“O tratamento químico de anodização é aplicado principalmente a metais não ferrosos e confere-lhes apelo estético, durabilidade e resistência à corrosão.”
Anodização é um processo eletroquímico que desempenha um papel importante no aumento da durabilidade de um material em relação ao desgaste e à corrosão. Ele realça a beleza alterando o acabamento superficial de metais não ferrosos, como cobre, titânio, manganês, magnésio, zinco e aço inoxidável. Este processo envolve a imersão do metal em um banho ácido e fazê-lo atuar como ânodo enquanto uma corrente elétrica passa através dele para causar a formação de uma fina camada de óxido metálico.
A anodização é categorizada em três tipos principais: Existem três tipos de anodização: Tipo I, que utiliza ácido crômico; Tipo II, que utiliza ácido sulfúrico; e Tipo III, que é de pelagem dura. Essas variações se devem ao tipo de ácido utilizado e à espessura do filme produzido.
Neste artigo, discutiremos os tipos de anodização, o processo, distinções de anodizado vs. revestimento em póe discuta os prós e os contras dos materiais anodizados.
Mecanismo de trabalho de anodização
Processo de anodização química
A anodização é um procedimento que utiliza soluções químicas e correntes elétricas para alterar a camada externa das peças de alumínio. Primeiro, as peças de alumínio são colocadas numa solução de ácido sulfúrico. Este banho dissolve a superfície e retira íons positivos do material através de novos poros que foram criados. Ao mesmo tempo, cargas elétricas são impressas no metal enquanto ele ainda está no banho.
Além disso, eletrólitos são adicionados ao banho ácido e os íons negativos reagem com o metal ligando-se a ele. Essas moléculas de dióxido carregadas negativamente passam a se envolver com outras camadas de alumínio que não foram afetadas pela reação e, assim, iniciam a formação de óxido de alumínio. A corrosão ácida também auxilia na formação de uma camada oxidada espessa e bem controlada.
A camada de óxido formada é muito estável e não pode ser removida, sua cor varia do cinza ao preto, dependendo da espessura da camada. No entanto, permanece altamente poroso, o que é bom.
O próximo processo que se segue à formação de uma camada protetora é a selagem da camada que acaba de ser formada. Isso é feito lavando as peças de alumínio com água morna, pois isso faz com que os poros se encolham à medida que absorvem os íons de hidratação. Essa contração resulta em uma camada superficial densa, lisa e acabada. Contudo, nesta fase podem ser adicionados corantes à água para manchar a camada cerâmica; os poros da camada absorvem a coloração e a água antes que a camada endureça.
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Como anodizar alumínio?
Peças anodizadas em alumínio
Para anodizar o alumínio, siga estas etapas:
- Preparação: Primeiramente é necessário lavar o componente ou chapa de alumínio com água para retirar qualquer sujeira de sua superfície. O acabamento da pelagem pode ser brilhante ou acetinado, dependendo do aspecto desejado. O acabamento acetinado é produzido por gravação leve e proporciona uma superfície fosca e uniforme. Na anodização por imersão brilhante, uma solução de ácido fosfórico e nítrico é usada para dar um acabamento brilhante. Os acabamentos brilhantes ou acetinados das extrusões de alumínio oferecem uma superfície lisa que não apresenta rugosidade para anodização. Além disso, o alumínio pode ser preparado mergulhando-o em uma solução desengordurante e lavando-o com água quente.
- Anodização: Dependendo do método de anodização, utilize banhos de ácido crômico ou ácido sulfúrico. Mergulhe o alumínio em uma solução eletrolítica ácida enquanto passa uma corrente elétrica através dele para criar a camada de óxido anódico. Após o término do processo, retire a peça da banheira, enxugue e deixe secar.
- Coloração: Outro processo que pode ser realizado após a anodização é o tingimento das peças de alumínio em diversas cores. A coloração eletrolítica é feita mergulhando o alumínio anodizado em um banho de sais metálicos inorgânicos e aplicando uma corrente elétrica para oxidar a camada de óxido de alumínio nos poros microscópicos. A cor final obtida é função da composição química da solução e do tempo de imersão. O mais comum cores anodizadas são ouro, preto, transparente, marrom, bronze e níquel. Algumas das instalações sofisticadas oferecem serviços de correspondência de cores e serviços de anodização de cores personalizadas.
- Vedação: Durante o processo, certifique-se de que o metal esteja vedado para evitar corrosão e entrada de água no metal. Técnicas de vedação a frio e a quente podem ser usadas para selar alumínio anodizado preto extrusões, ou ambas as técnicas podem ser usadas. A vedação ajuda a evitar que a superfície fique arranhada ou manchada.
Quais são os fatores que afetam o custo do alumínio anodizado?
O custo da anodização de peças ou componentes de alumínio depende de vários elementos principais. Discutiremos esses fatores brevemente a seguir.
Tamanho do componente
O tamanho do componente afeta o custo da anodização do alumínio. Peças maiores têm áreas de superfície maiores e são mais caras para anodizar. Da mesma forma, mais peças exigem mais trabalho e outros recursos para uma anodização bem-sucedida.
Tipo de método de anodização
Os três tipos de alumínio anodizado que destacamos acima têm capacidades e aplicações diferentes. Por exemplo, o tipo III forma uma camada mais espessa de óxido de alumínio do que o tipo II. Isso por si só significa que você precisará de mais potência para executar o tipo III.
Destes métodos, o tipo I é o mais acessível porque consome menos energia e seus recursos são mais disponíveis.
Qual é a cor da anodização?
A cor específica do alumínio anodizado pode determinar o custo da anodização do alumínio. Isso porque produzir cores diferentes requer diferentes insumos em termos de processos e materiais.
Note que existem cores padrão, que são em grande parte econômicas. Tonalidades especiais estão associadas a custos mais elevados de alumínio anodizado. Elas podem exigir processos e prazos específicos.
Especificações de Bracketing
Bracketing é essencial para um fluxo de trabalho suave durante o processo de anodização. Várias opções estão disponíveis, incluindo blot racks e clamp racks.
Os fabricantes geralmente optam pelo método de bracketing mais econômico. No entanto, você pode especificar um tipo de bracketing. Especificar esse requisito pode significar um processo mais lento, o que pode facilmente aumentar o custo da anodização do alumínio.
Serviços de Anodização Suplementar
Serviços adicionais em produtos de chapa de alumínio anodizado da China são algumas vezes necessários para tornar o produto mais atraente ou funcional. Isso geralmente tem um custo de alumínio anodizado mais alto.
Tipos de anodização
Os métodos de anodização incluem anodização com ácido crômico (Tipo I), anodização com ácido sulfúrico (Tipo II) e anodização dura ou revestimento duro (Tipo III). Outros processos menos frequentes são a anodização com ácido fosfórico e anodização de titânio. Vamos discutir cada tipo detalhadamente;
- Anodização com Ácido Crômico (Tipo I)
Anodização de ácido crômico
A anodização com ácido crômico produz uma fina camada de óxido, que pode ter entre 0 e 00002 polegadas de espessura. Oferece razoável proteção contra corrosão quando bem vedado, mas sua cor é acinzentada, portanto não é muito ornamental. No entanto, é útil em componentes aeroespaciais, peças soldadas e como base para pinturas subsequentes devido à sua boa ligação adesiva e natureza não condutora.
- Anodização com Ácido Sulfúrico (Tipo II)
Anodização de ácido sulfúrico
Este método usa ácido sulfúrico e forma filmes de óxido de 0 a 0002 polegadas de espessura. Permite obter cores vivas através da absorção do corante antes do envernizamento, podendo obter preto, cinza, marrom e muito mais. É barato e pode ser usado em peças ópticas, caixas eletrônicas e peças de válvulas hidráulicas.
- Anodização Dura ou Revestimento Duro (Tipo III)
Anodização de revestimento duro
Anodização dura geralmente é feito com eletrólito de ácido sulfúrico e resulta em uma camada de óxido espessa e densa, geralmente com 0 a 0005 polegadas de espessura. É bem conhecido por sua excelente abrasão e é usado em aplicações onde são necessários desgaste e isolamento elétrico. É aplicado na fabricação de válvulas, pistões, engrenagens, isolantes elétricos e protetores contra explosão, entre outros, por ser resistente ao desgaste e isolante elétrico.
Prós da anodização
Aqui estão os benefícios da anodização explicados em detalhes:
- Proteção contra corrosão
A anodização é um processo de formação de uma fina camada de óxido na superfície de metais, particularmente alumínio, para aumentar sua proteção contra corrosão. Essa camada de óxido serve como um escudo para o metal contra umidade, produtos químicos e outros agentes corrosivos que podem afetá-lo. Portanto, metais anodizados São mais resistentes à ferrugem, oxidação e corrosão do que outros metais e são perfeitos para uso em áreas expostas às intempéries, água e outras condições adversas.
- A durabilidade
O primeiro benefício da anodização é que ela aumenta a durabilidade dos metais. A anodização é um processo que altera a superfície dos metais para se tornar mais resistente ao desgaste, abrasão e danos mecânicos. Isso faz com que os materiais anodizados sejam mais duráveis e capazes de suportar uso pesado sem desbotamento ou desgaste, exigindo menos substituição e manutenção.
- Aparência Melhorada
A anodização não só aumenta a utilidade dos metais, mas também melhora a aparência do metal. O processo pode produzir uma superfície livre de rugosidades e irregularidades que possam dificultar o tingimento, pintura ou outros processos decorativos. Isso torna os metais anodizados muito flexíveis em termos de design e aparência, podendo vir em diversas cores, texturas e acabamentos dependendo da aplicação e da aparência desejada. A aparência aprimorada dos metais anodizados os torna mais valiosos e desejáveis em muitos setores, como arquitetura, automotivo, eletrônico e bens de consumo.
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Limitações da anodização
Aqui está uma explicação detalhada das limitações da anodização:
- Seleção de Cor
A anodização, porém, tem algumas desvantagens: uma delas é o número limitado de cores que podem ser utilizadas. A anodização do alumínio restringe a gama de cores dos revestimentos anodizados devido aos produtos químicos e processos envolvidos no processo de anodização. É possível conseguir certas tonalidades, como preto, prata, bronze e mais algumas, mas a escolha não é tão diversa como no caso da pintura ou pintura a pó, por exemplo. Esta limitação pode revelar-se inconveniente, especialmente quando são necessárias cores específicas ou únicas para apelo visual ou para satisfazer as necessidades de marca da empresa.
- Retoques visíveis
Os revestimentos anodizados coloridos são propensos a arranhões e abrasão em comparação com outros tipos de revestimentos a longo prazo. Arranhões que se desenvolvem em peças anodizadas são geralmente visíveis e qualquer tentativa de polir ou pintar irá alterar a aparência da peça. Isto é uma desvantagem em aplicações onde o acabamento superficial do produto final é importante, uma vez que quaisquer falhas visíveis reduzirão a aparência e a qualidade do produto final.
Aplicação da anodização
Deixei'Discutiremos as principais aplicações da anodização.
Arquitetura e Construção
A anodização tornou-se indispensável em aplicações arquitetônicas, como caixilhos de janelas, fachadas cortina e revestimentos externos. Através da anodização, o metal recebe melhor proteção contra intempéries e corrosão, além de atributos visuais atraentes.
Automotivo e Aeroespacial
Os setores automotivo e aeroespacial utilizam a anodização para proteger componentes de acabamento, painéis e elementos de sistemas internos. Ela proporciona proteção excepcional contra desgaste e corrosão, protege elementos leves e preserva sua durabilidade. Para um acabamento elegante e profundo, muitas peças automotivas utilizam anodização preta.
Eletrônicos de Consumo:
Na indústria de eletrônicos de consumo, revestimentos anodizados pretos resistentes aos raios UV são aplicados em smartphones, laptops e tablets. O acabamento anodizado protege as superfícies dos equipamentos contra abrasão, prolonga a vida útil dos produtos e garante uma aparência moderna e elegante.
Artigos para o lar e utensílios de cozinha
Utensílios de cozinha, móveis para áreas externas e artigos esportivos utilizam anodização. Esse processo proporciona aos produtos maior durabilidade, resistência ao calor e preserva sua qualidade visual durante o uso prolongado.
Aplicações Marinhas
A anodização protege componentes marítimos, como barcos e docas, contra a corrosão causada pela água salgada.
Alodine versus anodização: principais diferenças
Ambos são utilizados no acabamento de alumínio para aumentar as propriedades anticorrosivas e alterar a superfície externa do metal, mas não são iguais.
Peças Anodizadas
A anodização pode ser definida como um processo eletrolítico através do qual uma corrente elétrica passa através do metal imerso em uma solução eletrolítica. Além de aumentar a resistência à corrosão, este método também pode melhorar as características de lubrificação e tingimento. Embora seja muito eficaz, a anodização é relativamente cara e requer maiores habilidades técnicas.
Parte revestida de Alodine
Por outro lado, Alodine (filme químico) não requer a passagem de corrente elétrica no alumínio. No entanto, se o metal estiver submerso em um tanque, poderá estar à temperatura ambiente na maior parte do tempo. O filme químico é mais barato que a anodização e não requer pessoal altamente qualificado para aplicá-lo. No entanto, o revestimento químico pode reter a condutividade elétrica ou térmica do alumínio, que é essencial para fins de aterramento elétrico.
Como anodizar titânio?
Na anodização do titânio, o titânio é submetido a um processo eletroquímico no qual se torna o ânodo de uma célula eletrolítica. Essa solução, que pode incluir fosfato trissódico (TSP) ou alguns sais, auxilia no processo. Ao passar por uma corrente elétrica, as moléculas de água na solução sofrem hidrólise e se decompõem em hidrogênio e oxigênio. A carga elétrica ajuda a conduzir as moléculas de oxigênio para a superfície do titânio, o que auxilia na criação de uma camada de óxido de titânio. A cor final na anodização colorida depende da espessura desta camada de óxido, podendo ser regulada pela tensão e pelo tempo de imersão.
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Principais lições
A anodização apresenta benefícios que a tornam adequada para peças de alumínio, principalmente onde a durabilidade e a qualidade são muito importantes. Em contraste com a tinta ou o revestimento em pó, a camada de óxido formada durante a anodização é quimicamente ligada à superfície do alumínio e não é propensa a lascar, descascar ou rachar. Esta ligação e adesão superiores também ajudam a explicar porque os acabamentos anodizados são extremamente duráveis e podem durar muitos anos.
Além disso, a anodização aumenta em grande medida a dureza superficial das peças, podendo chegar até Rockwell 70C. Essa dureza torna as peças fortes o suficiente para suportar uso intenso sem serem vulneráveis ao desgaste. As peças anodizadas são geralmente muito resistentes e podem não precisar de manutenção frequente, como lubrificação, condicionamento ou repintura. Além disso, o isolamento elétrico do alumínio anodizado rígido é bom e útil quando outros materiais de isolamento são ineficazes. Se você quiser saber mais, entre em contato conosco agora e explore nosso serviço de anodização.
FAQs gerais
Q1. Quais são as diferentes cores anodizadas que podemos obter?
Acabamentos anodizados vêm em diferentes anodizar cores, como preto, bronze, dourado, azul, verde, vermelho e transparente. Essas cores são obtidas através do processo de anodização, o que também aumenta a estética e a resistência das peças de alumínio.
Q2. O que significa alumínio anodizado em detalhes?
O alumínio anodizado é um processo de pegar o alumínio e passá-lo por um processo eletroquímico para produzir uma camada de óxido na superfície do alumínio.
Q3. Qual é o procedimento de anodização?
A anodização é um processo de imersão do alumínio em uma solução eletrolítica e, em seguida, passagem de uma corrente elétrica através da solução para formar uma camada de óxido estável na superfície do alumínio.
Q4. A anodização ajuda a aumentar a resistência ao desgaste?
Sim, a anodização aumenta a resistência ao desgaste do alumínio porque forma uma superfície mais dura e resistente no alumínio.
Q5. Há um aumento na resistência à corrosão quando a anodização é feita?
A anodização melhora muito a proteção contra corrosão, pois cria uma camada de óxido que evita a corrosão do material.
Q6. Como as peças de alumínio anodizado são tingidas?
As peças de alumínio anodizado podem ser tingidas por imersão das peças em soluções corantes ou por meio de técnicas de coloração eletrolítica.
Q7. A anodização aumenta a adesão de primers e colas?
Sim, a anodização melhora a adesão com primers e colas devido à superfície áspera e à maior área de superfície.
Q9. Qual é o impacto da anodização na dissipação de calor?
A anodização aumenta a área superficial e a condutividade térmica da peça de alumínio, permitindo assim uma transferência de calor eficiente.
Q10. O que acontece com a resistência do alumínio após a anodização?
Em geral, a anodização não altera muito as propriedades mecânicas do alumínio, mas preocupa-se mais com as características da superfície.
Q11. O alumínio anodizado é um bom condutor de eletricidade?
Sim, o alumínio anodizado mantém alta condutividade elétrica porque a camada de óxido criada durante a anodização é muito fina.