¿Qué es el anodizado de aluminio? Características, tipos y usos
El anodizado de aluminio (anodizado) es un tratamiento de superficie que protege las propiedades inherentes del aluminio. Su aplicación es muy amplia, se puede decir que casi todos los productos industriales de aluminio lo utilizan. Echemos un vistazo a las características, ventajas y desventajas del aluminio anodizado.
Características del anodizado de aluminio (anodizado)
El anodizado de aluminio es un proceso en el que se crea artificialmente una película de óxido en la superficie del aluminio.
En términos generales, el aluminio es un metal que no se oxida fácilmente, pero de hecho, el aluminio en sí tiene una alta tendencia a ionizarse y tiene la propiedad de reaccionar fácilmente con diversos productos químicos como el agua y el oxígeno. Por lo tanto, después del contacto con el aire, se combinará con el elemento oxígeno del aire para producir una fina película de óxido, conocida como alúmina (AL2O3), también conocida como bauxita, que se caracteriza por propiedades químicas muy estables. Por lo tanto, no solo es antioxidante, sino también resistente al ataque de líquidos y ácidos, y no es fácil que provoque otras reacciones químicas. Por lo tanto, incluso sin un tratamiento especial, la capa de película de óxido en la superficie del aluminio tiene la propiedad de proteger el interior de la corrosión. Es por eso que el aluminio se considera un metal no oxidable. Por lo tanto, los metales que tienen la propiedad de proteger sus interiores a través de una película natural en la superficie se denominan inactivos. Sin embargo, esta película de óxido natural es de solo unos 2 nm, que es muy fina, e incluso un ligero rasguño expondrá el sustrato interno. Por lo tanto, no se puede esperar que tenga un buen efecto de protección contra la corrosión. Por lo tanto, el tratamiento electrolítico del aluminio produce artificialmente una película de óxido más gruesa, que es el anodizado de aluminio. Además del ácido sulfúrico y el ácido crómico, el aluminio también se puede sumergir en soluciones acuosas ácidas como el ácido fosfórico y el ácido oxálico, y el aluminio se coloca en el lado del ánodo (cátodo) para la electrólisis, y se forma una película de óxido en la superficie del aluminio debido a la reacción de oxidación que ocurre en el ánodo. Por lo tanto, este tratamiento también se conoce como tratamiento de anodizado de aluminio. También conocido como anodizado. El espesor de la película de óxido producida por el anodizado de aluminio es de entre 5~70μm, y la estructura es como un panal, y el centro de la unidad hexagonal está dispuesto regularmente con pequeños agujeros. Otra característica del anodizado de aluminio es que la pieza de trabajo oxidada consta de una parte de película delgada que aumenta hacia afuera desde la superficie del metal base y una parte que penetra hacia adentro desde la superficie del metal base. Por lo tanto, cuando la pieza anodizada se anodiza nuevamente, la capa de alúmina debe pelarse una vez, reduciendo así el espesor del sustrato y haciéndolo más delgado. Dado que el anodizado secundario aumenta aún más la película hacia afuera, las dimensiones externas del producto también cambian. Por ejemplo, en el caso del anodizado de aluminio blanco estándar, el tamaño de la superficie puede aumentar hacia afuera aproximadamente 5 μm después del anodizado de aluminio, ya que el espesor de la película del anodizado de aluminio es de aproximadamente 10 μm. Se debe tener en cuenta que en los orificios de la bolsa, como los orificios de los tornillos que no han penetrado, incluso si se han desengrasado de antemano, puede quedar aceite de corte en los orificios y, a veces, estas soluciones se rociarán en el anodizado de aluminio. En los orificios en forma de bolsa, como los orificios sin rosca pasante, puede quedar aceite de corte en los orificios, incluso si se han desengrasado de antemano y, en algunos casos, estas soluciones pueden brotar durante el proceso de anodizado, por lo que se debe tener cuidado.
Tipos de anodizado de aluminio
Dependiendo del color y la superficie, el anodizado de aluminio se puede clasificar en muchos tipos. A continuación, se muestran tres de los más representativos.
1.Anodizado de aluminio blanco:Es el tipo de anodizado de aluminio más común. No se ve blanco, pero le da al sustrato un aspecto ligeramente opaco. El espesor de la película es de aproximadamente 10 μm.
2.Anodizado de aluminio negro:El anodizado de aluminio se tiñe de diferentes colores. El que se tiñe de negro se denomina anodizado de aluminio negro. Es el método más utilizado para anodizar aluminio de color.
3.Anodizado de aluminio (mate):Si el material se somete a un proceso de arenado antes del anodizado de aluminio, se obtendrá un acabado mate. Este acabado es especialmente decorativo en el anodizado de aluminio y se puede teñir no solo de blanco, sino también de distintos colores.
Ventajas del anodizado de aluminio:
Además de prevenir la corrosión del aluminio, el anodizado del aluminio tiene muchas otras ventajas.
•Sin desprendimiento:El anodizado de aluminio crece y se fusiona mientras erosiona el metal base. Por lo tanto, a diferencia del enchapado y la pulverización, no hay necesidad de preocuparse por la caída de la capa de óxido.
•Fuerte resistencia a la corrosión, resistencia a la decoloración, resistencia a la corrosión:El componente principal de la alúmina (AL2O3) es la bauxita, que tiene las características de estabilidad química y no reacciona fácilmente con otros productos químicos. Además, al sellar los orificios en forma de panal formados en la película de óxido, es posible lograr una mayor resistencia a la corrosión. Esto la hace menos propensa a la decoloración y la corrosión.
•La película de óxido es muy dura y resistente al desgaste:El aluminio es un metal relativamente blando, fácil de mecanizar y deformar. La dureza de la superficie es de tan solo HV20~150. Sin embargo, dado que la alúmina es una sustancia muy dura, la dureza de la superficie del aluminio después del anodizado de aluminio puede aumentarse hasta aproximadamente HV200-600. Por lo tanto, tiene la ventaja de ser muy resistente a la abrasión. En particular, la dureza de los materiales anodizados de aluminio duro con un espesor de película de más de 20 μm supera la de HV400, y la dureza de la superficie puede superar la del acero inoxidable. Por lo tanto, también se puede utilizar para piezas deslizantes como ejes.
•Se puede colorear en una variedad de colores y tiene una apariencia hermosa:Como se mencionó anteriormente, la película formada por el anodizado de aluminio tiene microporos dispuestos de manera regular. Absorbe tintes y se puede colorear en una variedad de colores, lo que también es una de las ventajas del anodizado de aluminio. La coloración del anodizado de aluminio se logra sumergiendo la pieza en una solución de colorante disuelto después de la electrólisis y antes del tratamiento de sellado de orificios en forma de panal. Esto da como resultado una hermosa superficie con un brillo metálico brillante que es diferente del recubrimiento, que es una de sus características. Además, debido a la alta dureza del anodizado de aluminio en sí, su hermosa superficie no se destruye fácilmente, lo que también es su característica. Por lo tanto, los productos de aluminio anodizado se utilizan a menudo en áreas que requieren una buena apariencia, como exteriores de edificios y exteriores de máquinas.
•Fuerte aislamiento, no conductor: ElLa película de alúmina formada mediante el anodizado de aluminio no es conductora. El aluminio en sí tiene una alta conductividad eléctrica, pero después de ser anodizado por aluminio, es aislante. Por el contrario, si se desea que sea conductora de electricidad, la capa de aluminio anodizado se puede eliminar mediante métodos como el corte, de modo que el metal base quede expuesto.
•Baja conductividad térmica pero alta disipación de calor:El anodizado de aluminio tiene una conductividad térmica baja y propiedades de aislamiento térmico. Por otro lado, el aluminio anodizado se caracteriza por una alta radiación (como la radiación infrarroja lejana) y una alta disipación de calor. Por este motivo, el aluminio anodizado se utiliza a menudo como componente de disipación de calor, como disipadores de calor.
Desventajas del anodizado de aluminio
Aunque el anodizado de aluminio tiene muchas ventajas, también tiene algunos inconvenientes y problemas que hay que tener en cuenta.
•Alta fragilidad, tenacidad insuficiente:El anodizado de aluminio forma una capa de película muy dura. Por lo tanto, el aluminio tiene las desventajas de una tenacidad insuficiente y una alta fragilidad después del anodizado. Si se perfora o dobla después del anodizado de aluminio, puede provocar que la película se agriete o que la capa de anodizado de aluminio se desprenda de las grietas. Por lo tanto, es mejor completar el procesamiento de otras características antes del tratamiento de anodizado de aluminio, pero debe prestar atención a si la capa de óxido está dañada al comprar el material anodizado y procesarlo.
•Baja resistencia al calor:Debido a que la capa de aluminio anodizado es frágil, tiene la desventaja de que no puede soportar la deformación, la expansión y la contracción del metal base. Especialmente debido a que el sustrato de aluminio es un material propenso a la expansión térmica, la capa de aluminio anodizado puede agrietarse y desprenderse en entornos con temperaturas superiores a los 100 °C. Aunque el aluminio anodizado en sí es una capa de película estable y resistente, la naturaleza de su material base, el aluminio, lo afecta inevitablemente. Tenga en cuenta que no está diseñado para su uso en entornos con altas temperaturas o grandes variaciones de temperatura.
El uso principal del anodizado de aluminio
El anodizado de aluminio es muy versátil. A continuación se muestran algunos ejemplos representativos.
•Fiambreras, teteras, ollas, sartenes y otros artículos de cocina:Los materiales anodizados de aluminio, que no se corroen fácilmente, son livianos y resistentes a los rayones, son ideales para los suministros que se exponen con frecuencia al agua en la cocina. Las cajas bento, frascos, ollas, etc. tradicionales de aluminio están hechos con anodizado de aluminio.
•Partes de electrodomésticos como teléfonos inteligentes:Los materiales anodizados de aluminio se utilizan ampliamente en las piezas de los electrodomésticos porque tienen una apariencia hermosa y no se dañan fácilmente. Los materiales anodizados de aluminio son muy decorativos y pueden aumentar el valor agregado de los productos electrónicos, por lo que se utilizan ampliamente.
•Materiales de construcción como marcos de ventanas:Los materiales de aluminio anodizado con alta resistencia a la corrosión y altas propiedades decorativas también se utilizan comúnmente en materiales de construcción. Hay muchos productos de aluminio anodizado en la construcción, como columnas de cocheras, columnas de metal y marcos de ventanas.
•Piezas interiores para trenes, aviones, etc.: EnPara mejorar el ahorro de combustible y de energía en los equipos de transporte, es necesario reducir el peso. Por lo tanto, los productos de piezas de aluminio que han sido anodizados con aluminio son ampliamente utilizados.
•Llantas de aleación de aluminio y otras piezas de automóvil:Los productos de material anodizado de aluminio resistentes a la corrosión y al desgaste también son muy adecuados para ruedas de automóviles.
•Óptica:La ventaja del anodizado de aluminio es que es muy decorativo y se puede procesar en una variedad de colores. Las piezas de aluminio anodizado negro que no son fácilmente reflectantes se utilizan alrededor de la óptica.
•Componentes semiconductores:Los productos de aluminio anodizado tienen un alto nivel de aislamiento y disipación de calor. Por este motivo, los materiales de aluminio anodizado también se utilizan ampliamente en componentes que rodean semiconductores en dispositivos electrónicos.
•LED y otros equipos de iluminación:Las lámparas y faroles son los productos más creativos en el sector eléctrico. Los productos de aluminio anodizado no solo son muy decorativos, sino que también tienen propiedades de disipación del calor, por lo que también se utilizan ampliamente en luminarias.
•Dispositivos médicos:Los dispositivos con altos requisitos de higiene, como los dispositivos médicos, deben ser resistentes a los arañazos. Esto se debe a que la suciedad se acumula en el área rayada, que es la principal culpable de la mala higiene. Los productos de material anodizado de aluminio son livianos, resistentes a los arañazos y no se corroen fácilmente, y son adecuados para ocasiones con altos requisitos de higiene.
•Placas de identificación y placas decorativas:Para piezas y componentes que los clientes requieren de diferentes colores, como placas decorativas, los materiales anodizados de aluminio tienen una gran aplicabilidad.
Los casos de uso del anodizado de aluminio que se enumeran aquí son limitados, pero se puede suponer que la mayoría de los productos de aluminio más comunes están anodizados con aluminio.
El anodizado de aluminio es un tratamiento de superficie del aluminio, que se trata electrolíticamente para formar una película de óxido. La película fina formada por el anodizado de aluminio es una capa fina, dura y resistente a la corrosión con aluminio como matriz, con alta resistencia a la corrosión y al desgaste. Además, el anodizado de aluminio se caracteriza por la capacidad de colorear una amplia gama de colores, y se utiliza a menudo para piezas que requieren decoración.
Por otro lado, debido a que los materiales anodizados de aluminio son duros y quebradizos, se debe tener en cuenta que si se procesan después del tratamiento de anodizado o debido a la deformación, expansión o contracción del metal base, la capa de óxido puede romperse o desprenderse. En términos generales, nuestros productos de aluminio comunes están anodizados con aluminio y se utilizan en muchos escenarios.
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