری از شیشه نیز بیشتر است.بنابراین با استفاده از اين ویندو فيلم ها مي توان با باز نمودن پرده ها، بدون اينکه گرماي بيرون به داخل نفوذ کند از نور روز براحتي استفاده نمود.

البته انواع برچسب عایق حرارتی شیشه از نظر نوع نصب به سه دسته عمده تقسیم می شوند که شامل انواع ویندوفیلم های نصب از داخل، ویندوفیلم های نصب از خارج و ویندوفیلم هایی که در داخل شیشه های دوجداره(چند جداره) نصب می شوند هستند. هر یک از این نوع از ویندوفیلم ها با توجه به شرایط محل جغرافیایی و کاربری ساختمانی که در آن به کار گرفته می شوند انتخاب می گردند.

برچسب عایق حرارتی شیشه ساختمان چگونه نصب می شود

نصب برچسب عایق شیشه ساختمان بر روی شیشه ها بسیار ساده بوده و نیاز به داشتن مهارت خاصی نمی باشد. همانطور که گفته شد برای نصب ویندوفیلم های ساختمانی نیازی به تعويض شيشه يا خروج آن از قاب نمی باشد. تمیز بودن سطوح شیشه هایی که پوشش ها بر روی آنها چسبانده می شود بسیار حایز اهمیت بوده و دقت در اندازه شیشه ها و برش برچسب در کاهش پرتی ویندوفیلم موثر است.

برای جلوگیری از این تغییر رنگ وتخریب پروفیل استفاده از رنگدانه‌های مناسب و مواد آنتی‌UV ها بسیار ضروری است. مهمترین پیگمنت برای این هدف، تیتانیوم دی ‌اکساید است که میزان مصرف و نوع مصرفی آن در تغییر یا پایداری رنگ پروفیل‌های UPVC  نقش اساسی دارد. اطلاعات و مطالعات نهادهای بین‌المللی نشان می‌دهد که ایران از نظر تابش مستقیم نور خورشید و اثرگذاری آن بر کیفیت محصولات شیمیایی جزء کشورهای خطرناک و دارای شرایط سخت محسوب می‌‌شود و احتمال تغییررنگ پروفیل‌های UPVC در ایران بیش از دیگر کشورها ارزیابی شده است.

برخلاف تصور عموم که میزان تغییر رنگ در پروفیل‌های یو پی وی سی را وابسته به دمای محیطی مناطق مختلف می‌دانند دمای هوا در حدود شرایط آب و هوایی قابل سکونت، تأثیری روی تغییررنگ پروفیل ندارد بلکه میزان و نحوه تابش نور خورشید تاثیرگذار می‌باشد. بر این اساس شهرهایی مانند شیراز جزء مناطق خطرناک از لحاظ تغییر رنگ پروفیل یو پی وی سی قرار می‌گیرند. حتی شهرهای مانند تبریز و ارومیه که در مناطق سردسیر می‌باشند به علت ارتفاع بالا از سطح دریا شرایط سختی برای استفاده از پروفیل یو پی وی سی دارند. با توجه به شرایط اقلیمی در نظر گرفته شده برای ایران در استاندارد ملی، مناطق با شرایط اقلیمی سخت (severe) تولید پروفیل یو پی وی سی نیازمند ایجاد شرایط تولید با مواد اولیه و فرمولاسیون مطابق با این شرایط محیطی می‌باشد. پروفیل‌های تولیدی در کشورهای اروپایی با توجه به محیط و شرایط تابشی نور خورشید در رده مناطق با اقلیم معتدل (moderate) قرار می‌گیرند. که برای استفاده در ایران مناسب نیست. با این توضیح که بازه تغییر رنگ پروفیل بین 6 ماه تا 3 سال خواهد بود. البته تغییررنگ جزیی حدود 10 درصد پروفیل‌های UPVC طبیعی است.

پایدارکننده‌های UV جذب پرتوهایUV  باعث تخریب پلیمرها می‌شود میزان انرژی این فوتون‌ها (400-290 نانومتر) در حدی است که بتوانند پیوندها را در پلیمر بشکند.برای جلوگیری از این تخریب از پایدارکننده‌های مناسب استفاده می‌شود. پایدارکننده‌ها از طریق چند مکانسیم مختلف می‌توانند این کار را انجام دهند. در مکانیسم اول پایدارکننده پرتو را جذب کرده و با انرژی کمتر پس می‌دهد. در روش دیگر فرونشاندن ماکروملکول برانگیخته شده به سطح انرژی بالاتر می‌باشد و انرژی به صورت گرما تلف می‌شود. پلیمرهای حفاظت نشده ممکن است در معرض پرتو، تغییر رنگ داده (زرد رنگ یا کدر شده) و نیز جلای خود را از دست بدهند، و یا حتی بعضی از خواص فیزیکی خود را مانند مقاومت ضربه‌ایی و استحکام کششی از دست بدهند. دی اکسید تیتانیم: دی اکسید تیتانیم به صورت طبیعی در سه فرم بلوری روتایل، آناتاز و برکیت وجود دارد که به‌صورت تجاری به دو روش کلراید و سولفات تولید می‌شوند. هیچ رنگدانه‌ایی به سفیدکنندگی، پراکندگی نوری و پنهان‌گری تیتان نیست. تیتانیوم به‌عنوان جاذب نور فرا بنفش از تخریب ماده توسط تابش اشعه UV محافظت می‌نماید. اما به‌دلیل فعالیت فوتو شیمیایی، توانایی آن برای جذب تابش و فعال گشتن شیمیایی، تیتان می‌تواند تحت شرایط معین ماده پلاستیکی را تجزیه نماید. بنابراین از پوشش‌های سطحی برای جلوگیری از عمل کاتالیزوری تیتان استفاده می‌شود. فعالیت فوتوشیمیایی (کاتالیزوری) رنگدانه آناتاز به میزان قابل توجهی بیشتر از روتایل است. متأسفانه برخی تولیدکنندگان با استفاده از دی‌اکسید تیتانیوم در فرم آناتاز که هزینة کمتری دارد درصدد کاهش هزینه تولید می‌باشند که باعث افت کیفیت و کاهش مقاومت محصول در برابرتغییر رنگ می‌شود. در نتیجه تیتان روتایل به علت فعالیت فوتوشیمیایی کمتر، همچنین ضریب شکست بالاتر انتخاب بهتری برای محصولات پلاستیکی مورد مصرف در محیط بیرون است.

روش آنادایز چیست؟

بسیاری از فلزات به اکسید شدن تمایل دارند و لایه‌ی نسبتاً پایداری از اکسید، روی آن‌ها تشکیل می‌شود. در شرایط معینی این لایه‌ی اکسید محافظت کننده است و از خوردگی سطح فلز جلوگیری می‌‌کند. در عمل، با استفاده از این خاصیت، لایه‌ی اکسیدی یا هیدروکسیدی موجود بر روی فلزات را تقویت می‌کنند و یا باعث ایجاد این لایه می‌شوند. به این نوع عملیات سطحی، ایجاد پوشش‌های تبدیلی و یا اکسیدی می‌گویند.

به دو طریق می‌توان این لایه‌ی اکسیدی را بر روی فلزات ایجاد نمود:

• روش شیمیایی: بر اثر جذب فلز یا اکسید فلزی روی سطح که باعث ایجاد یک لایه‌ی پایدار می‌شود. مانند: کروماته کردن.
• روش آندی یا الکتروشیمیایی: در این روش، اکسید فلز در شرایط کنترل‌ شده تشکیل شده و کاملاً متراکم می‌باشد و یا بر اثر عملیات بعدی متراکم و غیرقابل‌نفوذ خواهد شد. مانند: آنادایزینگ آلومینیوم.

آلومینیوم در شرایط معمولی نیز اکسیدی می شود بطوری که در مجاورت هوا و بطور معمول لایه ای از اکسید به صورت غیرمتخلخل بر روی سطوح قطعات آلومینیومی تشکیل می گردد که وظیفه حفاظت از سطح فلز را در محیط برعهده دارد، اما برتری و مزیت اکسید ایجاد شده در روش آنادایزینگ نسبت به شرایط طبیعی مقاومت بیشتر آن در مقابل خوردگی است. در این روش از مقاومت زیاد لایه پوششی آلومینیم اکسید Al2O3 در مقابل خوردگی که بلافاصله بر روی سطح آلومینیوم تازه بریده شده تشکیل می‌گردد، استفاده می‌شود. این لایه عامل مقاومت در برابر خوردگی طبیعی این فلز است. این لایه که به طور طبیعی تشکیل می شود، بسیار نازک، چسبنده و محافظ است. آنادایز کردن در واقع یکنوع ضخیم کردن لایه اکسیدی به ضخامت تا چندین هزار برابر ضخامت لایه اکسید طبیعی است. نتیجه عمل، لایه‌ای است سخت با ضخامت حدود ۵/۲۵ میکرون بر تمام سطح آلومینیوم که علاوه بر مقاومت به خوردگی در مقابل سایش نیز استحکام کافی دارد.

زمانی که مقاومت آلومینیوم برای انجام کار مورد نظر ما کم باشد برای افزایش مقاومت آن عمل آنادایز را روی آن اعمال میکنیم. عمل آنادایزینگ به عملی اطلاق میشود که در آن یک لایه نازک اکسیدی بر روی قطعات آلومینیوم شکل میگیرد که باعث افزایش مقاومت فلز در برابر خوردگی میشود. در این روش ضخامت لایه اکسیدی افزایش پیدا کرده و به ۱۰ تا ۲۰ میکرون و یا بیشتر میرسد.

مکانیزم کلی عمل بدین صورت است که جریان مستقیم برق از مایع الکترولیت مناسبی می گذرد که در آن آلومینیوم آند بوده و فلز مناسب دیگری کاتد می باشد. در این صورت بر سطح آلومینیوم لایه نازکی از اکسید ایجاد می گردد که ضخامت آن به عوامل گوناگونی بستگی دارد.

ورق آلومینیوم از جمله فلزات دارای اکسید سخت میباشد. به این مفهوم که اکسید آلومینیوم دارای مقاومت فیزیکی بالاتر از آلومینیوم در برابر خش خوردگی و مقاومت شیمیایی بهتری در برابر خوردگی میباشد. به همین دلیل به جهت بالا بردن مقاومت فیزیکی و شیمیایی ورق آلومینیوم اقدام به آنادایز آن مینماییم.

مراحل آنادایز کردن (آنادایزینگ)

آنادایزینگ فرایندی الکتروشیمیایی برای ضخیم‌ ترکردن لایه‌های اکسیدی موجود بر روی فلزات فعال نظیر آلومینیوم می‌باشد. این لایه‌ی آندی، برای مقاصد مختلف از در و پنجره‌ی ساختمان، وسایل صنعتی تا تجهیزات هوا- فضا به کار می‌رود.

عملیات آنادایزینگ مانند سایر روش‌های پوشش دادن شامل مراحل مختلف آماده‌سازی سطح می‌باشد. این مراحل به اختصار بدین قرارند:

• چربی‌گیری و تمیز کردن با حلال‌ها و یا مواد قلیایی
• لایه‌برداری یا اچ‌کاری توسط محلول سودا که مات شدن سطح را نتیجه می‌دهد.
• آندایز کردن: ایجاد پوشش اکسیدی توسط جریان برق بر روی سطح آلومینیوم در حمام اسید سولفوریک
• رنگ زدن (الکتروکالرینگ): رنگ کردن سطح متخلخل توسط نمک فلزات معدنی با استفاده از جریان برق
• آب‌بندی (سیلینگ): در این مرحله، سوراخ‌های فیلم متخلخل، هیدراته شده (آلومینیوم اکسید هیدارته/ بوهمیت H2O) و پُر می‌شوند.

قطعات و سطوح آلومینیومی را به دلایل زیر آنادایز می نمایند

الف- افزایش مقاومت در مقابل خوردگی

پوشش اکسیدی – آندی سیل شده آلومینیوم باعث محافظت فلز در برابر عوامل خورنده جوی و نمک ها می گردد.

ب- افزایش قدرت چسبندگی رنگ ها

لایه اکسیدی- آندی سبب به وجود آمدن سطح فعال شیمیایی شده و زمینه و بستر مناسبی را جهت رنگ آمیزی ایجاد می نماید.

پ- به عنوان یکی از مراحل آبکاری

تخلخل موجود در پوشش اکسیدی – آندی باعث افزایش قابلیت آبکاری قطعات آلومینیومی می شود. (بطور مثال از انودایزینگ در الکترولیت اسید فسفریک میتوان نام برد که به عنوان مرحله ماقبل آبکاری بکار می رود).

ت- ایجاد نمای ظاهری مناسب جهت دکوراسیون و تزئینات

لایه اکسیدی – آندی آلومینیوم بطور طبیعی درخشان بوده و مقاومت خوبی در مقابل خوردگی دارد. لذا میتوان از آن به عنوان سطح نهایی مورد نظر جهت تزئینات و نماسازی استفاده نمو د. درخشندگی و براقیت سطح مزبور به نوع آلیاژ، روش اچ کاری و براق کاری و سایر شرایط مناسب بستگی دارد.

ث- عایق کاری

اکسید آلومینیوم عایق می باشد و میتواند در مقابل ولتاژهایی که از چند تا چندین هزار ولت به عنوان عایق عمل کند که کیفیت و کمیت آن به نوع آلیاژ و ضخامت لایه اکسیدی بستگی دارد.

ج- افزایش قابلیت تابش و انتشار حرارت

لایه اکسیدی – آندی در ضخامت های بیش از ۰۳۲/ میلیمتر باعث افزایش قابلیت تابش و انتشار حرارت می گردد. بطور مثال ورق آنادایز شده آلومینیومی پس از رنگ آمیزی با رنگ سیاه می تواند به نحو بسیار مطلوبی جهت جذب حرارت تا حدود ۲۳۰ درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار گیرد.

چ- افزایش مقاومت سایشی

با استفاده از مکانیزم آنودایزینگ سخت (hard anodizing) بر روی قطعات آلومینیومی پوشش به ضخامت حدود ۱ تا ۴ میلیمتر ایجاد می شود که دارای سختی بالایی است و میتوان از آنها جهت ساخت یاتاقان ها و قطعات دوار و یا سایر مواردی که نیاز به مقاومت سایشی دارند استفاده نمود . تمام پوشش های اکسیدی – آندی نسبت به خود آلومینیوم سخت تر هستند اما در برخی از موارد (مانند لایه اکسیدی – آندی حاصل از آنادایزینگ در حمام اسیدکرومیک) نرم بوده و جهت کاربری در شرایطی که به مقاومت سایشی نیاز دارد مناسب نمی باشد.

طی پروسه آنادایز آلومینیوم می‌توان آلومینیوم را به رنگ‌های زیبایی در آورد و به آن زیبایی و استحکام بخشید، در نتیجه طرحی زیبا و جذاب تولید می‌شود که سطح آن به آسانی با آب گرم قابل شستشو است و نیاز به هیچ تمیزکاری و نگهداری ندارد و به طور طبیعی مقاوم به خوردگی است