El anodizado de aluminio es un proceso electroquímico que produce una capa de óxido de aluminio resistente al desgaste y a la corrosión en la superficie de las piezas de aluminio. La anodización del aluminio es un proceso electrolítico que se lleva a cabo en un electrolito como el ácido sulfúrico diluido. La corriente pasa a través de la pieza, lo que hace que los iones de oxígeno cargados negativamente en el electrolito sean atraídos por los átomos de aluminio cargados positivamente creados en la superficie del metal. Los oxianiones reaccionan con los cationes de aluminio para formar una capa de óxido de aluminio fuertemente adherente. Existen tres procesos de anodizado diferentes: Tipo I (anodizado con ácido crómico), tipo II (anodizado con ácido sulfúrico) y tipo III (anodizado con capa dura). El proceso de anodizado es aplicable a una amplia variedad de materiales, pero el material más importante y más utilizado es el aluminio. Otros tipos menos comunes son el anodizado de magnesio y el anodizado de titanio.
El anodizado es una estructura porosa que crece a partir del aluminio base y absorbe muy bien los tintes de colores. AN-Prototype utiliza tintes orgánicos estándar para negro, azul, rojo, dorado y pequeños lotes de verde y gris para crear piezas de aluminio anodizado en cualquier color según su número de pantógrafo. Se requiere sellado después de cualquier anodizado coloreado para conservar el color.
El aluminio anodizado es una excelente opción cuando necesita prototipos de aluminio o piezas de aluminio de bajo volumen con propiedades mecánicas superiores y diseños estéticos profesionales. El proceso de anodizado forma una capa de óxido sobre las piezas metálicas, lo que mejora efectivamente la resistencia a la corrosión, también mejora la calidad visual y protege la superficie contra rayones.
¿Cuál es el propósito de anodizar el aluminio?
El propósito del anodizado del aluminio es aumentar su resistencia al desgaste y a la corrosión. El aluminio es un metal popular que se utiliza para fabricar de todo, desde productos electrónicos hasta piezas de automóviles, porque es resistente y liviano. Sin embargo, el aluminio también es muy susceptible a la corrosión y al desgaste cuando aumenta el potencial de corrosión del medio ambiente, como la exposición al agua de mar y otras condiciones extremas. Para evitar esto, los fabricantes suelen anodizar el metal, creando una fina capa de óxido que lo protege contra la corrosión y el desgaste.
¿Dónde se usa el aluminio anodizado?
El aluminio anodizado es adecuado en cualquier lugar donde los componentes de aluminio puedan estar expuestos a aplicaciones corrosivas o resistentes al desgaste, como piezas de automóviles, bicicletas y productos para exteriores. El aluminio anodizado se puede teñir fácilmente para obtener un acabado de color resistente a los rayones. Por ello, se utiliza en muchos productos de consumo para mejorar su apariencia y aumentar su durabilidad. Por ejemplo, la carcasa del teléfono móvil de Apple utiliza un proceso de oxidación anódica. El anodizado también convierte el aluminio en un aislante porque la capa de óxido no conduce la electricidad.
Tratamiento superficial antes de anodizar el aluminio.
Las piezas de aluminio se limpian antes de anodizarlas. Esto es importante para eliminar impurezas que puedan entorpecer el proceso. Cuando es necesario se utilizan técnicas de acabado mecánico. El proceso de grabado por sí solo no es suficiente para corregir los defectos superficiales existentes en las piezas de aluminio, como rayones y abolladuras. Si estas marcas son evidentes en la superficie de la pieza de aluminio, es posible que desee utilizar técnicas de acabado mecánico como esmerilado, pulido y chorro de arena.
Tenga cuidado con su embalaje. Antes de enviar piezas para anodizar, asegúrese de empacarlas a prueba de abolladuras y bien acolchadas. Además, evite aplicar cinta directamente sobre la superficie de la pieza de aluminio a anodizar. Asegúrese de que sus piezas estén correctamente limpias y desengrasadas. Tenga cuidado con las virutas sin limpiar en los agujeros ciegos, las huellas dactilares en las superficies (¡evite manipular las piezas con las manos desnudas!) y los residuos de aceite del proceso de fabricación.
¿Cómo anodizar piezas de aluminio?
El principio de funcionamiento de las piezas de aluminio anodizado implica inducir la oxidación del aluminio sumergiendo la pieza de aluminio en una solución electrolítica ácida conductora, que libera iones de oxígeno. Este método utiliza una película anódica para lograr un efecto estético. Para comprender mejor el proceso de anodizado de piezas de aluminio, existen 4 pasos principales:
Paso 1: Preprocesamiento
El proceso de pretratamiento implica lograr un acabado superficial visible y una pieza de trabajo limpia.
Limpieza: La limpieza previa al procesamiento es importante para eliminar grasa, aceite y otras impurezas de procesos de fabricación anteriores, como extrusión o Mecanizado de aluminio CNC para evitar impurezas e inconsistencias en la pieza terminada.
Grabando: El acabado superficial de la pieza antes del anodizado es importante ya que determinará la calidad del resultado final. El grabado se puede utilizar para ajustar el acabado superficial deseado, corrigiendo imperfecciones menores en la superficie en preparación para el anodizado.
Paso 2: anodizado
Una vez preparada la superficie, la pieza pasa por un paso de anodizado, sumergiéndola en un baño de solución electrolítica de ácido sulfúrico (esto puede variar según el tipo de proceso de anodizado elegido). La solución de electrolitos contiene muchos iones positivos y negativos y es una solución conductora.
Los iones positivos son atraídos por la placa negativa y los iones negativos son atraídos por la placa positiva. La corriente en el circuito lo causa. Los iones negativos atraen la pieza de aluminio, el electrodo positivo. Se utilizarán piezas de aluminio como ánodos.
Al mismo tiempo, se instala un cátodo en la celda, lo que permite que la corriente pase activamente a través del sistema e induzca la liberación de iones de oxígeno en la solución electrolítica. Este proceso creará óxido de aluminio en el sustrato, también conocido como capa barrera. Pero es más rugosa que la superficie del aluminio.
Paso 3: colorear
El recubrimiento anódico formado sobre la capa superficial es poroso debido a su estructura, lo que aporta color a la pieza. Varios métodos para agregar color a piezas anodizadas incluyen sumergirlas en tintes o sales metálicas disueltas. El proceso puede lograr acabados en negro, azul, morado, rojo, dorado, amarillo y otros.
Paso 4: Sello
Para sellar la superficie porosa creada durante el proceso de anodizado y proporcionar una superficie uniforme, la pieza debe pasar por un paso final en el que se sumerge en una solución de acetato de níquel. El sellado garantiza un color duradero y evita una mayor corrosión de las piezas anodizadas.
Diferentes tipos de procesos de anodizado de aluminio
Hay tres tipos principales de anodizado procesos para piezas de aluminio, dando lugar a los diferentes acabados y apariencias que vemos.
Anodizado con cromato tipo I
El anodizado con ácido crómico tipo I utiliza una solución de ácido crómico para formar una capa delgada (0.5 a 2.5 micrones) sobre piezas de aluminio. El anodizado con cromato produce la capa más delgada y la menor absorción de color de los tres tipos principales de anodizado. Aunque el recubrimiento es relativamente delgado, protege las piezas de aluminio de la corrosión y es una primera capa eficaz para acabados pintados o con recubrimiento en polvo.
Anodizado con ácido sulfúrico tipo II
El anodizado tipo II es el método más común para anodizar piezas de aluminio. Produce capas anodizadas de 2.5 a 25 micras. La naturaleza porosa del proceso es ideal para la absorción de tintes. El tipo II no es adecuado para piezas de aluminio con tolerancias estrictas.
Anodizado duro tipo III (Anodizado duro)
El anodizado duro tipo III también se realiza en una solución de ácido sulfúrico. Sin embargo, el recubrimiento resultante es más espeso y denso que el anodizado con ácido sulfúrico ordinario. Los recubrimientos de alúmina Tipo III son bastante duros y las diferencias en el espesor del recubrimiento duro pueden alterar la apariencia de la superficie del sustrato. Se utiliza en aplicaciones duras que requieren una excelente resistencia al desgaste y a la corrosión, como equipos médicos, etc.
¿Qué tipo de anodizado es el adecuado para usted?
Elegir el tipo de anodizado más adecuado y comprender cómo funciona el anodizado no es fácil. Debe elegir un proceso de anodizado en función de las diversas aplicaciones para sus piezas de aluminio. Una empresa de fabricación rápida cualificada puede asesorarle sobre qué tipo de anodizado es mejor para su proyecto. Puede elegir las mejores piezas de aluminio anodizado comparando diferentes tipos de anodizado.
Anodizado tipo 1 tiene propiedades específicas como buena resistencia a la corrosión y utiliza ácido crómico para formar una capa delgada en la superficie de las piezas de aluminio. El tipo 1 es para componentes de aeronaves.
Anodizado tipo II se utiliza principalmente para la mayoría de las aplicaciones. El tipo II utiliza ácido sulfúrico en lugar de ácido crómico para crear una capa anodizada gruesa en la pieza. El tipo II tiene una resistencia al desgaste moderada y utiliza ácido sulfúrico para formar una capa más gruesa en la superficie de la pieza de aluminio.
Anodizado tipo III es mejor para piezas que pueden soportar la exposición a productos químicos y altas temperaturas. El tipo III tiene las mismas características que el tipo II, pero con algunas diferencias en el resultado. El tipo III produce una capa de corrosión que se utiliza para crear piezas de aluminio resistentes.
Beneficios de las piezas de aluminio anodizado
Hay muchas ventajas al anodizar piezas de aluminio; aquí hay algunas razones por las que es posible que desee hacerlo:
Estética – Las piezas anodizadas añaden un toque de elegancia y mejoran el acabado superficial general y el atractivo visual de la pieza.
Durabilidad - Todo el proceso de anodizado mejora la resistencia general a la corrosión y al desgaste de la pieza, lo que contribuye en gran medida a prolongar la vida útil de la pieza de aluminio.
Facilidad de mantenimiento – La resistencia a la corrosión y al desgaste del aluminio anodizado hace que las piezas sean menos propensas a sufrir abolladuras y desgaste.
Estabilidad del color – A diferencia de otros métodos de revestimiento utilizados en la industria, las piezas anodizadas no se descascaran debido a su estructura densa.
Económico – El anodizado del aluminio es económico y permite un acabado deseable y propiedades superficiales impresionantes.
Propiedades aislantes – La capa exterior anodizada de las piezas de aluminio anodizado es aislante y tiene baja conductividad eléctrica. Esta es una de las principales razones por las que se elige el aluminio para las piezas anodizadas.
Consejos y consideraciones de diseño de aluminio anodizado
Compensación de tamaño
Recuerde que deberá compensar el espesor de la anodización al obtener las dimensiones finales de la pieza y las asignaciones de tolerancia de características.
Requisitos de dureza
Tenga en cuenta su aplicación y sus requisitos de resistencia a la tracción para comprender la dureza que necesita lograr en el diseño de su pieza.
Igualación de color
Administre sus expectativas al establecer el color deseado, ya que diferentes metales y aleaciones reaccionan con diferentes compuestos de tinte y parámetros de tinte.
pintura combinada
Las piezas anodizadas también pueden someterse a procesos de recubrimiento secundario, como pintura e inmersión en teflón, para mejorar aún más su resistencia a la corrosión y su integridad estructural.
Conductividad
Las pruebas de conductividad son una forma sencilla de comprobar la anodización de piezas de aluminio. Puede comprobar la conductividad de una superficie mediante un multímetro digital. La capa anódica puede ser un buen aislante y puede recubrirse con un revestimiento transparente de conversión química en algunas áreas.
Aplicaciones del aluminio anodizado
Las piezas de aluminio anodizado tienen un excelente rendimiento en propiedades mecánicas y estéticas y se utilizan en casi todos los ámbitos de la vida:
- Aeroespacial
- Industria de defensa
- industria médica
- Industria del automóvil
- Productos electrónicos de consumo
- Lograr
- Creación de prototipos y desarrollo de productos
- Artículos para el hogar, etc.
Conclusión
La anodización es un proceso importante en la fabricación de piezas de aluminio que implica sumergir piezas de aluminio en soluciones electrolíticas y baños químicos. Se utiliza ampliamente en muchas industrias y se ha demostrado que ayuda a proporcionar un estilo de vida seguro. El costo y la complejidad del proceso varían, pero le garantiza un producto final mejor y de alta calidad.
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