El aluminio anodizado (oxidación anódica) es el proceso por el cual se forma un recubrimiento de óxido en la superficie de un metal. La tarea principal del recubrimiento de óxido es proteger la superficie de aluminio de la oxidación que surge de la interacción de este metal con el aire. El anodizado está destinado a no destruir la película formada durante la oxidación (realiza una función protectora), sino a hacerla más duradera. A este respecto, la anodización es similar a un método como el bruñido por oxidación.
- Tecnología de anodización
- Proceso preparatorio
- Tratamiento químico
- Fijación
- Otros métodos de anodización.
- Anodizado casero
- Preparación de la solución
- Anodizado
La tecnología de oxidación anódica se utiliza para fortalecer no solo el aluminio y sus aleaciones, sino también otros metales. Por ejemplo, los recubrimientos de óxido se usan para proteger el titanio y el magnesio.
Además de fortalecer la capa superficial, el anodizado tiene los siguientes objetivos:
- suavizado de varios defectos superficiales (astillas, arañazos, etc.);
- mejorar las cualidades adhesivas del material (la pintura se adhiere mucho mejor a una película de óxido que al metal desnudo);
- mejorando la apariencia del metal;
- dándole al metal varios efectos decorativos (por ejemplo, puede crear una imitación de oro, plata, perlas).
Tecnología de anodización
El proceso de anodización se puede dividir en tres partes:
- proceso preparatorio;
- tratamiento quimico;
- fijación
Proceso preparatorio
En esta etapa, el perfil de aluminio está sujeto a procesamiento mecánico y electroquímico. El mecanizado se refiere a la limpieza de metales, su rectificado y desengrasado. A continuación, el producto se coloca primero en una solución alcalina para el grabado, y luego se transfiere a ácido para aclaración. La preparación se completa enjuagando la superficie. Además, el lavado se lleva a cabo varias veces para eliminar completamente las sustancias ácidas del metal.
Tratamiento químico
La oxidación química del aluminio es el procesamiento de metal en un electrolito. Las soluciones de diversos ácidos (sulfúrico, crómico, oxálico, sulfosalicílico) se utilizan como electrolitos. A veces se agrega sal o ácido orgánico a las soluciones.
El electrolito más común es el ácido sulfúrico. Y, sin embargo, este electrolito no se utiliza para procesar productos de forma compleja, en los que hay pequeños agujeros o huecos. En tales casos, se prefiere el ácido crómico. Pero el ácido oxálico puede mejorar significativamente los recubrimientos aislantes multicolores.
La calidad del proceso depende de varios componentes, incluida la concentración, la temperatura y la densidad de corriente. Las altas temperaturas aceleran el anodizado. Además, la película se forma suave y altamente porosa. Si se necesita un recubrimiento duro, se aplica una temperatura más baja.
La oxidación química del aluminio se puede llevar a cabo a temperaturas de cero a más 50 grados centígrados. La densidad de corriente puede variar de 1 a 3 amperios por decímetro cuadrado. La concentración de electrolitos puede estar en el rango de 10-20%.
al contenido ↑Fijación
Después de la oxidación, el metal se ve como una superficie porosa (incluso cuando se usa el modo frío). Para que la superficie sea lo suficientemente fuerte, estos poros deben estar cerrados. Esto se hace de una de tres maneras:
- sumergir el producto en agua dulce caliente;
- tratamiento de vapor;
- la colocación de metal en la llamada "solución fría".
¡Presta atención! Si el producto se pintará, el proceso de fijación no es necesario, ya que el material de pintura llenará naturalmente los poros existentes.
Hay tres tipos de equipos de oxidación de aluminio:
- principal (baños);
- servicio (seguridad laboral);
- auxiliar (suministro de productos al baño, preparación, almacenamiento, etc.).
Otros métodos de anodización.
Además del método clásico descrito anteriormente, también se puede usar anodizado sólido, microarco y color. Estos métodos de procesamiento de metales se describirán brevemente a continuación.
La tarea del anodizado sólido es obtener un microfilm particularmente duradero. La técnica es ampliamente utilizada en la fabricación de aviones, automoción y construcción. Una característica de la tecnología es que no hay uno, sino varios electrolitos involucrados a la vez. Por ejemplo, los ácidos oxálico, sulfúrico, cítrico, tartárico y bórico se pueden usar en un solo proceso. Durante la anodización, la densidad de corriente aumenta gradualmente, y debido a los cambios estructurales en las células, la película adquiere una mayor resistencia.
La oxidación de microarcos es un proceso electroquímico en el que la superficie del aluminio se oxida y, al mismo tiempo, se producen cargas eléctricas entre el ánodo y el electrolito. La técnica permite obtener recubrimientos particularmente de alta calidad con un alto nivel de resistencia al desgaste y adhesión.
Otra forma de anodizar es el color. Como su nombre lo indica, la tarea principal del proceso es cambiar el color de la pieza.
Hay cuatro formas de colorear el anodizado:
- Tinción de adsorción. Se lleva a cabo sumergiendo el producto en un baño de electrolitos. También es posible sumergir la pieza en una solución con una materia colorante calentada a una temperatura predeterminada.
- Tinción electrolítica (otro nombre es anodizado negro). Primero se obtiene una película incolora, y luego el metal se sumerge en solución salina ácida. En la salida, el color del producto puede variar de negro a un tenue tono bronce. Los tonos negros de aluminio son especialmente demandados en la industria de la construcción.
- Tinción de interferencia. La tecnología es similar a la tinción electrolítica, pero debido a la creación de una capa reflectante especial, los tonos de color son mucho más diversos.
- Tinción integral. La tecnología es mezclar electrolitos con sales orgánicas.
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Anodizado casero
La autoanodización casi siempre se realiza por el método en frío. La mayoría de las empresas que brindan servicios similares se adhieren a la misma tecnología. La técnica de frío se llama debido al hecho de que en el proceso de creación de una película no hay necesidad de altas temperaturas: el rango de temperatura de trabajo oscila entre -10 y +10 grados Celsius.
Ventajas de la anodización en frío:
- La capa superficial es bastante gruesa debido al hecho de que el crecimiento y la disolución de la película de óxido desde sus lados externo e interno son diferentes.
- La película sale muy duradera.
- El metal procesado es altamente resistente a la corrosión.
El único inconveniente de la técnica es la dificultad de seguir pintando el metal con materiales basados en materia orgánica. Sin embargo, el metal, independientemente de sus características, en cualquier caso, adquiere un color natural. El color puede variar de oliva a negro o grisáceo.
Para el trabajo necesitarás lo siguiente:
- bañeras (recipientes de aluminio para anodizar, así como un par de vidrio o plástico para la fabricación de soluciones);
- cables de conexión de aluminio;
- Fuente de voltaje de 12 voltios;
- reóstato
- amperímetro
Preparación de la solución
Como se mencionó anteriormente, el electrolito principal para anodizar es el ácido sulfúrico. Sin embargo, fuera de las instalaciones de fabricación, el uso de dicho electrolito es peligroso. Por lo tanto, en casa, generalmente se usa refresco.
Preparación de la solución:
- Preparamos 2 soluciones: refrescos y clorhídrico. Los componentes se vierten en contenedores con agua tibia destilada en una proporción de 1 a 9.
- Mezcle bien la solución y deje que se prepare.
- Drene la solución en otro recipiente para que el precipitado de soda no llegue allí. El resultado de la anodización depende en gran medida de la pureza de la solución.
Anodizado
En primer lugar, debe preparar la parte. La tarea del proceso preparatorio es limpiar, moler y desengrasar la superficie antes de anodizar. Si el producto no elimina defectos visibles, la película resultante no podrá ocultarlos, ya que su grosor no excede 1/20 mm. Justo antes de anodizar, mezcle ambas soluciones en un tazón.
El tanque de anodización debe ser lo suficientemente grande como para que la pieza pueda sumergirse completamente en él. Además, la parte debe estar fijada para no tocar el fondo de los platos. Para hacer esto, puede usar el rack o cualquier otra opción, a su propia discreción. También debe considerar cuidadosamente el tema de la reparación de la pieza, ya que después de la anodización en los lugares de fijación habrá rastros.
Se suministra energía durante al menos 30 minutos. La necesidad de completar la anodización está indicada por el cambio de color de la pieza. Cuando la pieza esté lista, apague el voltaje y retire el metal del baño.
Después de la extracción, enjuague bien la pieza de trabajo. Para garantizar un resultado de alta calidad, coloque el metal en una solución de manganeso durante 15 minutos. Luego enjuagamos la parte primero en agua tibia y luego en agua fría. Luego, seque el metal. Si la tecnología no se rompe, el producto adquirirá un tono gris claro. El trabajo realizado cualitativamente está indicado por un color de superficie uniforme, la ausencia de rayas y manchas.
La etapa final del anodizado es la fijación de la película. Es necesario cerrar los poros microscópicos presentes en el recubrimiento de película. Para hacer esto, coloque el metal en un recipiente con agua destilada y hierva durante media hora.
Si lo desea, también se puede pintar o barnizar una superficie metálica. La capa de pintura se aplica por inmersión.
Por lo tanto, la anodización del aluminio se puede llevar a cabo de varias maneras. Sin embargo, solo el tratamiento de metales fríos con soda y soluciones salinas está disponible en el hogar. También vale la pena señalar que, sujeto a los requisitos tecnológicos, independientemente del tipo de solución, no existe una diferencia significativa en la calidad de las superficies obtenidas.
