L'anodizzazione dell'alluminio è un processo elettrochimico che produce un rivestimento di ossido di alluminio resistente all'usura e alla corrosione sulla superficie delle parti in alluminio. L'anodizzazione dell'alluminio è un processo elettrolitico effettuato in un elettrolita come l'acido solforico diluito. La corrente viene fatta passare attraverso la parte, facendo sì che gli ioni di ossigeno caricati negativamente nell'elettrolita siano attratti dagli atomi di alluminio caricati positivamente creati sulla superficie metallica. Gli ossianioni reagiscono con i cationi di alluminio per formare uno strato di ossido di alluminio fortemente aderente. Esistono tre diversi processi di anodizzazione: Tipo I (anodizzazione con acido cromico), tipo II (anodizzazione con acido solforico) e tipo III (anodizzazione con rivestimento duro). Il processo di anodizzazione è applicabile a un'ampia varietà di materiali, ma il materiale più importante e più comunemente utilizzato è l'alluminio. Altri tipi meno comuni sono l'anodizzazione del magnesio e l'anodizzazione del titanio.
L'anodizzazione è una struttura porosa che cresce dall'alluminio di base e assorbe molto bene i coloranti colorati. AN-Prototype utilizza coloranti organici standard per nero, blu, rosso, oro e piccoli lotti di verde e grigio per creare parti in alluminio anodizzato in qualsiasi colore in base al numero del pantografo. La sigillatura è necessaria dopo qualsiasi anodizzazione colorata per mantenere il colore.
L'alluminio anodizzato è una scelta eccellente quando sono necessari prototipi in alluminio o parti in alluminio a basso volume con proprietà meccaniche superiori e design estetici professionali. Il processo di anodizzazione forma uno strato di ossido sulle parti metalliche, che migliora efficacemente la resistenza alla corrosione, migliora anche la qualità visiva e protegge la superficie dai graffi.
Qual è lo scopo dell'anodizzazione dell'alluminio?
Lo scopo dell'anodizzazione dell'alluminio è aumentarne la resistenza all'usura e alla corrosione. L'alluminio è un metallo popolare utilizzato per realizzare qualsiasi cosa, dall'elettronica alle parti di automobili perché è resistente e leggero. Tuttavia, l’alluminio è anche molto suscettibile alla corrosione e all’usura quando aumenta il potenziale di corrosione dell’ambiente, come l’esposizione all’acqua di mare e ad altre condizioni estreme. Per evitare ciò, i produttori spesso anodizzare il metallo, creando un sottile strato di ossido che protegge dalla corrosione e dall'usura.
Dove viene utilizzato l'alluminio anodizzato?
L'alluminio anodizzato è adatto ovunque i componenti in alluminio possano essere esposti ad applicazioni corrosive o resistenti all'usura, come parti automobilistiche, biciclette e prodotti per esterni. L'alluminio anodizzato può essere facilmente colorato per una finitura colorata resistente ai graffi. Pertanto, viene utilizzato in molti prodotti di consumo per migliorarne l'aspetto e aumentarne la durata. Ad esempio, l'involucro del cellulare Apple utilizza un processo di ossidazione anodica. L'anodizzazione trasforma anche l'alluminio in un isolante perché il rivestimento di ossido non conduce elettricità.
Trattamento superficiale prima dell'anodizzazione dell'alluminio
Le parti in alluminio vengono pulite prima dell'anodizzazione. Questo è importante per rimuovere le impurità che possono ostacolare il processo. Ove necessario vengono utilizzate tecniche di finitura meccanica. Il solo processo di incisione non è sufficiente per correggere i difetti superficiali esistenti sulle parti in alluminio, come graffi e ammaccature. Se questi segni sono evidenti sulla superficie della parte in alluminio, potresti voler utilizzare tecniche di finitura meccanica come molatura, lucidatura e sabbiatura.
Fai attenzione alla confezione. Prima di inviare le parti per l'anodizzazione, assicurati di imballarle a prova di ammaccatura e ben imbottite. Inoltre, evitare di applicare il nastro direttamente sulla superficie della parte in alluminio da anodizzare. Assicurati che le parti siano adeguatamente pulite e sgrassate. Fare attenzione ai trucioli non puliti sui fori ciechi, alle impronte digitali sulle superfici (evitare di maneggiare le parti a mani nude!) e ai residui di olio derivanti dal processo di fabbricazione.
Come anodizzare le parti in alluminio？
Il principio di funzionamento delle parti in alluminio anodizzato prevede l'induzione dell'ossidazione dell'alluminio immergendo la parte in alluminio in una soluzione elettrolitica acida conduttiva, che rilascia ioni di ossigeno. Questo metodo utilizza una pellicola anodica per un effetto estetico. Per comprendere meglio il processo di anodizzazione delle parti in alluminio, sono necessarie 4 fasi principali:
Passaggio 1: preelaborazione
Il processo di pretrattamento prevede il raggiungimento di una finitura superficiale visibile e di un pezzo pulito.
Pulizia: La pulizia pre-lavorazione è importante per rimuovere grasso, olio e altre impurità provenienti da precedenti processi produttivi come l'estrusione o Lavorazione alluminio CNC per evitare impurità e incongruenze nel pezzo finito.
Acquaforte: La finitura superficiale del pezzo prima dell'anodizzazione è importante in quanto determinerà la qualità del risultato finale. L'acquaforte può essere utilizzata per regolare la finitura superficiale desiderata, correggendo piccole imperfezioni sulla superficie in preparazione all'anodizzazione.
Passaggio 2: anodizzazione
Dopo che la superficie è stata preparata, la parte passa attraverso una fase di anodizzazione, immergendosi in un bagno di soluzione elettrolitica di acido solforico (questo può variare a seconda del tipo di processo di anodizzazione scelto). La soluzione elettrolitica contiene molti ioni positivi e negativi ed è una soluzione conduttiva.
Gli ioni positivi sono attratti dalla piastra negativa, mentre gli ioni negativi sono attratti dalla piastra positiva. La corrente nel circuito lo causa. Gli ioni negativi attraggono la parte in alluminio, l'elettrodo positivo. Le parti in alluminio verranno utilizzate come anodi.
Allo stesso tempo, nella cella è installato un catodo, che consente alla corrente di passare attivamente attraverso il sistema e indurre il rilascio di ioni di ossigeno nella soluzione elettrolitica. Questo processo creerà ossido di alluminio nel substrato, noto anche come strato barriera. Ma è più ruvida della superficie dell'alluminio.
Passaggio 3: colorazione
Il rivestimento anodico formato sullo strato superficiale è poroso a causa della sua struttura, che aggiunge colore alla parte. Vari metodi per aggiungere colore alle parti anodizzate includono l'immersione in coloranti o sali metallici disciolti. Il processo può ottenere finiture nere, blu, viola, rosse, dorate, gialle e altre.
Passaggio 4: sigillare
Per sigillare la superficie porosa creata durante il processo di anodizzazione e fornire una superficie uniforme, la parte deve passare attraverso una fase finale in cui viene immersa in una soluzione di acetato di nichel. La sigillatura garantisce un colore duraturo e previene l'ulteriore corrosione delle parti anodizzate.
Diversi tipi di processi di anodizzazione dell'alluminio
Esistono tre tipi principali di anodizzazione processi per le parti in alluminio, che portano alle diverse finiture e aspetti che vediamo.
Anodizzazione cromata di tipo I
L'anodizzazione con acido cromico di tipo I utilizza una soluzione di acido cromico per formare un rivestimento sottile (da 0.5 a 2.5 micron) sulle parti in alluminio. L'anodizzazione cromata produce il rivestimento più sottile e il minor assorbimento del colore tra i tre principali tipi di anodizzazione. Sebbene il rivestimento sia relativamente sottile, protegge le parti in alluminio dalla corrosione e costituisce un efficace primo strato per finiture verniciate a polvere o verniciate.
Anodizzazione con acido solforico di tipo II
L'anodizzazione di tipo II è il metodo più comune per anodizzare le parti in alluminio. Produce strati anodizzati da 2.5 a 25 micron. La natura porosa del processo è ideale per l'assorbimento del colorante. Il tipo II non è adatto per parti in alluminio con tolleranze ristrette.
Anodizzazione dura di tipo III (anodizzazione dura)
Anche l'anodizzazione dura di tipo III viene eseguita in una soluzione di acido solforico. Tuttavia, il rivestimento risultante è più spesso e più denso della normale anodizzazione con acido solforico. I rivestimenti sull'allumina di tipo III sono piuttosto duri e le differenze nello spessore del rivestimento duro possono alterare l'aspetto superficiale del substrato. Viene utilizzato in applicazioni gravose che richiedono un'eccellente resistenza all'usura e alla corrosione, come apparecchiature mediche, ecc.
Quale tipo di anodizzazione è adatta a te?
Scegliere il tipo di anodizzazione più adatta e capire come funziona l'anodizzazione non è semplice. Dovresti scegliere un processo di anodizzazione in base alle varie applicazioni per le tue parti in alluminio. Un'azienda qualificata di produzione rapida può consigliarti il tipo di anodizzazione migliore per il tuo progetto. Puoi scegliere le migliori parti in alluminio anodizzato confrontando diverse tipologie di anodizzazione.
Anodizzazione di tipo 1 ha proprietà specifiche come una buona resistenza alla corrosione e utilizza l'acido cromico per formare uno strato sottile sulla superficie delle parti in alluminio. Il tipo 1 è per componenti di aeromobili.
Anodizzazione di tipo II viene utilizzato principalmente per la maggior parte delle applicazioni. Il tipo II utilizza acido solforico anziché acido cromico per creare uno spesso strato anodizzato sulla parte. Il tipo II ha una resistenza all'usura moderata e utilizza acido solforico per formare uno strato più spesso sulla superficie della parte in alluminio.
Anodizzazione di tipo III è la soluzione migliore per le parti che possono resistere all'esposizione chimica e alle alte temperature. Il tipo III ha le stesse caratteristiche del tipo II, ma con alcune differenze nell'esito. Il tipo III produce uno strato di corrosione che viene utilizzato per creare parti in alluminio resistenti.
Vantaggi delle parti in alluminio anodizzato
Ci sono molti vantaggi nell’anodizzare le parti in alluminio, ecco alcuni motivi per cui potresti volerlo:
estetica – Le parti anodizzate aggiungono un tocco di eleganza e migliorano la finitura superficiale complessiva e l'attrattiva visiva della parte.
Durabilità - L'intero processo di anodizzazione migliora la resistenza complessiva alla corrosione e all'usura della parte, contribuendo notevolmente a prolungare la durata della parte in alluminio.
Facilità di manutenzione – La resistenza alla corrosione e all’usura dell’alluminio anodizzato rende le parti meno soggette ad ammaccature e usura.
Stabilità del colore – A differenza di altri metodi di placcatura utilizzati nel settore, le parti anodizzate non si sfaldano a causa della loro struttura densa.
Economico – L’anodizzazione dell’alluminio è economica e consente di ottenere una finitura desiderabile e proprietà superficiali impressionanti.
Proprietà isolanti – Lo strato anodizzato esterno delle parti in alluminio anodizzato è isolante e ha una bassa conduttività elettrica. Questo è uno dei motivi principali per cui viene scelto l’alluminio per le parti anodizzate.
Suggerimenti e considerazioni sulla progettazione dell'alluminio anodizzato
Compensazione delle dimensioni
Ricordare che sarà necessario compensare lo spessore dell'anodizzazione quando si ottengono le dimensioni finali della parte e le assegnazioni delle tolleranze delle caratteristiche.
Requisiti di durezza
Annota la tua applicazione e i relativi requisiti di resistenza alla trazione per comprendere la durezza che devi ottenere nella progettazione della tua parte.
Abbinamento di colore
Gestisci le tue aspettative quando imposti il colore desiderato, poiché metalli e leghe diversi reagiscono con composti coloranti e parametri di colorazione diversi.
Vernice combinata
Le parti anodizzate possono anche essere sottoposte a processi di rivestimento secondari come verniciatura e immersione in Teflon per migliorarne ulteriormente la resistenza alla corrosione e l'integrità strutturale.
Conducibilità
Il test di conduttività è un modo semplice per verificare l'anodizzazione delle parti in alluminio. Può controllare la conduttività di una superficie utilizzando un multimetro digitale. Lo strato anodico può essere un buon isolante e in alcune aree può essere rivestito con un rivestimento trasparente di conversione chimica.
Applicazioni dell'alluminio anodizzato
Le parti in alluminio anodizzato hanno prestazioni eccellenti in termini di proprietà meccaniche ed estetiche e sono utilizzate in quasi tutti gli ambiti della vita:
- Aeronautico
- Industria della difesa
- industria medica
- Industria automobilistica
- Prodotti di elettronica di consumo
- Risultati
- Prototipazione e sviluppo del prodotto
- Articoli per la casa ecc.
Conclusione
L'anodizzazione è un processo importante nella produzione di parti in alluminio che prevede l'immersione delle parti in alluminio in soluzioni elettrolitiche e bagni chimici. È ampiamente utilizzato in molti settori e ha dimostrato di contribuire a fornire uno stile di vita sicuro. Il costo e la complessità del processo variano, ma garantiscono un prodotto finale migliore e di alta qualità.
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