Anodizado

 

Ultima actualización: 06-Mar-2004


¿Que es el anodizado?

Cuando escuchamos este termino, lo primero que se nos cruza por la cabeza es el coloreado del aluminio, pues algo de eso tiene, pero en si el proceso de anodizado es una forma de proteger el aluminio contra de los agentes atmosféricos. Luego del extruído o decapado, este material entra en contacto con el aire y forma por si solo una delgada película de oxido con un espesor mas o menos regular de 0,01 micrones denominada oxido de aluminio, esta tiene algunas mínimas propiedades protectoras.

Bien, el proceso de anodizado consiste en obtener de manera artificial películas de oxido de mucho mas espesor y con mejores características de protección que las capas  naturales, estas se obtienen mediante procesos químicos y electrolíticos. Artificialmente se pueden obtener películas en las que el espesor es de 25/30 micrones en el tratamiento de protección o decoración y de casi 100 micrones con el procedimiento de endurecimiento superficial (Anodizado Duro).

Luego de esta pequeña introducción técnica podemos decir que el proceso de anodizado consiste en formar artificialmente una capa de oxido de aluminio en la superficie del metal, este procedimiento llevado a cabo en un medio sulfúrico produce la oxidación del material desde la superficie hacia el interior, como dijimos anteriormente el material que produce la oxidación, es oxido de aluminio, muy característico por su excelente resistencia a los agentes químicos, dureza, baja conductividad eléctrica y estructura molecular porosa, esta ultima junto con las anteriores, es la que nos permite darle una excelente terminación, características que la hacen adecuada y valiosa a la hora de elegir un medio de protección para este elemento


Elementos

 

Como pueden ver la planta de oxidación esta construida con un alto grado de tecnología, paso a detallar como lo construí siguiendo los mas altos estándares de calidad.

Elementos:

Debemos contar con un recipiente de plástico, en mi caso un "Taperware" donde quepan las piezas a tratar, estas deben quedar totalmente sumergidas en la solución y sin tocarse entre si. También tendremos que colocar dentro del mismo un termómetro que nos permita controlar la temperatura del electrolito.

El baño debe mantenerse a unos 20º C. de temperatura, como el mismo proceso genera calor es que necesitamos una bandeja con agua donde poder refrigerar el recipiente de anodizado. En algunos casos necesitaremos colocar algo de hielo en el agua para mantener la temperatura.

Para sostener las piezas dentro del electrolítico utilizaremos un listón de madera en el que hemos colocado algunos clavos en sus laterales, unimos estos mediante un cable de cobre para que estén conectados eléctricamente entre si. Las piezas, denominadas ÁNODO, y que conectaremos al (+ positivo) , estarán sostenidas de los mismos mediante unos cocodrilos "ver foto".

Ahora necesitamos construir un CÁTODO, el cual conectaremos al polo (- negativo), este ira sumergido en el fondo electrolito y estará formado por un aro de plomo con un diámetro un poco menor al del recipiente, clavamos en el una barra de aluminio que salga fuera del liquido para que podamos enviarle corriente a través de ella.

Solo falta una fuente de corriente que puede ser un cargador de baterías de 12 volts., algunos cables, cocodrilos y tester si tienen.

El proceso de anodizado es muy simple, cuando tenemos todos los elementos lo primero que debemos hacer es  preparar el electrolito, el mas común consiste de una solución de Ácido Sulfúrico al 20 % en agua a una temperatura de 20º, "sean muy cuidadosos en la preparación de este, siempre debe agregarse el ácido en el agua lentamente, notaran que el mismo se ira calentando lo cual es normal. Nunca, pero nunca al revés, (agua al ácido) ya que esto produciría una explosión que los podría lastimar muy seriamente", Es muy aconsejable trabajar durante todo el proceso con anteojos y guantes protectores .

Luego de un tiempo la solución se enfría y esta listo para su utilización, lo vertimos dentro del  recipiente de anodizado "taperware",  a  continuación sumergimos el CÁTODO, colocamos el termómetro de manera que podamos controlarlo sin tener que moverlo, apoyamos el listón de madera con los clavos sobre este y listo el pollo.

Si contamos con tester los conectamos de manera que podamos medir el voltaje y amperaje que circula por todo el circuito (esto nos ayudara mucho a la hora de calcular el tiempo que necesita cada una de las piezas para su anodizado).

Nota_ Todo esto se debe tener armado antes de comenzar con el desengrasado de las piezas.


El proceso

El primer paso consiste en tener ya listas todas las piezas que vallamos a anodizar, con esto me refiero  a la terminación de la superficie, si queremos que la pieza quede con una terminación brillosa tipo laca, esta deberá pulirse antes de ser tratada; por el contrario si queremos que tenga una terminación mate, esta deberá arenarse o esmerilarse.

En mi caso mantuve la superficie original de los perfiles, (satinada).

 

Algo muy importante y que fue unos de mis errores al principio es la forma en que se conecta la pieza al conductor de electricidad del cual suspendemos dentro del electrolítico, este debe ser también de aluminio ( puede utilizar el alambre redondo de aluminio que se adquiere en las casas especializadas en soldaduras y es muy maleable y económico ).

Lo importante de este paso radica en que si la unión de la pieza con el alambre no es bien firme ( tipo cuña ) el alambre se oxida produciéndose en el una capa aislante que no permite la circulación de corriente hacia la pieza y la electrolisis se detiene.

 

Una vez que tenemos las piezas firmemente unidas al conductor procedemos a desengrasarlas sumergiéndolas  en una solución alcalina compuesta de Hidróxido de Sodio (soda cáustica) al 5% en agua, a una temperatura de 50 o 60º C. Mantenemos las piezas dentro por 2 a 3 minutos, luego las retiramos y lavamos en abundante agua, pero sin tocarlas, ya que volveríamos a ensuciar la superficie de las mismas.

A partir de aquí es conveniente trabajar con un par de guantes de látex y tomar las piezas solo del conductor que instalamos antes.

Nota_ Si mantenemos la pieza sumergida  en exceso, solución comenzara a comerse el aluminio quedando las piezas como si le hubiéramos hecho un arenado muy fino. "esto puede usarse para dar a las piezas una terminación mate"

 

Luego del lavado las piezas deben sumergirse en una solución ácida para neutralizar cualquier vestigio que pudiera haber quedado del baño anterior, esta solución la preparamos con Ácido Cloridrico (ácido muriático) al 50 % en agua a temperatura ambiente, (puede ser también Ácido Nítrico), sumergimos las piezas solo unos 2 a 5 segundo solamente y volvemos a lavarlas en abundante agua limpia.

Luego de esto  están listas para el proceso de anodizado, recordemos que no se deben tocar ni siquiera con los guantes,  ya que de hacerlo las piezas presentaran unas manchas en su acabado final.

 

Luego del lavado y aún húmedas las sujetamos de los clavos mediante unas pinzas cocodrilos teniendo la precaución de que estas no se toquen entre si ni el recipiente. cuando tenemos todas en su lugar, conectamos el negativo del transformador al aro de plomo (CÁTODO), y el positivo a las piezas (ÁNODO), y damos corriente.

El tiempo necesario para la electrolisis la tendremos que calcular en base a la superficie de las piezas, que quiero decir con esto, para que el película de oxido se desarrolle de manera adecuada,  manteniendo una porosidad que nos permita teñirla, debemos suministrarle un flujo de corriente comprendido entre 1 y 1,5 amperios por Dm2 con un voltaje de entre 13 y 17 Volts aproximadamente.

Veremos en seguida como comienzan a desprenderse burbujas del CÁTODO, estas son de hidrogeno procedentes de la descomposición electrolítica del agua, por lo que se debe trabajar en un lugar bien aireado, preferiblemente cerca de una ventana.

A medida que pasa el tiempo observaremos como el amperaje que consume el proceso va decayendo, (comprobamos así las propiedades no conductoras de la capa de oxido) esto nos indica que todo esta correcto. Cuando transcurrió el tiempo que establecimos anteriormente, cortamos la corriente, retiramos las piezas y las lavamos otra vez en agua limpia sin tocarlas.

 

 En este momento las piezas están listas para el teñido final, por su estructura porosa, la capa de oxido formada en este medio sulfúrico se asemeja a la textil y puede, ser teñida por medio de colorantes formulados para estas industrias. Existen  también, tinturas especiales y mas adecuadas para este proceso en si, pero no son las que a nosotros nos interesan.

 Comenzamos con agua a la cual le agregamos anilina de la que se utiliza para teñir tela o ropa, la proporción en que se diluye es la indicada por cada fabricante, le damos una temperatura suave de aproximadamente 30 a 40º C. y sumergimos las piezas dentro, el tiempo necesario lo damos observando el grado de color que van tomando las piezas.

 

Una vez teñidas solo falta dar el sellado final; La capa anódica de aluminio coloreado es todavía una  estructura porosa de oxido y debe ser sometida a un tratamiento de eliminación de su propiedad absorbente que garantice la estabilidad química y de color frente a la luz solar, (si no hacemos esto el coloreado se ira perdiendo con el paso del tiempo o se nos manchara al contacto con otro agente liquido).

El sellado es tan simple como todo el proceso en si y consiste en sumergir las piezas en agua destilada hirviendo, (100º C.) por el termino de 2 a 3 minutos. Lo que logramos con esto es cerrar los poros de la capa anódica mediante un proceso hidrotermal con lo cual evitamos el ataque o la modificación de esta por cualquier agente externo.

 

Aquí puede verse el resultado final en color y natural.

 


Cuestiones a tener en cuenta

El proceso que aquí explico surge de experiencias personales, muchas de las cuales me costaron bastante trabajo y tiempo descubrirlas, aclaro esto ya que el proceso es muy rudimentario y en algunos casos el coloreado de las piezas falla sin que le encuentre explicación, con esto quiero decir que la capa anódica se forma pero no toma color o lo hace muy suavemente.

Mediante prueba y error comprobé:

_Que no todas las aleaciones son predispuestas al coloreado (si al anodizado), de todas las que probé la que mas fácil toma color es la 6063 T6

_Si no mantenemos la temperatura del electrolítico entre 20 y 22º C., se forma la capa anódica pero este exceso de temperatura va cerrando la estructura porosa de la misma, por lo que no penetra ninguna tintura.

_El exceso de corriente y la falta de voltaje producen el mismo efecto.

_La unión de la pieza al conductor de aluminio que la sostiene debe ser muy firme, si no es así este se comienza a oxidar en el punto donde hace contacto y deja de conducir corriente hacia pieza, la cual no se anodiza.

_ No todos los colores de anilina son propicios para el teñido de aluminio, (no me pregunte ¿por que?, porque no lo se).

_La limpieza de las piezas es muy importante para un buen resultado.

 


Algo para empezar

Estos son algunos datos con los cuales obtuve buenos resultados,  para tener en cuentan si deciden probar:

Superficie Temp. electrolítico Tiempo Voltaje Amperaje Aleación Resultado  
.63 Dm2 30º 30 m. 11 2.7 6061 Bueno
1.14 Dm2 20º 40 m. 13 3.45 6063 Muy bueno
.95 Dm2 13º 25 m. 14 2.3 6061 Claro
1.68 Dm2 21 60 m. 11 5.6 6063 Muy bueno

 


Eduardo Barros

San Pedro,  Bs. As.,  Argentina

eduardo@kr2-egb.com.ar

Pagina creada en noviembre del 2003

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