O que é a anodização do alumínio?
A anodização do alumínio é um processo eletroquímico que transforma a superfície do alumínio num acabamento durável, resistente à corrosão e visualmente apelativo. O processo envolve a imersão do alumínio num banho eletrolítico e a aplicação de uma corrente eléctrica. Isto provoca a formação de uma camada de óxido na superfície do alumínio, que pode ser personalizada em termos de espessura e aparência. Esta camada de película aumenta a dureza da superfície, a resistência ao desgaste e outras propriedades funcionais do metal.
Esquema de anodização
A superfície de oxidação anódica é a camada oxidada de AL2O3, que é aplicável aos produtos de revestimento plano e dobragem ligeira.
Porquê anodizar
Para resolver as limitações da dureza da superfície e da resistência ao desgaste nas ligas de alumínio e alargar as suas aplicações, prolongando simultaneamente a sua vida útil, as tecnologias de tratamento de superfície tornaram-se cruciais. Entre estas tecnologias, a anodização é o método mais amplamente adotado e bem sucedido.
Princípio de anodização do alumínio
Uma peça de metal ou liga é utilizada como ânodo para formar uma película de óxido na sua superfície por eletrólise. A película de óxido de metal altera o estado da superfície e as suas propriedades, tais como a coloração da superfície, a resistência à corrosão, a resistência ao desgaste, a dureza e a proteção da superfície do metal. Por exemplo, na anodização de alumínio, o alumínio e a sua liga são colocados no eletrólito correspondente (como ácido sulfúrico, ácido crómico, ácido oxálico, etc.) como um ânodo e electrolisados sob condições e corrente específicas. O alumínio anodizado ou a sua liga é oxidado para formar uma camada fina de óxido de alumínio na superfície, com uma espessura geral de 3 a 10 μm para películas decorativas interiores e 15 a 25 μm para películas exteriores, e até 40 a 200 μm para películas anodizadas duras.
O alumínio anodizado ou a sua liga melhora a sua dureza e resistência ao desgaste até 220-500 kg/mm2A película de óxido de alumínio tem uma boa resistência ao calor, ponto de fusão da película anodizada dura até 2300K, excelente isolamento, tensão de rutura até 2000V, resistência à corrosão melhorada, em ω = 0,03 NaCl salt spray após vários milhares de horas sem corrosão. A fina camada de película de óxido tem um grande número de microporos, pode adsorver uma variedade de lubrificantes, adequados para o fabrico de cilindros de motor ou outras peças resistentes ao desgaste; a capacidade de adsorção microporosa da película pode ser colorida numa variedade de cores bonitas e brilhantes.
Os metais não ferrosos ou ligas (tais como alumínio, magnésio e ligas, etc.) podem ser anodizados, sendo este método amplamente utilizado em peças mecânicas, peças de aviões e automóveis, instrumentos de precisão e equipamento de rádio, necessidades diárias e decoração arquitetónica, etc.
Processo de Anodização
Desengorduramento→Etching→Neutralização→Anodização→Coloração→Selagem
Funções do alumínio anodizado
1. Proteção:
A principal função da anodização é criar uma barreira protetora na superfície do alumínio. A camada anodizada actua como um escudo contra a corrosão, impedindo que o alumínio enferruje e se deteriore mesmo em ambientes agressivos.
2. Decorativo:
A anodização permite uma grande variedade de cores e acabamentos, tornando-a uma escolha popular para aplicações decorativas. Melhora o aspeto visual dos produtos, desde elementos arquitectónicos a produtos electrónicos de consumo.
3. Isolamento:
A camada anodizada pode servir como isolante elétrico, o que é valioso em produtos electrónicos em que o isolamento é essencial para a segurança e o desempenho.
4. Melhora a adesão a revestimentos orgânicos:
O alumínio anodizado proporciona uma excelente superfície de aderência, facilitando a aderência de revestimentos orgânicos como a tinta, garantindo durabilidade e acabamentos duradouros.
5. Melhora a adesão a revestimentos inorgânicos:
Os revestimentos inorgânicos, como a cerâmica ou o PTFE, ligam-se excecionalmente bem ao alumínio anodizado, aumentando ainda mais a sua versatilidade em várias aplicações.
Características do alumínio anodizado
1. Leve:
O alumínio é naturalmente leve, e a anodização não acrescenta peso significativo ao material. Isto faz do alumínio anodizado uma escolha ideal para aplicações em que o peso é um fator crítico, uma vez que pesa apenas um terço do aço inoxidável.
2. Elevada resistência à tração:
O alumínio anodizado apresenta uma impressionante resistência à tração, aproximadamente 2,5 vezes superior à das folhas de alumínio normais, proporcionando uma maior integridade estrutural.
3. Excelente resistência à corrosão:
A camada anodizada aumenta a resistência à corrosão do alumínio, tornando-o três vezes mais resistente do que o alumínio não tratado e duas vezes mais resistente do que o aço inoxidável.
4. Opções estéticas:
A anodização oferece um espetro de cores e acabamentos, permitindo diversos e belos tratamentos de superfície que podem ser adaptados a requisitos estéticos específicos, tornando-a ideal para aplicações arquitectónicas.
5. Flexibilidade:
O alumínio anodizado é altamente maleável e pode ser facilmente cortado em várias formas e tamanhos, o que o torna uma escolha versátil para coberturas, revestimentos de paredes e muito mais.
6. Respeito pelo ambiente:
O alumínio anodizado é amigo do ambiente, com uma vida útil superior a 50 anos, e é 100% reciclável, o que o torna uma escolha sustentável para aplicações com preocupações ecológicas.
7. Redução do ruído e absorção de choques:
O alumínio anodizado tem propriedades de redução de ruído e de absorção de choques, o que o torna ideal para aplicações em que é necessário suportar cargas de impacto.
Aplicações do alumínio anodizado
1. Arquitetura
As chapas de alumínio anodizado tornaram-se uma escolha dos arquitectos devido à sua resistência à corrosão, durabilidade e capacidade de suportar condições climatéricas adversas. São utilizadas em paredes interiores, tectos e elementos decorativos, oferecendo tanto suporte estrutural como apelo estético. A natureza leve do material também o torna conveniente para projectos arquitectónicos que dão prioridade tanto à estética como à funcionalidade.
No domínio dos electrodomésticos, as chapas de alumínio anodizado são valorizadas pela sua resistência à corrosão, ao calor e aos riscos. São utilizadas no fabrico de utensílios de cozinha como panelas, frigoríficos e fornos, onde a durabilidade e um acabamento elegante são essenciais. A capacidade do material para resistir à utilização frequente, mantendo um aspeto atraente, contribui para a sua popularidade neste sector.
3. Automóvel
A indústria automóvel beneficia das chapas de alumínio anodizado devido às suas propriedades leves mas robustas. Estas chapas são utilizadas em painéis de carroçaria, componentes de acabamento e elementos decorativos interiores, proporcionando integridade estrutural e um acabamento polido. A capacidade do material para aumentar a eficiência do combustível devido à sua natureza leve tornou-o uma escolha valiosa para os fabricantes que procuram melhorar o desempenho do veículo.
As folhas de alumínio anodizado são predominantes na indústria eletrónica, onde são utilizadas na produção de invólucros para dispositivos como computadores portáteis, smartphones e tablets. A sua capacidade de dissipar o calor de forma eficiente, juntamente com a sua condutividade eléctrica, torna-as ideais para garantir o bom funcionamento e a longevidade dos aparelhos electrónicos.
5. Artesanato
A anodização do alumínio é utilizada no artesanato e na joalharia para criar peças de alumínio coloridas e resistentes à corrosão. O processo permite uma vasta gama de opções de cores, tornando-o popular para aplicações artísticas e decorativas.
As folhas de alumínio anodizado são utilizadas em várias outras aplicações, incluindo exteriores de malas, painéis de tomadas e interruptores, portas de armários, sinalética e materiais de embalagem. A resistência do material à abrasão, às condições climatéricas e à corrosão garante a sua adequação a diversos fins, em que tanto a durabilidade como a estética desempenham papéis cruciais.
