O ochronie wyrobów metalowych przed czynnikami zewnętrzenymi pisaliśmy już jakiś czas temu. W tym tygodniu opiszemy inny rodzaj technologi służącej w zabezpieczaniu powierzchni. Znów będą nam towarzyszyć przeróżne kąpiele ale o zmienionym składzie. Nie samym ocynkiem człowiek żyje i jak każdy potrzebuje alternatywy, dlatego ze swoimi usługami przychodzą firmy serwujące kąpiele anodujące. Procesowi anodowania poddawać można w zasadzie wiele gatunków metali, jednak największym powodzeniem cieszy się aluminium.

Fot: Bence Fördös / flickr / cc

Ponieważ uwielbiam bardzo proste przykłady, postaram się zobrazować to w następujący sposób. W celu zachowania jak najdłuższej świeżości naszego jedzenia, kanapki owijamy w sreberko lub papier, co wydłuża ich czas przydatności od spożycia. Ktoś kiedyś wpadł na pomysł, aby ten sposób zabezpieczania przenieść również do branży metalowej. W wypadku stali czy aluminium oczywiście nie używa się sreberka, tylko specjalnych związków chemicznych, które wchodzą w reakcję z obrabianym elementem tworząc ochronną „tarczę“. W dużym skrócie - na wyrobie powstaje cienka warstwa, której celem jest odcięcie dopływu tlenu. W ten prosty sposób zapobiega się tworzeniu korozji na elemencie, ponieważ nowopowstała powłoka nie wchodzi w reakcje z tlenem z powietrza.

Początek całego procesu w znaczynym stopniu przypomina cykl cynkowania. W pierwszej wannie czekają substancje mające na celu odtłuszczenie powierzchni metalu. Później, również jak w przypadku cynkowania, pora na kąpiel trawiącą. Wysokoprocentowy roztwór wodortlenku sodu (NaOH) czyści powierzchnie, usuwając przy okazji kilkumikrometrową warstwę wierzchnią metalu. W ten sposób z elementu znika rdza i zgorzelina. Zanim jednak przedmiot trafi do właściwej wanny, pozostało wykonać jeszcze kilka czynności. To ostatni etap, w którym można dopatrywać się podobieństwa do cynkowania.

Fot: avlxyz / flickr / cc

Po odtłuszczaniu i trawieniu element zostaje dokładnie opłukany z resztek poprzednich kąpieli, gdyż następna w kolejce czeka wanna z kwasem siarkowym. Zanurzenie w substancji ma spowodować rozjaśnienie barwy aluminium. Dopiero kiedy te wszystkie procesy będą już za nami, element zatapia się w elektrolicie. Kiedy tylko przez elektrody przepłynie prąd, w wannie zacznie zachodzić reakcja. Tlen połączy się z warstwą aluminium, tworząc tlenek glinu, który skutecznie ochroni przed korozją cały produkt.

To jeszcze nie koniec, ponieważ świeżopowstałą warstwę tlenku trzeba uchronić przed zachodzeniem w reakcje z resztkami elektrolitu, jaki mógł pozostać po kąpieli anodującej. W tym celu element najzwyczajniej w świecie jest płukany. Teraz pozostało już tylko dopełnić całości procesu i zabezpieczyć aluminium przed przyjmowaniem zanieczyszczeń. Proces ten nazywany jest uszczelnianiem zimnym, tym czasem uszczelnianie w wyższej temperaturze owocuje zamknięciem całej powłoki.

Plusem anodowania jest uzyskanie dużej wytrzymałości mechanicznej przy cieniutkiej warstwie tlenku, który powstaje w wyniku reakcji. Dodatkowo elementy w tym procesie uzyskują charakterystyczną fakturę powierzchni, a jeżeli do finałowej kąpieli dodamy barwnik, to efekty mogą być na prawdę zdumiewające. Dlatego też, ten rodzaj zabezpieczenia stosuje się tam, gdzie liczy się estetyka wykonania. Z dobrodziejstw elektorlitycznej kąpieli korzystają także producenci kondensatorów, branża budowlana, motoryzacyjna czy przemysł lotniczy.

Generalnie wyróżnia się kilka typów anodowania, ale w zasadzie efekt finalny jest ten sam. Różnice polegają między innymi na składzie kąpieli, grubości powstałej powłoki czy napięcia jakiego używa się w etapie, w którym uczestniczy elektrolit. Wszystko po to, abyśmy mogli jak najlepiej dopasować odpowiednią technologię do swoich potrzeb.

(bb)