Desafios Comuns na Anodização: Prevenção e Soluções

A anodização de alumínio usa alumínio ou liga de alumínio como ânodo e chapa de chumbo como cátodo para eletrólise em solução aquosa como ácido sulfúrico, oxálico, crômico, etc., formando filme de óxido na superfície. Entre eles, a anodização em ácido sulfúrico é a mais usada. O filme de anodização de alumínio e ligas em ácido sulfúrico tem alta capacidade de adsorção, fácil selagem ou coloração, e sua resistência à corrosão e aparência são melhoradas.

A espessura do filme anodizado é geralmente 3–15 µm. O processo de anodização em ácido sulfúrico de liga de alumínio é simples de operar, o eletrólito é estável e o custo não é alto. É um método de processo maduro. No entanto, várias falhas são inevitáveis no processo de anodização em ácido sulfúrico, afetando a qualidade do filme de óxido.

Resumir e analisar seriamente as causas das falhas e tomar medidas preventivas eficazes tem grande significado prático para melhorar a qualidade da anodização em ácido sulfúrico de ligas de alumínio.

(1) Filme Não Oxidado Parcial, Manchas ou Estrias Escuras, Tumores Timpânicos ou Cavidades

Embora raras, essas falhas ocorrem. As causas geralmente estão relacionadas à composição, estrutura e uniformidade de fase do alumínio e ligas, ou a alguns íons metálicos ou impurezas em suspensão dissolvidos no eletrólito. A composição química, estrutura e uniformidade da fase metálica afetam a formação e desempenho do filme de óxido. O filme de óxido de alumínio puro ou liga alumínio-magnésio forma-se facilmente e a qualidade do filme é melhor. Para ligas alumínio-silício ou ligas com alto teor de cobre, o filme é mais difícil de formar, resultando em filme escuro, cinza e brilho pobre. Se a superfície produz inhomogeneidade de fase metálica, segregação de estrutura, segregação de microimpurezas ou estrutura desigual causada por tratamento térmico inadequado, é fácil produzir oxidação seletiva ou dissolução seletiva. Se o teor local de silício na liga de alumínio se segrega, frequentemente resulta em ausência local de filme de óxido ou estrias de manchas pretas, ou dissolução seletiva local produzindo buracos. Além disso, se houver níveis excessivamente altos de impurezas em suspensão, poeira ou íons de impureza metálica como cobre e ferro no eletrólito, manchas ou estrias pretas aparecerão no filme de óxido, afetando o desempenho de proteção contra corrosão.

(2) Algumas Peças Anodizadas no Mesmo Tanque Sem Filme de Óxido, Filme Fino ou Incompleto, Queimadura e Corrosão no Contato entre Fixador e Peça

Essas falhas ocorrem frequentemente na prática do processo de anodização em ácido fluido, afetando seriamente a qualidade da anodização de liga de alumínio.

Devido ao bom isolamento do filme de óxido de alumínio, as peças de liga de alumínio devem ser firmemente montadas em fixadores gerais ou especiais antes da anodização para garantir boa condutividade elétrica. Hastes condutoras devem ser de cobre ou liga de cobre e garantir área de contato suficiente. No ponto de contato entre fixador e peça, deve-se garantir livre passagem de corrente, mas também minimizar marcas de contato. Se a área de contato for muito pequena e a densidade de corrente muito grande, causará superaquecimento, queimando facilmente peças e fixadores. Ausência de filme ou filme incompleto deve-se principalmente a mau contato entre fixador e peça, má condutividade elétrica, ou filme de óxido no fixador não removido completamente.

(3) Filme de Óxido Solto, Pulverulento e que Cai ao Toque, Especialmente Após Selagem, Camada de Pó Grave na Superfície, Baixa Resistência à Corrosão

Esse tipo de falha ocorre principalmente no verão, especialmente em tanques de anodização em ácido sulfúrico sem dispositivos de resfriamento. Após 1-2 tanques de peças processadas, aparece pulverulência solta, afetando显然 a qualidade do filme.

Devido à alta resistência do filme de óxido anódico de liga de alumínio, grande quantidade de calor Joule é gerada durante a anodização. Quanto maior a tensão da cuba, maior o calor gerado, levando ao aumento contínuo da temperatura do eletrólito. Portanto, no processo anódico, deve-se usar dispositivo de agitação ou resfriamento para manter a temperatura do eletrólito dentro de faixa. Normalmente, a temperatura deve ser controlada em 13–26°C para melhor qualidade do filme. Se a temperatura do eletrólito exceder 30°C, o filme ficará solto e pulverulento, qualidade inferior, e em casos graves ocorrerá "queima". Além disso, com temperatura do eletrólito constante, a densidade de corrente anódica também deve ser limitada, pois densidade muito alta causa aumento brusco de temperatura, e o filme também fica solto, pulverulento ou arenoso, muito prejudicial à qualidade.

(4) Filme de Óxido Opcaco e Sem Brilho, Às Vezes Corrosão por Pites; Em Casos Graves, Pites Pretos Significativos, Resultando em Peças Sucateadas e Grandes Perdas

Essas falhas ocorrem frequentemente acidentalmente e têm causas especiais. No processo de anodização de liga de alumínio, a interrupção de energia e religamento frequentemente tornam o filme opaco e sem brilho. Peças que ficam no tanque de lavagem por muito tempo após queda de energia, tanque de lavagem muito ácido, água não limpa, contendo sólidos em suspensão, mais lama e areia, frequentemente causam corrosão eletroquímica de peças de liga de alumínio e pites pretos. Às vezes, água da torneira é adicionada ao eletrólito, água tratada com pó branqueador e teor de Cl⁻ excede o padrão, ou recipiente contendo HCl não é bem limpo e depois contém ácido sulfúrico, causando excesso de Cl⁻ misturado no eletrólito anodizado. Como resultado, a anodização de peças de liga de alumínio produz corrosão por pites e o produto é sucateado.