A anodização preta é um acabamento superficial comumente usado em peças de alumínio. Este acabamento confere à superfície metálica uma aparência estética e melhora a resistência ao desgaste e à corrosão. Essas propriedades benéficas tornam a anodização preta o acabamento preferido para empresas dos setores automotivo, aeroespacial, etc.
O que é anodização preta?
A anodização preta é o processo eletrolítico de escurecimento de uma peça metálica, geralmente alumínio. No entanto, antes do processo de escurecimento, o alumínio é primeiro submetido a uma anodização padrão para criar uma camada semiporosa de óxido de alumínio.
Esta camada de óxido de alumínio é então colorida de preto usando coloração eletrolítica com sais metálicos, corantes inorgânicos ou corantes orgânicos.
É importante ressaltar que não só o alumínio pode passar por esse processo. Outros metais, como magnésio e titânio, também podem ser anodizados em preto.
Como funciona a anodização preta?
Um componente de alumínio é primeiro submetido ao processo de anodização padrão antes de ser colorido de preto por uma camada de óxido de alumínio semiporoso. Aqui estão as etapas para anodização de alumínio preto.
1. Anodização
O alumínio é anodizado no banho eletrolítico ácido e serve como ânodo. O óxido de alumínio é criado através da conversão eletrolítica da camada externa de alumínio durante a anodização.
Especificamente, o óxido de alumínio é formado quando as moléculas de oxigênio interagem com a superfície do alumínio no banho durante a passagem de uma corrente elétrica. Este depósito de óxido penetra nos poros e cobre a superfície do alumínio.
2. Coloração
Após a anodização, a peça de alumínio teria uma superfície semiporosa. A finalidade desses poros é armazenar o corante preto utilizado durante o processo de anodização preta. São utilizadas três técnicas de tingimento:
2.1 Tingimento eletrolítico
Nesta técnica de coloração, a peça de alumínio anodizado é mergulhada em outro banho de eletrólise. Este banho contém sais de metais pesados e um eletrodo de aço inoxidável. Os sais metálicos podem conter estanho, níquel e cobalto.
Neste novo banho, o alumínio anodizado serve de cátodo. Quando a eletrólise começa, ocorrem depósitos de sal nos poros do alumínio anodizado. O tingimento eletrolítico geralmente cria peças com solidez de cor única.
2.2 Coloração Inorgânica
Estes são pigmentos não solúveis em água, mas possuem excepcional solidez da cor. Um exemplo de sal inorgânico utilizado neste processo é o sulfeto de cobalto. A anodização preta com corantes inorgânicos cria peças com cores que não desbotam facilmente.
2.3 Tingimento orgânico
Em contraste com os corantes inorgânicos, os corantes orgânicos são solúveis em água. Para usar corantes orgânicos, dissolva-os em água morna antes de adicioná-los ao banho de tintura. Em seguida, mergulhe a peça de alumínio anodizado no banho de tinta para permitir que a tinta orgânica penetre na camada semiporosa da peça. Quanto mais escura a cor, mais tempo leva o tingimento orgânico.
3. Selagem
Esta é a etapa final do processo de anodização preta e envolve o fechamento dos poros na parte de óxido de alumínio para reter o corante preto em seu interior. A selagem é feita em acetato de níquel ou banho ácido e ajuda a endurecer o revestimento. A cura evita que as cores sangrem ou desbotem.
Materiais e ferramentas necessárias para o processo de anodização preta
Certos materiais são necessários para uma anodização preta bem-sucedida. Embora o processo da anodização pré ao pós-preto seja simples, os materiais listados abaixo levam em consideração as facetas do processo. Esses materiais incluem:
- Eletrólito de ácido sulfúrico
- cátodo
- Banho de tintura
- cor de tintura
- Fonte de energia DC para fornecer corrente contínua
- Recipiente resistente a ácidos para armazenar o eletrólito
- Desengraxante para limpar o tanque após o processo
- Fio condutor para pendurar a peça de alumínio
Vantagens do alumínio anodizado preto
1. Aparência estética
O alumínio anodizado preto possui um belo acabamento em preto fosco para fins decorativos e cosméticos. Ele também oferece uma aparência sofisticada com revestimento em pó.
2. Resistência à corrosão
O revestimento anodizado protege o alumínio da corrosão causada pela oxidação e influências ambientais. Em ambientes externos exigentes, protege contra danos causados por compostos químicos e umidade. Com a anodização preta, a corrosão não danifica o metal base. Em vez disso, afeta apenas o revestimento aplicado.
3. Custo-benefício
Uma maneira econômica de colorir o alumínio é a anodização preta. Oferece melhor desempenho e estética do que a pintura a pó e proporciona melhor acabamento com menor custo para anodização de alumínio. Este processo também utiliza corantes e ferramentas mais baratas.
4. Termicamente estável
O alumínio anodizado preto e devidamente selado é resistente ao calor e não corroerá nem descolorirá. Além disso, o revestimento estável não queima e não perde a sua adesão mesmo a temperaturas permanentemente elevadas, o que danificaria a pintura ou os revestimentos em pó.
5. Alta solidez da cor
Os componentes anodizados pretos apresentam alta solidez da cor quando coloridos com sais inorgânicos ou metálicos. Portanto, normalmente retêm a cor quando expostos à radiação UV (ultravioleta). Em outras palavras, as peças metálicas anodizadas pretas não desbotam facilmente, especialmente quando se utilizam corantes inorgânicos.
Restrições ao alumínio anodizado preto
Depois de explorar os benefícios das peças de alumínio anodizado preto, aqui estão algumas limitações que podem surgir com este acabamento.
1. Processo difícil
A anodização bem-sucedida requer limpeza completa e pré-tratamento do alumínio, bem como anodização cuidadosa e tratamento de coloração. Além disso, o processamento e a proteção inadequados levam a resultados ruins com revestimento irregular. Operadores experientes e máquinas bem conservadas são essenciais para um processo de anodização preta bem-sucedido.
2. Desvanecimento
Quando usado ao ar livre, o desbotamento gradual ao longo do tempo é inevitável. Itens anodizados pretos também desbotarão se corantes orgânicos forem usados como corante. A razão para isto é que os corantes orgânicos não toleram a luz UV.
Além disso, camadas mal seladas ou anodizadas finas podem desbotar ou perder cor quando expostas a luz forte. Corantes de alta qualidade e uma vedação forte são necessários para máxima solidez à luz.
3. Rachaduras na superfície do material
Com peças anodizadas pretas, podem ocorrer rachaduras no revestimento anodizado quando expostas a mudanças de temperatura. As diferentes taxas de expansão térmica do substrato e do revestimento levam a fissuras.
4. Limitação material
A anodização preta não é possível com todos os metais. Só é possível com alumínio, magnésio e titânio. Além disso, nem todos os tipos de ligas ou séries de alumínio podem ser submetidas a este processo. Funciona apenas em alumínio das Series 5, 6 e 7, sendo a Série 6 a mais popular.
Diferenças entre revestimento de óxido preto e anodização preta
Anodização preta versus revestimento de óxido preto é um debate popular entre os fabricantes, mas qual é o melhor? Vamos dar uma olhada em ambos os métodos.
O revestimento de óxido preto, também conhecido como escurecimento, é ideal para revestir materiais ferrosos, aço inoxidável, ligas de cobre, cobre, zinco e solda de prata. Confere aos metais ligeira resistência à corrosão, minimiza o reflexo da luz e melhora a estética. Ao contrário da anodização preta, o óxido preto reveste os materiais através de uma transformação química. Dependendo da temperatura utilizada, existem três métodos de revestimento de óxido preto: quente, médio e frio.
Já a anodização preta é um processo eletroquímico que torna o alumínio mais bonito e durável. Este processo torna a superfície dos metais resistente às intempéries por muito tempo. Para obter melhores resultados, você deve garantir que todas as superfícies a serem anodizadas estejam limpas, livres de contaminantes e secas.
Áreas de aplicação para superfícies anodizadas pretas
Peças arquitetônicas: Os componentes externos são adequados para o acabamento preto durável e atraente por meio de anodização. Esses componentes externos incluem janelas, calhas, portas de garagem, acabamentos, calhas, sinalização, portas, grades, etc.
Componentes automotivos: A anodização preta cria um revestimento preto atraente que é resistente às intempéries e aos produtos químicos. Os componentes anodizados pretos do carro incluem grades de alto-falantes, pedais, câmbio, grades nas grades, etc.
Cuidados médicos: A anodização cria uma superfície preta que é estéril, resistente à corrosão e ao impacto, tornando-a ideal para fazer cadeiras de rodas, bengalas, equipamentos médicos, cilindros de oxigênio, etc.
Carcaça eletrônica: Estes incluem, entre outras coisas, smartphones, tablets, laptops e sistemas estéreo. Os gabinetes se beneficiam muito das propriedades leves, reutilizáveis e de dissipação de calor do alumínio anodizado.
Equipamentos e máquinas industriais: O alumínio anodizado é adequado para ferramentas e máquinas industriais devido às suas excelentes propriedades mecânicas e resistência química/abrasão. É usado para acabamento de componentes de máquinas industriais, como válvulas de reposição, rolos, polias, vedações e tampas.
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Perguntas frequentes
A superfície anodizada preta desbota, enferruja ou arranha?
O alumínio anodizado não corrói, desbota, risca ou enferruja facilmente. O termo “ferrugem” geralmente descreve o desenvolvimento de uma camada de óxido descamativa e prejudicial em metais ferrosos. A anodização do alumínio cria uma camada de óxido que adere à superfície e evita que o material de base do metal oxide ainda mais.
Quanto tempo leva para anodizar o alumínio em preto?
A espessura desejada da camada anódica, o método de coloração e o método de vedação após a coloração afetam o tempo que leva para anodizar uma peça em preto. 2,5 mícrons são normalmente anodizados em cinco minutos.
Portanto, leva cerca de 1 hora para anodizar uma camada anodizante preta de pelo menos 25 mícrons. Podem passar até 20 minutos durante o processo de coloração. Os processos de lavagem e enxágue também são levados em consideração nestes tempos.
O aço pode ser anodizado em preto?
A anodização preta do aço não é possível. Existem três metais que podem ser anodizados em preto: alumínio, titânio e magnésio.
