Alumínio anodizado: Entendendo o processo e seus muitos benefícios

O alumínio anodizado é um tipo de material extremamente resiliente e resistente à corrosão, formado por um processo de engenharia eletroquímica que avança a camada de óxido inerente ao alumínio. Isso é feito mergulhando o alumínio em um eletrólito, ou seja, ácido sulfúrico, e passando uma corrente elétrica. Isso resulta em um óxido de alumínio mais espesso e que se liga internamente ao material, e não simplesmente à superfície do material. Isso fez com que o alumínio anodizado se tornasse mais forte, resistente ao desgaste e à corrosão e capaz de sobreviver a condições climáticas adversas.
Durante a anodização, algumas características do alumínio que o tornam utilizável são aprimoradas e, além disso, podem ser personalizadas esteticamente. É possível obter cores claras e estáveis por meio da absorção de corantes na camada de óxido poroso formada pela anodização. Essa característica permite o uso do alumínio anodizado em aplicações de arquitetura, automóveis e eletrônicos de consumo, onde é necessário equilibrar durabilidade com boa aparência.
A resistência à corrosão é uma das maiores vantagens do alumínio anodizado. Essa camada de óxido de alumínio cobre o alumínio contra umidade, sal e produtos químicos e, portanto, o alumínio funciona melhor em condições externas e marítimas. Além disso, o alumínio anodizado é altamente resistente à abrasão, o que significa que o material necessário foi projetado para durar muito tempo em um produto exposto ao desgaste, como componentes automotivos, ferramentas industriais ou até mesmo utensílios de cozinha.

O que é anodização?

Um processo que engrossa a camada de óxido natural do alumínio, conhecido como anodização, é um processo eletroquímico. O alumínio é colocado em uma solução eletrolítica, geralmente uma solução de ácido sulfúrico, e uma corrente elétrica é aplicada a ele, produzindo assim um forte acabamento resistente à corrosão. Esse procedimento aumenta a força do metal e a resistência ao desgaste, além de permitir o tingimento de cores. O produto final é o alumínio anodizado, que é mais forte e dura mais do que o alumínio não tratado.

O que é alumínio anodizado?

Alumínio anodizado significa alumínio que já foi processado por meio do chamado processo de anodização. Isso é obtido alterando a superfície do alumínio por meio da formação de uma camada espessa e resistente de óxido. As camadas normais ficam apenas na superfície, e a camada de óxido formada no alumínio anodizado torna-se parte do próprio alumínio. O efeito disso é um material mais durável, resistente à corrosão e a arranhões.

Em um processo típico de anodização, uma suspensão de alumínio é colocado em um banho eletrolítico, que geralmente é de ácido sulfúrico, e o processo é feito para passar uma corrente elétrica. Isso resulta na formação de óxido de alumínio na superfície do metal. A camada de óxido pode ser variada e, em outras situações, é possível adicionar corantes ao processo para obter um óxido colorido.

Os principais parâmetros do alumínio anodizado são os seguintes:

• Durabilidade: A superfície anodizada é muito durável no que diz respeito a arranhões, desgaste e corrosão.
• Resistência à corrosão: O alumínio anodizado aumenta ainda mais a propriedade não corrosiva do metal em relação ao ambiente, influências que envolvem umidade, produtos químicos, sal e assim por diante.
• Apelo estético: Como pode ser visto, o revestimento anodizado oferece acabamentos de cores muito ricas que não são apenas pentona, mas parte da superfície.
• Sustentabilidade: O alumínio anodizado é 100% reciclável e tem maior compatibilidade ambiental em relação ao alumínio pintado ou revestido.

Dependendo do método de produção, o alumínio anodizado é bastante comum nos setores aeroespacial, automotivo, arquitetônico e eletrônico, oferecendo uma sinergia de resistência, funcionalidade e estética. A anodização do alumínio traz benefícios práticos e estéticos, quer seja usada em componentes de alto desempenho, em aplicações decorativas de alumínio ou em produtos sujeitos a ambientes extremos.

Processo de anodização de alumínio

Anodização: Método de acabamento eletroquímico no qual a superfície do alumínio é convertida em uma camada de óxido muito forte e resistente à corrosão. Há várias etapas importantes envolvidas no processo, e todas essas etapas contribuem para o produto final em termos de necessidades funcionais e estéticas. Este é um resumo do processo de anodização do alumínio:

Primeira etapa: Preparação do alumínio

No decorrer da preparação do alumínio, podem ser tomadas as seguintes medidas:

Antes da anodização, o alumínio é limpo para eliminar qualquer sujeira, óleo ou contaminante. Normalmente, isso pode ser feito com o uso de uma solução alcalina ou de um limpador químico. É importante que a superfície seja limpa, pois qualquer impureza chegará à anodização e criará dificuldades na qualidade da camada de óxido.

Etapa 2: Banho eletrolítico

Após a limpeza, o alumínio é mergulhado em uma solução eletrolítica, que pode ser de ácido sulfúrico, e uma corrente elétrica é passada por ele. O resultado dessa reação eletroquímica é a oxidação do alumínio; uma camada rígida de óxido cobre a superfície desse elemento, formando uma espessa camada protetora sobre ele, e o alumínio se oxida. A tensão, a temperatura e a duração do banho resultam na espessura da camada de óxido.

Etapa 3: Inspeção

Durante essa etapa, o alumínio anodizado pode ser tingido com um pigmento colorido para obter essa cor. A absorção do corante leva à sua absorção pela camada de óxido poroso para formar as belas cores. O corante pode ser usado depois que a superfície do alumínio tiver sido anodizada, e a cor é incorporada à película de óxido, tornando-a duradoura e não suscetível ao desbotamento.

Etapa 4: Vedação

O alumínio colorido é selado após a anodização e o tingimento para selar os poros na camada de óxido. Isso é muito importante para aumentar a resistência à corrosão e manter a cor. Nesse procedimento, são usados selantes de acetato de níquel ou até mesmo de água fervente. O material também é durável quando selado e, portanto, tem uma variedade de aplicações.

Etapa 5: Check-up

A inspeção de qualidade do alumínio é feita após os processos de anodização, coloração e vedação terem sido realizados e as peças de qualidade terem sido obtidas. Nessa inspeção, é verificada a uniformidade da camada de óxido em termos de espessura, cor e acabamento geral. Quaisquer deficiências ou discrepâncias são resolvidas e, em seguida, o alumínio é enviado para ser colocado em suas devidas aplicações.

Tipos de anodização de alumínio

O alumínio anodizado é fornecido em diversas variedades, dependendo do que é necessário e da aplicação. A maioria das variações se baseia na espessura da camada anodizada, no acabamento e no processo eletrolítico implementado. As principais formas de alumínio anodizado são as seguintes:

1. Tipo I: Anodização cromo-ácida Schulze

Uma das técnicas mais antigas de anodização do alumínio é a técnica de anodização com ácido crômico. Aqui, o banho de ácido crômico é usado em vez de ácido sulfúrico e, portanto, a camada de óxido formada é fina, ao contrário das demais.
Principais recursos:

• Para espessuras de óxido mais finas, o intervalo é de cerca de 0,0002 a 0,0008 polegada.
• Oferece menor proteção contra corrosão em comparação com a anodização com ácido sulfúrico.
• Adequado para os casos em que o alumínio deve ter sua superfície prateada natural, incluindo aplicações militares e aeroespaciais.
• Tem grande flexibilidade e é comumente aplicado a produtos que precisam de permanência de dimensão.

Aplicativos: Geralmente aplicado em áreas em que há necessidade de um revestimento fino não reflexivo, como peças militares e aeroespaciais, em que a baixa resistência à corrosão não é um problema.

2. Tipo II: Anodização sulfúrica

O processo de anodização de alumínio mais utilizado é a anodização com ácido sulfúrico. Esse processo consiste em submergir o alumínio em um eletrólito de ácido sulfúrico e submetê-lo a uma corrente elétrica. Seu efeito é um acabamento de óxido mais espesso do que a anodização com ácido crômico e com melhor resistência à corrosão e ao desgaste.

Principais recursos:

• Uma camada mais espessa de óxido (0,0005 a 0,0025 polegadas de espessura).
• Devido à sua grande resistência à corrosão, é ideal para condições severas.
• Ele é colorido em diferentes cores e, portanto, é usado como decoração.
• A superfície anodizada é porosa e pode absorver corantes; a superfície pode proporcionar uma variedade de efeitos estéticos.

Usos: Ele pode ser encontrado com frequência no setor aeroespacial, no setor automotivo e no setor de construção em produtos que necessitam de um revestimento duradouro e resistente à corrosão. É amplamente utilizado em produtos como molduras de janelas de alumínio, peças de bicicletas e aeronaves.

3. Tipo III: Anotzizing de revestimento duro

A anodização com revestimento duro é um desenvolvimento posterior da anodização com ácido sulfúrico e tem como objetivo dar um revestimento de óxido muito mais espesso e mais duro ao alumínio. O processo é empregado quando é necessária extrema resistência ao desgaste e à abrasão. A espessura de uma camada de óxido formada por uma anodização tipo III pode chegar a 0,004 polegada ou mais.

Principais recursos:

• O revestimento é anodizado e vem na forma mais espessa, com o máximo de resistência à abrasão e ao desgaste.
• Ele também torna a superfície do alumínio resistente a arranhões e impactos, pois o processo endurece a superfície.
• Ele é utilizado regularmente em partes extensas de plantas que seriam submetidas a uso ou ambientes severos.
• Embora seja mais difícil de executar do que a anodização Tipo II, ela é menos flexível e geralmente não é aplicada em uma capacidade decorativa.

Aplicativos: As aplicações de anodização do tipo III incluem dispositivos de alto desempenho, como equipamentos militares, máquinas industriais pesadas, ferramentas e peças automotivas e aeronáuticas de alto estresse.

4. Anodização decorativa tipo IV

A anodização decorativa dá um pouco mais de ênfase à aparência e destina-se a aplicações em que a responsabilidade pela cor e pela aparência é prioritária. Nesse processo de anodização, os corantes são empregados no processo e as cores são variadas para proporcionar uma variedade de cores, como alto brilho e acabamentos metálicos sutis.

Principais recursos:

• Camadas muito finas de óxido lhe conferem uma aparência brilhante e polida, geralmente muito colorida.
• Isso é usado na maioria dos produtos arquitetônicos e de consumo em que a aparência é importante.
• O acabamento anodizado não é tão resistente quanto a anodização Tipo III, mas tem boa resistência à corrosão (quando usado internamente).

Aplicativos: O alumínio anodizado tipo IV é comumente usado em artigos decorativos em produtos como eletrônicos de consumo, joias e fachadas de edifícios. É popularmente usado em produtos que envolvem alumínio, e a cor e o acabamento são aplicáveis, como painéis de alumínio, guarnições de alumínio e placas.

Materiais de anodização de alumínio

A anodização do alumínio utiliza o produto alumínio para fazer isso, e há também uma série de outros produtos necessários para que o processo de anodização seja bem-sucedido. Esses materiais são o próprio alumínio, a solução eletrolítica, os corantes (para dar cor) e vários outros aditivos para melhorar a anodização do alumínio, de modo que o revestimento fique muito duro. O processo de anodização foi tabulado como o principal produto, como segue:

1. Alumínio

O alumínio é o material de base que passaria pelo processo de anodização e tem alguns padrões de qualidade para passar pela anodização com sucesso. Em geral, é desejável usar ligas de alumínio puro na anodização de peças, pois elas podem produzir revestimentos anodizados mais uniformes e resistentes.

O alumínio anodizado em geral vem na forma de uma liga:

• Série 1xxx (alumínio puro): Ele é composto de 99% ou mais de alumínio puro, o que proporciona boa resistência ao embotamento. No entanto, é mais fraco, o que o torna mais apropriado para uso em decoração ou serviços leves.
• Série 2xxx (ligas de alumínio-cobre): Ele é mais robusto e tem sido usado muitas vezes em aplicações aeroespaciais. Eles também são bem anodizados, mas a camada de óxido formada pode não ser tão resistente quanto quando se lida com alumínio puro.
• Série 6xxx (ligas de alumínio, magnésio e silício): Sabe-se que ele possui boas propriedades mecânicas e boa resistência à corrosão, além de apresentar regularmente tanto as correlações arquitetônicas quanto as relações estruturais arquitetônicas.
• Série 7xxx (ligas de alumínio-zinco): As ligas 7xxx são de alta resistência, mas sua resistência à corrosão é baixa. Elas são aplicadas em produtos de alto desempenho, como no setor aeroespacial.

A seleção da liga é baseada nos requisitos da peça, como força, resistência à corrosão e uso.

2. Solução eletrolítica de banho ácido

O eletrólito mais popular usado na anodização do alumínio é o ácido sulfúrico. A solução ajuda na formação de um filme de óxido na superfície do alumínio. A temperatura e a concentração do banho de eletrólito podem ser diferentes, dependendo da forma de anodização que está sendo realizada (por exemplo, anodização com ácido sulfúrico do Tipo II ou anodização com revestimento duro do Tipo III).

• Ácido Sulfúrico (H 2 SO 4 ): Principal eletrólito da maioria dos tratamentos de anodização, ele forma um revestimento de óxido muito eficaz, adequado para uso quando é necessária uma resistência moderada à corrosão e ao desgaste.
• Ácido crômico (H 2 CrO 4 ): Anodização tipo I (anodização com ácido crômico), esse eletrólito produz uma escala de óxido de solda menos substancial, mas mais facilmente danificada, mas é mais adequado quando as peças a serem anodizadas têm tolerâncias dimensionais mínimas.
• Soluções de ácidos orgânicos: nas situações em que é necessária uma forma diferente da camada de óxido, e às vezes são escolhidos ácidos orgânicos, por exemplo, ácido oxálico ou ácido fosfórico, para fazer acabamentos muito finos e decorativos.

3. Corantes (agentes de coloração)

Entre as peculiaridades da anodização do alumínio está o fato de que o alumínio pode ser colorido por meio da anodização. A camada anodizada é porosa e, portanto, os corantes podem ser absorvidos. Após a anodização, esses corantes criam uma variedade de cores porque são aplicados em vários estágios. Os corantes, principalmente por meio do processo de anodização, são obtidos por meio de:

• Corantes ácidos: Esses corantes são usados principalmente nas cores do alumínio anodizado, especialmente na anodização Tipo II. Eles vêm em diferentes cores brilhantes, como dourado, vermelho, verde, azul e preto.
• Corantes inorgânicos: Eles também podem ser utilizados em um caso em que uma cor mais duradoura é necessária para uma aplicação, por exemplo, quando a resistência ao calor ou no caso de exposição ao próprio UV é um requisito principal. Esses corantes não são tão populares, mas têm cores exclusivas.

Em seguida, o procedimento de tingimento é seguido após a conclusão do processo de anodização, no qual a cor brilhante pode ser incorporada à camada de óxido e garante que a cor não desbote ou descasque eventualmente.

4. Selantes (agentes de vedação)

Normalmente, a superfície do alumínio processado é selada após o procedimento de anodização, e qualquer coloração é usada para selar os poros da camada de óxido. A vedação ajuda a tornar o material resistente à corrosão, reforçando novamente sua aparência. Os agentes de vedação usuais são:

• Acetato de níquel: O acetato de níquel é usado na anodização tipo II, que cobre o trabalho com a película de óxido e evita a pigmentação por perda de cor. Um dos agentes de vedação mais comuns encontrados é o acetato de níquel, que é preferido devido ao fato de o material poder ser usado em temperaturas mais baixas.
• Água fervente: Em certos casos de água, é possível ferver a água e cobrir os poros expostos por meio do processo, mas isso é praticado mais nos campos de decoração do que no setor.
• Soluções de vedação a frio: A vedação a frio é um desenvolvimento mais recente que lida com o endereçamento a frio em vez de soluções químicas. Eles são mais amigáveis ao meio ambiente, mas podem exigir um pouco mais de cuidado.

5. Os aditivos são outros produtos químicos usados.

Vários outros produtos químicos e aditivos podem ser empregados durante o processo de anodização para obter resultados e desempenho ideais do alumínio anodizado:

• Tampões ácidos: Esses tampões ácidos controlam o banho de eletrólitos, ajudando a manter o pH e a temperatura do banho.
• Água deionizada: Uma água que é usada para limpar quaisquer produtos químicos aplicados após a conclusão do processo e também para garantir que a limpeza cuidadosa das peças de alumínio seja eficaz antes da anodização.
• Soluções alcalinas: São utilizados na limpeza do alumínio antes da anodização para remover o óleo, a graxa ou qualquer outro contaminante da superfície.

O que há de especial no alumínio anodizado?

O alumínio anodizado tem uma série de vantagens que podem ser usadas para recomendar seu uso em muitas circunstâncias ou aplicações. Aqui estão alguns dos principais benefícios, que podemos examinar de perto.

1. Maior durabilidade e resistência

Entre alguns dos maiores, ou melhor, prós da anodização do alumínio, podemos dizer que há o fornecimento de resistência ao material que está sendo anodizado. A camada anodizada é consideravelmente mais dura do que o alumínio original e, portanto, é menos propensa a arranhões e abrasão. Isso é adequado para áreas em que o material será submetido a muita abrasão ou contato direto com intempéries, como pode ser o caso de acessórios para automóveis, estruturas de grandes edifícios ou até mesmo móveis para ambientes externos.

2. maior resistência à corrosão

O alumínio não é facilmente corrosivo; entretanto, por meio da anodização, ele se torna altamente resistente à corrosão. Uma película de óxido anódico criada por um processo de anodização atua como uma cobertura protetora que não permite que o metal enferruje em circunstâncias severas. Isso é especialmente essencial em objetos sujeitos a umidade, sal ou produtos químicos, pois o alumínio anodizado é resistente à corrosão em comparação com as espécies que não são de alumínio.

3. Versatilidade estética

O processo de anodização também é capaz de criar superfícies esteticamente atraentes no alumínio. A anodização do alumínio pode produzir muitas cores diferentes, que podem ser produzidas pela adição de corantes ao banho eletrolítico, resultando em cores como ouro, bronze, preto e qualquer outra cor específica. Você não precisa se preocupar com a possibilidade de descascar e desbotar, pois a cor faz parte da camada anodizada, que não é considerada um revestimento de superfície. Com uma superfície metálica lisa ou uma cor brilhante de sua escolha, o alumínio anodizado tem uma aparência completamente diferente que pode ser ajustada às exigências do seu projeto.

4. Respeito ao meio ambiente

A anodização do alumínio é considerada ecologicamente correta em comparação com outros processos de revestimento. Ao contrário da tinta, que contém produtos químicos tóxicos, a anodização do alumínio consome menos produtos químicos, e o próprio alumínio é totalmente reciclável. Além disso, a camada anodizada é mais forte do que a pintada, portanto, os produtos feitos de alumínio anodizado duram mais e precisam de menos substituição, o que é menos prejudicial ao meio ambiente.

5. Longa vida útil

O acabamento anodizado é muito mais resistente à abrasão do que o alumínio comum, pois é excepcionalmente durável. Isso se mostra particularmente útil quando o produto é submetido a grande estresse físico, como ferramentas, peças de máquinas e equipamentos externos. A anodização do alumínio agrega imenso valor ao ciclo de vida do produto devido à sua condição de proteção contra o desgaste do produto.

Uso de alumínio anodizado

Essa solução tem enormes méritos, mas o alumínio anodizado é aplicado em vários campos. Alguns dos usos mais amplos são os seguintes:

1. Construção e arquitetura

Janelas O alumínio anodizado no setor de arquitetura é normalmente usado como moldura de janelas, molduras de portas e paredes de cortina. A durabilidade e a resistência à corrosão são propriedades desse material que o tornam perfeito para condições externas, onde será deixado ao ar livre. Além disso, a possibilidade de pintar o alumínio anodizado com cores brilhantes permite que os projetistas dos edifícios os tornem visualmente atraentes, construindo peças de construção que não sejam apenas funcionais, mas também esteticamente agradáveis aos olhos.

2. Aeroespacial e automotivo

A anodização do alumínio também é utilizada nos setores automotivo e aeroespacial em componentes que precisam ser resistentes, mas que não suportam muito peso. É importante garantir que as peças de alumínio não sejam afetadas por corrosão ou atrito, e esse processo ajuda a proteger as peças contra corrosão ou temperaturas extremas e ambientes agressivos nos quais os materiais podem ser usados. O alumínio anodizado é fundamental nos setores de componentes de motores e estruturas de aviões.

3. Eletrônicos

O alumínio anodizado é usado principalmente em gabinetes e carcaças de muitos dispositivos eletrônicos. O revestimento anodizado protege contra a poeira e a umidade, bem como contra outras formas de elementos que os expõem ao ambiente e que podem adulterar a integridade das peças internas. Além disso, o alumínio anodizado tem um design elegante e moderno, o que o torna altamente desejável em produtos de alta qualidade, como smartphones, laptops e câmeras.

4. Bens de consumo

A resistência à corrosão e a força da beleza atraente fazem do alumínio anodizado um produto de consumo comum quando se trata de utensílios de cozinha e equipamentos esportivos. Um exemplo de onde o alumínio anodizado é comum é em utensílios de cozinha, bicicletas e móveis, onde não apenas a resistência, mas também a aparência é um fator importante.

Problemas e questões da anodização do alumínio

Embora a anodização do alumínio possa resultar em inúmeras vantagens, ela também tem suas desvantagens. A seguir estão algumas das principais considerações:

1. Custo

O custo da anodização do alumínio pode ser mais alto do que o dos processos tradicionais de revestimento, pois o processo requer equipamento e tempo. No entanto, a durabilidade e a facilidade de manutenção do alumínio anodizado são benefícios de longo prazo para o custo total.

2. Variações de espessura

Diferentes processos podem resultar em diferentes espessuras da camada anodizada, e camadas mais espessas são mais protetoras. Em algumas das aplicações, pode ser necessária uma camada anodizada mais espessa, como em uma aplicação aeroespacial ou militar, para obter a maior força e resistência à corrosão.

3. Dificuldades de reparo

Quando o alumínio é anodizado e é danificado, o reparo da camada de óxido é complicado, pois implica refazer a anodização. Isso qualifica a necessidade de cuidar dos produtos anodizados para preservar sua aparência e qualidade.

Conclusão

Resumindo, o alumínio anodizado é um material que tem versatilidade de longo alcance e propriedades fortes que trazem vários benefícios em diferentes setores. A anodização aumenta o nível A do alumínio para que haja uma camada espessa e coerente de óxido que aumenta imensamente a resistência à corrosão, ao desgaste e à vida útil em geral. Isso qualifica o alumínio anodizado como um material de primeira linha em aplicações aeroespaciais, automotivas, de arquitetura e de eletrônicos de consumo, em que tanto a aparência quanto o uso são fundamentais.

Disponibilidade de coloração de alumínio anodizado O acabamento de tinta também aumenta a aplicação, e os resultados são duráveis e vibrantes em comparação com os acabamentos tradicionais, que apenas cobrem as superfícies. Isso o qualifica para ser usado de forma prática e estética. A anodização do alumínio também é um processo ecologicamente correto, no sentido de que o processo é 100% reciclável e também não requer uma quantidade tão grande de produtos químicos nocivos quanto os métodos tradicionais de revestimento.