Anodowanie aluminum. Trwałość i design

Czym jest anodowanie?

Procesem anodowania, zwanego też eloksalacją, nazywa się wytwarzanie warstwy tlenku na powierzchni metalu, co wpływa na jego wytrzymałość, odporność na korozję i uszkodzenia mechaniczne. Ten rodzaj obróbki ma kluczowe znaczenie zwłaszcza w produkcji komponentów aluminiowych - powierzchnia surowego aluminium jest dość wrażliwa, a z upływem czasu staje się matowa i szara. Dzięki anodowaniu na powierzchni metalu powstaje powłoka, która uodparnia element na czynniki zewnętrzne (nawet tak agresywne jak promienie UV, kwaśne deszcze czy woda morska), opóźnia jego starzenie i tym samym, wydłuża okres jego użytkowania. Poza aspektami ochronnymi, warto zwrócić uwagę na kwestie estetyczne: anodowana powierzchnia nie zatrzymuje brudu, odznacza się trwałą barwą i połyskiem, a przy tym pozostaje przyjemna w dotyku.

Proces wytwarzania powłok anodowanych

Proces eloksalowania aluminium jest dość skomplikowany i przebiega wieloetapowo. W pierwszej kolejności przygotowuje się powierzchnię profili, co oznacza, że zostają one odtłuszczone, trawione w sodzie kaustycznej, a następnie płukane. Dopiero po tych zabiegach można przejść do anodowania elektrolitycznego, które również składa się z kilku etapów: kwaśnego redukowania  powierzchniowego tlenków dodatków stopowych, właściwego anodowania (sprowadzającego się do podłączenia profilu do elektrody dodatniej w roztworze kwasu siarkowego), w wyniku którego na powierzchni elementu wytwarza się warstwa tlenku aluminium, i ponownego płukania. Zanim powierzchnia zostanie uszczelniona, na życzenie zamawiającego, przeprowadza się jeszcze barwienie powłoki - powierzchnia anodowana ma naturalnie lekko szarawy kolor, można to jednak zmienić.

Aluminium anodowane naturalnie może być, przed uszczelnieniem, poddane barwieniu substancjami organicznymi lub nieorganicznymi. Polega ono na zanurzeniu profili w kąpieli barwiącej. W ten sposób otrzymamy powłokę kolorową, która sprawdzi się w normalnym użytkowaniu, wyjaśnia Artur Skonieczny, kierownik Wydziału Anodowania w firmie Sapa Aluminium, dostarczającej komponenty aluminiowe dla wielu branż.

Istnieje też możliwość barwienia elektrolitycznego, w wyniku którego uzyskujemy powłokę trwalszą na działanie wysokich temperatur i promieni UV. W tym procesie sole cyny osadzają się w warstwie tlenku pod wpływem działania prądu zmiennego. Można w ten sposób uzyskać kolory od szampańskiego po czarny, które odznaczać się będą bardzo wysoką odpornością na odbarwienia, zapewnia ekspert.

Powłoka anodowana jest nietoksyczna i chemicznie stabilna, a koszt jej wybarwienia jest niższy od kosztu malowania proszkowego. Warto również podkreślić, że wytrzymałość powłoki anodowanej na temperaturę jest taka sama jak metalu ochranianego - i w przypadku aluminium jest równa punktowi topnienia tego metalu. Takich właściwości temperaturowych nie ma żadna dostępna na rynku farba. Jednak ze względu na fakt, iż anoda jest kryształem, w temperaturze powyżej 130⁰C ulega spękaniu, tracąc swoje właściwości antykorozyjne.

Zastosowania profili anodowanych

Zalety powłok anodowanych sprawiają, że znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, i to już od kilkudziesięciu lat.

Prawidłowo wykonane powłoki anody oprócz bardzo dobrych właściwości ochronnych, nadają powierzchniom estetyczny wygląd, dlatego bardzo często wykorzystywane są w budownictwie. Nowoczesne fasady budynków, detale wykończeniowe zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz obiektów, ramy okienne, drzwi, a nawet  konstrukcje ogrodów zimowych czy obiektów sportowych - w każdym z tych przypadków eloksalowane komponenty aluminiowe sprawdzą się doskonale, przekonuje Artur Skonieczny. Anodujemy też komponenty aluminiowe dla firm meblarskich oraz producentów samochodów, którzy doceniają zarówno piękno, jak i trwałość naszych rozwiązań, dodaje.

To oczywiście nie jedyne możliwe zastosowania. Po elementy eloksalowane sięgają także stocznie (po anodowaniu niektóre stopy aluminium nie korodują w chlorkach) i producenci elektroniki  (warstwa anodowana jest nieprzewodząca), a ze względu na wysoką odporność  warstwy tlenku na ścieranie, materiały anodowane (tzw. anodowanie techniczne) znajdują zastosowanie w częściach ruchomych maszyn, np. przemysłu lotniczego. Producenci opraw ledowych i oświetleniowych również wykorzystują anodowane aluminium, tak do produkcji lamp wewnętrznych, jak zewnętrznych.

Proces anodowania, choć skomplikowany, przekracza granice "wielkiego przemysłu" i staje się elementem codzienności także zwykłych konsumentów. Eloksalowane aluminium wykorzystywane jest dla celów przemysłu spożywczego (anodowana powierzchnia metalu może mieć kontakt z produktami przeznaczonymi do spożycia), stąd dostępne na rynku aluminiowe garnki czy blaty, lady chłodnicze, regały i itp. Materiał ten pojawia się też coraz częściej w wyrobach biżuteryjnych, gdzie zaczyna być traktowany na równi z innymi metalami nieszlachetnymi, jak np. miedź czy tytan. Wiele kolorów i form, ale też wysoka plastyczność aluminium jako tworzywa, w połączeniu z unikalnym zestawem cech, jakie nadaje mu anodowanie sprawiają, że możliwości jego wykorzystania wydają się dziś niemal nieograniczone.

źródło i zdjęcie: Sapa Aluminium