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Nozioni Di Base Di Anodizzazione

Nozioni di base di anodizzazione

Tutti i metalli sono suscettibili all'ossidazione e la maggior parte di essi è un problema. Tuttavia, in alluminio viene utilizzata una protezione chiamata anodizzazione.

L'anodizzazione è un processo che mira ad accelerare e controllare la formazione dello strato di ossido di alluminio, con conseguente protezione della superficie e miglioramento di alcune proprietà, come resistenza agli agenti atmosferici, durezza superficiale, consentendo una varietà di tipi di finitura, ecc..

L'anodizzazione, in relazione ad altri tipi di protezione in alluminio, consente una maggiore durata della finitura, grazie alla maggiore intimità con la struttura del materiale.

Perché alluminio?

  • Più facile da ottenere rispetto ai suoi sostituti più diretti.
  • Densità inferiore rispetto ad altri metalli che possono sostituirlo.
  • Permette una più ampia gamma di finiture.
  • Permette l'auto-protezione.

Qualità del materiale

alluminio

La qualità del materiale da anodizzare è molto importante, poiché la finitura finale dipende solo da esso.

Di solito ci sono tre tipi di alluminio:

  • Puríssimo, che contiene alluminio al 99,95% o più,
  • Puro, contenente fino all'1% di leghe, che possono essere manganese, magnesio, silicio e altre.
  • La qualità anodizzabile può avere più o meno elementi di lega, in base al requisito finale.

Per alcune applicazioni l'alluminio non ha una durezza sufficiente. In questo modo, dobbiamo impiegare elementi di lega che drogheranno l'alluminio. Pertanto, dobbiamo fare attenzione alle specifiche di durezza e finitura in relazione alla lega utilizzata.

Influenza delle leghe sullo strato di ossido

L'alluminio puro ha uno strato di ossido trasparente e trasparente, che consente di illuminare bene.

L'alluminio puro e la qualità anodizzabile determinano strati di anodi meno chiari, come ad esempio:

  • Manganese dall'1 al 2% conferisce un aspetto martellato e leggermente abbronzato;
  • Da 1 a 5% di magnesio conferisce un aspetto leggermente bluastro;
  • Il silicio dallo 0,6 all'1,5% fornisce toni leggermente grigiastri.

Quindi, in base alla lega e alla quantità di impurità, abbiamo variazioni nell'aspetto finale dell'anodizzazione, dato che non possiamo basarci su una lega per ottenere qualche effetto desiderato, perché con la variazione minima di queste leghe avremo anche variazioni nell'aspetto finale, motivo con la quale dovremmo mantenere, per quanto possibile, leghe standardizzate in parti che formano un insieme.

Pretrattamento meccanico per alluminio da anodizzare

  • lucidato
  • spazzolato
  • sabbiato
  • lucidatura concentrica
  • lucidatura circolare e
  • sabbiatura

pulizia

Sono destinati a rimuovere qualsiasi tipo di grasso, impurità superficiali, pellicole di ossido o paste di lucidatura.

  • Sgrassaggio: rimuove le impurità superficiali con un leggero attacco del materiale.
  • Sgrassare con soda: rimuove le impurità superficiali, lasciando il foglio opaco.

macchie

L'anodizzazione si colora facilmente con molti prodotti tra cui calce e cemento, se è una macchia causata da sostanze chimiche come quelle citate tra le altre, l'unica soluzione è una vernice con vernice adeguata all'alluminio, poiché anche l'anodizzazione di nuovo rimarrà macchiata.

Pretrattamento chimico

  • lucidato
  • Fosqueado

Alluminio anodizzato

È l'operazione fondamentale. Dipende dalla qualità finale del pezzo.

Fondamentalmente, l'anodizzazione consiste nell'accelerare la formazione di ossido sulla lega, mediante un bagno chimico o elettrochimico. Questo ossido, opportunamente trattato, protegge il metallo base dagli attacchi successivi e conferisce una migliore durezza superficiale alla lega. La qualità e la stabilità del pre e post trattamento dipendono dallo strato di ossido formato.

Per avere un'idea di grandezza, la variazione dello strato di ossido varia da 1 a 24 micron, secondo la protezione desiderata. Si possono ottenere strati più grandi.

mat_metais_anodizacao

vocabolario

  • Elettrolito: soluzione normalmente acida, dove verrà introdotta la parte da anodizzare. L'elettrolita è la fonte di ossigeno.
  • Elettrodo: i catodi da bagno, di solito piombo o alluminio, a cui saranno diretti gli ioni idrogeno, dovuti all'ossidazione.
  • Bus: barra in cui verrà posizionata la parte per l'anodizzazione, l'anodo.

Fattori che influenzano l'anodizzazione

processo di anodizzazione

Fattori che influenzano la quantità e la qualità nella formazione e nell'uso dello strato anodico:

  • Concentrazione di elettrolita: influenza la durezza dello strato di ossido e, di conseguenza, la facilità di tintura, perché più difficile diventa la difficoltà a tingerlo.
  • Tempo di ossidazione: le basse temperature producono strati più duri e meno porosi.
  • Temperatura: le basse temperature producono strati più duri e meno porosi.
  • Amperaggio e tensione: se si utilizza un elevato amperaggio, si avrà una dissoluzione dell'ossido, che rende difficile ottenere strati spessi.

Attrezzatura di anodizzazione indispensabile

forcellini

Attrezzatura per il fissaggio delle parti da anodizzare. Di solito sono in alluminio, e il titanio può essere usato, purché si consideri la conducibilità del titanio.

Per un contatto in alluminio abbiamo bisogno di otto volte in titanio. Nel caso di ganci in alluminio, questi devono essere sempre decapati dopo ogni anodizzazione.

serbatoi

Devono essere costruiti con materiali che soddisfano i seguenti requisiti:

  • stabilità termica fino a 80° C
  • resistenza agli acidi organici non ossidanti
  • resistenza ai cloruri a basse concentrazioni

Raddrizzatore: corrente continua fino a 22 Volt, controllo di tensione e amperaggio.

Post-Trattamento

A condizione che sia richiesta solo una protezione superficiale della lega, possiamo procedere alla sigillatura dello strato di ossido, che verrà spiegato in seguito.

Altrimenti, sarà a questo punto, sfruttando la porosità dello strato anodico, che eseguiremo operazioni di finitura, quali:

  • impressioni: con la precedente asciugatura della superficie possiamo realizzare impressioni con il processo Aluprint.
  • tintura: la tintura effettuata mediante deposizione di sali metallici sarà effettuata nella stessa operazione di anodizzazione. Se si desidera colorare lo strato anodico attraverso i coloranti, dovrebbe essere fatto immediatamente dopo l'anodizzazione. La tintura viene effettuata per immersione in soluzioni acquose di coloranti. L'adsorbimento del colorante dai pori lasciati nello strato anodico tinge la superficie preparata. Questo assorbimento avviene grazie alla proprietà dei coloranti di migrare dalla soluzione ai pori.

In generale, i coloranti possono essere suddivisi in due grandi gruppi: organico e inorganico.

I coloranti inorganici, in generale, hanno alcuni vantaggi di resistenza, ma richiedono più cura e più esperimenti di tintura per ottenere un colore costante.

La selezione dei coloranti deve essere effettuata in base alla resistenza alla luce richiesta nel prodotto finale.

In questo modo, i coloranti sono classificati in una scala internazionale di gradi variabili da 1 a 8, dove 8 è il voto massimo, riferendosi allo sbiadimento inferiore per l'azione dei raggi ultravioletti e 1 al voto minimo, altrimenti.

Ogni colorante, d'altra parte, presenta intervalli di pH ideali per il lavoro, e la variazione del pH al di fuori di questi intervalli implica differenze di tonalità e resa di colore.

Dato lo spessore conveniente dello strato anodico per la standardizzazione di un colore, dobbiamo tenere conto di tre variabili (tutte direttamente proporzionali all'intensità del colore):

  • temperatura di tintura
  • tempo di tintura
  • concentrazione del bagno di tintura

In generale, i coloranti mostrano una buona stabilità del colorante ad una temperatura di circa 40° C.

Durante il processo, è necessario evitare meno di 5 minuti di tintura, con il rischio di sanguinamento del colorante durante la sigillatura, che causa una maggiore difficoltà nell'ottenere uno standard di colore finale. Sulla base di questo, dobbiamo determinare una concentrazione ideale di colorante per la tintura.

La standardizzazione della concentrazione di colorante determinata per un processo, a causa del consumo, può essere effettuata con prove pratiche dove, partendo dalle note diluizioni di un bagno appena preparato, i rinforzi di tintura necessari per ritornare all'equilibrio di tintura descritta sopra.

Le miscele di coloranti dovrebbero essere evitate, anche se operano nelle stesse condizioni, tenendo conto della variazione di resa del colorante rispetto alla tintura, dove vi è un notevole squilibrio nella proporzione delle miscele in piccoli periodi di tempo, causando variazioni nel tonalità.

sigillatura

sigillatura di alluminio

Per la protezione e il fissaggio dell'impronta pre-essiccata o tintoria, e anche per dare una finitura finale allo strato di ossido, dobbiamo sigillare la parte.

La sigillatura consiste nell'idratare le molecole di ossido di alluminio formate, facendole aumentare di volume e conseguentemente chiudere i pori formati.

Il processo di sigillatura può variare nella composizione del bagno, tempo di sigillatura, temperatura di sigillatura, ecc., Ma in linee generali, ciò che viene solitamente adottato è che per ogni micron di anodizzazione dobbiamo avere 3 minuti di sigillatura con acqua e sale sigillante Polvere ASB (purissima), a temperatura di ebollizione e pH tra 5,5 e 6.

Per determinare la qualità della guarnizione, abbiamo applicato una goccia di soluzione di acido nitrico al 50% sopra lo strato anodico sigillato per 10 minuti, dopo di che il pezzo è stato lavato e una goccia è stata collocata (nello stesso luogo in cui è stata posizionata la soluzione nitrica) di una soluzione acquosa di colorante (ad esempio, alluminio blu 2LW - 10 g / l).

Se il sigillo è difettoso, dopo 60 secondi di contatto, la goccia lascerà una macchia blu, visibile dopo il lavaggio della piastra, che non si verificherà se la chiusura è stata eseguita correttamente.

Protezione e finitura anodizzanti

lavaggio

Tra ogni fase del processo dobbiamo avere un buon lavaggio delle parti, e in alcuni casi è necessaria la neutralizzazione del prodotto precedente, poiché se ciò non avviene avremo una resistenza indesiderata da alcuni bagni agli altri.

Quindi, dobbiamo avere lavaggi tra:

  • pulizia e pre-trattamento chimico
  • pretrattamento chimico e anodizzazione
  • anodizzazione e stampa
  • anodizzazione e tintura
  • anodizzazione e sigillatura
  • tintura e sigillatura

Solidità a luce e inclementi

Sarà determinato in base alla forza della tintura utilizzata, all'efficacia della sigillatura e allo spessore dello strato anodico.

Diagramma di flusso delle operazioni

mat_metais_fluxograma anodizzazione

Editoriale Video: ANOXIDALL - Verniciatura Alluminio