Anodická oxidácia - technologický proces

Anodická oxidácia vytvára nový estetický vzhľad, zvyšuje odolnosť voči korózii, vytvára nečistoty odpudzujúci povrch zodpovedajúci prísnym hygienickým požiadavkám, vytvára dekoratívny povrch so stálou farbou a leskom, vytvára na dotyk príjemný a oderu odolný povrch a v neposlednom rade vytvára povrch s elektricky izolačným povlakom.

 

Hliník a zliatiny hliníka sa vyznačujú zvláštnou odolnosťou voči korózii a to vďaka existencii účinného ochranného (oxidačného filmu). Oxidačný film vzniká automaticky, keď sa hliník vystaví pôsobeniu vzduchu. Veľké uplatnenie má v námorníctve, pretože je odolný voči morskej vode. Pri poškriabaní sa oxidačný film nezotiera. Na vhodnom, zvyčajne veľmi jasnom povrchu, sa tento film dá naniesť ako optická dekorácia. Anodicky oxidované hliníkové zliatiny sa prakticky používajú vo všetkých odvetviach priemyslu. Anodická oxidácia na jednej strane chráni hliníkové zliatiny pred silnými vplyvmi prostredia, na strane druhej im dáva dekoratívny vzhľad. Veľké možnosti využitia oxidovaných hliníkových zliatin sú v leteckom, automobilovom, lodnom priemysle a v exteriérovom a interiérovom stavebníctve.  

Anodická oxidácia hliníka a jeho zliatin

Proces anodickej oxidácie má bežne štyri fázy: chemická a mechanická predúprava, nanesenie oxidovej vrstvy, farbenie a utesnenie.

Predúpravné operácie

K predúpravným operáciám patria odmastenie, morenie, satinálne morenie a vyjasňovanie. V každej technológii povrchových úprav proces začína odmastením materiálu. Odmastenie sa realizuje v alkalických alebo kyslých priemyselných odmasťovacích roztokoch. Morenie, podľa noriem označované E0, sa realizuje v alkalickom prostredí. Kvalitatívne na vyššej úrovni je satinálne morenie, podľa normy označované E6, ktoré je jednou z najdôležitejších operácií predúpravy pred samotným procesom anodickej oxidácie. Cieľom E6 morenia je vytvorenie jemne leptaných povrchov s hladkým matným leskom alebo hodvábno-matným vzhľadom. Vyjasňovanie - táto predúpravná operácia má za úlohu vyčistenie morených povrchov od uvoľnených hydroxidov ťažkých kovov, ktoré sa v predchádzajúcich alkalických kúpeľoch neodstránili. Tieto tvoria na hliníkových zliatinách po alkalických moreniach šedý povlak. Ponorením hliníkového materiálu do vyjasňovacieho kúpeľa nadobudne povrch profilov jasný hliníkový vzhľad.      

Vytvorenie oxidovej vrstvy

Po uskutočnení nevyhnutných predúpravných operácií nasleduje fáza samotnej anodickej oxidácie, t.j. vytvorenie oxidovej vrstvy. Anodická oxidácia hliníka sa uskutočňuje jednosmerným alebo striedavým prúdom v elektrolyte – kyseline sírovej, kde hliníkový materiál je anódou, katóda býva hliníková alebo olovená. Výsledok reakcie záleží na rade faktorov – na charaktere elektrolytu, druhu prúdu, čase trvania procesu, pracovnej teplote a napätí, prúdovej hustote a zložení spracovávaného materiálu. Proces trvá dovtedy, pokiaľ sa nedosiahne želaná hrúbka vrstvy (obvykle 5 – 25 µm). Anodickou oxidáciou v kyseline sírovej sa získavajú najčastejšie striebristé povlaky. Počas procesu vzniká teplo, ktoré je nutné odvádzať intenzívnym miešaním (čerením) kúpeľa čistým vzduchom a chladením. Po skončení anodickej oxidácie je potrebné čo najlepšie odstrániť zvyšky kyseliny sírovej, pretože zvyšky kúpeľa sú príčinou hĺbkovej korózie. Pri správnom prevedení procesu anodizácie sa ochranný film vytvorený procesom využíva tak na dekoratívne ako aj protikorózne účely. Pri veľmi nízkom teplotnom rozpätí (- 5°C až + 5°C) a vyšších prúdových hustotách kyselina sírová vytvára veľmi tvrdý ochranný film o hrúbke niekoľko stoviek mikrometrov. Takéto ochranné filmy majú široké uplatnenie v inžinierskom priemysle a označujú sa ako tvrdý elox.  

Farbenie anodizovaného hliníka

Treťou fázou procesu anodickej oxidácie je farbenie anodizovaného hliníka. Anodicky oxidované povlaky sa môžu vyfarbovať rôznymi metódami, ktoré sa od seba odlišujú rôznym charakterom vyfarbujúcej látky a jej polohou v oxidovom filme. Najbežnejšie farebné odtiene anodickej oxidácie, okrem prírodnej farby základného kovu, sú zlaté a bronzové odtiene, ktoré sa vyrábajú chemickým alebo elektrochemickým vyfarbovaním. Metóda interferenčným vyfarbovaním dáva ďalšie možnosti na rozšírenie farebnej škály povrchu anodizovaného hliníka.  

Utesnenie

Proces anodickej oxidácie končí fázou utesnenia, pretože oxidová vrstva obsahuje veľké množstvo pórov. Utesnením sa zvyšuje protikorózna odolnosť, znižuje sa navĺhavosť, citlivosť na dotyk a absorpčná schopnosť anodických povlakov. V priemysle sa používajú tri druhy utesnenia – hydrotermálne (horúce) alebo energeticky menej náročné studenou impregnáciou a kombináciou predchádzajúcich dvoch.

Aktualizované: 2012-04-02