Análise de problemas comuns na anodização do alumínio

A anodização de alumínio é o processo de usar alumínio ou liga de alumínio como ânodo e placa de chumbo como cátodo. Ele é eletrolisado em soluções aquosas como ácido sulfúrico, ácido oxálico e ácido crômico para formar um filme de óxido (geralmente 3-15 mícrons de espessura) na superfície. Dentre elas, a anodização com ácido sulfúrico é a mais utilizada. O revestimento de anodização de ácido sulfúrico tem vantagens como alta capacidade de adsorção, fácil vedação e coloração, resistência à corrosão e óbvio embelezamento da aparência.
A anodização com ácido sulfúrico é um método de processo maduro com operação conveniente, eletrólito estável e baixo custo. No entanto, existem inevitavelmente alguns problemas durante o processo de anodização com ácido sulfúrico, que afetam a qualidade do filme de óxido.
Analise a causa do mau funcionamento e tome medidas preventivas eficazes. Isso tem um significado prático importante para melhorar a qualidade da anodização com ácido sulfúrico de ligas de alumínio.
1. Após a anodização de produtos de liga de alumínio com ácido sulfúrico, haverá um filme parcialmente não oxidado com manchas e listras pretas óbvias, e o filme de óxido ficará abaulado. Essas falhas são raras, mas ocorrem.
As causas das falhas acima estão geralmente relacionadas à composição, estrutura e uniformidade de fase do alumínio e ligas de alumínio, ou a alguns íons metálicos ou impurezas suspensas dissolvidas no eletrólito. A composição química, estrutura e uniformidade das fases metálicas do alumínio e das ligas de alumínio afetam a formação e o desempenho dos filmes de óxido. Alumínio puro ou ligas de magnésio e alumínio são mais propensos a formar revestimentos de óxido, e a qualidade do revestimento também é boa. Para ligas de silício de alumínio ou ligas de alumínio com alto teor de cobre, é mais difícil formar um filme de óxido e o revestimento resultante é escuro, cinza e de baixo brilho. Se a superfície produzir estruturas heterogêneas em cada componente devido à heterogeneidade das fases metálicas, segregação estrutural, segregação de impurezas microscópicas ou tratamento térmico inadequado, é mais provável que ocorra oxidação seletiva ou dissolução seletiva. Se o teor local de silício da liga de alumínio for isolado, geralmente é devido à ausência de filme de óxido, à formação de manchas pretas listradas ou à formação de poros devido à dissolução seletiva local. Impurezas excessivas, poeira e impurezas metálicas, como íons de cobre e ferro suspensos no eletrólito, também podem causar o aparecimento de manchas pretas ou listras no filme de óxido, afetando seu desempenho anticorrosivo.
2. Algumas peças anodizadas processadas no mesmo tanque podem não ter filme de óxido, ou o filme de óxido pode ser fino ou incompleto, ou pode haver queimadura e corrosão na área de contato entre o acessório e as peças. Este tipo de falha ocorre frequentemente durante a execução do processo de anodização ácida de fluxo, afetando seriamente a qualidade da anodização da liga de alumínio.
Devido ao excelente isolamento do filme de óxido de alumínio, os componentes de liga de alumínio devem ser firmemente instalados em dispositivos de fixação gerais ou especiais antes da anodização para garantir uma boa condutividade. A haste condutora deve ser feita de cobre ou material de liga de cobre para garantir uma área de contato suficiente. As marcas de contato entre o dispositivo de fixação e os componentes devem ser mínimas e permitir o livre fluxo de corrente. Se a área de contato for muito pequena e a densidade de corrente for muito alta, as peças ou acessórios podem superaquecer e queimar. Não há filme de óxido ou está incompleto, principalmente devido ao mau contato entre o acessório e a peça de trabalho, baixa condutividade ou remoção incompleta do filme de óxido no acessório.
3. Após a anodização da liga de alumínio com ácido sulfúrico, especialmente após o enchimento e vedação, quando tocada à mão, a película de óxido se solta, transforma-se em pó e descasca ainda mais, expondo uma camada de pó grave na superfície do componente, resultando em fraca resistência à corrosão. Este tipo de falha ocorre principalmente no verão, principalmente em tanques de anodização de ácido sulfúrico sem sistemas de refrigeração. Após o processamento de um ou dois componentes do tanque, aparecerá pó solto, o que afeta claramente a qualidade do revestimento de óxido.
Devido à alta resistência da camada de anodização da liga de alumínio, uma grande quantidade de calor Joule é gerada durante o processo de anodização. Quanto maior a tensão da bateria, maior o calor gerado e a temperatura do eletrólito continua a subir. Portanto, o processo de anodização requer o uso de dispositivos de agitação ou resfriamento para manter a temperatura do eletrólito dentro de uma faixa específica. Em circunstâncias normais, a temperatura deve ser controlada entre 13 e 26 graus para melhorar a qualidade do filme de óxido. Se a temperatura do eletrólito exceder 30 graus, o filme de óxido se soltará e se tornará pulverulento, reduzindo a qualidade do filme e até causando "marcas de queimadura" em casos graves. Se a temperatura do eletrólito for constante, a densidade da corrente do ânodo também deve ser limitada porque a densidade da corrente do ânodo é muito alta e a temperatura aumenta muito rapidamente. Além disso, o filme de óxido é propenso a soltar pó e areia, o que tem um impacto muito adverso na qualidade do filme de óxido.
4. O filme de óxido da liga de alumínio após a anodização com ácido sulfúrico pode ficar opaco e apresentar corrosão por pite. Em casos graves, a corrosão do ponto preto pode se tornar muito óbvia, levando à sucata das peças e causando perdas significativas.
Essas falhas geralmente são acidentais e têm causas especiais. No processo de anodização da liga de alumínio, devido ao corte de energia e, em seguida, ligar novamente, e a peça cortada permanecer no tanque de limpeza por um longo tempo, a acidez do tanque de limpeza é muito forte, a qualidade da água é não está limpo e há sólidos em suspensão; portanto, o filme de óxido costuma ser opaco e opaco. O sedimento geralmente aumenta, causando corrosão eletroquímica e corrosão por pite de componentes de liga de alumínio com manchas pretas. Água da torneira pode ser adicionada ao eletrólito, pode ter sido tratada com alvejante, o teor de Cl - pode exceder o padrão ou o recipiente contendo cloreto de hidrogênio pode não ter sido completamente limpo e pode conter ácido sulfúrico. Isso faz com que o excesso de Cl- se misture com o eletrólito do ânodo. A oxidação anódica resultante dos componentes da liga de alumínio leva à corrosão por pite e o produto é descartado.