Na czym polega proces anodowania aluminium?

Jednym ze sposobów poprawy własności powierzchniowych metali jest wytwarzanie powłok konwersyjnych, czyli warstewek tlenowych, chromianowych lub fosforanowych. Powłoki tlenkowe wytwarza się zwykle w procesie zwanym anodowaniem, inaczej oksydowaniem lub eloksacją. Anodowaniu poddajemy najczęściej elementy z aluminium oraz jego stopów, rzadziej w przypadku stopów magnezu i tytanu, a także niektórych stali. Na czym polega proces anodowania aluminium?

Poprawa własności powierzchniowych elementów z aluminium dzięki warstwom tlenku glinu

Anodowanie aluminium to konkretnie wytwarzanie warstewek Al₂O₃ w procesie anodowania przeprowadzanym w elektrolizerze. Anodę stanowi tutaj utleniany przedmiot aluminiowy, a katodę metal odporny na działanie elektrolitu. Cały proces, który nazywamy anodowaniem, nie jest jednak jednorazową „kąpielą” z zastosowaniem napięcia elektrycznego, jak mogłoby się wydawać. W praktyce to wieloetapowy proces. To odtłuszczanie elementu, trawienie satynowe, polerowanie elektrochemiczne, rozjaśnianie, anodowanie właściwe, barwienie (opcjonalnie) i uszczelnianie. Po każdym z tych etapów następuje płukanie obrabianych elementów.

Anodowanie aluminium jako bardzo precyzyjny proces

Każde anodowanie aluminium to proces, który musi być bardzo dokładnie zaplanowany na podstawie rysunków technicznych i pozostałych danych. Trzeba przy tym pamiętać, że warstwa anodowa jest ściśle związana z powierzchnią elementu, przy czym, w anodowaniu normalnym (do 25 mikrometrów) 70% powłoki wchodzi w głąb materiału, a 30% narasta na zewnątrz, natomiast w anodowaniu twardym (powyżej 25 mikrometrów) 50% powłoki wchodzi w głąb materiału, a 50% narasta na zewnątrz. Dokładność jest oczywiście szczególnie ważna w przypadku elementów drobnych, delikatnych, z precyzyjnymi łączeniami itd. Powłoka tlenkowa narasta w kilku etapach – tworzy się tzw. warstewka zaporowa (bardzo cienka, ok. 0,01-0,2 μm), która następnie przebudowuje się w warstewkę porowatą i z czasem zwiększa grubość od kilku do kilkuset μm. Pory pogłębiają się, a tym samym narasta warstewka w głąb metalu. Tlenkowa warstwa zbudowana jest z gęsto ułożonych komórek – ułożenie to można regulować poprzez dobór warunków elektrolizy.