“Le parti in alluminio prodotte ottengono una finitura protettiva e accattivante con un processo di anodizzazione nera. Offre una finitura nera opaca con maggiore resistenza alla corrosione, all'usura e all'abrasione.
L'anodizzazione nera è un processo più specifico che coinvolge anodizzazione una parte in alluminio per poi tingerla di nero. È necessario differenziarlo dal rivestimento in ossido nero, che non è adatto ai materiali in alluminio.
L'anodizzazione dell'alluminio migliora la durezza superficiale dell'alluminio, l'usura e la resistenza alla corrosione. Quando lo strato anodizzato viene tinto di nero, ottiene altri vantaggi, come una migliore capacità di assorbire la luce e una migliore dissipazione del calore. Questo articolo fornirà informazioni sull'anodizzazione nera e discuterà anche come viene eseguito il processo, i vantaggi dell'anodizzazione nera e gli svantaggi del processo.
Cos'è il processo di anodizzazione dell'alluminio nero?
Alluminio anodizzato nero
L'anodizzazione nera è un processo elettrochimico che forma uno strato protettivo di ossido sui componenti in alluminio e quindi tinge la parte di nero per un aspetto uniforme e liscio. Questo processo migliora significativamente la resistenza, la protezione dalla corrosione e l'aspetto estetico dell'alluminio, motivo per cui è ampiamente utilizzato in molti campi. Lo strato anodizzato formato è duro e resistente all'usura, consentendo ai componenti in alluminio di resistere alle sfide delle rispettive applicazioni.
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Come anodizzare l'alluminio? Una guida passo passo
L'anodizzazione nera inizia con il normale processo di anodizzazione, quindi il alluminio anodizzato viene immerso nel colorante nero attraverso i pori dello strato di ossido di alluminio formato. Ecco i passaggi necessari per creare il file colori alluminio anodizzato.
Il processo si svolge nei seguenti passaggi;
- Anodizzazione
La parte in alluminio viene immersa in una soluzione elettrolitica acida, diventando l'anodo della cella. Una corrente elettrica viene fatta passare attraverso il bagno e le molecole di ossigeno interagiscono con la superficie di alluminio. Questa reazione produce uno strato di ossido di alluminio sulla superficie che penetra nell'alluminio e forma uno strato poroso.
- Tintura
La superficie dell'alluminio diventa semiporosa dopo l'anodizzazione ed è ora pronta a ricevere la tintura nera. Esistono tre tecniche principali per tingere di nero l'alluminio anodizzato: Esistono tre tecniche principali per tingere di nero l'alluminio anodizzato:
2.1. Tintura elettrolitica
Tintura elettrolitica dell'alluminio
In questo metodo la parte in alluminio anodizzato viene immersa nel secondo bagno di elettrolisi con sali di metalli pesanti e un elettrodo in acciaio inossidabile. La parte in alluminio è il catodo della batteria. Durante l'elettrolisi, sali metallici come stagno, nichel o cobalto vengono precipitati nei pori dello strato di ossido di alluminio. Questa tecnica è famosa per la creazione di parti con una buona solidità del colore.
2.2. Tintura inorganica
I coloranti inorganici sono insolubili in acqua e forniscono un'eccellente solidità ai materiali colorati. Ad esempio, il solfuro di cobalto può essere impiegato per colorare di nero l'alluminio anodizzato. Questo metodo aiuta anche a rendere il colore più permanente e a non sbiadire rapidamente, come di solito accade.
2.3. Tintura organica
I coloranti organici idrosolubili devono essere sciolti in acqua calda prima dell'applicazione, il che richiede molto tempo. La parte in alluminio anodizzato viene posta nel bagno di tintura e il colorante riesce a penetrare attraverso i pori dell'alluminio. L'entità dello sviluppo del colore nero è direttamente proporzionale al tempo che il tessuto trascorre nel bagno di tintura.
- Sigillatura
La sigillatura è l'ultimo processo eseguito durante il processo di anodizzazione nera. Ciò comporta la sigillatura dei pori nello strato di ossido di alluminio per trattenere il colorante nero. La parte viene solitamente immersa in un bagno di acetato di nichel o acido per favorire il processo di indurimento del rivestimento. La sigillatura viene eseguita per evitare che il colorante si dissolva e per garantire che il colore duri più a lungo.
Pertanto, i passaggi seguenti possono creare una superficie nera, resistente alla corrosione e durevole su componenti in alluminio per diversi usi.
Tipi di materiali di anodizzazione comunemente disponibili per l'alluminio?
Il più comune alluminio anodizzato nero i tipi includono;
Tipo I: anodizzazione con acido cromico
Il tipo I è noto anche come anodizzazione con acido cromico e prevede l'utilizzo di acido cromico come soluzione elettrolitica. Questo è adatto per l'uso dove è richiesto uno strato molto sottile di protezione contro la corrosione. Tuttavia, questo tipo non crea una superficie resistente o nera come il Tipo II o III, il che significa che non è ideale per creare un aspetto nero scuro.
Tipo II: anodizzazione con acido solforico
L'anodizzazione con acido solforico, o Tipo II, è il processo più frequentemente utilizzato. Questo processo è simile al Tipo I ma crea uno strato di ossido più denso utilizzando una soluzione elettrolitica di acido solforico. Fornisce una superficie resistente con buone proprietà anticorrosive. L'anodizzazione di tipo II può produrre una gamma di colori in base al colorante utilizzato e può produrre il nero.
Tipo III: anodizzazione dura o anodizzazione dura
Anodizzazione a rivestimento duro
Il terzo tipo è noto come Tipo III, o anodizzazione dura o anodizzazione a rivestimento duro, che forma lo strato di ossido più spesso e resistente. Questo processo utilizza densità di corrente più elevate e temperature più basse per produrre uno strato duro e resistente all'usura. L'alluminio anodizzato duro è ideale per l'uso in settori che richiedono parti impegnative e resistenti alla corrosione e all'usura.
Anodizzazione impregnata di PTFE (Teflon).
Questo processo prevede l'utilizzo di politetrafluoroetilene (PTFE), chiamato Teflon, nello strato anodizzato. L'anodizzazione impregnata di PTFE fornisce una superficie antiaderente a basso attrito, utile in applicazioni in cui il basso attrito e l'usura sono fondamentali. Questa tecnica può essere utilizzata insieme all'anodizzazione nera per ottenere una finitura superficiale nera con caratteristiche prestazionali migliorate.
È possibile selezionare diversi tipi di anodizzazione nera per soddisfare esigenze specifiche di prestazioni ed aspetto per l'applicazione prevista.
Pro del processo di alluminio anodizzato nero
Si possono notare i seguenti vantaggi confrontando l'alluminio anodizzato nero con l'alluminio non trattato.
Manutenzione Semplice
L'alluminio anodizzato nero è di facile manutenzione. Non si usura o danneggia facilmente durante la manipolazione, l'installazione o la pulizia. Spesso è sufficiente lavarlo con acqua e sapone neutro per riacquistare il suo aspetto. In caso di macchie complesse, è possibile utilizzare detergenti leggermente abrasivi per non danneggiare la superficie dell'oggetto.
Migliore protezione dalla corrosione:
Un altro vantaggio dell'alluminio anodizzato nero è che fornisce una migliore protezione dalla corrosione rispetto all'alluminio normale. L'alluminio in sé non arrugginisce, ma è vulnerabile alla corrosione causata dall'aria, dal sale, dall'umidità e da altri agenti corrosivi. Lo strato anodizzato fornisce uno spesso strato di ossido che riduce significativamente le possibilità di corrosione.
Facilità di tintura
L'alluminio anodizzato nero è tinto per conferirgli colori diversi, a differenza dell'alluminio tipico. L'anodizzazione forma una superficie ruvida che può assorbire facilmente la tintura, quindi i colori che possono essere prodotti sono molto più di quelli prodotti dalla verniciatura. Questo è un grande vantaggio rispetto alla naturale lucentezza simile al cromo della superficie in alluminio nudo.
Lubrificazione
Il processo di anodizzazione crea una superficie ruvida sull'alluminio, e questa ruvidità è adatta a trattenere i lubrificanti. Ciò rende l'alluminio anodizzato nero facile da lubrificare. A differenza dell'alluminio normale, che ha una superficie liscia, non è in grado di trattenere pellicole o oli lubrificanti.
Adesione superiore
Le parti anodizzate in alluminio hanno una superficie porosa di ossido che gli conferisce una migliore adesione per primer e adesivi. Questi pori consentono la penetrazione di liquidi, primer e adesivi al loro interno, migliorando il processo di incollaggio. Ciò rende i fogli di alluminio anodizzato nero perfetti per qualsiasi applicazione in cui sia necessario un legame forte.
Aspetto estetico nelle parti anodizzate
L'anodizzazione dell'alluminio offre una gamma di colori e livelli di brillantezza senza perdere l'aspetto metallico. Il processo riduce al minimo o elimina le differenze di colore comuni in altri tipi di rivestimenti e fornisce una finitura uniforme e bella che è superiore ad altri tipi di rivestimenti. Salute e sicurezza Il processo di anodizzazione è sicuro e non tossico. La finitura anodizzata è inoltre stabile, resistente al calore e non si decompone, rendendone quindi sicuro l'utilizzo in diverse applicazioni. Inoltre, il processo rafforza lo strato di ossido formatosi naturalmente e non genera composti tossici.
Energy Efficiency
L'alluminio è un buon conduttore di elettricità e un rivestimento anodico fornisce uno strato isolante. Questi possono essere impiegati per sviluppare sistemi e apparecchiature efficienti dal punto di vista energetico. Ad esempio, il metallo può essere utilizzato per esigenze di conduzione e costruzione, mentre gli strati anodizzati offrono l’isolamento necessario. Questi vantaggi rendono l’alluminio anodizzato nero un materiale molto utile e ricercato in vari settori.
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Svantaggi del processo di alluminio anodizzato nero
Sebbene l’alluminio anodizzato nero presenti molti vantaggi, presenta anche alcuni inconvenienti che dovrebbero essere considerati.
Processo complesso
L'anodizzazione è complessa e comporta un'accurata pulizia e preparazione dell'alluminio prima dell'anodizzazione e della tintura. Se il processo non viene controllato adeguatamente, il risultato è solitamente una scarsa copertura e una protezione inadeguata. L'anodizzazione nera è un processo delicato che richiede personale altamente qualificato e attrezzature di qualità per produrre parti di alta qualità.
Suscettibilità allo sbiadimento
Anche l'alluminio anodizzato nero può sbiadire nel tempo, soprattutto se utilizzato in un ambiente esterno. I coloranti organici, comunemente utilizzati nel processo di tintura, sono molto sensibili alla luce UV e non possono resistere a lungo agli effetti della luce UV. Inoltre, se il rivestimento anodico è sottile o la sigillatura non è buona, il colore potrebbe sbiadire o sbiadire sotto una luce forte. Affinché il colore duri il più a lungo possibile, i coloranti utilizzati devono essere della migliore qualità e i metodi di sigillatura utilizzati devono essere molto resistenti.
Crepe superficiali
Il ciclo termico può anche portare al cedimento del rivestimento anodico dell'alluminio anodizzato nero. I coefficienti di dilatazione termica del substrato di alluminio e del rivestimento anodico non sono gli stessi e ciò può comportare la formazione di fessurazioni sulla superficie del rivestimento anodico.
Vincoli materiali
L'anodizzazione nera si applica solo ad alcuni metalli, principalmente alluminio, magnesio e anodizzazione del titanio. Inoltre non tutte le leghe di alluminio possono essere anodizzate. Il processo ha generalmente successo per le serie di alluminio 5, 6 e 7, con la serie 6 che è la più popolare. Questa limitazione limita l'uso dell'anodizzazione nera a tipi specifici di leghe di alluminio.
Tuttavia, l'alluminio anodizzato nero è ampiamente utilizzato in varie applicazioni grazie alla sua durezza, protezione dalla corrosione e aspetto migliorati. Tuttavia, è fondamentale comprendere questi problemi al fine di migliorare la durata e l’efficienza dei componenti in alluminio anodizzato nero.
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Confronto tra rivestimento in ossido nero e anodizzazione nera
Tra i produttori c'è sempre la questione su quale sia il migliore, il rivestimento in ossido nero o l'anodizzazione nera. Di seguito sono riportati i confronti tra i due processi.
Rivestimento in ossido nero
Finitura ossido nero
Chiamato anche annerimento, il rivestimento di ossido nero viene applicato su metalli ferrosi, acciaio inossidabile, leghe a base di rame, rame, zinco e argento. Fornisce un livello moderato di protezione dalla corrosione, proprietà antiriflesso e aspetto estetico ai metalli. Il rivestimento in ossido nero prevede un processo di conversione chimica ed è disponibile in tre tipi in base alla temperatura di applicazione: caldo, temperatura media e freddo.
Anodizzazione nera
L'anodizzazione nera è un processo elettrochimico utilizzato per migliorare l'aspetto e la resistenza dell'alluminio. Crea uno strato superficiale molto protettivo nei confronti delle condizioni ambientali. Per risultati ottimali, le superfici in alluminio devono essere ben pulite, senza contaminanti sulla superficie e ben asciugate prima dell'anodizzazione.
Entrambi i processi sono vantaggiosi e vengono utilizzati a seconda del materiale e della sua destinazione d'uso. La conoscenza di queste differenze aiuta i produttori nella scelta del metodo più adatto alle loro esigenze.
Applicazioni della finitura anodizzata nera
Ecco le applicazioni tipiche della finitura anodizzata nera.
- Miglioramenti architettonici: La finitura anodizzata nera è molto apprezzata negli usi architettonici per prodotti da costruzione esterni come finestre, grondaie, porte da garage, modanature decorative, insegne, ringhiere e porte. È preferito sia per la sua estetica che per le sue prestazioni ed è di lunga durata.
- Componenti automobilistici: Nell'industria automobilistica, la finitura anodizzata nera viene utilizzata per molte parti grazie alla sua capacità di resistere agli agenti atmosferici e ai fattori chimici. Alcuni di questi sono griglie degli altoparlanti, pedali, leve del cambio e accenti della griglia. Il rivestimento nero non solo aggiunge valore estetico ma protegge anche l'ambiente ostile delle applicazioni automobilistiche.
- Attrezzature mediche: La finitura anodizzata nera è molto appropriata per l'uso in forniture e attrezzature mediche. È inoltre sterile, resistente alla corrosione e agli urti; viene utilizzato in articoli come sedie a rotelle, bastoni da passeggio, strumenti medici e bombole di ossigeno per garantire che siano duraturi e affidabili in campo medico.
- Contenitori elettronici: L'elettronica è adatta all'alluminio anodizzato nero perché è leggero, buon conduttore di calore e riutilizzabile. Gli alloggiamenti elettronici di smartphone, tablet, laptop e apparecchiature stereo sono realizzati utilizzando una finitura anodizzata nera sia per l'aspetto che per le prestazioni.
- Macchinario industriale: La finitura anodizzata nera è ampiamente applicata nel campo industriale per parti di attrezzature e macchinari. Il materiale, oltre ad essere resistente agli agenti chimici e all'abrasione, presenta anche buone proprietà meccaniche; viene utilizzato per realizzare valvole, rulli, pulegge, guarnizioni e cappucci, tra gli altri, per resistere a un uso industriale rigoroso.
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