L’anodització d’alumini (oxidació anòdica) és el procés pel qual es forma un recobriment d’òxid a la superfície d’un metall. La tasca principal del recobriment d'òxid és protegir la superfície d'alumini de l'oxidació derivada de la interacció d'aquest metall amb l'aire. L’anodització no pretén destruir la pel·lícula formada durant l’oxidació (realitza una funció protectora), sinó fer-la més duradora. En aquest sentit, l'anodització és similar a un mètode com l'oxidació.
- Tecnologia d’anodització
- Procés preparatori
- Tractament químic
- Fixació
- Altres mètodes d'anodització
- Anodització per a la llar
- Preparació de solució
- Anoditzant
La tecnologia d’oxidació anòdica s’utilitza per enfortir no només l’alumini i els seus aliatges, sinó també altres metalls. Per exemple, els recobriments d’òxid s’utilitzen per protegir el titani i el magnesi.
A més de reforçar la capa superficial, l'anodització té els objectius següents:
- suavització de diversos defectes superficials (fitxes, rascades, etc.);
- millorar les qualitats adhesives del material (la pintura s’adhereix molt millor a una pel·lícula d’òxid que al metall nu);
- millorar l’aspecte del metall;
- donant al metall diversos efectes decoratius (per exemple, podeu crear una imitació d'or, plata, perles).
Tecnologia d’anodització
El procés d'anodització es pot dividir en tres parts:
- procés preparatori;
- tractament químic;
- fixació.
Procés preparatori
En aquesta fase, el perfil d’alumini està sotmès a processament mecànic i electroquímic. El mecanitzat fa referència a la neteja de metalls, la seva mòlta i desgreixatge. A continuació, primer es col·loca el producte en una solució alcalina per a l’aiguafort i després es transfereix a l’àcid per a aclariments. La preparació es completa amb rentat de la superfície. A més, es fa un rentat diverses vegades per eliminar completament substàncies àcides del metall.
Tractament químic
L’oxidació química de l’alumini és el processament del metall en un electròlit. S’utilitzen solucions de diversos àcids (sulfúric, cromàtic, oxàlic, sulfosalicílic) com a electròlits. De vegades s’afegeix sal o àcid orgànic a les solucions.
L’electròlit més comú és l’àcid sulfúric. Tot i això, aquest electròlit no s’utilitza per processar productes de forma complexa, sobre els quals hi ha petits forats o buits. En aquests casos es prefereix l’àcid cromàtic. Però l’àcid oxàlic pot millorar significativament els recobriments d’aïllament multicolors.
La qualitat del procés depèn de diversos components, incloent la concentració, la temperatura i la densitat de corrent. Les temperatures altes acceleren l’anodització. D'altra banda, el film està suau i molt porós. Si es requereix un recobriment dur, s’aplica una temperatura més baixa.
L’oxidació química de l’alumini es pot dur a terme a temperatures de zero a més de 50 graus centígrads. La densitat de corrent pot variar d’1 a 3 amperes per decímetre quadrat. La concentració d’electròlits pot estar entre 10 i 20%.
als continguts ↑Fixació
Després de l’oxidació, el metall sembla una superfície porosa (fins i tot quan s’utilitza el mode fred). Perquè la superfície sigui prou forta, cal tancar aquests porus. Això es fa d’una de les tres maneres:
- submergir el producte en aigua dolça calenta;
- tractament al vapor;
- la col·locació de metall en l’anomenada "solució en fred".
Pareu atenció! Si el producte serà pintat, no cal el procés de fixació, ja que el material de pintura omplirà de forma natural els porus existents.
Hi ha tres tipus d'equips d'oxidació d'alumini:
- principal (banys);
- servei (seguretat laboral);
- auxiliar (subministrament de productes al bany, preparació, emmagatzematge, etc.).
Altres mètodes d'anodització
A més del mètode clàssic descrit anteriorment, també es poden utilitzar anoditzants sòlids, microarcs i anoditzants de colors. A continuació, es descriuen breument aquests mètodes de processament de metalls.
La tasca de l’anodització sòlida és obtenir un microfilm especialment resistent. La tècnica s’utilitza àmpliament en la fabricació d’avions, automoció i construcció. Una característica de la tecnologia és que no un, sinó diversos electròlits alhora estan implicats. Per exemple, els àcids oxàlics, sulfúrics, cítrics, tàrtics i bòrics es poden utilitzar en un sol procés. Durant l'anodització, la densitat actual augmenta gradualment i, a causa dels canvis estructurals en les cèl·lules, la pel·lícula adquireix una major força.
L’oxidació del microarc és un procés electroquímic en què s’oxida la superfície de l’alumini i, al mateix temps, es produeixen càrregues elèctriques entre l’ànode i l’electròlit. La tècnica permet obtenir recobriments de gran qualitat amb un alt nivell de resistència al desgast i adhesió.
Una altra forma d’anoditzar és el color. Com el seu nom indica, la tasca principal del procés és canviar el color de la peça.
Hi ha quatre maneres d’anoditzar el color:
- Tinció d’adsorció. Es realitza mitjançant la immersió del producte en un bany d’electròlits. També és possible submergir la peça en una solució amb un colorant escalfat a una temperatura predeterminada.
- Tinció electrolítica (un altre nom és anoditzant negre). Primer s’obté una pel·lícula incolora i, a continuació, el metall es submergeix en una solució salina àcida. A la sortida, el color del producte pot variar des del negre fins a una tinta tonalitat de bronze. Els tons negres d'alumini tenen una gran demanda en el sector de la construcció.
- Tinció d’interferències. La tecnologia és similar a la tinció electrolítica, però a causa de la creació d’una capa reflectant especial, els matisos de colors són molt més diversos.
- Tinció integral. La tecnologia és barrejar l'electròlit amb sals orgàniques.
als continguts ↑
Anodització per a la llar
L’autoanodificació es realitza gairebé sempre pel mètode fred. La majoria de les empreses que presten serveis similars s’adhereixen a la mateixa tecnologia. La tècnica en fred s’anomena a causa del fet que en el procés de creació d’una pel·lícula no calgui temperatures altes: l’interval de temperatures de treball oscil·la entre -10 i +10 graus centígrads.
Avantatges de l'anodització freda:
- La capa superficial és força espessa a causa del creixement i la dissolució de la pel·lícula d'òxid des dels seus costats externs i interiors.
- La pel·lícula surt molt duradora.
- El metall processat és altament resistent a la corrosió.
L’únic inconvenient de la tècnica és la dificultat de pintar encara més el metall amb materials basats en matèria orgànica. Tot i això, el metall, independentment de les seves característiques, en qualsevol cas, obté un color natural. El color pot variar d’oliva a negre o grisenc.
Per al treball, necessitareu el següent:
- banyeres (envasos d'alumini per anoditzar, així com un parell de vidre o plàstic - per a la fabricació de solucions);
- cables de connexió d'alumini;
- Font de tensió de 12 volts;
- reostat;
- amperímetre
Preparació de solució
Com s'ha esmentat anteriorment, l'electròlit principal per anoditzar és l'àcid sulfúric. Tanmateix, fora de la instal·lació de fabricació, l’ús d’aquest electròlit és perillós. Per tant, a casa s’acostuma a fer gasosí.
Preparació de solucions:
- Preparem 2 solucions: soda i clorhidrat. S'aboca els components en contenidors amb aigua calenta destil·lada en una proporció d'1 a 9.
- Barregeu bé la solució i deixeu-ho coure.
- Escorreu la solució en un altre recipient perquè el precipitat de soda no arribi. El resultat de l’anodització depèn en gran mesura de la puresa de la solució.
Anoditzant
Primer de tot, heu de preparar la part. La tasca del procés preparatori és netejar, moldre i desgreixar la superfície abans d’anoditzar-se. Si el producte no elimina els defectes visibles, la pel·lícula resultant no podrà ocultar-los, ja que el seu gruix no supera els 1/20 mm. Just abans d’anoditzar, barregeu les dues solucions en un bol.
El dipòsit d'anodització ha de ser prou gran perquè la part pugui quedar completament immersa en ell. A més, s’ha de fixar la part per no tocar el fons dels plats. Per fer-ho, podeu utilitzar el bastidor o qualsevol altra opció, segons el vostre criteri. També heu de tenir molt en compte el problema de l’arreglament de la peça, ja que després d’anoditzar-se als llocs de fixació hi haurà rastres.
L'alimentació es subministra durant 30 minuts com a mínim. La necessitat de completar l’anodització s’indica amb un canvi de color de la peça. Quan la peça estigui a punt, apagueu la tensió i traieu el metall del bany.
Després de la seva retirada, esbandiu bé la peça. Per obtenir un resultat d’alta qualitat, poseu el metall en solució de manganès durant 15 minuts. A continuació, esbandim la part primer en aigua calenta i després en aigua freda. A continuació, asseca el metall. Si la tecnologia no es trenca, el producte adquirirà un to gris clar. El treball qualitatiu està indicat per un color uniforme de la superfície, l’absència de ratlles i taques.
L’última etapa d’anodització és la fixació de pel·lícules. Cal tancar els porus microscòpics presents al recobriment de la pel·lícula. Per fer-ho, poseu el metall en un recipient amb aigua destil·lada i deixeu-ho bullir durant mitja hora.
Si es vol, també es pot pintar o envernissar una superfície metàl·lica. La capa de pintura s’aplica per immersió.
Així doncs, l’anodització de l’alumini es pot dur a terme de diverses maneres. Tot i això, a casa només hi ha un tractament amb metalls freds amb solucions de soda i sal. També cal assenyalar que, sotmesos a requisits tecnològics, independentment del tipus de solució, no hi ha diferències significatives en la qualitat de les superfícies obtingudes.
