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Anodizado

Estos mosquetones tienen una superficie de aluminio anodizado teñido; Están hechos en muchos colores.

La anodización es un proceso de pasivación electrolítica que se utiliza para aumentar el espesor de la capa de óxido natural en la superficie de las piezas metálicas.

El proceso se llama anodizado porque la pieza a tratar forma el electrodo anódico de una celda electrolítica . El anodizado aumenta la resistencia a la corrosión y al desgaste y proporciona una mejor adhesión a las imprimaciones de pintura y pegamentos que el metal desnudo. Las películas anódicas también se pueden utilizar para varios efectos cosméticos, ya sea con revestimientos porosos gruesos que pueden absorber tintes o con revestimientos finos y transparentes que añaden efectos de interferencia de ondas de luz reflejadas .

El anodizado también se utiliza para evitar el desgaste de componentes roscados y para fabricar películas dieléctricas para condensadores electrolíticos . Las películas anódicas se aplican más comúnmente para proteger aleaciones de aluminio , aunque también existen procesos para titanio , zinc , magnesio , niobio , circonio , hafnio y tantalio . El metal de hierro o acero al carbono se exfolia cuando se oxida en condiciones microelectrolíticas neutras o alcalinas; es decir, el óxido de hierro (en realidad hidróxido férrico u óxido de hierro hidratado , también conocido como óxido ) se forma mediante picaduras anóxicas y una gran superficie catódica, estas picaduras concentran aniones como sulfato y cloruro que aceleran la corrosión del metal subyacente. Las escamas o nódulos de carbono en el hierro o el acero con alto contenido de carbono ( acero con alto contenido de carbono , hierro fundido ) pueden causar un potencial electrolítico e interferir con el revestimiento o el enchapado. Los metales ferrosos comúnmente se anodizan electrolíticamente en ácido nítrico o mediante tratamiento con ácido nítrico fumante rojo para formar óxido de hierro (II, III) negro duro . Este óxido permanece conforme incluso cuando se recubre el cableado y el cableado está doblado.

El anodizado cambia la textura microscópica de la superficie y la estructura cristalina del metal cerca de la superficie. Los recubrimientos gruesos normalmente son porosos, por lo que a menudo es necesario un proceso de sellado para lograr resistencia a la corrosión . Las superficies de aluminio anodizado, por ejemplo, son más duras que el aluminio pero tienen una resistencia al desgaste de baja a moderada que puede mejorarse aumentando el espesor o aplicando sustancias selladoras adecuadas. Las películas anódicas son generalmente mucho más fuertes y adherentes que la mayoría de los tipos de pintura y revestimiento de metal, pero también más quebradizas. Esto los hace menos propensos a agrietarse y pelarse por el envejecimiento y el desgaste, pero más susceptibles a agrietarse por estrés térmico.

Historia

El anodizado se utilizó por primera vez a escala industrial en 1923 para proteger las piezas de duraluminio de los hidroaviones de la corrosión. Este primer proceso basado en ácido crómico se llamó proceso Bengough-Stuart y se documentó en la especificación de defensa británica DEF STAN 03-24/3. Todavía se utiliza hoy en día a pesar de sus requisitos heredados para un ciclo de voltaje complicado que ahora se sabe que es innecesario. Pronto evolucionaron variaciones de este proceso, y Gower y O'Brien patentaron el primer proceso de anodizado con ácido sulfúrico en 1927. El ácido sulfúrico pronto se convirtió y sigue siendo el electrolito de anodizado más común. [1]

El anodizado con ácido oxálico se patentó por primera vez en Japón en 1923 y luego se utilizó ampliamente en Alemania, particularmente para aplicaciones arquitectónicas. La extrusión de aluminio anodizado fue un material arquitectónico popular en las décadas de 1960 y 1970, pero desde entonces ha sido desplazada por plásticos y recubrimientos en polvo más baratos . [2] Los procesos con ácido fosfórico son el desarrollo más reciente y hasta ahora sólo se utilizan como pretratamientos para adhesivos o pinturas orgánicas. [1] La industria continúa desarrollando una amplia variedad de variaciones patentadas y cada vez más complejas de todos estos procesos de anodizado, por lo que la tendencia creciente en los estándares militares e industriales es clasificar según las propiedades del recubrimiento en lugar de según la química del proceso.

Aluminio

Llaves en bruto de aluminio anodizado de colores.
Cajas de disipador de calor Raspberry Pi 4 de aluminio anodizado de colores

Las aleaciones de aluminio se anodizan para aumentar la resistencia a la corrosión y permitir teñir (colorear), mejorar la lubricación o mejorar la adhesión . Sin embargo, el anodizado no aumenta la resistencia del objeto de aluminio. La capa anódica es aislante . [3]

Cuando se expone al aire a temperatura ambiente, o a cualquier otro gas que contenga oxígeno, el aluminio puro se autopasiva formando una capa superficial de óxido de aluminio amorfo de 2 a 3 nm de espesor, [4] que proporciona una protección muy eficaz contra la corrosión. Las aleaciones de aluminio suelen formar una capa de óxido más gruesa, de 5 a 15 nm de espesor, pero tienden a ser más susceptibles a la corrosión. Las piezas de aleación de aluminio están anodizadas para aumentar considerablemente el espesor de esta capa y brindar resistencia a la corrosión. La resistencia a la corrosión de las aleaciones de aluminio disminuye significativamente debido a ciertos elementos de aleación o impurezas: cobre , hierro y silicio , [5] por lo que las aleaciones de Al de las series 2000, 4000, 6000 y 7000 tienden a ser las más susceptibles.

Aunque el anodizado produce un recubrimiento muy regular y uniforme, las fisuras microscópicas en el recubrimiento pueden provocar corrosión. Además, el recubrimiento es susceptible a la disolución química en presencia de productos químicos de pH alto y bajo , lo que da como resultado el desprendimiento del recubrimiento y la corrosión del sustrato. Para combatir esto, se han desarrollado varias técnicas, ya sea para reducir el número de fisuras, para insertar compuestos químicamente más estables en el óxido, o ambas cosas. Por ejemplo, los artículos anodizados con azufre normalmente se sellan, ya sea mediante sellado hidrotérmico o sellado por precipitación, para reducir la porosidad y las vías intersticiales que permiten el intercambio de iones corrosivos entre la superficie y el sustrato. Los sellos precipitantes mejoran la estabilidad química pero son menos efectivos para eliminar las vías de intercambio iónico. Más recientemente, se han desarrollado nuevas técnicas para convertir parcialmente el recubrimiento de óxido amorfo en compuestos microcristalinos más estables que han mostrado una mejora significativa basada en longitudes de enlace más cortas.

Algunas piezas de aluminio para aviones, materiales arquitectónicos y productos de consumo están anodizados. El aluminio anodizado se puede encontrar en reproductores MP3 , teléfonos inteligentes , multiherramientas , linternas , utensilios de cocina , cámaras , artículos deportivos , armas de fuego , marcos de ventanas , techos , condensadores electrolíticos y en muchos otros productos, tanto por su resistencia a la corrosión como por su capacidad de retener el tinte. . Aunque el anodizado sólo tiene una resistencia al desgaste moderada, los poros más profundos pueden retener mejor una película lubricante que una superficie lisa.

Los recubrimientos anodizados tienen una conductividad térmica y un coeficiente de expansión lineal mucho más bajos que el aluminio. Como resultado, el revestimiento se agrietará debido al estrés térmico si se expone a temperaturas superiores a 80 °C (353 K). El revestimiento puede agrietarse, pero no se pelará. [6] El punto de fusión del óxido de aluminio es 2050°C (2323K), mucho más alto que los 658°C (931K) del aluminio puro. [6] Esto y el aislamiento del óxido de aluminio pueden dificultar la soldadura.

En los procesos comerciales típicos de anodizado de aluminio, el óxido de aluminio crece hacia la superficie y sale de la superficie en cantidades iguales. [7] Por lo tanto, la anodización aumentará las dimensiones de la pieza en cada superficie a la mitad del espesor del óxido. Por ejemplo, un recubrimiento de 2 µm de espesor aumentará las dimensiones de la pieza en 1 µm por superficie. Si la pieza está anodizada por todos sus lados, todas las dimensiones lineales aumentarán en el espesor del óxido. Las superficies de aluminio anodizado son más duras que el aluminio pero tienen una resistencia al desgaste de baja a moderada, aunque esto se puede mejorar con espesor y sellado.

Proceso

desmut

Se puede aplicar una solución desmut a la superficie del aluminio para eliminar los contaminantes. El ácido nítrico se utiliza normalmente para eliminar el carbón (residuos), pero se está reemplazando debido a preocupaciones ambientales. [8] [9] [10] [11]

Electrólisis

La capa de aluminio anodizado se crea haciendo pasar una corriente continua a través de una solución electrolítica, con el objeto de aluminio sirviendo como ánodo (el electrodo positivo en una celda electrolítica). La corriente libera hidrógeno en el cátodo (el electrodo negativo) y oxígeno en la superficie del ánodo de aluminio, creando una acumulación de óxido de aluminio. La corriente alterna y la corriente pulsada también son posibles, pero rara vez se utilizan. El voltaje requerido por varias soluciones puede variar de 1 a 300 V CC, aunque la mayoría se encuentra en el rango de 15 a 21 V. Generalmente se requieren voltajes más altos para recubrimientos más gruesos formados en ácido sulfúrico y orgánico. La corriente de anodizado varía con el área de aluminio que se anodiza y normalmente oscila entre 30 y 300 A / m2 .

La anodización del aluminio (eloxal o oxidación electrolítica de aluminio ) [12] generalmente se realiza en una solución ácida , típicamente ácido sulfúrico o ácido crómico, que disuelve lentamente el óxido de aluminio. La acción ácida se equilibra con la velocidad de oxidación para formar un recubrimiento con nanoporos de 10 a 150 nm de diámetro. [6] Estos poros son los que permiten que la solución electrolítica y la corriente lleguen al sustrato de aluminio y continúen haciendo crecer el recubrimiento hasta alcanzar un espesor mayor más allá de lo que se produce mediante la autopasivación. [13] Estos poros permiten que el tinte se absorba; sin embargo, esto debe ir seguido de un sellado o el tinte no permanecerá. Por lo general, al tinte le sigue un sello limpio de acetato de níquel. Debido a que el tinte es solo superficial, el óxido subyacente puede continuar brindando protección contra la corrosión incluso si un desgaste menor y rayones atraviesan la capa teñida. [ cita necesaria ]

Se deben controlar condiciones como la concentración de electrolitos, la acidez, la temperatura de la solución y la corriente para permitir la formación de una capa de óxido consistente. Las películas más duras y gruesas tienden a producirse mediante soluciones más concentradas a temperaturas más bajas con voltajes y corrientes más altos. El espesor de la película puede variar desde menos de 0,5 micrómetros para trabajos decorativos brillantes hasta 150 micrómetros para aplicaciones arquitectónicas.

Doble acabado

La anodización se puede realizar en combinación con un revestimiento de conversión de cromato . Cada proceso proporciona resistencia a la corrosión, y el anodizado ofrece una ventaja significativa en cuanto a robustez o resistencia al desgaste físico. El motivo para combinar los procesos puede variar; sin embargo, la diferencia significativa entre el anodizado y el recubrimiento por conversión de cromato es la conductividad eléctrica de las películas producidas. Aunque ambos son compuestos estables, el recubrimiento de conversión de cromato tiene una conductividad eléctrica muy aumentada. Las aplicaciones en las que esto puede resultar útil son variadas; sin embargo, la cuestión de conectar a tierra los componentes como parte de un sistema más grande es obvia.

El proceso de acabado dual utiliza lo mejor que cada proceso tiene para ofrecer, anodizado con su gran resistencia al desgaste y recubrimiento de conversión de cromato con su conductividad eléctrica.

Los pasos del proceso normalmente pueden implicar la conversión de cromato recubriendo todo el componente, seguido de un enmascaramiento de la superficie en áreas donde el recubrimiento de cromato debe permanecer intacto. Además, la capa de cromato se disuelve en las zonas no enmascaradas. A continuación se puede anodizar el componente, llevando el anodizado a las zonas no enmascaradas. El proceso exacto variará según el proveedor del servicio, la geometría del componente y el resultado requerido. Ayuda a proteger el artículo de aluminio.

Otras especificaciones ampliamente utilizadas

La especificación de anodizado más utilizada en EE. UU. es una especificación militar estadounidense , MIL-A-8625, que define tres tipos de anodizado de aluminio. El tipo I es anodizado con ácido crómico, el tipo II es anodizado con ácido sulfúrico y el tipo III es anodizado duro con ácido sulfúrico. Otras especificaciones de anodizado incluyen más MIL-SPEC (p. ej., MIL-A-63576), especificaciones de la industria aeroespacial de organizaciones como SAE , ASTM e ISO (p. ej., AMS 2469, AMS 2470, AMS 2471, AMS 2472, AMS 2482, ASTM B580, ASTM D3933, ISO 10074 y BS 5599) y especificaciones corporativas específicas (como las de Boeing, Lockheed Martin, Airbus y otros grandes contratistas). AMS 2468 está obsoleto. Ninguna de estas especificaciones define un proceso o una química detallada, sino más bien un conjunto de pruebas y medidas de garantía de calidad que debe cumplir el producto anodizado. BS 1615 orienta la selección de aleaciones para anodizado. Para el trabajo de defensa británico, DEF STAN 03-24/3 y DEF STAN 03-25/3 describen procesos detallados de anodizado crómico y sulfúrico, respectivamente. [14] [15]

Ácido crómico (Tipo I)

El proceso de anodizado más antiguo utiliza ácido crómico . Es ampliamente conocido como el proceso Bengough-Stuart pero, debido a las normas de seguridad relacionadas con el control de la calidad del aire, los proveedores no lo prefieren cuando el material aditivo asociado con el tipo II no rompe las tolerancias. En Norteamérica, se le conoce como Tipo I porque así lo designa el estándar MIL-A-8625, pero también está cubierto por AMS 2470 y MIL-A-8625 Tipo IB. En el Reino Unido normalmente se especifica como Def Stan 03/24 y se utiliza en áreas propensas a entrar en contacto con propulsores, etc. También existen estándares de Boeing y Airbus. El ácido crómico produce películas más delgadas, de 0,5 μm a 18 μm (0,00002 "a 0,0007") [16] más opacas, más suaves, dúctiles y, hasta cierto punto, autocurativas. Son más difíciles de teñir y pueden aplicarse como tratamiento previo antes de pintar. El método de formación de película se diferencia del uso de ácido sulfúrico en que el voltaje aumenta a lo largo del ciclo del proceso.

Ácido sulfúrico (Tipo II y III)

El ácido sulfúrico es la solución más utilizada para producir un recubrimiento anodizado. Los recubrimientos de espesor moderado de 1,8 μm a 25 μm (0,00007" a 0,001") [16] se conocen como Tipo II en América del Norte, según lo denomina MIL-A-8625, mientras que los recubrimientos con un espesor superior a 25 μm (0,001") se conocen como Tipo III, capa dura, anodizado duro o anodizado de ingeniería. Los recubrimientos muy delgados similares a los producidos por anodizado crómico se conocen como Tipo IIB. Los recubrimientos gruesos requieren más control del proceso [6] y se producen en un tanque refrigerado cerca del congelador. punto de agua con voltajes más altos que los recubrimientos más delgados. El anodizado duro se puede realizar entre 13 y 150 μm (0,0005" a 0,006") de espesor. El espesor del anodizado aumenta la resistencia al desgaste, la resistencia a la corrosión, la capacidad de retener lubricantes y recubrimientos de PTFE , y los recubrimientos eléctricos y Aislamiento térmico. El sellado Tipo III mejorará la resistencia a la corrosión a costa de reducir la resistencia a la abrasión. El sellado reducirá esto en gran medida. Los estándares para anodizado sulfúrico fino (suave/estándar) están dados por MIL-A-8625 Tipos II y IIB, AMS 2471 ( sin teñir) y AMS 2472 (teñido), BS EN ISO 12373/1 (decorativo), BS 3987 (arquitectónico). Los estándares para el anodizado sulfúrico espeso los dan MIL-A-8625 Tipo III, AMS 2469, BS ISO 10074, BS EN 2536 y los obsoletos AMS 2468 y DEF STAN 03-26/1.

Ácido orgánico

La anodización puede producir colores integrales amarillentos sin colorantes si se lleva a cabo en ácidos débiles con altos voltajes, altas densidades de corriente y refrigeración fuerte. [6] Los tonos de color se limitan a una gama que incluye amarillo pálido, dorado, bronce intenso, marrón, gris y negro. Algunas variaciones avanzadas pueden producir una capa blanca con un 80% de reflectividad. El tono de color producido es sensible a las variaciones en la metalurgia de la aleación subyacente y no se puede reproducir de manera consistente. [2]

La anodización en algunos ácidos orgánicos, por ejemplo ácido málico , puede entrar en una situación de "fuera de control", en la que la corriente hace que el ácido ataque el aluminio de forma mucho más agresiva de lo normal, lo que produce enormes picaduras y cicatrices. Además, si la corriente o el voltaje aumentan demasiado, puede producirse una "quema"; En este caso, los suministros actúan como si estuvieran casi en cortocircuito y se desarrollan grandes regiones negras, irregulares y amorfas.

El anodizado integral de color se realiza generalmente con ácidos orgánicos, pero el mismo efecto se ha producido en laboratorios con ácido sulfúrico muy diluido. El anodizado de color integral se realizaba originalmente con ácido oxálico , pero los compuestos aromáticos sulfonados que contienen oxígeno, particularmente ácido sulfosalicílico , han sido más comunes desde la década de 1960. [2] Se pueden conseguir espesores de hasta 50 μm. La anodización con ácido orgánico se denomina Tipo IC según MIL-A-8625.

Ácido fosfórico

La anodización se puede realizar en ácido fosfórico, normalmente como preparación de superficie para adhesivos. Esto se describe en la norma ASTM D3933.

Baños de borato y tartrato

La anodización también se puede realizar en baños de borato o tartrato en los que el óxido de aluminio es insoluble. En estos procesos, el crecimiento del recubrimiento se detiene cuando la pieza está completamente cubierta y el espesor está relacionado linealmente con el voltaje aplicado. [6] Estos recubrimientos están libres de poros, en relación con los procesos de ácido sulfúrico y crómico. [6] Este tipo de revestimiento se utiliza ampliamente para fabricar condensadores electrolíticos porque las finas películas de aluminio (normalmente de menos de 0,5 μm) corren el riesgo de ser perforadas por procesos ácidos. [1]

Oxidación electrolítica por plasma.

La oxidación electrolítica por plasma es un proceso similar, pero en el que se aplican voltajes más altos. Esto provoca que se produzcan chispas y da como resultado recubrimientos de tipo más cristalino/cerámico.

Otros metales

Magnesio

El magnesio se anodiza principalmente como imprimación para pintura. Para ello es suficiente una película fina (5 µm). [17] Los recubrimientos más gruesos de 25 μm y más pueden proporcionar una leve resistencia a la corrosión cuando se sellan con aceite, cera o silicato de sodio . [17] Las normas para el anodizado de magnesio se dan en AMS 2466, AMS 2478, AMS 2479 y ASTM B893.

Niobio

El niobio se anodiza de manera similar al titanio con una gama de atractivos colores que se forman mediante interferencia en diferentes espesores de película. Nuevamente el espesor de la película depende del voltaje de anodizado. [18] [19] Los usos incluyen joyas y monedas conmemorativas .

tantalio

El tantalio se anodiza de manera similar al titanio y el niobio con una gama de atractivos colores que se forman mediante interferencia en diferentes espesores de película. Nuevamente, el espesor de la película depende del voltaje de anodizado y típicamente oscila entre 18 y 23 Angstroms por voltio, dependiendo del electrolito y la temperatura. Los usos incluyen condensadores de tantalio .

Titanio

Colores seleccionados que se pueden lograr mediante la anodización del titanio.

Una capa de óxido anodizado tiene un espesor en el rango de 30 nanómetros (1,2 × 10 −6  pulgadas) a varios micrómetros. [20] Las normas para el anodizado de titanio están dadas por AMS 2487 y AMS 2488.

El anodizado de titanio AMS 2488 Tipo III genera una variedad de colores diferentes sin colorantes, por lo que a veces se utiliza en arte, bisutería , joyería para perforaciones corporales y anillos de boda . El color formado depende del espesor del óxido (que está determinado por el voltaje de anodizado); Es causado por la interferencia de la luz que se refleja en la superficie del óxido con la luz que viaja a través de ella y se refleja en la superficie metálica subyacente. El anodizado AMS 2488 Tipo II produce un acabado gris mate más grueso con mayor resistencia al desgaste. [21]

Zinc

El zinc rara vez se anodiza, pero la Organización Internacional de Investigación sobre Plomo y Zinc desarrolló un proceso cubierto por MIL-A-81801. [17] Una solución de fosfato de amonio , cromato y fluoruro con voltajes de hasta 200 V puede producir recubrimientos de color verde oliva de hasta 80 μm de espesor. [17] Los revestimientos son duros y resistentes a la corrosión.

El zinc o el acero galvanizado se pueden anodizar a voltajes más bajos (20 a 30 V), así como utilizando corrientes directas de baños de silicato que contienen concentraciones variables de silicato de sodio , hidróxido de sodio, bórax, nitrito de sodio y sulfato de níquel. [22]

Tintura

Las fundas de colores para iPod Mini se tiñen después del anodizado y antes del sellado térmico.

Los procesos de anodizado más comunes, por ejemplo, ácido sulfúrico sobre aluminio, producen una superficie porosa que puede aceptar tintes fácilmente. La cantidad de colores de tintes es casi infinita; sin embargo, los colores producidos tienden a variar según la aleación base. Los colores más comunes en la industria, debido a que son relativamente baratos, son el amarillo, verde, azul, negro, naranja, morado y rojo. Aunque algunos prefieren colores más claros, en la práctica puede resultar difícil producirlos en determinadas aleaciones, como las calidades de fundición con alto contenido de silicio y las aleaciones de aluminio y cobre de la serie 2000 . Otra preocupación es la "resistencia a la luz" de los colorantes orgánicos: algunos colores (rojos y azules) son particularmente propensos a decolorarse. Los tintes negros y el oro producidos por medios inorgánicos ( oxalato férrico de amonio ) son más resistentes a la luz . El anodizado teñido generalmente se sella para reducir o eliminar el sangrado del tinte. El color blanco no se puede aplicar debido al tamaño de la molécula mayor que el tamaño de los poros de la capa de óxido. [23]

Alternativamente, se puede depositar electrolíticamente metal (normalmente estaño ) en los poros del revestimiento anódico para proporcionar colores más resistentes a la luz. Los colores de los tintes metálicos varían desde el champán pálido hasta el negro . Los tonos bronce se utilizan comúnmente para metales arquitectónicos . Alternativamente, el color puede producirse integralmente a la película. Esto se hace durante el proceso de anodizado utilizando ácidos orgánicos mezclados con el electrolito sulfúrico y una corriente pulsada. [ cita necesaria ]

Los efectos de salpicadura se crean teñiendo la superficie porosa sin sellar en colores más claros y luego salpicando tintes de colores más oscuros sobre la superficie. También se pueden aplicar alternativamente mezclas de tintes a base de agua y solventes, ya que los tintes de colores se resistirán entre sí y dejarán efectos manchados. [ cita necesaria ]

color de interferencia de anodizado de aluminio
Anodizado de colores de interferencia

Otro método de coloración interesante es la coloración de interferencia anodizada. La fina película de aceite que descansa sobre la superficie del agua muestra un tono de arco iris debido a la interferencia entre la luz reflejada desde la interfaz agua-aceite y la superficie de la película de aceite. Debido a que el espesor de la película de aceite no está regulado, el color del arco iris resultante parece aleatorio.

En la coloración anodizada del aluminio, los colores deseados se logran depositando una capa metálica de espesor controlable (típicamente estaño) en la base de la estructura porosa. Esto implica reflexiones sobre el sustrato de aluminio y la superficie metálica superior. El color resultante de la interferencia cambia de azul, verde y amarillo a rojo a medida que la capa de metal depositada se espesa. Más allá de un espesor específico, la interferencia óptica desaparece y el color se vuelve bronce. Las piezas de aluminio anodizado en colores de interferencia exhiben una cualidad distintiva: su color varía cuando se miran desde diferentes ángulos. [24] [ se necesita una mejor fuente ] La coloración de interferencia implica un proceso de 3 pasos: anodizado con ácido sulfúrico, modificación electroquímica del poro anódico y deposición de metal (estaño). [25]

Sellando

El sellado es el paso final en el proceso de anodizado. Las soluciones de anodizado ácidas producen poros en el revestimiento anodizado. Estos poros pueden absorber tintes y retener lubricantes, pero también son una vía de corrosión. Cuando las propiedades de lubricación no son críticas, generalmente se sellan después del teñido para aumentar la resistencia a la corrosión y la retención del tinte. Hay tres tipos de sellado más comunes.

  1. La inmersión prolongada en agua desionizada o vapor hirviendo (96 a 100 °C (205 a 212 °F)) es el proceso de sellado más simple, aunque no es completamente efectivo y reduce la resistencia a la abrasión en un 20%. [6] El óxido se convierte en su forma hidratada y el hinchamiento resultante reduce la porosidad de la superficie.
  2. Proceso de sellado a temperatura media que funciona a 160–180 °F (70–80 °C) en soluciones que contienen aditivos orgánicos y sales metálicas. Sin embargo, es probable que este proceso filtre los colores.
  3. El proceso de sellado en frío, en el que los poros se cierran mediante la impregnación de un sellador en un baño a temperatura ambiente, es más popular debido al ahorro de energía. Los revestimientos sellados con este método no son adecuados para uniones adhesivas. Generalmente se utilizan teflón , acetato de níquel , acetato de cobalto y sellos calientes de dicromato de sodio o potasio. MIL-A-8625 requiere sellado para recubrimientos delgados (Tipos I y II) y lo permite como opción para recubrimientos gruesos (Tipo III).

Limpieza

Las superficies de aluminio anodizado que no se limpian regularmente son susceptibles a mancharse los bordes del panel , un tipo único de tinción superficial que puede afectar la integridad estructural del metal.

Impacto medioambiental

El anodizado es uno de los procesos de acabado de metales más respetuosos con el medio ambiente. A excepción del anodizado orgánico (también conocido como color integral), los subproductos contienen sólo pequeñas cantidades de metales pesados , halógenos o compuestos orgánicos volátiles . El anodizado de color integral no produce COV, metales pesados ​​ni halógenos, ya que todos los subproductos que se encuentran en las corrientes de efluentes de otros procesos provienen de sus tintes o materiales de revestimiento. [26] Los efluentes anodizados más comunes, el hidróxido de aluminio y el sulfato de aluminio , se reciclan para la fabricación de alumbre, levadura en polvo, cosméticos, papel de periódico y fertilizantes o se utilizan en sistemas de tratamiento de aguas residuales industriales .

Consideraciones mecánicas

La anodización elevará la superficie ya que el óxido creado ocupa más espacio que el metal base convertido. [27] Esto generalmente no tendrá consecuencias, excepto cuando existan tolerancias estrictas. Si es así, se debe tener en cuenta el espesor de la capa de anodizado al elegir la dimensión de mecanizado. Una práctica general en los dibujos de ingeniería es especificar que "las dimensiones se aplican después de todos los acabados superficiales". Esto obligará al taller de mecanizado a tener en cuenta el espesor de anodización al realizar el mecanizado final de la pieza mecánica antes de la anodización. Además, en el caso de pequeños orificios roscados para aceptar tornillos , el anodizado puede hacer que los tornillos se atasquen, por lo que es posible que sea necesario perforar los orificios roscados con un grifo para restaurar las dimensiones originales. Alternativamente, se pueden utilizar grifos especiales de gran tamaño para compensar previamente este crecimiento. En el caso de orificios sin rosca que aceptan pasadores o varillas de diámetro fijo, puede ser apropiado un orificio ligeramente sobredimensionado para permitir el cambio de dimensión. Dependiendo de la aleación y el espesor del recubrimiento anodizado, el mismo puede tener un efecto significativamente negativo en la vida a fatiga. Por el contrario, la anodización puede aumentar la vida útil a la fatiga al prevenir las picaduras por corrosión.

Ver también

Referencias

Citas

  1. ^ abc Sheasby y Pinner 2001, págs.
  2. ^ abc Sheasby y Pinner 2001, págs.
  3. ^ Davis 1993, pág. 376.
  4. ^ Sheasby y Pinner 2001, pág. 5.
  5. ^ Sheasby y Pinner 2001, pág. 9.
  6. ^ abcdefgh Edwards, José (1997). Sistemas de Recubrimiento y Tratamiento Superficial de Metales . Finishing Publications Ltd. y ASM International. págs. 34–38. ISBN 978-0-904477-16-0.
  7. ^ Kutz, Myer (2 de junio de 2005). "Recubrimientos protectores para aleaciones de aluminio". Manual de Degradación Ambiental de Materiales . Norwich, Nueva York: William Andrew. pag. 353.ISBN 978-0-8155-1749-8.
  8. ^ Hijo, Seong Ho; Kwon, Dae Chol; Jeong, Do Won (2008). "Desarrollo de una solución de ácido nítrico libre, sin P Desmut para aleaciones de aluminio para el tratamiento de superficies". Foro de Ciencia de Materiales . 569 : 309–312. doi : 10.4028/www.scientific.net/MSF.569.309. S2CID  95989141.
  9. ^ Larry Chesterfield (1 de febrero de 2001). "Obscenidad y desmutación". Productos Acabado . Consultado el 10 de septiembre de 2021 .
  10. ^ Apoyo, Arthur (1979). La tecnología de anodizado de aluminio . Casa de piedra: Technicopy Limited. ISBN 0905228081.
  11. ^ Wernick, S (1987). El tratamiento superficial y acabado del aluminio y sus aleaciones . Ohio Teddington: Acabado internacional de ASM. ISBN 0904477096.
  12. ^ "Anodizado - Soluciones de recubrimiento y soldadura WELCO - Bruck id Opf". www.welco.eu . Consultado el 12 de abril de 2021 .
  13. ^ Sheasby y Pinner 2001, págs. 327–425.
  14. ^ ESTÁNDAR 03-24/3
  15. ^ ESTÁNDAR 03-25/3
  16. ^ ab Especificación militar de EE. UU. MIL-A-8625, base de datos ASSIST Archivado el 6 de octubre de 2007 en Wayback Machine.
  17. ^ abcd Edwards, José (1997). Sistemas de Recubrimiento y Tratamiento Superficial de Metales . Finishing Publications Ltd. y ASM International. págs. 39–40. ISBN 978-0-904477-16-0.
  18. ^ Biason Gomes, MA; Onofre, S.; Juanto, S.; de S. Bulhões, LO (1991). "Anodización de niobio en medios de ácido sulfúrico". Revista de electroquímica aplicada . 21 (11): 1023–1026. doi :10.1007/BF01077589. S2CID  95285286.
  19. ^ Chiou, YL (1971). "Una nota sobre los espesores de las películas de óxido de niobio anodizado". Películas sólidas delgadas . 8 (4): R37–R39. Código Bib : 1971TSF.....8R..37C. doi :10.1016/0040-6090(71)90027-7.
  20. ^ "ECM - Conferencias sobre materiales y células electrónicas - Discusión científica abierta" (PDF) . Archivado (PDF) desde el original el 27 de septiembre de 2011 . Consultado el 15 de junio de 2011 .
  21. ^ "AMS2488D: Tratamiento anódico - Solución de titanio y aleaciones de titanio con pH 13 o superior - SAE International". www.sae.org . SAE Internacional . Consultado el 4 de enero de 2019 .
  22. ^ Imam, MA, Moniruzzaman, M. y Mamun, MA ANODIZADO DE ZINC PARA MEJORES PROPIEDADES SUPERFICIALES. Actas de una reunión celebrada del 20 al 24 de noviembre de 2011, 18.º Congreso Internacional sobre Corrosión, Perth, Australia, págs. 199-206 (2012), ISBN 9781618393630 
  23. ^ "¿Por qué no hay aluminio anodizado blanco? (Aluminio anodizado 101)". www.bluebuddhaaboutique.com . Consultado el 27 de julio de 2020 .
  24. ^ Mecanizado, capaz (7 de marzo de 2023). "Color de anodizado de aluminio: principio de anodizado, tipo, colores y más". Mecanizado capaz . Consultado el 28 de agosto de 2023 .
  25. ^ "Coloración de interferencia de anodizado de aluminio | AAC". www.anodizing.org . Consultado el 28 de agosto de 2023 .
  26. ^ "Anodizado y medio ambiente". Archivado desde el original el 8 de septiembre de 2008 . Consultado el 8 de septiembre de 2008 .
  27. ^ "Anodizado de aluminio en Dubai, Emiratos Árabes Unidos | Servicios de anodizado | أنودة".

Bibliografía

enlaces externos