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O que é anodização? Processo, tipos, vantagens e aplicações

1. O que é anodização?

Este é um tratamento de superfície usado na fabricação para aumentar a resistência à corrosão e a resistência superficial de peças ou produtos metálicos. O processo de anodização utiliza um mecanismo eletrolítico para criar uma camada de óxido no substrato.

2. Como é realizada a anodização?

O processo de anodização opera segundo um princípio eletrolítico. Um substrato, como o alumínio, é conectado a um eletrodo positivo e atua como ânodo. Um material altamente condutor, por outro lado, serve como cátodo (eletrodo negativo). Por exemplo, alumínio ou aço inoxidável são cátodos adequados para anodização de alumínio. Portanto, H₂SO4 (15-20% em peso), CrO₃ (3-10%) e H₃PO4 (5-10%) são eletrólitos comumente usados ​​para este processo.

1) Preparação e Limpeza

Uma superfície uniforme e lisa é crucial para a aplicação de camadas de óxido anódico.
Isto é conseguido através de tratamento mecânico e limpeza química. Tratamentos mecânicos de superfície, como retificação, jateamento, lapidação e polimento, removem irregularidades e defeitos da superfície. A limpeza alcalina ou ácida remove graxa, óleo, sujeira e quaisquer outros contaminantes, seguida de um enxágue com água deionizada para remover agentes de limpeza residuais.

2) Processo eletroquímico

A peça a ser anodizada passa a ser o ânodo e o outro metal altamente condutor passa a ser o cátodo, ambos imersos em uma célula eletrolítica. Quando a corrente flui através deste dispositivo eletrolítico, o ânodo oxida e perde elétrons.
Em seguida, os íons metálicos reagem com os íons de oxigênio, que migram em direção a eles devido à sua carga positiva. Aqui, o O²⁻ vem da dissociação do eletrólito. No ânodo, estes reagem com os íons metálicos para formar uma camada sólida de óxido metálico.
 

3) Colorir

Tingimento: A camada porosa absorve a tinta, e uma variedade de cores pode ser obtida mergulhando a peça em banho de tinta.
Coloração Eletrolítica: Os sais metálicos são depositados eletroquimicamente nos poros da camada, produzindo cores duradouras e que não desbotam.
 

4) Vedação

O processo de anodização cria corante nos poros superficiais, e a vedação é essencial para evitar o risco de corrosão, arranhões e formação de manchas devido a esses poros. Se a vedação for deficiente ou ausente, a camada porosa de óxido metálico pode acumular poeira e detritos.
Superfícies anodizadas podem ser seladas usando diferentes técnicas, vedação a frio, vedação a média temperatura e vedação a quente
 

3. Tipos de anodização

Existem quatro tipos de processos de anodização, com base no tipo de banho ácido e na capacidade de espessura. Eles são conhecidos como: Anodização Tipo I, Tipo II, Tipo II e Ácido Fosfórico.

Anodização com Ácido Crômico (Tipo I)

Tipo I, ou anodização com ácido crômico, é ideal se você precisar de uma camada fina, especialmente para aplicações decorativas e algumas aplicações funcionais. No entanto, pode imitar o desempenho do Tipo II, ou hardcoat, após a selagem. As espessuras das camadas variam de 0,00002 polegadas a 0,0001 polegadas.

Anodização com Ácido Sulfúrico (Tipo II)

Este é o tipo mais comum, utilizando ácido sulfúrico como meio eletroquímico para formar a camada de óxido. A anodização com ácido sulfúrico utiliza uma solução com concentração de 15-20%. Forma uma camada de óxido mais espessa que o Tipo I e é adequado para uma ampla gama de aplicações. As espessuras variam de 0,0001 polegadas a 0,001 polegadas. A anodização tipo II também oferece alta resistência à corrosão e ao desgaste e está disponível em uma variedade de cores.

Anodização Dura (Tipo III)

O Tipo III é o tipo mais denso e forte, resultando em uma camada superficial de óxido mais espessa. Portanto, é adequado para ambientes agressivos e químicos. As espessuras podem variar de 0,0005' a 0,006'. A anodização dura é usada principalmente para componentes de alto desempenho e baixo atrito. O processo de anodização dura pode usar ácido crômico, sulfúrico ou oxálico como eletrólito.

Anodização com ácido fosfórico

Principalmente um tratamento de superfície, e não um tratamento abrangente contra corrosão ou desgaste, a anodização com ácido fosfórico usa uma solução de ácido fosfórico de 15 a 30%. Ao contrário de outros tipos, forma uma camada de óxido muito fina e porosa (<0,0001 polegada). É adequado para a aplicação de outros adesivos ou primers.

4. Vantagens da anodização

Resistência à corrosão

Quando o filme de óxido reage com a umidade ambiente, a espessura da camada de óxido aumenta ainda mais. Como resultado, os componentes anodizados oferecem forte resistência à corrosão e protegem o substrato dos raios UV, dos danos causados ​​pelo calor e dos efeitos do ambiente marinho.

Acabamento de superfície aprimorado

Além da proteção, também melhora a estética da superfície do substrato. A anodização permite praticamente qualquer textura de superfície, desde fosca até alto brilho. Isso permite inúmeras opções de cores e personalização. A aparência também dura muito tempo. Além disso, este acabamento pode ser aplicado sobre qualquer componente ou produto complexo e delicado.

Condutividade Melhorada

A anodização não aumenta a condutividade elétrica! Ele fornece isolamento.
A anodização, especialmente o alumínio anodizado, fornece isolamento elétrico enquanto o metal subjacente mantém sua condutividade. No entanto, você também pode manter um certo grau de condutividade na superfície controlando a espessura do filme.
 

Durabilidade e vida útil

A anodização é um revestimento de óxido duro que aumenta a dureza, a resistência ao desgaste e a resistência à corrosão. Abrange todos os cantos vivos, arestas e áreas complexas. Ao contrário de outros revestimentos, não há risco de falha na adesão. Todas estas razões prolongam a vida útil do revestimento anodizado e, portanto, a vida útil dos componentes subjacentes.

5. Aplicação de anodização

Alumínio anodizado

  •  Peças automotivas, como tampas de rodas, tampas de tanques de combustível, tampas de motor, acabamentos e painéis de controle.
  •  Componentes aeroespaciais leves, como painéis de revestimento, componentes estruturais, fixadores e itens internos de cabine.
  •  Eletrodomésticos e utensílios de cozinha.
  • Caixas eletrônicas e elétricas.
  • Invólucros para dispositivos médicos, cabos de bisturi, cabos de bandejas de esterilização, etc.

Magnésio anodizado

  • Componentes de quadro de bicicleta, carcaças de bateria de veículos
  • Ferramentas e hardware de alto desempenho
  • Componentes de drones, satélites e aeronaves

Zinco anodizado

  • Fixadores automotivos, parafusos de aeronaves anodizados, peças de sistemas de combustível e outros pequenos componentes mecânicos.
  • Porcas, parafusos, acessórios para tubos, ferragens de construção, itens decorativos e luminárias.
  • Caixas eletrônicas, cabos de ferramentas, ferragens para móveis, etc.

6. Conclusão

A anodização é adequada para metais não ferrosos, como alumínio, titânio e zinco, oferecendo resistência ao desgaste e apelo estético. Sua flexibilidade em espessura e cor o torna a escolha ideal para praticamente qualquer indústria que utilize componentes de liga de alumínio. Contudo, alcançar o acabamento desejado requer a consideração de fatores técnicos, como equipamento de anodização, concentração de eletrólito, corrente e tensão, tempo de tratamento e filtração do banho. No geral, a anodização é a escolha preferida sempre que uma estética personalizada e alto desempenho são necessários em ambientes agressivos.
Com tantos anos de trabalho árduo e desenvolvimento, a Ningbo Joyo Metal construiu uma cadeia de suprimentos competitiva no mercado para atender clientes ilustres em todo o mundo.

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