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¿Qué es el anodizado? Proceso, tipos, ventajas y aplicaciones

1. ¿Qué es el anodizado?

Este es un tratamiento de superficie utilizado en la fabricación para mejorar la resistencia a la corrosión y la resistencia de la superficie de piezas o productos metálicos. El proceso de anodizado utiliza un mecanismo electrolítico para crear una capa de óxido sobre el sustrato.

2. ¿Cómo se realiza el anodizado?

El proceso de anodizado funciona según un principio electrolítico. Un sustrato, como el aluminio, está conectado a un electrodo positivo y actúa como ánodo. Por el contrario, como cátodo (electrodo negativo) sirve un material altamente conductor. Por ejemplo, el aluminio o el acero inoxidable son cátodos adecuados para el anodizado del aluminio. Por lo tanto, H₂SO₄ (15-20 % en peso), CrO₃ (3-10 %) y H₃PO₄ (5-10 %) son electrolitos comúnmente utilizados para este proceso.

1) Preparación y Limpieza

Una superficie uniforme y lisa es crucial para la aplicación de capas de óxido anódico.
Esto se consigue mediante tratamiento mecánico y limpieza química. Los tratamientos mecánicos de la superficie, como el esmerilado, el granallado, el lapeado y el pulido, eliminan las irregularidades y defectos de la superficie. La limpieza alcalina o ácida elimina la grasa, el aceite, la suciedad y cualquier otro contaminante, seguida de un enjuague con agua desionizada para eliminar los agentes de limpieza residuales.

2) proceso electroquímico

La parte que debe anodizarse se convierte en el ánodo y el otro metal altamente conductor se convierte en el cátodo, ambos sumergidos en una celda electrolítica. Cuando la corriente fluye a través de este dispositivo electrolítico, el ánodo se oxida y pierde electrones.
A continuación, los iones metálicos reaccionan con los iones de oxígeno, que migran hacia ellos debido a su carga positiva. En este caso, el O²⁻ proviene de la disociación del electrolito. En el ánodo, estos reaccionan con los iones metálicos para formar una capa sólida de óxido metálico.
 

3) colorear

Teñido: la capa porosa absorbe el tinte y se puede lograr una variedad de colores sumergiendo la pieza en un baño de tinte.
Coloración electrolítica: las sales metálicas se depositan electroquímicamente en los poros de la capa, produciendo colores duraderos y que no se desvanecen.
 

4) Sellado

El proceso de anodizado crea tinte en los poros de la superficie y el sellado es esencial para evitar el riesgo de corrosión, rayones y manchas debido a estos poros. Si el sellado es deficiente o falta, la capa porosa de óxido metálico puede acumular polvo y residuos.
Las superficies anodizadas se pueden sellar utilizando diferentes técnicas: sellado en frío, sellado a temperatura media y sellado por calor.
 

3. Tipos de anodizado

Hay cuatro tipos de procesos de anodizado, según el tipo de baño ácido y la capacidad de espesor. Se conocen como: Tipo I, Tipo II, Tipo II y Anodizado con Ácido Fosfórico.

Anodizado con ácido crómico (tipo I)

El tipo I, o anodizado con ácido crómico, es ideal si necesita una capa delgada, especialmente para aplicaciones decorativas y algunas funcionales. Sin embargo, puede imitar el rendimiento del Tipo II, o capa dura, después del sellado. Los espesores de capa varían de 0,00002 pulgadas a 0,0001 pulgadas.

Anodizado con ácido sulfúrico (Tipo II)

Este es el tipo más común y utiliza ácido sulfúrico como medio electroquímico para formar la capa de óxido. El anodizado con ácido sulfúrico utiliza una solución con una concentración del 15-20%. Forma una capa de óxido más gruesa que el Tipo I y es adecuado para una amplia gama de aplicaciones. Los espesores varían de 0,0001 pulgadas a 0,001 pulgadas. El anodizado tipo II también ofrece alta resistencia a la corrosión y al desgaste y está disponible en una variedad de colores.

Anodizado duro (Tipo III)

El tipo III es el más denso y fuerte, lo que da como resultado una capa de óxido superficial más gruesa. Por lo tanto, es muy adecuado para entornos hostiles y químicos. Los espesores pueden oscilar entre 0,0005' y 0,006'. El anodizado duro se utiliza principalmente para componentes de alto rendimiento y baja fricción. El proceso de anodizado duro puede utilizar ácido crómico, sulfúrico u oxálico como electrolito.

Anodizado con ácido fosfórico

Principalmente un tratamiento de superficie, no un tratamiento integral contra la corrosión o el desgaste, el anodizado con ácido fosfórico utiliza una solución de ácido fosfórico al 15-30%. A diferencia de otros tipos, forma una capa de óxido muy fina y porosa (<0,0001 pulgadas). Es muy adecuado para la aplicación de otros adhesivos o imprimaciones.

4. Ventajas del anodizado

Resistencia a la corrosión

Cuando la película de óxido reacciona con la humedad ambiental, el espesor de la capa de óxido aumenta aún más. Como resultado, los componentes anodizados ofrecen una fuerte resistencia a la corrosión y protegen el sustrato de los rayos UV, el daño por calor y los efectos del entorno marino.

Acabado superficial mejorado

Además de la protección, también mejora la estética de la superficie del sustrato. El anodizado permite prácticamente cualquier textura de superficie, desde mate hasta alto brillo. Esto permite innumerables opciones de color y personalización. La apariencia también dura mucho tiempo. Además, este acabado se puede aplicar sobre cualquier componente o producto complejo y delicado.

Conductividad mejorada

¡El anodizado no aumenta la conductividad eléctrica! Proporciona aislamiento.
El anodizado, especialmente el aluminio anodizado, proporciona aislamiento eléctrico mientras que el metal subyacente conserva su conductividad. Sin embargo, también se puede mantener un cierto grado de conductividad en la superficie controlando el espesor de la película.
 

Durabilidad y vida útil

El anodizado es un recubrimiento de óxido duro que mejora la dureza, la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión. Cubre todas las esquinas afiladas, bordes y áreas complejas. A diferencia de otros recubrimientos, no existe riesgo de fallo de adhesión. Todas estas razones prolongan la vida útil del revestimiento anodizado y, por tanto, la vida útil de los componentes subyacentes.

5. Aplicación del anodizado

Aluminio anodizado

  •  Piezas automotrices, como cubiertas de ruedas, tapas de tanques de combustible, cubiertas de motores, molduras y paneles de control.
  •  Componentes aeroespaciales livianos, como paneles de revestimiento, componentes estructurales, sujetadores y elementos interiores de cabina.
  •  Electrodomésticos y menaje de cocina.
  • Cajas electrónicas y eléctricas.
  • Carcasas para dispositivos médicos, mangos de bisturí, mangos de bandejas de esterilización, etc.

magnesio anodizado

  • Componentes de cuadro de bicicleta, carcasas de batería de vehículo
  • Herramientas y hardware de alto rendimiento
  • Componentes de drones, satélites y aviones

Cinc anodizado

  • Elementos de sujeción para automóviles, tornillos anodizados para aviones, piezas de sistemas de combustible y otros componentes mecánicos pequeños.
  • Tuercas, pernos, accesorios para tuberías, herrajes para la construcción, artículos decorativos y accesorios de iluminación.
  • Carcasas electrónicas, mangos de herramientas, herrajes para muebles, etc.

6. Conclusión

El anodizado es muy adecuado para metales no ferrosos como el aluminio, el titanio y el zinc, ya que ofrece resistencia al desgaste y atractivo estético. Su flexibilidad en espesor y color lo convierte en una opción ideal para prácticamente cualquier industria que utilice componentes de aleación de aluminio. Sin embargo, lograr el acabado deseado requiere considerar factores técnicos, como el equipo de anodizado, la concentración de electrolitos, la corriente y el voltaje, el tiempo de tratamiento y la filtración del baño. En general, el anodizado es la opción preferida cuando se requiere una estética personalizada y un alto rendimiento en entornos hostiles.
Con tantos años de arduo trabajo y desarrollo, Ningbo Joyo Metal ha construido una cadena de suministro competitiva en el mercado para atender a distinguidos clientes en todo el mundo.

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