Vật liệu nhôm anod của Cruzee có gì ghê gớm?

Tại sao Cruzee lại không có màu trắng? Tại sao những chiếc Cruzee, ví dụ cùng màu xanh dương, tùy từng đợt lại hơi khác màu nhau (mà nhiều bạn nghĩ là mình bán hàng nhái, không giống ảnh 🙂 )? Tại sao nhôm Anod lại không phai màu dù phơi mưa phơi nắng?

Những ai đã có dịp cầm chiếc Cruzee đều hài lòng về màu sắc của nó, bởi sự khác biệt với màu sơn tĩnh điện thông thường, là điều đặc biệt mà nếu chỉ nhìn qua ảnh chụp thì không nhìn ra được. Bề mặt của Cruzee không bóng láng, phẳng lỳ để soi được, mà tạo cảm giác hạt ráp ráp, và sáng tươi lên khi có ánh sáng trực tiếp chiếu vào.

Việc dịch các thông tin về vật liệu nhôm Anod thực sự rất khó khăn, vì tìm kiếm các tư liệu tiếng Việt hầu như không có. Khi đọc phần “saphire finish” về Cruzee, mình đoán đây là chiêu quảng cáo, thể hiện Cruzee có ánh sáng lấp lánh như saphire (tiếng Việt: xa phia), và chỉ đến ngày hôm qua, mình mới thật sự biết bề mặt của nhôm Anod chính là Xa phia nhân tạo (synthetic saphire) và quá trình Anodizing cũng được gọi là Saphire finish.

Xaphia vân sao

Phần dưới đây mình sẽ mô tả ngắn gọn quy trình sản xuất nhôm Anod. Bạn sẽ tự tin có được kiến thức cơ bản về nhôm Anod nhiều hơn 99,9% công nhân cơ khí ở Việt Nam 😀

Quá trình Anodizing và Dying (nhuộm màu)

Anodizing là quá trình điện hóa để tạo ra lớp phủ oxit chuyển đổi, là kết quả của quá trình oxit hóa tấm kim loại được nối cực anod trong dung dịch điện phân có tính acid. Quy trình này bắt đầu sau đã hoàn thành việc cắt, hàn ra một khung xe Cruzee hoàn chỉnh.

1. Xếp vào giá (Racking)

Cruzee được xếp vào các giá để kéo qua các bể hóa chất, và phải đảm bảo kết nối đúng với cực anod, bởi nếu dòng điện chạy qua không đủ, sẽ ảnh hưởng tới vật liệu và màu sắc.

2. Rửa bề mặt (surface preparation)

Sử dụng một loạt các phương pháp làm sạch (vệ sinh dùng kiềm, ăn mòn bằng natri hidroxit, khử muội bằng axit) để đảm bảo độ bám dính mạnh mẽ và thống nhất của lớp phủ bề mặt.

3. Anodizing

Anodizing trong dung dịch acid sulfuric 10% bởi dòng điện một chiều trong vòng 10-60 phút (tùy độ dày mong muốn của lớp oxit nhôm). Lớp nhôm oxit này sẽ sùi lên thành một lớp phủ các tinh thể có cấu trúc dạng ống. Bản chất của vật liệu nhôm oxit này là trong mờ (ánh sáng xuyên qua được), nếu ở dạng đồng nhất thì nó sẽ trong suốt (chính là saphire trong tự nhiên hay vật liệu làm cái lens của camera iPhone đóa các bạn). Hãy tưởng tượng kích thước của các ống này nhé: có khoảng 1 triệu ống như vậy trong kích thước 1 inch vuông bề mặt (6,45cm2).

Cấu trúc tinh thể hình ống của nhôm oxit

4. Nhuộm màu (Dying)

Bằng cách nhúng qua dung dịch màu hữu cơ để các ống oxit nhôm nói trên hút dung dịch màu này xuống đáy của các ống nói trên. Quá trình này mất 5-20 giây, phụ thuộc vào màu sắc của dung dịch và màu sắc mong muốn. Dù chỉ sớm hay muộn 1 xíu thôi, hay dòng điện không ổn định, nó cũng có thể ảnh hưởng đến sắc tươi hay tối của vật liệu cuối cùng. Thật kỳ diệu phải không các bạn, lớp màu không nằm trên bề mặt giống như sơn tĩnh điện, vì vậy nhôm Anod rất bền màu và không bao giờ bị bong tróc do tác động của thời tiết.

Lớp phủ nhôm oxit và cách nhuộm màu. Rất thú vị 🙂

5. Niêm phong màu (sealing)

Việc này thực hiện nhằm mục đích giữ các dung dịch màu nằm dưới đáy của các ống oxit nhôm và tránh việc màu không đồng đều do việc tiếp tục hút màu (không mong muốn) vào các ống này. Việc niêm phong màu được thực hiện trong nước nóng 93 độ C và hình thành nên các tinh thể Nhôm oxit ngậm nước.

6. Dỡ sản phẩm ra khỏi giá và kiểm tra màu sắc để đảm bảo sai lệch màu trong phạm vi chấp nhận được.

Vậy tại sao Cruzee (nhôm Anod) không có màu trắng

Câu trả lời đơn giản là không thể có được điều đó 🙂 Kích thước của các phân tử màu khác nhau là khác nhau. Một số màu thì có phân tử to hơn phân tử của màu khác.

Các phân tử màu xanh khá nhỏ nên chẳng có vấn đề gì khi chui xuống dưới các ống.

Các phân tử màu đỏ thì to hơn, nhưng cũng không có vấn đề gì cả 😀

Các phân tử màu trắng, đáng tiếc thay, quá to so với kích thước của ống này, nên không có cách gì nhét cho lọt. Nếu bạn tìm ra cách để làm được điều này, bạn sẽ thành triệu phú đô la trong chớp mắt 🙂

Ra vậy, màu sắc của từng lô Cruzee là khác nhau

Đúng là như vậy. Để đặt được màu sắc chính xác tuyệt đối, có lẽ người ta sẽ phải sử dụng các hệ thống tự động hóa chính xác trong việc pha dung dịch hóa chất, kiểm soát dòng điện và thời gian điện phân, nhuộm màu. Trong phạm vi sản xuất Cruzee, việc này chưa khả thi trước mắt, mà chỉ có thể tối ưu dần để sự chênh lệch màu không quá lớn giữa các lô sản xuất. Wow, vậy là bạn đã hình dung được các bước để hình thành nên tấm áo lộng lẫy và trọng lượng siêu nhẹ 1.9kg duy nhất chỉ có ở Cruzee rồi đấy. Thực ra … có phải cầu kỳ đến thế không nhỉ, cũng chỉ là chiếc xe 2 bánh dành cho trẻ con thôi mà? Có đấy, với những người mong muốn đem lại những điều tuyệt nhất cho những đứa trẻ, thì có đấy. Thật đáng tự hào khi có một sản phẩm như vậy phải không các bạn 🙂

Nguồn tham khảo:
http://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=anodizing
http://www.bluebuddhaboutique.com/blog/2011/09/no-white-anodized-aluminum/
https://vi.wikipedia.org/wiki/Xa-phia
https://en.wikipedia.org/wiki/Sapphire#Synthetic_sapphire

Các bạn có câu hỏi nào xin vui lòng comment, mình sẽ cố gắng tìm thông tin để cùng giải đáp nhé.