Ao final do processo de fabricação, a próxima etapa é a aplicação do acabamento superficial. Existem diferentes métodos, mas em materiais de alumínio ou outros materiais, o processo de anodização é um método confiável. A razão não é absurda, pois leva à produção de um produto durável, mas bonito. A anodização passa por processos que devem ser compreendidos, e duas partes importantes são saber colorir o alumínio e as cores do alumínio anodizado a utilizar.
As cores de anodização são importantes porque dizem muito sobre as propriedades do produto final. Neste artigo, você aprenderá sobre anodização, cores comuns de alumínio anodizado e como colorir produtos de alumínio usando anodização. Vamos direto ao assunto para que você possa entender como funciona o processo.
O que é Alumínio Anodizado?
Alumínio anodizado é simplesmente alumínio que foi tratado com um processo eletroquímico para criar uma camada de óxido resistente e protetora. O processo envolve mergulhar o alumínio em um banho de eletrólito e passar uma corrente elétrica através dele, o que torna a superfície mais dura e mais resistente à corrosão — cerca de duas a três vezes mais dura do que o alumínio comum.
Como a camada anodizada é ligada ao alumínio, ela não lasca, descasca ou descama como outros revestimentos. Isso a torna ótima para aplicações em que tanto a aparência quanto a durabilidade importam, como em arquitetura, peças automotivas e produtos de consumo. Além disso, a superfície porosa é fácil de tingir, então pode vir em uma ampla gama de cores e acabamentos.
O Processo de Anodização de Alumínio
Antes de discutir as várias cores do alumínio anodizado ou como colorir o alumínio, devemos perguntar ao seu cérebro sobre o que é o processo. A menos que você tenha formação científica ou já esteja profundamente enraizado no processo, não será surpreendente que você se pergunte sobre o processo de anodização de alumínio. Portanto, nesta seção, vamos resumir as coisas básicas sobre o processo.
A anodização de alumínio é um processo eletroquímico no qual as superfícies dos produtos de alumínio são revestidas com uma camada de óxido resistente ao desgaste. Portanto, os produtos apresentam propriedades que melhoram a qualidade e a estética. Por exemplo, são duráveis e resistentes ao desgaste e à corrosão. Eles também têm esse toque bonito que atende aos requisitos estéticos da maioria dos usuários.
A anodização é uma reação eletroquímica da célula com a peça de alumínio atuando como ânodo, sendo o cátodo um material inerte e um eletrólito ácido. Abaixo estão as reações eletroquímicas no eletrodo:
- Ânodo: 2Al + 3H2O =Al2O3 + 6H+ + 6e-
- Cátodo: 6H+ + 6e- = 3H2
- Reação de anodização resultante: 2Al + 3H2O =Al2O3 + 3H2
Tipos de processo de anodização
Existem três tipos de processo de anodização, cada um sendo diferente em termos de intensidade de revestimento. A diferença se deve aos eletrodos, eletrólitos e energia utilizados em cada processo.
· Processo de Anodização Tipo 1
O processo de anodização tipo 1 também é conhecido como tipo “leve” e envolve o uso de ácido crômico como eletrólito e a parte de alumínio como ânodo. Quando a corrente passa pelo eletrólito, as partículas positivas do ânodo são ejetadas, formando ranhuras microscópicas na superfície. As ranhuras microscópicas são então oxidadas para formar uma camada de óxido. Em comparação com os produtos normais de alumínio sem acabamento, os produtos feitos por esse processo são melhores em resistência ao calor e à corrosão.
· Processo de Anodização Tipo 2
O processo de anodização tipo 2 usa ácido sulfúrico em vez de ácido crômico. O ácido sulfúrico é mais potente, levando a uma melhor ejeção de partículas positivas de alumínio do que as do tipo 1. Portanto, o sulco microscópico formado é mais profundo e a camada de óxido é mais espessa. Essas duas propriedades são responsáveis pelas melhores propriedades de retenção de tinta exibidas pelas peças de alumínio Tipo 2.
· Processo de Anodização Tipo 3
O processo de anodização tipo 3 é o ideal para a fabricação de produtos pesados de alumínio. Ao contrário dos outros tipos de processo de anodização, utiliza uma voltagem mais elevada e um ácido forte (ácido sulfúrico).
Vantagens da coloração de alumínio anodizado
Colorir alumínio anodizado melhora seu apelo estético e fornece benefícios práticos. Aqui estão algumas vantagens de saber:
- Estética agradável: O tingimento de alumínio anodizado para obter diversas cores permite a produção de produtos estéticos que se destacam no mercado. As cores podem ser ajustadas para se adequarem aos requisitos da marca ou diretrizes de design.
- Forte e durável: sendo parte do alumínio em vez de meramente um revestimento superior, a camada anodizada colorida é menos propensa a lascar, desbotar e desgastar. Isso significa que os produtos têm boa aparência por muito tempo, mesmo em condições extremas.
- Benefícios Funcionais: O uso de cores pode incluir o rastreamento de componentes em indústrias ou segurança, onde a visualização oferece uma vantagem.
- Ecológico: Diferentemente de tintas ou revestimentos em pó típicos, o processo de anodização não envolve nenhum produto químico prejudicial. Frequentemente, os corantes são atóxicos e sustentáveis.
Métodos de Anodização de Alumínio Cores
As cores da anodização são diferentes das cores de outras técnicas, como revestimento em pó ou tinta. Em termos de obtenção de consistência de cor, existem dificuldades devido às muitas variáveis envolvidas na anodização.
Embora o processo de anodização esteja aberto a todas as cores do arco-íris, as cores de alumínio anodizado usadas dependem muito de muitos fatores, como tamanho, grau e acabamento das fitas. Abaixo estão as etapas a serem seguidas sobre como colorir produtos de alumínio usando um processo de anodização.
Limpeza e Decapagem da Peça de Alumínio
A primeira etapa começa com a limpeza dos produtos de alumínio em tanques de detergente e enxágue. Após a lavagem, a peça é gravada para dar uma superfície polida e brilhante. A corrosão é feita para remover vestígios de metais que podem levar a um erro durante o processo.
Construindo a Camada de Filme
Após a limpeza, ocorre o processo de anodização. Você pode anodizar usando qualquer um dos três tipos de anodização discutidos acima. No entanto, há outras coisas a serem observadas.
- A liga metálica controla o tamanho e a forma dos poros.
- A temperatura do tanque, a concentração da solução e a tensão controlam a profundidade do poro.
Adicionando Cor
Existem quatro maneiras de adicionar cores de alumínio anodizado. Abaixo está uma explicação dos quatro métodos.
- coloração eletrolítica. Este método envolve a imersão das peças de alumínio em uma solução contendo alguns sais metálicos. Ao preencher o poro, eles fornecem um revestimento forte o suficiente para resistir aos raios UV. No entanto, há uma limitação no número de cores de anodização que você pode usar, sendo bronze ou preto as cores mais comuns.
- Dip coloração. Neste método, a peça é colocada em um tanque contendo um corante. O corante preenche o poro e a superfície é fervida em água deionizada para encerrar a reação. Você pode usar coloração de imersão com muitas variantes de cores. No entanto, eles não são tão resistentes aos raios UV.
- Coloração Integral. A coloração integral combina anodização e coloração para colorir produtos de alumínio em tons de bronze e preto. Os produtos também se tornam mais resistentes à abrasão.
- Coloração de interferência. Na coloração de interferência, a estrutura dos poros aumenta. Portanto, a deposição de metais nos poros leva a cores resistentes à luz que variam do azul, verde e amarelo ao vermelho. Essas cores ocorrem como resultado de efeitos de interferência óptica em vez de efeitos de dispersão de luz.
De vedação
A vedação é a última etapa da anodização. Aqui, as moléculas de corante que estão no poro ficam presas nos poros. A vedação impede a absorção de moléculas indesejadas nos poros.
A vedação é feita em água quente a uma temperatura de 200ºF (93ºC). Os cristais de óxido de alumínio hidratado formados em água quente são responsáveis pela vedação dos poros. Os sais metálicos também podem ser depositados após serem dissolvidos em água quente a 180ºF (86ºC).
Correspondência de cores em anodização de alumínio
A anodização das cores, ao contrário das tintas, é subtrativa e não viciante. Se você entender o conceito de luz, entenderá a distinção que isso traz. Normalmente, a cor apresentada por qualquer material é o que é refletido contra o que é absorvido. Portanto, se a luz branca incide sobre um balde azul, o balde absorve as outras cores e reflete o azul. Isso nos faz percebê-lo como um balde azul. O processo é o mesmo na cor de anodização.
No entanto, tem um pequeno acréscimo. Em vez de refletir a luz, o filme anodizado formado na superfície transmite a luz para o alumínio na superfície da base. O metal base então o reflete para o filme e para fora. Portanto, a camada anodizada atua como um filtro em vez de um refletor, o que é importante na correspondência de cores.
Combinar a cor certa não é fácil, especialmente se não pertencerem ao mesmo lote. Para escolher o método de correspondência correto, você deve entender o conceito de correspondência de cores explicado acima e os fatores importantes que determinam a aparência das cores de anodização. Abaixo estão os que você deve observar:
· Grau de Alumínio
Este é o fator mais crítico a ser observado durante a anodização de alumínio colorido. Todo grau de alumínio tem sua cor e tons, e eles afetam a correspondência de cores.
· Tipo de acabamento
O acabamento (parte do filme) desempenha um papel importante nas propriedades reflexivas do produto de alumínio. Portanto, para melhor combinação de cores, é preferível usar uma amostra com o mesmo acabamento.
· Número de corantes que fazem a cor e as camadas
O tipo de corante usado também desempenha um papel importante na variação de cor do cochilo. Há um aumento na variação de cores quando há necessidade de mais corantes para combinar com a cor, a variação de cores aumenta. Além disso, as camadas são importantes, pois pode haver variações de cores em cada camada.
· A estrutura cristalina dos produtos
A estrutura cristalina do metal que compõe o produto também influencia as propriedades reflexivas de um produto de alumínio. De um ângulo, as cores podem parecer iguais. No entanto, um ângulo reflexivo diferente pode mostrar o contrário. Essa condição é “inversão de cor” e desempenha um papel importante na correspondência de cores.
Aplicações para alumínio anodizado colorido
O alumínio anodizado colorido é amplamente usado em várias indústrias. A combinação única de beleza e resistência o torna uma boa escolha para uma variedade de aplicações, incluindo:
- Arquitetura: Ideal para fachadas e caixilhos de janelas, proporcionando uma mistura de beleza e resistência às intempéries.
- Produtos de consumo: Atraente tanto em forma quanto em função para produtos de consumo, como garrafas de água ou eletrônicos.
- Componentes automotivos: Mais usado em acabamentos e rodas e oferece opções leves e personalizáveis.
- Usos Industriais: Adequado para engrenagens e equipamentos devido às suas propriedades de baixo atrito.
- Artigos esportivos: Encontrado em bicicletas e equipamentos esportivos, melhorando o desempenho e o estilo.
Fatores a considerar ao selecionar cores de alumínio anodizado
Há muitos aspectos importantes a considerar ao selecionar cores de alumínio anodizado. A seguir estão as coisas a considerar:
Usos para componentes de alumínio
As cores de anodização de alumínio variam entre diferentes indústrias. Por exemplo, a vibração é usada para eletrônicos e o preto é usado em utensílios de cozinha para absorver calor. Cores claras podem ter uma alta reflexão de luz e, portanto, você precisa delas para o material de construção; enquanto verde, amarelo e vermelho são exemplos de cores usadas por alguns sinais de segurança para melhor visibilidade.
Espessura do revestimento
A espessura da camada anodizada está muito relacionada à sua aparência e vida útil. Os revestimentos de tamanhos em torno de 10 nm são eletrocoloridos e os maiores estruturalmente até 50 µm são desenvolvidos com corantes, fornecendo as cores eletrocrômicas e estruturais respectivamente em tons de azul, vermelho, etc.
O propósito de Anodização
Uma fina camada anodizada é suficiente para aplicações decorativas (até 5µm a 25µm). Industrial ou marítimo deve ter revestimento espesso (25µm a 50µm) para proteção contra corrosão ou abrasão.
Custo
Os custos podem aumentar com corantes especiais ou sais metálicos, mas a produção em lote permite manter a uniformidade e reduzir os custos gerais.
Conclusão
A anodização é um processo eletrolítico de grande importância na acabamento da superfície, usado para melhorar o processo de acabamento de superfície em termos de estética, relatividade óptica, etc. Este artigo fala sobre o processo de anodização e como colorir peças de alumínio. Ele também falou sobre os fatores que desempenham um papel importante na combinação de cores. Sem dúvida, o processo de anodização pode parecer complexo. No entanto, para obter o melhor em termos de qualidade e baixo custo, você pode confiar na RapidDirect.
Perguntas frequentes
Sim. No entanto, isso requer algumas etapas, pois você não pode anodizar o alumínio anodizado supertingido e colori-lo novamente. Você pode conferir o artigo sobre o que fazer para mudar a cor do alumínio anodizado
Sim, embora pareçam permanentes, o alumínio anodizado se desgasta. O tempo de desgaste depende do tipo de processo de anodização utilizado. Você também pode removê-lo usando uma lavagem ácida.
A remoção da cor depende muito da natureza do corante que você usou e das condições dos produtos anodizados. Você só pode remover o corante para produtos anodizados selados usando solução decapante cromada/fosfórica (se você quiser o alumínio intacto). No entanto, se você não se importa com uma leve degradação da peça de alumínio, pode usar um ataque alcalino.
Para produtos anodizados não selados, você pode usar 10-15% de ácido nítrico para remover os corantes. No entanto, isso só funciona para a maioria dos corantes, não para todos.
Os métodos a seguir devem funcionar para alterar a cor do alumínio anodizado:
Reanodização:Esse processo inclui a limpeza do alumínio, a remoção da antiga camada anodizada usando decapagem química ou abrasão mecânica e, em seguida, a aplicação de um novo acabamento anodizado.
Remoção de corante: Se a camada anodizada não tiver sido selada, uma solução de ácido nítrico de 10–15% pode ser usada para remover muitos corantes. Os processos precisam ser feitos com cuidado, ou danificarão o alumínio.
Abrasão mecânica:Lixar ou polir levemente pode diminuir a intensidade da glória ou remover manchas superficiais. Evite arranhar a camada anodizada abaixo dela.
Decapagem Química: Para obter uma corrosão mais profunda, soluções de ácido crômico ou fosfórico surgiram para remover revestimentos anodizados. Ela também limpa a camada de corante e óxido, mas cuidados especiais devem ser tomados durante a limpeza.
O alumínio anodizado é altamente tingível. Ele está disponível em muitas cores, incluindo azul, vermelho, verde, preto, prata, dourado, amarelo, cobre, rosa, laranja e roxo. Na RapidDirect, você também pode obter cores personalizadas enviando uma amostra.
Sim, embora o alumínio anodizado seja feito para durar, o desbotamento em todas as cores eventualmente ocorre devido à exposição à luz UV e ao desgaste por outros fatores ambientais, mesmo com o melhor processo de anodização.
Sim, a anodização melhora a resistência à corrosão do alumínio. Essa camada anodizada forma uma película protetora que é resistente à oxidação e danos e, portanto, ideal para ambientes extremos.
Anodização tipo 3 (anodização hardcoat) quase sempre produz cores preta e bronze. Embora uma camada de óxido mais espessa e durável seja formada, ela também deixa espaço para cores.
Alumínio que foi anodizado antes pode ser anodizado novamente. Dito isso, a preparação da superfície precisará ser pontual para evitar má adesão da nova camada anodizada.
Onde as principais diferenças estão é na espessura e nas propriedades da camada de óxido. A anodização tipo 2 cria um revestimento mais fino que melhora a aparência e fornece alguma proteção contra corrosão. A anodização tipo 3, em contraste, cria um revestimento mais espesso e duro que fornece muito melhor resistência ao desgaste e durabilidade.
