Anodowanie Aluminium

Anodowane Aluminium proces nazywany też oksydowaniem, to pokrycie cienką warstwą powłoki tlenkowej (tritlenku diglinu, Al 2 O 3 ), powstałej w wyniku procesu elektrochemicznego (czyli anodowania).

Ta dodatkowa powłoka zapewnia lepszą ochronę przed korozją oraz daje powierzchni większą twardość, niż w przypadku warstwy, która powstaje w sposób naturalny na powierzchni aluminium.

Dzięki anodowaniu nie ma potrzeby stosowania dodatkowej ochrony przed korozją (np. malowania czy lakierowania). Elementy wykonane z aluminium anodowanego (np. profile, części, formy, listwy) są często stosowane w środowiskach agresywnych (czyli takich, w których obiekty
mają kontakt np. z substancjami żrącymi). Co ważne – ten proces jest często wykorzystywany w obróbce CNC aluminium: zapewnia on wyższą trwałość końcowym produktom.

Anodowanie to proces elektrochemiczny, który ma poprawiać trwałość, a przy okazji walory estetyczne, poddanych mu produktów. Anodowaniu można poddać wiele serii stopów aluminium, a sam proces jest regulowany międzynarodowymi normami ISO: 7599 (anodowanie dekoracyjne) i 10074 (twarde anodowanie). W wyniku anodowania aluminium zyskuje nie tylko walory estetyczne, ale również:

wyższą odporność korozyjną,
lepszą odporność na uszkodzenia mechaniczne i ścieranie powierzchni,
możliwość barwienia,
możliwość lepszego wykończenia powierzchni,
odporność na promieniowanie UV (kolor anodowanego aluminium, wystawionego na światło słoneczne, nie blaknie),
powierzchnia utleniona w procesie oksydowania może być polerowana, dzięki czemu jest również dużo łatwiejsza do czyszczenia.

Na czym polega proces anodowania aluminium?

Istnieją 3 typy anodowania aluminium, różniące się wykorzystywanym medium wystawiającym (kwasem – chromowym lub siarkowym), oraz etapami wytwarzania warstwy tlenku na powierzchni stopu:

anodowanie typu I – warstwa tlenku wytwarzana jest przy pomocy kwasu chromowego jako elektrolitu. Jest to dobra metoda w przypadku obiektów o skomplikowanej strukturze powierzchniowej, w której może zostać uwięziony elektrolit. Chociaż powłoka jest twarda (wytrzymalsza od uzyskanej w procesie typu II.), to jest znacznie ciemniejsza, a co za tym idzie: trudniejsza w barwieniu,
anodowanie typu II – najpopularniejsza metoda anodowania aluminium. Jako elektrolit wykorzystuje się w niej kwas siarkowy, a wytwarzana powłoka zapewnia dobre właściwości ochronne oraz jest stosunkowo łatwa do barwienia (dzięki wysokiej porowatości),
anodowanie typu III (czasem nazywane „anodowaniem twardym”) – rzadziej stosowane, znacznie bardziej skomplikowane, ale za to dające najlepsze efekty. Anodowanie aluminium odbywa się przy użyciu kwasu siarkowego, ale o znacznie wyższym stężeniu, a napięcie i natężenie prądu jest podnoszone w trakcie elektrolizy. Jest to proces wykorzystywany do anodowania elementów aluminiowych w motoryzacji (np. tłoków lub zaworów) oraz wyposażeniu wojskowym.

Co ważne, każdy z typów procesu anodowania pozwala na barwienie aluminium (stąd powszechne przekonanie, że kolor jest jego cechą charakterystyczną). Może być to efekt dodania w procesie oksydacji związków innych metali (dających odcienie brązu i czerni) lub użycia pigmentów.

Jak wygląda proces anodowania aluminium?

Proces anodowania aluminium jest wieloetapowy i można go streścić w następujących krokach:

przed rozpoczęciem procesu, poddawany mu obiekt (np. profil aluminiowy) powinien zostać dokładnie oczyszczony i odtłuszczony,
kolejnym krokiem jest polerowanie chemiczne lub wytrawianie (najczęściej w sodzie kaustycznej),
po kolejnym płukaniu dochodzi do samego anodowania w kąpieli elektrolitycznej (w kwasie i z wykorzystaniem prądu – odpowiednich dla typu procesu),
po kolejnym płukaniu możliwe jest barwienie aluminium, ostatnim etapem anodowania jest uszczelnianie – zimne (przy użyciu pasywatora) lub gorące, z pomocą wody o wysokiej temperaturze.

Sam proces anodowania I i II typu jest możliwy do przeprowadzenia w warunkach domowych, chociaż trzeba pamiętać, że praca z kwasami jest zawsze niebezpieczna. Proces anodowania III typu („twardego”) jest znacznie bardziej skomplikowany i znacznie trudniejszy do realizacji poza firmami świadczącymi usługi z zakresu anodowania aluminium.

Jakie jest zastosowanie anodowania aluminium?

Anodowane aluminium ma wiele zastosowań – zarówno w przemyśle, budownictwie, jak i codziennym użytkowaniu. Głównie dzięki właściwościom powłoki tlenkowej. Nie przewodzi ona prądu (a samo aluminium JEST przewodnikiem), dzięki czemu obiekty z anodowanego stopu glinu są powszechnie wykorzystywane w elektronice.

Wysoka wytrzymałość powierzchni anodowanego aluminium sprawia, że sprawdza się ono w motoryzacji. Zarówno jako powłoka istotnych elementów ruchomych samochodu (tłoków, zaworów czy elementów skrzyni biegów), jak i element dekoracyjny (dzięki możliwości barwienia).

Wysoka odporność na zabrudzenia i korozję sprawia, że niektóre rodzaje aluminium (np. z serii 1000, które mogą mieć kontakt z żywnością) można spotkać w kuchni – czy to w formie sztućców, czy elementów wyposażenia.

Podobnie w technice wojskowej czy akcesoriach turystycznych – termosy lub czekany z anodowanego aluminium zapewniają nie tylko estetyczny wygląd na lata, ale również wysoką trwałość. Najbardziej zauważalne są jednak anodowanie listwy czy profile aluminiowe, zarówno jako akcenty, jak i istotne elementy konstrukcyjne.

Czy aluminium anodowane jest bezpieczne dla zdrowia?

Tak – proces anodowania jest bezpieczny dla zdrowia. Wspomniane typy stopów aluminium, dopuszczalne do kontaktu z żywnością (np. seria 1000) mogą być poddane procesowi oksydowania i zachowują wszystkie zalety aluminium. Czyli: niską reaktywność, wysoką wytrzymałość oraz niską masę i dobre przewodnictwo cieplne.

Między innymi z tych powodów anodowane aluminium są obecne nie tylko w domu, ale też w służbie zdrowia. Anodowanie zwiększa odporność na czyszczenie i sterylizację – też chemiczną, a to sprawia, że ten rodzaj aluminium sprawdza się zarówno w szpitalach, jak i gabinetach lekarskich.

Anodowanie aluminium w obróbce CNC

Anodowanie obiektów aluminiowych jest istotnym elementem kończącym proces obróbki np. frezowania czy toczenia CNC. Wybór tej formy zabezpieczenia powierzchni powłoką z tritlenku diglinu zapewnia znacznie wyższą trwałość mechaniczną i chemiczną zamówionego elementu. Jest to szczególnie istotne w spersonalizowanych projektach, produkcji części automotive, sprzętu medycznego lub profili.

TreatActive ACID 9572 jest produktem o wysokim stężeniu kwasu siarkowego do stosowania metodą zanurzeniową lub natryskową. Preparat wykorzystywany do anodowania elementów z aluminium i jego stopów w celu przygotowania do obróbki konwersyjnej powierzchni.