Lição 11.6RevestirCapítulo 11 · Revestimentos e acabamento de superfícies

Anodização

A corrente faz crescer um óxido duro a partir do próprio alumínio

A anodização faz crescer uma camada dura e protetora de óxido sobre o alumínio, passando corrente elétrica por ele em um banho ácido. O metal colorido da carcaça de um notebook, de um mosquetão ou de uma lanterna é alumínio anodizado. Ao contrário da pintura ou do banho eletrolítico, nada é adicionado por cima: a própria superfície do metal se transforma em uma camada parecida com cerâmica.

Foto: Polyparadigm, Public domain, via Wikimedia Commons

Anodização · a cuba, depois a camada de óxido crescida, tingida e seladaOs números circulados correspondem às etapas abaixo. Os três quadros inferiores ampliam a camada de óxido, que é muito mais fina do que no desenho.

Como funciona

Limpe e ataque. A peça é desengordurada e depois atacada em um banho cáustico (fortemente alcalino) e neutralizada (mergulhada em ácido para remover resíduos soltos). O ataque dá o aspecto fosco; o polimento químico dá um aspecto brilhante.
Prenda como ânodo. A peça é presa firmemente a um gabarito de alumínio ou titânio e mergulhada no ácido, normalmente ácido sulfúrico mantido a cerca de 20 °C. Aqui a peça é o ânodo (eletrodo positivo), o contrário da galvanoplastia.
Ligue a corrente. Uma fonte de corrente contínua, tipicamente em torno de 15–20 V na anodização sulfúrica padrão, empurra a corrente da peça para as placas catódicas na cuba.
O óxido cresce. O oxigênio da água reage com a superfície do alumínio e forma óxido de alumínio. A camada cresce em parte para dentro do metal e em parte para fora, cheia de minúsculos poros retos, normalmente durante 20–60 minutos.
Tingimento (opcional). Os poros abertos absorvem corantes orgânicos como uma esponja, dando preto, vermelho, azul, dourado e outras cores. A anodização incolor pula esta etapa.
Selagem. Água quente perto da fervura, ou um banho de níquel ou de outro selante, incha o óxido e fecha os poros. Isso prende o corante e melhora muito a resistência à corrosão.

A anodização dura é feita mais fria, perto de 0 °C, e em tensão mais alta, para crescer uma camada muito mais grossa e dura para peças sujeitas a desgaste. Titânio e magnésio também podem ser anodizados; no titânio, o óxido fino produz cores vivas por interferência da luz, sem corante.

Dados-chave

Materiais: Principalmente ligas de alumínio; também titânio e magnésio. Ligas ricas em cobre ou silício anodizam pior
Peças típicas: Carcaças de notebooks e celulares, esquadrias extrudadas, panelas, equipamentos de escalada, peças de bicicleta, peças de aeronaves
Tamanho da peça: De pequenos parafusos a perfis extrudados de vários metros; a cuba define o limite
Precisão: Fina e uniforme: camadas padrão normalmente de 5–25 µm, anodização dura de cerca de 25–100 µm; cerca de metade da espessura se soma a cada superfície
Acabamento superficial: Copia a superfície de baixo (fosco se atacada ou jateada, brilhante se polida), com aspecto uniforme acetinado ou brilhante
Tamanho de lote adequado: De peças avulsas à produção contínua de perfis e produtos de consumo
Custo de ferramental e máquinas: Os gabaritos são baratos; uma linha completa de anodização, com cubas, retificadores, chillers e tratamento de efluentes, custa centenas de milhares ou mais
Velocidade: Cerca de 20–60 minutos na cuba de anodização, mais limpeza, tingimento e selagem; um ciclo completo leva cerca de 1–2 horas

Pontos fortes e limites

Pontos fortes

Faz parte do metal, então não descasca nem lasca como a tinta
Dura e resistente ao desgaste, especialmente a anodização dura
Fina e previsível, então ajustes justos são mantidos
Muitas cores duráveis, com o brilho metálico aparecendo por baixo

Limites

Só funciona em alumínio, titânio, magnésio e alguns outros metais
O óxido é quebradiço e pode trincar se a peça for dobrada
É isolante elétrico, então os pontos de contato precisam ser mascarados ou usinados
Algumas cores tingidas, em especial vermelhos e azuis, desbotam sob sol forte

Onde é usado

Eletrônicos de consumoCarcaças de notebooks, celulares e tablets, peças de fones de ouvido, gabinetes de PC
ArquiteturaEsquadrias, fachadas-cortina, painéis de fachada, corrimãos
Aeroespacial e defesaPeças de fuselagem, peças e carcaças de atuadores com anodização dura
Esportes e ar livreMosquetões, componentes de bicicleta, lanternas, molinetes de pesca
CozinhaPanelas com anodização dura, utensílios, peças de máquinas de espresso
MáquinasCilindros pneumáticos, pistões, polias, corpos de válvulas

Como reconhecê-lo

Um metal colorido ou prateado, com brilho acetinado e levemente profundo, em que a textura do metal aparece através da cor.
Não há camada que possa ser riscada até mostrar outra cor; um risco profundo mostra o alumínio nu e brilhante.
Pequenas marcas sem cor onde a peça foi presa ao gabarito, muitas vezes em uma borda ou dentro de um furo.
Uma superfície que um testador simples mostra que não conduz eletricidade, embora a peça seja de metal.

Compare com

Galvanoplastia11.5a peça é o cátodo e recebe metal novo do banho; na anodização ela é o ânodo e a própria superfície vira óxido.Pintura eletrostática a pó11.2acrescenta uma camada de plástico mais grossa e também é comum em alumínio, mas fica por cima e pode lascar.Revestimento PVD11.8deposita camadas metálicas muito finas e duras no vácuo, por exemplo em ferramentas e relógios.

Assista

Yijin Solution · Uma explicação para iniciantes sobre o óxido crescido em um banho ácido

Captain Corrosion · Limpar, atacar, anodizar, tingir e selar, passo a passo

RAPID DIRECT · Um tour por uma linha de anodização, cuba por cuba

Gamers Nexus · Gabaritos com peças de gabinete de PC anodizadas e tingidas em uma fábrica de verdade

Veja fotos reais

Wikipedia: Anodização — fotos de peças anodizadas coloridas e um diagrama da estrutura porosa do óxido
Busca de fotos no Wikimedia Commons

Lembre-se

A anodização transforma a superfície do alumínio em óxido; nada é adicionado por cima.
A peça é o eletrodo positivo, e o óxido cresce cheio de poros que podem receber corante.
A selagem fecha os poros, prendendo a cor e a resistência à corrosão.