Pelajaran 11.6MelapisiBab 11 · Pelapisan dan finishing permukaan

Anodisasi

Arus listrik menumbuhkan oksida keras dari aluminium itu sendiri

Anodisasi menumbuhkan lapisan oksida pelindung yang keras pada aluminium dengan mengalirkan arus listrik melaluinya dalam bak asam. Logam berwarna pada casing laptop, karabiner, atau senter adalah aluminium yang dianodisasi. Berbeda dengan cat atau pelapisan, tidak ada yang ditambahkan di atasnya: permukaan logam itu sendiri berubah menjadi lapisan mirip keramik.

Foto: Polyparadigm, Public domain, melalui Wikimedia Commons

Anodisasi · bak, lalu lapisan oksida yang tumbuh, diwarnai, dan disegelAngka dalam lingkaran sesuai dengan langkah-langkah di bawah. Tiga panel bawah memperbesar lapisan oksida, yang jauh lebih tipis daripada gambarnya.

Cara kerjanya

Bersihkan dan etsa. Komponen dihilangkan lemaknya, lalu dietsa dalam bak kaustik (basa kuat) dan di-desmut (dicelup asam untuk membuang sisa kotoran yang longgar). Etsa memberi tampilan doff; pemolesan kimia memberi tampilan mengilap.
Pasang di rak sebagai anoda. Komponen dijepit kuat pada rak aluminium atau titanium lalu diturunkan ke dalam asam, biasanya asam sulfat yang dijaga sekitar 20 °C. Di sini komponen menjadi anoda (elektroda positif), kebalikan dari elektroplating.
Nyalakan arus. Catu daya DC, biasanya sekitar 15–20 V untuk anodisasi sulfat standar, mendorong arus dari komponen ke pelat katoda di dalam bak.
Oksida tumbuh. Oksigen dari air bereaksi dengan permukaan aluminium membentuk aluminium oksida. Lapisan tumbuh sebagian ke dalam logam dan sebagian ke luar, penuh pori-pori kecil yang lurus, biasanya selama 20–60 menit.
Pewarna (opsional). Pori-pori yang terbuka menyerap pewarna organik seperti spons, menghasilkan warna hitam, merah, biru, emas, dan warna lain. Anodisasi bening melewati langkah ini.
Segel. Air panas mendekati titik didih, atau bak penyegel nikel atau lainnya, mengembangkan oksida dan menutup pori-pori. Ini mengunci warna dan sangat meningkatkan ketahanan korosi.

Anodisasi keras berjalan lebih dingin, mendekati 0 °C, dan pada tegangan lebih tinggi untuk menumbuhkan lapisan yang jauh lebih tebal dan keras bagi komponen yang aus. Titanium dan magnesium juga bisa dianodisasi; pada titanium, oksida tipisnya menghasilkan warna cerah lewat interferensi cahaya, tanpa pewarna.

Fakta kunci

Material: Terutama paduan aluminium; juga titanium dan magnesium. Paduan yang kaya tembaga atau silikon kurang baik dianodisasi
Komponen khas: Casing laptop dan ponsel, kusen jendela ekstrusi, peralatan masak, perlengkapan panjat, komponen sepeda, komponen pesawat
Ukuran komponen: Dari sekrup kecil hingga profil ekstrusi sepanjang beberapa meter; ukuran bak menjadi batasnya
Presisi: Tipis dan merata: lapisan standar biasanya 5–25 µm, anodisasi keras sekitar 25–100 µm; sekitar setengah ketebalan menambah setiap permukaan
Hasil permukaan: Mengikuti permukaan di bawahnya (doff jika dietsa atau diblasting, mengilap jika dipoles), dengan tampilan satin atau glossy yang merata
Ukuran batch yang cocok: Dari komponen tunggal hingga produksi kontinu profil dan produk konsumen
Biaya perkakas dan mesin: Rak murah; lini anodisasi lengkap dengan bak, rectifier, chiller, dan pengolahan limbah berharga ratusan ribu dolar atau lebih
Kecepatan: Sekitar 20–60 menit di bak anodisasi, ditambah pembersihan, pewarnaan, dan penyegelan; satu siklus penuh sekitar 1–2 jam

Kekuatan dan batasan

Kekuatan

Menjadi bagian dari logam, sehingga tidak bisa terkelupas atau mengelupas seperti cat
Keras dan tahan aus, terutama anodisasi keras
Tipis dan dapat diprediksi, sehingga suaian yang rapat tetap terjaga
Banyak warna tahan lama, dengan kilau logam yang tetap terlihat

Batasan

Hanya bekerja pada aluminium, titanium, magnesium, dan beberapa logam lain
Oksidanya getas dan bisa retak jika komponen dibengkokkan
Isolator listrik, sehingga titik kontak perlu ditutup (masking) atau dimesin
Beberapa warna celup, terutama merah dan biru, memudar di bawah sinar matahari kuat

Di mana dipakai

Elektronik konsumenCasing laptop, ponsel, dan tablet, komponen headphone, casing PC
ArsitekturKusen jendela, dinding tirai, panel fasad, pegangan tangga
Dirgantara dan pertahananKomponen rangka pesawat, komponen aktuator dan rumah (housing) yang dianodisasi keras
Olahraga dan luar ruangKarabiner, komponen sepeda, senter, reel pancing
DapurPeralatan masak anodisasi keras, perkakas dapur, komponen mesin espresso
PermesinanSilinder pneumatik, piston, puli, bodi katup

Cara mengenalinya

Logam berwarna atau keperakan dengan kilau satin yang agak dalam, di mana tekstur logam terlihat menembus warna.
Tidak ada lapisan yang bisa tergores tembus hingga warna berbeda; goresan dalam memperlihatkan aluminium polos yang terang.
Bekas kecil tanpa warna di tempat komponen dijepit pada raknya, sering di tepi atau di dalam lubang.
Permukaan yang, menurut alat uji sederhana, tidak menghantarkan listrik, padahal komponennya logam.

Bandingkan dengan

Elektroplating11.5komponen menjadi katoda dan menerima logam baru dari bak; pada anodisasi komponen menjadi anoda dan permukaannya sendiri berubah menjadi oksida.Powder coating11.2menambahkan lapisan plastik yang lebih tebal dan juga umum pada aluminium, tetapi berada di atas permukaan dan bisa terkelupas.Pelapisan PVD11.8mengendapkan lapisan logam yang sangat tipis dan keras dalam vakum, misalnya pada perkakas dan jam tangan.

Tonton

Yijin Solution · Penjelasan untuk pemula tentang oksida yang ditumbuhkan dalam bak asam

Captain Corrosion · Bersihkan, etsa, anodisasi, warnai, dan segel, langkah demi langkah

RAPID DIRECT · Tur lini anodisasi, bak demi bak

Gamers Nexus · Rak komponen casing PC yang dianodisasi dan diwarnai di pabrik sungguhan

Lihat foto asli

Wikipedia: Anodizing — foto komponen anodisasi berwarna dan diagram struktur oksida berpori
Pencarian foto Wikimedia Commons

Ingat

Anodisasi mengubah permukaan aluminium menjadi oksida; tidak ada yang ditambahkan di atasnya.
Komponen menjadi elektroda positif, dan oksida tumbuh penuh pori yang bisa menyerap pewarna.
Penyegelan menutup pori-pori, mengunci warna dan ketahanan korosi.