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Les Bases De L'Anodisation

Les bases de l'anodisation

Tous les métaux sont susceptibles à l'oxydation et la plupart d'entre eux posent problème. Cependant, en aluminium, une protection appelée anodisation est utilisée.

L’anodisation est un processus qui vise à accélérer et à contrôler la formation de la couche d’oxyde d’aluminium, ce qui permet de protéger la surface et d’améliorer certaines propriétés, telles que la résistance aux intempéries, la dureté de la surface, permettant divers types de finitions, etc..

L'anodisation, par rapport aux autres types de protection en aluminium, permet une plus grande durabilité de la finition, du fait d'une plus grande intimité avec la structure du matériau.

Pourquoi l'aluminium?

  • Plus facile Ă  obtenir que ses substituts les plus directs.
  • DensitĂ© infĂ©rieure Ă  celle des autres mĂ©taux pouvant le remplacer.
  • Permet une plus large gamme de finitions.
  • Permet la protection personnelle.

Qualité du matériel

en aluminium

La qualité du matériau à anodiser est très importante car la finition dépend uniquement de celle-ci.

Il existe généralement trois types d'aluminium:

  • PurĂ­ssimo, qui contient 99,95% d’aluminium ou plus,
  • Pur, contenant jusqu'Ă  1% d'alliages, qui peuvent ĂŞtre du manganèse, du magnĂ©sium, du silicium et autres.
  • La qualitĂ© anodisable peut comporter plus ou moins d'Ă©lĂ©ments d'alliage, selon les besoins finaux.

Pour certaines applications, l’aluminium n’a pas une dureté suffisante. De cette manière, nous devons utiliser des éléments d'alliage qui doperont l'aluminium. Il faut donc être prudent avec les spécifications de dureté et de finition en fonction de l'alliage utilisé.

Influence des alliages sur la couche d'oxyde

L'aluminium pur a une couche d'oxyde claire et transparente, permettant de bien Ă©clairer.

L'aluminium pur et la qualité anodisable déterminent des couches d'anode moins claires, telles que:

  • 1 Ă  2% de manganèse donne un aspect martelĂ© lĂ©gèrement bronzĂ©;
  • 1 Ă  5% de magnĂ©sium donne un aspect lĂ©gèrement bleuâtre;
  • 0,6 Ă  1,5% de silicium donne des tons lĂ©gèrement grisâtres.

Ainsi, en fonction de l'alliage et de la quantité d'impuretés, nous avons des variations dans l'aspect final de l'anodisation, étant donné que nous ne pouvons pas nous baser sur un alliage pour obtenir un effet souhaité, car avec la variation minimale de ces alliages, nous aurons également des variations de l'aspect final, motif par lequel nous devrions maintenir, autant que possible, des alliages normalisés dans des pièces formant un ensemble.

Prétraitement mécanique pour l'aluminium à anodiser

  • poli
  • brossĂ©
  • poncĂ©
  • polissage concentrique
  • polissage circulaire et
  • dynamitage

La propreté

Ils sont destinés à éliminer tout type de graisse, impuretés de surface, films d’oxydes ou pâtes à polir.

  • DĂ©graissage: Ă©limine les impuretĂ©s de surface avec une lĂ©gère attaque du matĂ©riau.
  • DĂ©graisser avec de la soude: Ă©limine les impuretĂ©s de la surface en laissant la feuille mate.

Les taches

L'anodisation tache facilement avec de nombreux produits, notamment la chaux et le ciment. S'il s'agit d'une tache causée par des produits chimiques tels que ceux cités entre autres, la seule solution est une peinture avec de la peinture aluminium appropriée, car même l'anodisation restera tachée.

Prétraitement chimique

  • RafraĂ®chi
  • Foscarado

Aluminium anodisé

C'est l'opération fondamentale. Cela dépend de la qualité finale de la pièce.

L'anodisation consiste essentiellement à accélérer la formation d'oxyde sur l'alliage, au moyen d'un bain chimique ou électrochimique. Cet oxyde, correctement traité, protège le métal de base contre les attaques ultérieures et confère une meilleure dureté de surface à l'alliage. La qualité et la stabilité du prétraitement et du post-traitement dépendent de la couche d'oxyde formée.

Pour avoir une idée de la magnitude, la variation de la couche d'oxyde est comprise entre 1 et 24 microns, en fonction de la protection souhaitée. Des couches plus grandes peuvent être obtenues.

mat_metais_anodizacao

Vocabulaire

  • Electrolyte: solution normalement acide, dans laquelle la pièce Ă  anodiser sera introduite. L'Ă©lectrolyte est la source d'oxygène.
  • Electrode: les cathodes de bain, gĂ©nĂ©ralement en plomb ou en aluminium, vers lesquelles les ions hydrogène, du fait de l'oxydation, seront dirigĂ©s.
  • Bus: barre oĂą la pièce sera placĂ©e pour l'anodisation, l'anode.

Facteurs influençant l'anodisation

procédé d'anodisation

Facteurs influant sur la quantité et la qualité dans la formation et l'utilisation de la couche anodique:

  • Concentration en Ă©lectrolytes: influe sur la duretĂ© de la couche d'oxyde et, par consĂ©quent, sur la facilitĂ© de la teinture, car plus il est difficile, plus il est difficile de le teindre.
  • Temps d'oxydation: Les basses tempĂ©ratures produisent des couches plus dures et moins poreuses.
  • TempĂ©rature: Les basses tempĂ©ratures produisent des couches plus dures et moins poreuses.
  • AmpĂ©rage et tension: si un ampĂ©rage Ă©levĂ© est utilisĂ©, nous aurons une dissolution de l'oxyde, ce qui rend difficile l'obtention de couches Ă©paisses.

Equipement d'anodisation indispensable

Crochets

Equipement pour la fixation des pièces à anodiser. Habituellement, ils sont en aluminium et le titane peut être utilisé, à condition que la conductivité du titane soit prise en compte.

Pour un contact en aluminium, nous avons besoin de huit fois en titane. Dans le cas des crochets en aluminium, ceux-ci doivent toujours être décapés après chaque anodisation.

Les chars

Ils doivent être construits avec un matériau répondant aux exigences suivantes:

  • stabilitĂ© thermique jusqu'Ă  80° C
  • rĂ©sistance aux acides organiques non oxydants
  • rĂ©sistance aux chlorures Ă  faibles concentrations

Redresseur: courant continu jusqu’à 22 volts, contrôle de la tension et intensité.

Post-traitement

Pourvu que seule une protection de surface de l'alliage soit nécessaire, nous pouvons procéder à l'étanchéité de la couche d'oxyde, ce qui sera expliqué plus tard.

Sinon, c'est à ce stade, profitant de la porosité de la couche anodique, que nous effectuerons des opérations de finition telles que:

  • Impressions: avec le sĂ©chage prĂ©alable de la surface, nous pouvons faire des impressions par le processus Aluprint.
  • Teinture: la teinture effectuĂ©e par dĂ©pĂ´t de sels mĂ©talliques se fera dans la mĂŞme opĂ©ration d'anodisation. Si vous souhaitez teindre la couche anodique Ă  l'aide de colorants, faites-le immĂ©diatement après l'anodisation. La teinture est rĂ©alisĂ©e par immersion dans des solutions aqueuses de colorants. L'adsorption du colorant par les pores laissĂ©s dans la couche anodique teint la surface prĂ©parĂ©e. Cette absorption a lieu grâce Ă  la propriĂ©tĂ© des colorants de migrer de la solution vers les pores.

En général, les colorants peuvent être divisés en deux grands groupes: les organiques et les inorganiques.

Les colorants inorganiques, en général, présentent certains avantages en termes de résistance, mais nécessitent plus de soin et plus d'expériences de teinture pour obtenir une couleur constante.

Le choix des colorants doit être effectué en fonction de la résistance à la lumière requise dans le produit final.

De cette manière, les colorants sont classés selon une échelle internationale allant de 1 à 8, 8 étant la note maximale, autrement dit, la décoloration est réduite par l'action des rayons ultraviolets et 1 la note minimale.

En revanche, chaque colorant présente des plages de pH idéales pour le travail et les variations de pH en dehors de ces plages impliquent des différences de teinte et de rendement de la teinture.

Compte tenu de l'épaisseur appropriée de la couche anodique pour la normalisation d'une couleur, il faut prendre en compte trois variables (toutes directement proportionnelles à l'intensité de la couleur):

  • tempĂ©rature de teinture
  • temps de teinture
  • concentration du bain de teinture

En général, les colorants présentent une bonne stabilité du colorant à une température d'environ 40° C.

Au cours du processus, il convient d'éviter moins de 5 minutes de teinture, ce qui risquerait de faire saigner le colorant pendant le scellement, ce qui rendait plus difficile l'obtention d'un standard de couleur final. Sur cette base, nous devons déterminer une concentration idéale de colorant pour la teinture.

La normalisation de la concentration de colorant déterminée pour un procédé, en raison de la consommation, peut être effectuée à l'aide de tests pratiques dans lesquels, à partir des dilutions connues d'un bain fraîchement préparé, les renforcements de colorant nécessaires pour revenir à l'équilibre de teinture décrite ci-dessus.

Les mélanges de colorants doivent être évités, même s'ils fonctionnent dans les mêmes conditions, en tenant compte de la variation du rendement colorant-colorant, lorsque la proportion des mélanges est fortement déséquilibrée sur de courtes périodes, ce qui entraîne des variations de couleur. la tonalité.

Cachetage

scellement en aluminium

Pour la protection et la fixation de l'empreinte pré-séchée ou de teinture, ainsi que pour donner une finition finale à la couche d'oxyde, nous devons sceller la pièce.

Le scellement consiste à hydrater les molécules d’oxyde d’aluminium formées, ce qui les fait augmenter en volume et par conséquent fermer les pores formés.

Le processus de scellement peut varier en composition du bain, heure de scellement, température de scellement, etc., mais en général, on adopte généralement le principe suivant: pour chaque micron d'anodisation, il faut 3 minutes de scellement avec de l'eau et du sel de scellement. ASB Poudre (la plus pure), à ​​la température d’ébullition et à un pH compris entre 5,5 et 6.

Pour déterminer la qualité du sceau, nous avons placé une goutte de solution d'acide nitrique à 50% sur la couche anodique scellée pendant 10 minutes, temps au bout duquel la pièce a été lavée et une goutte a été placée (au même endroit que la solution nitrique). d'une solution aqueuse de colorant (par exemple, bleu d'aluminium 2LW - 10 g / l).

Si le sceau est défectueux, après 60 secondes de contact, la goutte laissera une tache bleue, visible après le lavage de la plaque, qui ne se produira pas si le scellement est bien fait.

Anodisation Protection et Finition

Nettoyage

Entre chaque étape du processus, nous devons bien laver les pièces et, dans certains cas, neutraliser le produit précédent, car si cela n’est pas fait, nous aurons une traînée indésirable de certains bains à d’autres.

Ainsi, nous devons avoir des lavages entre:

  • nettoyage et prĂ©traitement chimique
  • prĂ©traitement chimique et anodisation
  • anodisation et impression
  • anodisation et teinture
  • anodisation et scellement
  • teinture et scellement

Solidité à la lumière et à l'inclinaison

Elle sera déterminée en fonction de la force du colorant utilisé, de l'efficacité du scellement et de l'épaisseur de la couche anodique.

Organigramme des opérations

anodisation mat_metais_fluxograma

Éditorial De La Vidéo: Comment polir de l'alu, polir du métal. Polissage aluminium, metal