Anodizarea dură, cunoscută și sub numele de acoperire dură sau anodizare de tip III, este un proces utilizat pentru a crea o acoperire rezistentă la uzură, rezistentă la coroziune pe o varietate de metale. Anodizarea poate fi împărțită în două subcategorii largi: decorativă și anodizarea dură. Principalele diferențe dintre cele două este cât de groasă și durabilă este acoperirea și procesul exact folosit pentru a o crea.
Procesul de anodizare
Anodizarea unei piese metalice implică introducerea acesteia într-un lichid care este conductiv electric, de obicei o soluție acidă, numită electrolit. Circuitele au un electrod pozitiv (catod) unde intră electronii și unul negativ (anod) de unde ies; la anodizare, partea metalică devine electrodul negativ. Când un curent electric trece prin soluție, acțiunea electronilor care părăsesc circuitul prin partea metalică determină formarea unui strat de oxidare dur, rezistent la coroziune. Acoperirea poate fi fie lăsată așa cum este după acest tratament, fie îmbunătățită în continuare cu coloranți decorativi și alți aditivi care îmbunătățesc performanța.
Procesul de fabricare a pieselor anodizate dure diferă de acoperirile decorative în mai multe moduri. Utilizează curenți electrici care sunt în general mai mari și soluții de electroliți puțin mai slabe. Temperatura soluției de electrolit este, de asemenea, mai scăzută, permițând mai puțină distorsiune a pieselor de precizie și o mai bună aderență a stratului de acoperire. În general, procesul de anodizare este, de asemenea, considerat a fi relativ prietenos cu mediul, iar produsele secundare sunt reciclabile.
Tipuri de acoperiri
Acoperirile anodizate dur sunt de obicei aplicate pieselor industriale cu uzură intensă destinate utilizării în aplicații agresive sau puternic corozive. Aceste acoperiri sunt de obicei mult mai groase și mai dure decât cele decorative și, de obicei, conferă pieselor o durabilitate apropiată de cea a oțelului cu fața dură sau a oțelului călit. De asemenea, pătrund și acoperă mai bine imperfecțiunile suprafeței, cum ar fi fisurile.
În general, piesele anodizate dure au acoperiri care depășesc 10 μm (0.01 mm sau 0.0004 inchi) cu acoperiri tipice care depășesc 25 μm (0.025 mm sau 0.001 inci). Anodizarea decorativă prezintă de obicei acoperiri mai mici de 10 μm și, deși durabilă, nu are aceleași caracteristici excepționale de uzură ca și anodizarea dură. Tratamentele decorative sau arhitecturale se găsesc în mod obișnuit pe articolele de consum, cum ar fi vasele de uz casnic, carcasele dispozitivelor electronice și ornamentele.
Articolele acoperite dur au de obicei un finisaj gri închis, mat, deși acesta poate varia în funcție de metalul din care este fabricat articolul și de compoziția soluției de electrolit. Această metodă poate produce, de asemenea, un finisaj negru, precum și diverse nuanțe de bronz. Anodizarea decorativă produce de obicei o nuanță mai deschisă și poate fi făcută mată sau strălucitoare. Ambele tipuri iau de obicei bine colorantul.
Beneficii
Unul dintre principalele motive pentru a anodiza metalul este acela de a-l face mai rezistent la coroziune. Stratul gros de oxidat exterior previne expunerea materialului intern la umiditate, oxigen și alți factori care pot determina dezintegrarea metalului. Articolele sigilate sunt și mai rezistente la coroziune și pot rezista adesea la mii de ore de expunere la pulverizările cu apă sărată.
Învelișul exterior este, de asemenea, extrem de dur, de obicei mult mai dur decât metalul original. În multe cazuri, un strat gros anodizat dur poate fi la fel de dur ca oțelul pentru scule. De asemenea, este foarte rezistent la uzură, ceea ce înseamnă că este adesea folosit pentru pistoane și alte părți de alunecare care se freacă adesea. Deoarece stratul de oxidare este parte a metalului în sine, acesta nu se va desprinde; Cu toate acestea, suprafața metalică poate fi aspră după ce este anodizată, așa că poate fi necesar să o șlefuiți pentru a preveni ruperea bucăților.
Metalele anodizate dure sunt de obicei foarte izolante, ceea ce înseamnă că nu conduc bine căldura sau electricitatea. Acest lucru este util în special pentru aplicațiile care necesită ca piesa să fie utilizată la temperaturi ridicate. Învelișul este, de asemenea, stabil din punct de vedere chimic și non-toxic.
Tratamente suplimentare
Ca și în cazul acoperirilor decorative, suprafețele anodizate dure pot fi vopsite, deși, în majoritatea cazurilor, acestea sunt lăsate așa cum este datorită naturii pur funcționale a majorității pieselor implicate. Ele sunt, totuși, adesea impregnate cu aditivi de îmbunătățire a performanței, cum ar fi Teflon®, care îmbunătățesc auto-ungerea piesei. În unele cazuri, acestea sunt, de asemenea, sigilate în apă distilată clocotită sau soluții de dicromat pentru a le îmbunătăți și mai mult rezistența la coroziune.
Dezavantaje
Metalul care a fost anodizat are o rezistență la oboseală mult mai mică, ceea ce înseamnă că este mai probabil să se rupă atunci când este supus stresului, deși acest lucru poate fi îmbunătățit dacă articolul este sigilat. Sigilarea articolului poate reduce rezistența acestuia la uzura abrazivă, totuși, deci dacă o piesă este sigilată sau nu depinde adesea de utilizarea sa finală. De asemenea, anodizarea nu protejează articolele metalice mai subțiri de daune precum loviturile. Învelișul exterior face partea metalică mai groasă, ceea ce poate fi o problemă dacă găurile pentru șuruburi sau alte spații sunt pre-găurite.
Materiale care pot fi anodizate
Deși aluminiul este de departe cel mai frecvent metal supus anodizării dure, alte materiale pot beneficia de tratament, inclusiv tantal, magneziu și titan. În toate cazurile, tratamentele conferă pieselor o rezistență excepțională la uzură și coroziune și pot fi vopsite aproape în orice culoare. Utilizările obișnuite pentru piesele anodizate dure includ vase comerciale grele pentru gătit și copt, piese pentru proteze medicale și componente auto. Armata este un alt mare consumator al acestor produse, deoarece majoritatea suprafețelor anodizate dure îndeplinesc sau depășesc specificațiile militare stricte.