Desafíos Comunes en el Anodizado: Prevención y Soluciones

La oxidación anódica de aluminio usa aluminio o aleación como ánodo y placa de plomo como cátodo, electrolizando en solución acuosa (ácido sulfúrico, oxálico, crómico, etc.) para formar película de óxido. El anodizado en ácido sulfúrico es el más usado. La película de aluminio y aleaciones tiene alta capacidad de adsorción, fácil sellado o coloreado, mejorando resistencia a la corrosión y apariencia.

El espesor de la película anodizada es generalmente 3‑15 µm. El proceso de anodizado en ácido sulfúrico de aleaciones de aluminio es simple, el electrolito estable y el coste no alto. Es un método maduro. Sin embargo, diversos fallos son inevitables y afectan la calidad de la película.

Resumir y analizar causas de fallos y tomar medidas preventivas efectivas tiene gran importancia práctica para mejorar la calidad del anodizado en ácido sulfúrico de aleaciones de aluminio.

(1) Tras el anodizado en ácido sulfúrico, hay zonas sin película, con manchas o estrías oscuras visibles, y la película presenta tumores timpánicos o cavidades. Aunque raros, ocurren.

Las causas suelen relacionarse con la composición, estructura y uniformidad de fase del aluminio y aleaciones, o con iones metálicos o impurezas en suspensión disueltos en el electrolito. La composición química, estructura y uniformidad de fase afectan la formación y prestaciones de la película. La película de aluminio puro o aleación Al‑Mg se forma fácilmente y tiene mejor calidad. En aleaciones Al‑Si o con alto contenido de cobre, la película es más difícil de formar, resultando oscura, gris y con poco brillo. Si la superficie presenta inhomogeneidad de fase metálica, segregación estructural, micro‑impurezas o estructura desigual por tratamiento térmico inadecuado, es fácil producir oxidación selectiva o disolución selectiva. Si el contenido local de silicio en la aleación se segrega, a menudo resulta en zonas sin película o manchas/estrías negras, o disolución selectiva local que produce huecos. Además, si hay niveles excesivos de impurezas en suspensión, polvo o iones de cobre y hierro en el electrolito, aparecen manchas o estrías negras en la película, afectando su protección contra corrosión.

(2) Algunas piezas anodizadas en el mismo tanque no tienen película o esta es fina/incompleta, y algunas presentan quemaduras y corrosión en el contacto entre utillaje y pieza. Estos fallos ocurren a menudo en la práctica del anodizado con ácido fluido, afectando seriamente la calidad.

Por la buena aislación de la película de óxido de aluminio, las piezas deben fijarse firmemente en utillajes generales o especiales antes del anodizado para asegurar buena conductividad. Las varillas conductoras deben ser de cobre o aleación de cobre y garantizar área de contacto suficiente. En el punto de contacto utillaje‑pieza, debe asegurarse el libre paso de corriente, minimizando marcas de contacto. Si el área de contacto es muy pequeña y la densidad de corriente muy alta, causa sobrecalentamiento y quema fácil de piezas y utillajes. La ausencia de película o película incompleta se debe principalmente a mal contacto utillaje‑pieza, mala conductividad, o película de óxido en el utillaje no eliminada completamente.

(3) Tras el anodizado en ácido sulfúrico, la película se vuelve suelta, pulverulenta e incluso se desprende al tocarla, especialmente tras el sellado, aparece una capa de polvo grave en la superficie, con mala resistencia a la corrosión. Este fallo ocurre sobre todo en verano, en tanques de anodizado sin refrigeración. Tras procesar 1‑2 tanques, aparece pulverulencia suelta, afectando claramente la calidad.

Por la alta resistencia de la película anódica de aleación de aluminio, se genera gran calor Joule durante el anodizado. Mayor tensión de celda, más calor, subida continua de temperatura del electrolito. Por tanto, en el proceso debe usarse agitación o refrigeración para mantener la temperatura del electrolito en rango determinado. Normalmente, 13‑26 °C para buena calidad. Si supera 30 °C, la película se vuelve suelta y pulverulenta, calidad inferior, y en casos graves aparece «quemado». Además, con temperatura constante, la densidad de corriente anódica también debe limitarse, porque si es demasiado alta, la temperatura sube bruscamente y la película también se vuelve suelta, arenosa o pulverulenta, muy perjudicial para la calidad.

(4) Ocasionalmente, la película de aleación de aluminio tras anodizado en ácido sulfúrico es apagada y mate, y a veces ocurre corrosión por picaduras. En casos graves, la corrosión por picaduras negra es significativa, resultando en piezas desechadas y grandes pérdidas.

Estos fallos ocurren accidentalmente y tienen causas especiales. En el proceso de anodizado de aleación de aluminio, el corte de energía y rearme suele hacer la película apagada y mate. Las piezas del corte de energía que permanecen mucho en el tanque de lavado, si este es demasiado ácido, agua sucia, con sólidos en suspensión, barro o arena, causan corrosión electroquímica y picaduras negras. A veces se añade agua de grifo al electrolito, tratada con cloro y con Cl⁻ por encima del estándar, o recipientes con HCl no limpiados a fondo antes de añadir ácido sulfúrico, introduciendo exceso de Cl⁻ en el electrolito. Como resultado, el anodizado produce corrosión por picaduras y la pieza se desecha.