A anodização do alumínio é um processo eletroquímico que produz um revestimento de óxido de alumínio resistente ao desgaste e à corrosão na superfície das peças de alumínio. A anodização do alumínio é um processo eletrolítico realizado em um eletrólito como o ácido sulfúrico diluído. A corrente passa através da peça, fazendo com que os íons de oxigênio carregados negativamente no eletrólito sejam atraídos pelos átomos de alumínio carregados positivamente criados na superfície do metal. Os oxiânions reagem com os cátions de alumínio para formar uma camada de óxido de alumínio fortemente aderente. Existem três processos de anodização diferentes: Tipo I (anodização com ácido crômico), tipo II (anodização com ácido sulfúrico) e tipo III (anodização com camada dura). O processo de anodização é aplicável a uma ampla variedade de materiais, mas o material mais importante e mais comumente utilizado é o alumínio. Outros tipos menos comuns são a anodização de magnésio e a anodização de titânio.
A anodização é uma estrutura porosa que cresce a partir da base de alumínio e absorve muito bem os corantes coloridos. AN-Prototype usa corantes orgânicos padrão para preto, azul, vermelho, dourado e pequenos lotes de verde e cinza para criar peças de alumínio anodizado em qualquer cor de acordo com o número do pantógrafo. A vedação é necessária após qualquer anodização colorida para reter a cor.
O alumínio anodizado é uma excelente escolha quando você precisa de protótipos de alumínio ou peças de alumínio de baixo volume com propriedades mecânicas superiores e designs estéticos profissionais. O processo de anodização forma uma camada de óxido nas peças metálicas, o que melhora efetivamente a resistência à corrosão, também melhora a qualidade visual e protege a superfície contra arranhões.
Qual é o propósito de anodizar o alumínio?
O objetivo da anodização do alumínio é aumentar sua resistência ao desgaste e à corrosão. O alumínio é um metal popular usado para fabricar tudo, desde eletrônicos até peças de automóveis, porque é forte e leve. No entanto, o alumínio também é muito suscetível à corrosão e ao desgaste quando o potencial de corrosão do ambiente aumenta, como a exposição à água do mar e outras condições extremas. Para evitar isso, os fabricantes costumam anodizar o metal, criando uma fina camada de óxido que protege contra corrosão e desgaste.
Onde o alumínio anodizado é usado?
O alumínio anodizado é adequado em qualquer lugar onde os componentes de alumínio possam estar expostos a aplicações corrosivas ou resistentes ao desgaste, como peças automotivas, bicicletas e produtos para uso externo. O alumínio anodizado pode ser facilmente manchado para um acabamento colorido resistente a arranhões. Portanto, é utilizado em muitos produtos de consumo para melhorar sua aparência e aumentar sua durabilidade. Por exemplo, a caixa do telemóvel Apple utiliza um processo de oxidação anódica. A anodização também transforma o alumínio em isolante porque o revestimento de óxido não conduz eletricidade.
Tratamento de superfície antes da anodização do alumínio
As peças de alumínio são limpas antes da anodização. Isso é importante para remover impurezas que podem atrapalhar o processo. Técnicas de acabamento mecânico são utilizadas quando necessário. O processo de gravação por si só não é suficiente para corrigir defeitos superficiais existentes em peças de alumínio, como arranhões e amassados. Se essas marcas forem evidentes na superfície da peça de alumínio, você pode usar técnicas de acabamento mecânico, como lixamento, polimento e jato de areia.
Tenha cuidado com sua embalagem. Antes de enviar peças para anodização, certifique-se de embalá-las à prova de amolgadelas e bem acolchoadas. Além disso, evite aplicar fita diretamente na superfície da peça de alumínio a ser anodizada. Certifique-se de que suas peças estejam devidamente limpas e desengorduradas. Cuidado com limalhas sujas em furos cegos, impressões digitais em superfícies (evite manusear peças com as mãos desprotegidas!) e resíduos de óleo do processo de fabricação.
Como anodizar peças de alumínio？
O princípio de funcionamento das peças de alumínio anodizado envolve a indução da oxidação do alumínio pela imersão da peça de alumínio em uma solução eletrolítica ácida condutora, que libera íons de oxigênio. Este método utiliza um filme anódico para efeito estético. Para entender melhor o processo de anodização de peças de alumínio, existem 4 etapas principais envolvidas:
Etapa 1: pré-processamento
O processo de pré-tratamento envolve obter um acabamento superficial visível e uma peça limpa.
Limpeza: A limpeza pré-processamento é importante para remover graxa, óleo e outras impurezas de processos de fabricação anteriores, como extrusão ou Usinagem CNC de alumínio para evitar impurezas e inconsistências na peça acabada.
Gravura: O acabamento superficial da peça antes da anodização é importante porque determinará a qualidade do resultado final. A gravação pode ser usada para ajustar o acabamento superficial desejado, corrigindo pequenas imperfeições na superfície em preparação para a anodização.
Passo 2: Anodização
Após o preparo da superfície, a peça passa por uma etapa de anodização, mergulhando em banho de solução eletrolítica de ácido sulfúrico (pode variar dependendo do tipo de processo de anodização escolhido). A solução eletrolítica contém muitos íons positivos e negativos e é uma solução condutora.
Os íons positivos são atraídos para a placa negativa e os íons negativos são atraídos para a placa positiva. A corrente no circuito causa isso. Os íons negativos atraem a parte de alumínio, o eletrodo positivo. Peças de alumínio serão usadas como ânodos.
Ao mesmo tempo, um cátodo é instalado na célula, permitindo que a corrente passe ativamente pelo sistema e induza a liberação de íons de oxigênio na solução eletrolítica. Este processo criará óxido de alumínio no substrato, também conhecido como camada de barreira. Mas é mais áspero que a superfície de alumínio.
Etapa 3: Colorir
O revestimento anódico formado na camada superficial é poroso devido à sua estrutura, o que confere cor à peça. Vários métodos de adicionar cor a peças anodizadas incluem mergulhá-las em corantes ou sais metálicos dissolvidos. O processo pode atingir acabamentos em preto, azul, roxo, vermelho, dourado, amarelo e outros.
Etapa 4: selar
Para selar a superfície porosa criada durante o processo de anodização e proporcionar uma superfície uniforme, a peça precisa passar por uma etapa final onde é imersa em uma solução de acetato de níquel. A vedação garante cor duradoura e evita maior corrosão das peças anodizadas.
Diferentes tipos de processos de anodização de alumínio
Existem três tipos principais de anodização processos para peças de alumínio, levando aos diferentes acabamentos e aparências que vemos.
Anodização Cromato Tipo I
A anodização com ácido crômico tipo I usa uma solução de ácido crômico para formar um revestimento fino (0.5 a 2.5 mícrons) nas peças de alumínio. A anodização com cromato produz o revestimento mais fino e a menor absorção de cor dos três principais tipos de anodização. Embora o revestimento seja relativamente fino, ele protege as peças de alumínio da corrosão e é uma primeira demão eficaz para acabamentos com revestimento em pó ou pintados.
Anodização com ácido sulfúrico tipo II
A anodização tipo II é o método mais comum de anodização de peças de alumínio. Produz camadas anodizadas de 2.5 a 25 mícrons. A natureza porosa do processo é ideal para a absorção do corante. O Tipo II não é adequado para peças de alumínio com tolerâncias restritas.
Anodização Dura Tipo III (Anodização Dura)
A anodização dura tipo III também é feita em solução de ácido sulfúrico. No entanto, o revestimento resultante é mais espesso e denso do que a anodização comum com ácido sulfúrico. Os revestimentos de alumina Tipo III são bastante duros e as diferenças na espessura do revestimento duro podem alterar a aparência da superfície do substrato. É usado em aplicações severas que exigem excelente resistência ao desgaste e à corrosão, como equipamentos médicos, etc.
Que tipo de anodização é ideal para você?
Escolher o tipo de anodização mais adequado e entender como funciona a anodização não é fácil. Você deve escolher um processo de anodização com base nas diversas aplicações de suas peças de alumínio. Uma empresa qualificada de fabricação rápida pode aconselhar sobre qual tipo de anodização é melhor para o seu projeto. Você pode escolher as melhores peças de alumínio anodizado comparando diferentes tipos de anodização.
Anodização tipo 1 possui propriedades específicas como boa resistência à corrosão e utiliza ácido crômico para formar uma fina camada na superfície das peças de alumínio. O Tipo 1 é para componentes de aeronaves.
Anodização tipo II é usado principalmente para a maioria das aplicações. O Tipo II usa ácido sulfúrico em vez de ácido crômico para criar uma espessa camada anodizada na peça. O Tipo II possui resistência moderada ao desgaste e utiliza ácido sulfúrico para formar uma camada mais espessa na superfície da peça de alumínio.
Anodização tipo III é melhor para peças que podem suportar exposição química e altas temperaturas. O tipo III tem as mesmas características do tipo II, mas com algumas diferenças no resultado. O Tipo III produz uma camada de corrosão que é usada para criar peças de alumínio resistentes.
Benefícios das peças de alumínio anodizado
Há muitas vantagens na anodização de peças de alumínio. Aqui estão alguns motivos pelos quais você pode querer fazer isso:
estética – As peças anodizadas adicionam um toque de elegância e melhoram o acabamento superficial geral e o apelo visual da peça.
Durabilidade - Todo o processo de anodização melhora a resistência geral à corrosão e ao desgaste da peça, o que contribui muito para prolongar a vida útil da peça de alumínio.
Facilidade de manutenção – A resistência à corrosão e ao desgaste do alumínio anodizado torna as peças menos propensas a amolgadelas e desgaste.
Estabilidade de cor – Ao contrário de outros métodos de galvanização utilizados na indústria, as peças anodizadas não lascam devido à sua estrutura densa.
Económico – A anodização do alumínio é barata e permite um acabamento desejável e propriedades de superfície impressionantes.
Propriedades de isolamento – A camada externa anodizada das peças de alumínio anodizado é isolante e possui baixa condutividade elétrica. Esta é uma grande razão pela qual o alumínio é escolhido para peças anodizadas.
Dicas e considerações sobre design de alumínio anodizado
Compensação de tamanho
Lembre-se de que você precisará compensar a espessura da anodização ao obter as dimensões finais da peça e as atribuições de tolerância dos recursos.
Requisitos de dureza
Observe sua aplicação e seus requisitos de resistência à tração para entender a dureza que você precisa alcançar no projeto de sua peça.
Combinação de cores
Gerencie suas expectativas ao definir a cor desejada, pois diferentes metais e ligas reagem com diferentes compostos de coloração e parâmetros de tingimento.
Tinta combinada
As peças anodizadas também podem passar por processos de revestimento secundário, como pintura e imersão em Teflon, para aumentar ainda mais sua resistência à corrosão e integridade estrutural.
Condutividade
O teste de condutividade é uma maneira fácil de verificar a anodização de peças de alumínio. Ele pode verificar a condutividade de uma superfície usando um multímetro digital. A camada anódica pode ser um bom isolante e pode ser revestida com um revestimento transparente de conversão química em algumas áreas.
Aplicações de alumínio anodizado
As peças de alumínio anodizado apresentam excelente desempenho nas propriedades mecânicas e estéticas e são utilizadas em quase todas as esferas da vida:
- Indústria aeroespacial
- Indústria de defesa
- indústria médica
- Indústria automobilística
- Produtos eletrônicos de consumo
- Alcançar
- Prototipagem e Desenvolvimento de Produto
- Bens domésticos etc.
Conclusão
A anodização é um processo importante na fabricação de peças de alumínio que envolve a imersão das peças de alumínio em soluções eletrolíticas e banhos químicos. É amplamente utilizado em muitas indústrias e comprovadamente ajuda a proporcionar um estilo de vida seguro. O custo e a complexidade do processo variam, mas garantem um produto final melhor e de alta qualidade.
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