Revestimento anodizado: o que é, onde é aplicado, como é feito

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

A anodização é um processo eletrolítico utilizado para aumentar a espessura da camada de óxidos naturais na superfície dos produtos. Essa tecnologia recebeu esse nome devido ao fato de o material processado ser usado como ânodo no eletrólito. Como resultado desta operação, a resistência do material à corrosão e ao desgaste é aumentada, e a superfície também é preparada para a aplicação de primer e tinta.

A aplicação de camadas protetoras adicionais após a anodização do metal é realizada muito melhor do que o material original. O próprio revestimento anodizado, dependendo do método de sua aplicação, pode ser poroso, absorvendo bem os corantes, ou fino e transparente, enfatizando a estrutura do material original e refletindo bem a luz. A película protetora formada é um dielétrico, ou seja, não conduz corrente elétrica.

Por que isso é feito

Acabamento anodizado usado quando necessáriofornecem proteção contra corrosão e evitam o aumento do desgaste nas partes de contato de mecanismos e dispositivos. Entre outros métodos de proteção superficial de metais, essa tecnologia é uma das mais baratas e confiáveis. O uso mais comum da anodização é para proteger o alumínio e suas ligas. Como você sabe, este metal, com propriedades únicas como uma combinação de leveza e resistência, tem uma maior suscetibilidade à corrosão. Essa tecnologia também foi desenvolvida para vários outros metais não ferrosos: titânio, magnésio, zinco, zircônio e tântalo.

Alguns recursos

O processo em estudo, além de alterar a textura microscópica da superfície, também altera a estrutura cristalina do metal na borda com a película protetora. No entanto, com uma grande espessura do revestimento anodizado, a própria camada protetora, como regra, possui porosidade significativa. Portanto, para alcançar a resistência à corrosão do material, é necessária sua vedação adicional. Ao mesmo tempo, uma camada espessa proporciona maior resistência ao desgaste, muito mais do que tintas ou outros revestimentos, como spray. À medida que a resistência da superfície aumenta, ela se torna mais frágil, ou seja, mais suscetível a trincas por trincas térmicas, químicas e de impacto. Rachaduras no revestimento anodizado durante a estampagem não são de forma alguma raras, e as recomendações desenvolvidas nem sempre ajudam aqui.

Invenção

Primeira documentaçãoo uso registrado de anodização ocorreu em 1923 na Inglaterra para proteger as peças do hidroavião da corrosão. Inicialmente, o ácido crômico foi usado. Mais tarde, o ácido oxálico foi usado no Japão, mas hoje, na maioria dos casos, o ácido sulfúrico clássico é usado para criar um revestimento anodizado na composição do eletrólito, o que reduz significativamente o custo do processo. A tecnologia está sendo constantemente aprimorada e desenvolvida.

Alumínio

Anodizado para melhorar a resistência à corrosão e preparar para pintura. E também, dependendo da tecnologia utilizada, seja para aumentar a rugosidade ou para criar uma superfície lisa. Ao mesmo tempo, a anodização por si só não é capaz de aumentar significativamente a resistência dos produtos feitos desse metal. Quando o alumínio entra em contato com o ar ou qualquer outro gás que contenha oxigênio, o metal forma naturalmente uma camada de óxido de 2-3 nm de espessura em sua superfície, e nas ligas seu valor chega a 5-15 nm.

A espessura do revestimento de alumínio anodizado é de 15-20 mícrons, ou seja, a diferença é de duas ordens de grandeza (1 mícron é igual a 1000 nm). Ao mesmo tempo, essa camada criada é distribuída em proporções iguais, relativamente falando, dentro e fora da superfície, ou seja, aumenta a espessura da peça em ½ do tamanho da camada protetora. Embora a anodização produza um revestimento denso e uniforme, as trincas microscópicas presentes nele podem levar à corrosão. Além disso, a própria camada protetora da superfície está sujeita à decomposição química.devido à exposição a um ambiente com alta acidez. Para combater esse fenômeno, são utilizadas tecnologias que reduzem o número de microfissuras e introduzem elementos químicos mais estáveis na composição do óxido.

Aplicativo

Materiais usinados são amplamente utilizados. Por exemplo, na aviação, muitos elementos estruturais contêm ligas de alumínio em estudo, a mesma situação é na construção naval. As propriedades dielétricas do revestimento anodizado predeterminaram seu uso em produtos elétricos. Produtos feitos de material processado podem ser encontrados em vários eletrodomésticos, incluindo players, luzes, câmeras, smartphones. No dia a dia, é utilizado um revestimento de ferro anodizado, mais precisamente, suas solas, o que melhora significativamente suas propriedades de consumo. Ao cozinhar, revestimentos especiais de Teflon podem ser usados para evitar queimar os alimentos. Normalmente, esses utensílios de cozinha são bastante caros. No entanto, uma frigideira de alumínio não anodizado é capaz de solucionar o mesmo problema. Ao mesmo tempo, a um custo menor. Na construção, o revestimento anodizado de perfis é usado para montagem de janelas e outras necessidades. Além disso, detalhes coloridos chamam a atenção de designers e artistas, são utilizados em diversos objetos culturais e artísticos ao redor do mundo, bem como na fabricação de joias.

Tecnologia

Lojas especiais de galvanoplastia eindústrias consideradas "sujas" e prejudiciais à saúde humana. Portanto, as recomendações para o processo em casa, divulgadas em algumas fontes, devem ser tomadas com extrema cautela, apesar da aparente simplicidade das tecnologias descritas.

O revestimento anodizado pode ser criado de várias maneiras, mas o princípio geral e a sequência de trabalho permanecem clássicos. Ao mesmo tempo, a resistência e as propriedades mecânicas do material obtido dependem, de fato, do próprio metal de origem, das características do cátodo, da força da corrente e da composição do eletrólito utilizado. Deve-se enfatizar que, como resultado do procedimento, nenhuma substância adicional é aplicada à superfície e a camada protetora é formada pela transformação do próprio material de origem. A essência da galvanoplastia é o efeito da corrente elétrica nas reações químicas. Todo o processo é dividido em três etapas principais.

Primeira etapa - preparação

Nesta fase, o produto é completamente limpo. A superfície é desengordurada e polida. Depois, há a chamada gravura. É realizado colocando o produto em uma solução alcalina, seguido de movê-lo para uma solução ácida. Esses procedimentos são completados por lavagem, durante a qual é extremamente importante remover todos os resíduos químicos, incluindo áreas de difícil acesso. O resultado final depende muito da qualidade da primeira etapa.

Segunda etapa - eletroquímica

Nesta fase, o revestimento de alumínio anodizado é realmente criado. Peça de trabalho cuidadosamente preparadapendurado em suportes e abaixado em um banho com eletrólito, colocado entre dois cátodos. Para o alumínio e suas ligas, são usados cátodos de chumbo. Normalmente a composição do eletrólito inclui ácido sulfúrico, mas outros ácidos podem ser usados, por exemplo, oxálico, crômico, dependendo da finalidade futura da peça usinada. O ácido oxálico é usado para criar revestimentos isolantes de cores diferentes, o ácido crômico é usado para processar peças que têm uma forma geométrica complexa com furos de pequeno diâmetro.

O tempo necessário para criar um revestimento protetor depende da temperatura do eletrólito e da intensidade da corrente. Quanto maior a temperatura e menor a corrente, mais rápido o processo. No entanto, neste caso, o filme de superfície é bastante poroso e macio. Para obter uma superfície dura e densa, são necessárias baixas temperaturas e alta densidade de corrente. Para o eletrólito de sulfato, a faixa de temperatura é de 0 a 50 graus e a força específica da corrente é de 1 a 3 amperes por decímetro quadrado. Todos os parâmetros para este procedimento foram elaborados ao longo dos anos e estão contidos nas instruções e normas relevantes.

Terceira etapa - consolidação

Após a finalização da eletrólise, o produto anodizado é fixado, ou seja, os poros do filme protetor são fechados. Isso pode ser feito colocando a superfície tratada em água ou em uma solução especial. Antes dessa etapa, é possível uma pintura efetiva da peça, pois a presença de poros permitirá uma boa absorção.corante.

Desenvolvimento da tecnologia de anodização

Para obter um filme de óxido resistente na superfície do alumínio, foi desenvolvido um método usando uma composição complexa de vários eletrólitos em uma certa proporção, combinado com um aumento gradual na densidade da corrente elétrica. Uma espécie de "coquetel" de ácidos sulfúrico, tartárico, oxálico, cítrico e bórico é usado, e a força da corrente no processo aumenta gradualmente cinco vezes. Devido a este efeito, a estrutura da célula porosa da camada protetora de óxido muda.

Menção especial deve ser feita à tecnologia de mudança de cor de um objeto anodizado, que pode ser feita de diferentes maneiras. O mais simples é colocar a peça em uma solução com corante quente imediatamente após o procedimento de anodização, ou seja, antes da terceira etapa do processo. O processo de coloração com o uso de aditivos diretamente no eletrólito é um pouco mais complicado. Os aditivos geralmente são sais de vários metais ou ácidos orgânicos, permitindo obter a mais diversa gama de cores - do absolutamente preto a quase qualquer cor da paleta.