Aluminium

Anodowanie aluminium

W celu dodatkowego zabezpieczenia aluminium i jego stopów przed korozją, stosuje się obróbkę anodowania, czyli wytworzenie powłoki tlenkowej która nie tylko zabezpiecza materiał przez korozją oraz uszkodzeniami mechanicznymi ale także zapewnia walory estetyczne. W literaturze można spotkać roztwory do anodowania zawierające kwas szczawiowy, chromowy i siarkowy. Postaram się odpowiedzieć na pytania: jak wyglądają parametry procesu anodowania, jakie są plusy i minusy wytworzonych powłok tlenkowych w poszczególnych roztworach i czym się one różnią.
Utlenianie w roztworze kwasu siarkowego.
Parametry procesu anodowania:
– stężenie kwasu w roztworze od 5-20 %,
– temperatura procesu 20 ± 2°C,
– gęstość prądu anodowania 1 – 2 A/dm2,
– czas 15-30 min.
Powłoki otrzymane podczas anodowania w roztworze kwasu siarkowego osiągają grubość od 5 do 25 mikrometrów. Powłoka jest przeźroczysta co umożliwia barwienie jej na kolory jasne i jaskrawe przy jednoczesnej ochronie materiału podłoża przed korozją i uszkodzeniami mechanicznymi. Jest to najpowszechniejszy proces anodowania aluminium ze względu na niski koszt wytworzenia powłoki tlenkowej.
Utlenianie w roztworze kwasu chromowego.
Parametry procesu anodowania:
– stężenie kwasu w roztworze 5-10 %,
– temperatura procesu 40 °C,
– gęstość prądu anodowania 0,2-0,7 A/dm2,
– czas 60 min.
Utlenianie w roztworze kwasu chromowego zostało zastosowane, jako pierwsze, do anodowania części aluminiowych na części samolotów celem zabezpieczenia przed korozją. Cały proces anodowania (w tym roztworze) polega na zmianie napięcia w odpowiednich przedziałach czasu, np. przez pierwsze 5 minut ustala się napięcie na poziomie 20 V, potem w następnych 10 minutach podnosi się U do 40V i wytrzymuje się w tym napięciu przez 35 minut a na samym końcu, w ciągu 5 minut podnosi się napięcie do 50V i utlenia przez 5 minut (rys. 1). Cały cykl trwa 60 minut.
Po taki procesie otrzymuje się powłokę tlenkową o grubości kilku mikrometrów. Powłoka ta jest nieprzeźroczysta, barwa popielata. Powłoki uzyskane tą metodą posiadają zwiększoną odporność korozyjną niż powłoki uzyskane w roztworze kwasu siarkowej, lecz twardość jej i odporność na ścieranie jest dużo mniejsza.
Utlenianie w roztworze kwasu szczawiowego.
Parametry procesu anodowania:
– stężenie kwasu w roztworze 3-10 %,
– temperatura procesu 20 ± 2°C,
– gęstość prądu anodowania 1 – 2 A/dm2,
– czas 40-60 min.

Powłoki wytworzone podczas anodowania w roztworze kwasu szczawiowego charakteryzują się dużą grubością, nawet do 50-60 mikrometrów. Technologia ta znalazła zastosowanie w przemyśle elektrotechnicznym jak izolacja drutów.  Przy zmniejszeniu temperatury procesu i podwyższaniem stężenia kwasu można uzyskać powłoki twarde i grube a otrzymane powłoki posiadają kolor żółty.