El anodizado del aluminio fundido a presión es un proceso clave de acabado de metales que mejora la durabilidad, la anticorrosión y el aspecto de los productos de aluminio extraídos mediante fundición a presión. Con las exigencias cada vez mayores de la industria para producir componentes más ligeros y de alta resistencia para todo tipo de aplicaciones, desde piezas de automóviles hasta carcasas de componentes electrónicos, sus propiedades superficiales se han convertido en uno de los aspectos más importantes a añadir.
Detrás del proceso de anodizado hay una capa de óxido controlada que se forma en la superficie del aluminio mediante una técnica electroquímica. Aunque el método se ha desarrollado a fondo con respecto al aluminio puro, su uso con la aleación que se crea en la fundición a presión lleva asociadas dificultades particulares debido a la inclusión de otros elementos como el silicio y el zinc. Esto lleva a los fabricantes a preguntarse si se puede anodizar el aluminio fundido a presión sin sacrificar la calidad y el aspecto.
Para alcanzar los niveles de rendimiento en condiciones severas, una combinación de las técnicas será utilizado por algunas industrias que hoy se conoce como aleación de aluminio de fundición a presión, chapado anodizado. La técnica es una combinación de la fuerza de galvanoplastia y anodizado, por lo tanto, presentar una mejor dureza superficial, conductividad y resistencia a la corrosión.
Este artículo presenta la ciencia, las técnicas y las diferencias en el anodizado de aluminio moldeado a presión con el fin de ofrecer una visión completa a ingenieros, diseñadores y fabricantes que deseen utilizar una tecnología de acabado de superficies fiable y duradera.
¿Qué es el aluminio fundido a presión?
La fundición a presión implica presionar el metal fundido en una cavidad del molde a alta presión. El aluminio es ligero y resistente, lo que lo convierte en un material eficaz para fabricar piezas duraderas con gran precisión dimensional. Sin embargo, debido a algunas impurezas y porosidades que se encuentran en el proceso, los procedimientos de acabado superficial, como el anodizado del aluminio fundido a presión, se hacen complejos.
También es habitual añadir silicio y otros aditivos a las aleaciones de aluminio de fundición a presión para mejorar la fluidez y otras propiedades mecánicas. Sin embargo, esto complica el trabajo de tratamiento de la superficie, ya que estos mismos aditivos perturbarán el proceso de anodizado.
La ciencia del anodizado
El anodizado es un tratamiento electroquímico para reforzar y espesar la película de óxido que se produce de forma natural en el metal y lo hace más duro. El método aumenta la vida útil/durabilidad, la resistencia a la corrosión y el aspecto. El acabado anodizado del aluminio tiene una estructura porosa perfecta para absorber tintes y selladores sellados, por lo que ofrece buenas aplicaciones decorativas y funcionales.
La dificultad de anodizar el aluminio fundido a presión reside en su composición. Las aleaciones con alto contenido en silicio no se anodizan bien, lo que puede provocar un acabado con manchas o una menor resistencia a la corrosión. Por lo tanto, la composición de la aleación es importante para obtener un buen acabado anodizado.
¿Qué es el anodizado de aluminio fundido a presión?
Anodizado de aluminio fundido a presión. El anodizado de aluminio fundido a presión es el tratamiento electroquímico de piezas de aluminio fundido a presión para producir una capa permanente, protectora y a menudo decorativa de óxido resistente a la corrosión en la superficie. Esta técnica resulta muy útil, sobre todo en áreas que requieren protección contra la corrosión, un aumento de la dureza de la superficie y un efecto estético limitado.
En el proceso conocido como anodizado del aluminio fundido a presión, la pieza de aluminio se introduce en un baño electrolítico de ácido, normalmente ácido sulfúrico, y se genera en él una corriente eléctrica. Esto provoca la oxidación de la superficie del aluminio para producir una película de óxido, que es controlada y uniforme. Sin embargo, el proceso puede ser complicado, dada la particular composición del aluminio fundido a presión, que suele contener un alto contenido de silicio y otros componentes de aleación.
No obstante, las industrias siguen invirtiendo en tecnologías que ayudan a maximizar la calidad del anodizado del aluminio fundido a presión. La preparación final del acabado anodizado se realiza mediante métodos de preparación de la superficie como el pulido, el grabado al ácido y el tiznado para eliminar los contaminantes.
La lista de artículos en los que se emplea y utiliza el anodizado de aluminio fundido a presión es larga, e incluye piezas de automoción, electrónica de consumo y muchos más, ya sea para cumplir algún propósito funcional o como ornamento. Su capacidad para aumentar la vida útil de las piezas, así como su vulnerabilidad a la degradación medioambiental, lo convierten en una técnica de tratamiento de superficies vital en la industria manufacturera contemporánea.
Proceso
El proceso de anodizado de aluminio fundido a presión consta de varios pasos importantes que deben seguirse para conseguir un acabado bueno, uniforme y de calidad, aunque se trata de un proceso difícil debido a los factores que rodean el uso de metales fundidos a presión. Todos los pasos deben estar bien regulados para hacer frente a retos como la porosidad de la superficie y la inconsistencia de las aleaciones.
1. Limpieza y desengrase
La pintura, la grasa y el aceite se adhieren a la superficie y deben eliminarse antes del anodizado mediante limpieza. Esto hará que el proceso de formación del óxido sobre la superficie del material sea uniforme durante todo el proceso de anodizado del aluminio fundido a presión.
2. Grabado y desbarbado
A continuación se retira la capa exterior, dejando una superficie metálica limpia mediante grabado con una solución alcalina. A continuación se lleva a cabo un proceso de de-smutting para eliminar los residuos dejados por los elementos de aleación, algo habitual en el anodizado del aluminio fundido a presión.
3. Anodizado ( Oxidación electrolítica )
El componente se sumerge en una solución electrolítica, normalmente ácido sulfúrico, y se fija como ánodo. Mediante una corriente eléctrica se genera una capa controlada de óxido. Este paso constituye el núcleo del proceso de anodizado del aluminio fundido a presión, ya que define el grosor, la porosidad y la longevidad del acabado final.
4. Colorear (opcional)
Cuando el acabado es coloreado, pueden añadirse tintes a la superficie anodizada porosa. Este proceso se aplica normalmente en procesos decorativos en los que el aspecto cuenta tanto como el rendimiento en el anodizado de aluminio fundido a presión.
5. Sellado
Por último, la pieza se sella con agua caliente o acetato de níquel; con frecuencia, el sellado se realiza en agua caliente o acetato de níquel para sellar los poros y mejorar la resistencia a la corrosión. Este proceso sella los tintes y refuerza la capa de óxido, y el proceso de anodizado del aluminio fundido a presión ha concluido.
Todas las fases de este proceso deben controlarse con precisión, al igual que los tipos de materiales de fundición a presión que se utilizan, ya que suelen ser de composición variable. El proceso de anodizado correcto deja un aspecto duradero, agradable y capaz de resistir el desgaste, la corrosión y la exposición al medio ambiente.
Frecuencia, aleaciones generales y su uso
Cuando la conversación gira en torno a la fundición inyectada de aluminio anodizado, hay que conocer las distintas aleaciones. Algunas de las más típicas son:
- Aluminio-Silicio (Al-Si): Tiene buenas características de colabilidad y térmicas, y malas características de anodización, ya que tiene un alto contenido de silicio.
- Aluminio-Zinc (Al-Zn): Se caracterizan por una gran resistencia y acabados lisos; sin embargo, crean resultados de anodizado erráticos.
- Aluminio-Magnesio (AlMg): Ofrece una mayor resistencia a la corrosión y a los acabados, pero se utiliza menos en la fundición a presión.
Incluso el grosor del anodizado y la uniformidad del color, así como el grado de adherencia de la superficie, dependen del contenido de aleación, por lo que el éxito del anodizado del aluminio fundido a presión requiere una elección adecuada de la aleación.
¿Qué pasa con el chapado y otras opciones de chapado?
Antes de que se generalizara la práctica del anodizado, la protección superficial de aluminio fundido componentes pueden haber consistido en metales como el cromado o el niquelado. Aunque funcionan, no son tan respetuosos con el medio ambiente, no son económicos y no duran mucho. Una combinación de las características del anodizado y la galvanoplastia es la técnica de acabado integrado, que es el llamado método de fundición a presión, chapado y anodizado de aleaciones de aluminio. Puede utilizarse eficazmente en aplicaciones de gama alta, ya que la conductividad, la resistencia a la corrosión y el aspecto pueden mejorarse utilizando este doble tratamiento. Pero para tener éxito, estos métodos necesitan un cuidadoso control del proceso y la pureza de los materiales.
Con la evolución del sector industrial hacia tecnologías más eficaces y respetuosas con el medio ambiente, así como más sostenibles, la pregunta que se hacen muchos ingenieros y diseñadores es: ¿se puede anodizar el aluminio fundido a presión de un modo que sea a la vez sostenible y eficaz, y que no requiera el uso de compuestos de revestimiento tóxicos? Puede que la respuesta no sea un simple sí o no, pero la tendencia se inclina más hacia el sí, ahora gracias a la innovación y la eficacia del proceso.
¿Es posible anodizar aluminio fundido a presión?
Una de las peticiones de ingeniería más habituales en los foros de ingeniería y en la literatura de fabricación es la siguiente: ¿Se puede anodizar el aluminio fundido a presión?
La respuesta rápida es sí, pero no ocurre lo mismo con el anodizado del aluminio puro. Las partículas no conductoras formadas por la presencia de silicio y zinc en las aleaciones fundidas a presión perturban la formación de la capa de óxido. Dichas partículas provocan acabados desiguales, baja adherencia, así como una absorción variable del colorante.
Sin embargo, muchos de estos problemas pueden resolverse realizando un pretratamiento especial (grabado, desbarbado) y utilizando aleaciones optimizadas. Los mejores usos del proceso de anodizado del aluminio fundido a presión se originan en industrias que dominan la capacidad de control de calidad, selección del material y preparación adecuada de la superficie.
Pero debido a esto, cuando el aluminio fundido a presión se hace correctamente, la pregunta de si se puede anodizar el aluminio fundido a presión se convierte en una respuesta; sí, se puede hacer.
Material utilizado
El proceso de anodizado del aluminio fundido a presión es una mezcla de equipos, productos químicos y metales cuyo objetivo es crear una capa protectora y controlada de óxido. A continuación se detallan los materiales fundamentales necesarios en el proceso:
1. Aleaciones de aluminio moldeadas a presión
El aluminio en sí, por supuesto, será la base principal, a saber: aleaciones a base de aluminio-silicio (Al-Si) o aluminio-zinc (Al-Zn). En el caso del anodizado del aluminio fundido a presión, las aleaciones con bajo contenido en silicio presentan capas de óxido más uniformes y sin defectos. Las aleaciones con alto contenido en silicio son más fáciles de fundir, pero pueden provocar complicaciones de acabado irregular durante el proceso de anodizado.
2. Solución electrolítica
El ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) es el electrolito más popular en el caso del proceso de anodizado del aluminio fundido a presión. Es el remedio que permite que la superficie del aluminio sufra una oxidación controlada. En el haranodizado, el electrolito también puede contener aditivos como el ácido oxálico y necesita un control estricto de la temperatura.
3. Agentes antiesmutantes
Dado que las aleaciones utilizadas en la fundición a presión contienen otros metales como zinc, magnesio y cobre, tras el proceso de grabado se aplican agentes desoxidantes (normalmente a base de ácido nítrico) para limpiar la superficie y mejorar así la formación de óxido por grabado durante el proceso conocido como anodizado del aluminio fundido a presión.
4. Soluciones de sellado
A continuación, el óxido se sella bajo agua caliente desionizada, acetato de níquel o soluciones de silicato para aumentar la resistencia a la corrosión tras el post-anodizado. El uso de estos materiales es fundamental para prolongar la vida útil de la superficie anodizada tras el procedimiento de anodizado del aluminio fundido a presión.
5. Colorantes (opcional)
En caso de necesidad de color, éste puede obtenerse por teñido durante el proceso de anodizado utilizando tintes orgánicos o inorgánicos. La capa porosa de óxido utilizada absorbe estos tintes, que luego se sellan para dar un valor estético permanente.
El éxito del acabado depende de la elección de los materiales utilizados en el proceso de anodizado del aluminio fundido a presión. Todo, incluida la composición de la aleación, el electrolito, debe elegirse y regularse específicamente para superar los problemas que plantea el uso de un sustrato fundido a presión.
Formas de anodizar el aluminio fundido a presión..
El anodizado tiene diferentes clases de procesos desarrollados para adaptarse a un requisito industrial. En el caso del anodizado de aluminio fundido a presión, como la aleación tiene varias características particulares, como el contenido de silicio y la porosidad de la superficie, es importante elegir el tipo adecuado.
1. Tipo I - Anodizado con ácido crómico
Es el más temprano, y la capa de óxido resultante es fina (0,52,5 micras). Es un material moderadamente resistente a la corrosión y se aplica sobre todo en componentes aeroespaciales. En los casos de anodizado de aluminio fundido a presión, apenas se aplica porque no es muy duradero y porque lleva cromo, lo que plantea problemas medioambientales.
2. Tipo II - Anodizado con ácido sulfúrico
Es el procedimiento de anodizado más extendido, y puede aplicarse tanto como acabado funcional como decorativo. Proporciona una capa intermedia de oxidación (5-25 micras). Con aplicaciones en el proceso de anodizado de aluminio fundido a presión, para obtener resultados uniformes es necesario preparar adecuadamente las superficies.
3. Tipo III - Anodizado duro
Este proceso, también denominado anodizado de capa dura, se utiliza para formar una capa gruesa muy resistente al desgaste (25150 micras). Puede emplearse en aplicaciones con mucha fricción o en entornos extremos. Se trata de un proceso complicado, pero anodizar aluminio fundido a presión es posible con un buen control de la tensión y la temperatura.
4. Proceso PEO Oxidación electrolítica por plasma (PEO)
El PEO es una tecnología más moderna basada en el uso de descargas de plasma que aplican una capa de óxido similar a la cerámica. Es menos habitual, pero proporciona la mejor dureza y resistencia a la temperatura y es una opción de cara al futuro del anodizado del aluminio fundido a presión.
5. Coloración Integram
En el proceso, el color resulta al mismo tiempo que la capa de óxido durante el anodizado. Aparece con tonalidades oscuras y metálicas, y se emplea ocasionalmente en acabados de alta gama en los que se utiliza aluminio fundido a presión anodizado.
Anodizado duro Fundición inyectada de aluminio
Otra forma especializada de anodizado, denominada anodizado duro aluminio fundido a presiónEl revestimiento de óxido obtenido tras el anodizado es muy resistente al desgaste y varias veces más grueso que el anodizado estándar. Es perfecto en un componente con grandes tensiones, fricción o entornos agresivos.
En este método se utiliza alta tensión y baja temperatura en el anodizado. De este modo se obtiene un revestimiento de 25 a 150 micras de grosor con una extraordinaria resistencia a la abrasión y dieléctrica.
No obstante, lo que puede parecer una solución sencilla a un problema, a saber, el anodizado duro del aluminio fundido a presión, no siempre lo es. Las aleaciones con alto contenido en silicio o zinc pueden afectar a la calidad del revestimiento al hacerse irregulares o descascarillarse. Por tanto, el pretratamiento y la elección de la aleación son importantes.
Las aplicaciones aeroespaciales, automovilísticas o militares establecen la defensa a medida, muy deseable en sectores como el anodizado duro de las propiedades protectoras del aluminio fundido a presión.
Galvanoplastia y acabado de superficies
Además del anodizado, existen otros procesos de acabado, como la galvanoplastia, los recubrimientos en polvo y la pintura. Mientras que el anodizado se realiza sobre la propia superficie del metal, el metalizado es un depósito sobre el metal de un metal adicional.
La galvanoplastia mejora la conductividad y disimula los defectos de fundición. Sin embargo, no es tan duradero ni respetuoso con el medio ambiente como el anodizado del aluminio fundido a presión. El anodizado es una solución más adecuada y sostenible cuando lo que interesa es la belleza, la resistencia al desgaste y la corrosión.
Empresas de fundición inyectada de aleaciones de aluminio, chapado anodizado - Procesos combinados
Se trata de un proceso combinado de fundición a presión de aleaciones de aluminio, chapado y anodizado, lo que implica que en el proceso de acabado de las piezas de fundición a presión de aluminio se tienen en cuenta tanto el chapado como el anodizado. A veces se crean configuraciones híbridas, que implican un chapado inicial (para tratar la porosidad y la conductividad) y luego el anodizado.
En la fundición a presión de aleaciones de aluminio y el anodizado galvánico es necesario un control intenso. Hay que eliminar cuidadosamente los contaminantes de la superficie para conseguir una buena adherencia y resultados uniformes. La electrónica y la automoción son industrias que utilizan este doble proceso cuando es necesario obtener ventajas tanto funcionales como estéticas.
La elección del orden y el procedimiento de trabajo adecuados en el marco de la definición, combinando la fundición a presión de aleaciones de aluminio con el anodizado, puede afectar en gran medida a la durabilidad y funcionalidad de la pieza.
Ventajas
Las ventajas que ofrece el anodizado del aluminio fundido a presión son muy útiles y son las razones por las que se ha convertido en el método favorito de tratamiento de superficies en muchas industrias. El proceso aporta un enorme valor añadido a los componentes de fundición a presión en términos de mayor durabilidad y atractivo estético. Las principales ventajas son las siguientes:
1. Resistencia a la corrosión
Entre las mayores ventajas del proceso de anodizado del aluminio fundido a presión, cabe destacar una mayor resistencia a la corrosión. Al ser una barrera protectora, la capa anodizada mantiene a raya la humedad, los productos químicos y los contaminantes, que no pueden penetrar en la superficie de aluminio ni siquiera en condiciones automovilísticas y marinas.
2. Dureza superficial mejorada
El anodizado del aluminio fundido a presión es una reacción electroquímica que produce una capa de óxido dura, resistente al desgaste por rayado y mecánicamente fuerte. Esto es lo que lo hace adecuado para piezas expuestas a fricción o manipulación habitual.
3. Versatilidad estética
La técnica del anodizado del aluminio fundido a presión puede realizarse de muchas formas diferentes, es decir, desde colores claros hasta colores vibrantes, y aun así conseguir el acabado natural del metal. Esto hace que sea muy apreciado en artículos electrónicos de consumo, herrajes decorativos y elementos de arquitectura.
4. Respeto del medio ambiente
A diferencia de la mayoría de los procesos de revestimiento de superficies, el anodizado del aluminio fundido a presión es más seguro para el medio ambiente. El proceso no implica vertidos de compuestos orgánicos volátiles (COV) y gran parte del material utilizado puede reciclarse, lo que encaja bastante bien con los actuales objetivos de sostenibilidad.
5. Mejora de la adherencia de pinturas y revestimientos
La adherencia de tales pinturas, selladores y adhesivos se ve favorecida por las características porosas de la capa anodizada producida en el proceso de anodizado del aluminio fundido a presión. Esto constituye una buena base de imprimación para utilizar en el acabado, en caso de que haya necesidad de hacerlo.
En resumen, las ventajas del anodizado del aluminio fundido a presión van mucho más allá de la mera mejora del aspecto, ya que el tratamiento hace que una pieza sea más duradera y, en última instancia, más resistente, lo que aumenta considerablemente su vida útil y sus usos alternativos en la práctica industrial.
Uso y aplicaciones industriales
El aluminio fundido a presión anodizado se utiliza en el sentido más amplio de la palabra; en casi todas las industrias, como:
- Automóvil: Resulta útil el acabado tanodizado en piezas como carcasas de engranajes, soportes y piezas del motor.
- Electrónica: Las carcasas y los disipadores de calor están anodizados para aislar y resistir el calor.
- Aeroespacial: Los componentes estructurales y no estructurales se someten a tratamiento para aumentar su durabilidad.
- Bienes de consumo: Los elementos ornamentales, como tiradores, pomos y marcos, se anodizan para que tengan buen aspecto y duren más.
En estas dos industrias, los procesos como el anodizado duro, la fundición a presión de aluminio y aleaciones de aluminio y el anodizado galvánico se personalizan en función de las necesidades de la aplicación.
Dificultades y limitaciones
Sin embargo, aunque tiene sus ventajas, el anodizado del aluminio moldeado a presión no está exento de dificultades:
- Composición de la aleación: Las aleaciones con altos contenidos de silicio o zinc incapacitan la anodización.
- Porosidad: La porosidad de la fundición a presión provocará irregularidades superficiales hacia el interior que pueden atrapar los productos químicos del anodizado o dar lugar a acabados incoherentes.
- Coste: El anodizado duro y los procesos en dos etapas, como el denominado proceso de anodizado de aleaciones de aluminio para fundición a presión, son caros, ya que el control y la preparación de la superficie son factores de gran importancia.
- Normativa medioambiental: Hay métodos de anodizado que presentan el uso de productos químicos peligrosos, en los que se exige una estricta normativa medioambiental.
También hay algunas preguntas comunes, como si se puede anodizar el aluminio fundido a presión, debido a la discrepancia en los resultados de los procesos mal controlados. Para ofrecer calidad son necesarios equipos sofisticados, personal competente y un control de calidad impecable.
Conclusión
En pocas palabras, el anodizado del aluminio fundido a presión es simplemente un proceso beneficioso que proporciona una durabilidad más allá de las expectativas, resistente a la corrosión y estéticamente atractivo. Su uso se ha ampliado aún más con procesos híbridos, como la adición de otros procesos a la cola del proceso, pero incluso con sus limitaciones (especialmente la composición de la aleación y los problemas de porosidad), se ha ampliado gracias a la innovación en la forma de preparar la superficie. Industrias como la aeroespacial o la electrónica de consumo han utilizado esta tecnología para mejorar el rendimiento y la excelencia visual. Mucha gente sigue preguntándose si se puede anodizar el aluminio fundido a presión, pero la respuesta es rotundamente afirmativa, siempre que se trate correctamente.
En los casos en que se necesitan superficies más resistentes, el anodizado duro del aluminio fundido a presión es una opción que, aunque funciona incluso muy por debajo de los requisitos medioambientales y mecánicos, es una opción mejor que las demás superficies. Cuando se hace bien, utilizando el proceso adecuado, la aleación correcta y con especial atención a la ejecución, el anodizado es uno de los fundamentos del tratamiento de superficies de aluminio y puede ser una de las partes esenciales de la fabricación moderna.
Spanish 
English 
Italian 
French 
German 
Russian 
Dutch 
Polish 
Turkish 
Arabic 
Japanese 
Korean 
Portuguese 
Czech 
Danish 
Finnish 
Norwegian 
Greek 
Hungarian 
Romanian