El anodizado duro, también conocido como recubrimiento duro o anodizado Tipo III, es un proceso que se utiliza para crear un recubrimiento resistente a la corrosión y al desgaste en una variedad de metales. El anodizado se puede dividir en dos amplias subcategorías: decorativo y anodizado duro. Las principales diferencias entre los dos es qué tan grueso y duradero es el revestimiento, y el proceso exacto utilizado para crearlo.
El proceso de anodización
Anodizar una pieza de metal implica ponerla en un líquido que es conductor de electricidad, típicamente una solución ácida, llamada electrolito. Los circuitos tienen un electrodo positivo (cátodo) por donde entran los electrones y uno negativo (ánodo) por donde salen; en la anodización, la parte metálica se convierte en el electrodo negativo. Cuando se hace pasar una corriente eléctrica a través de la solución, la acción de los electrones que salen del circuito a través de la parte metálica hace que se acumule una capa de oxidación resistente y resistente a la corrosión. El revestimiento se puede dejar como está después de este tratamiento o se puede mejorar aún más con tintes decorativos y otros aditivos que mejoran el rendimiento.
El proceso de fabricación de piezas anodizadas duras se diferencia de los revestimientos decorativos en varios aspectos. Utiliza corrientes eléctricas que son generalmente más altas y soluciones de electrolitos que son ligeramente más débiles. La temperatura de la solución de electrolito también es más baja, lo que permite una menor distorsión de las piezas de precisión y una mejor adhesión del recubrimiento. En términos generales, el proceso de anodización también se considera relativamente respetuoso con el medio ambiente y los subproductos son reciclables.
Tipos de recubrimientos
Los recubrimientos anodizados duros se aplican típicamente a piezas industriales de desgaste pesado destinadas a su uso en aplicaciones agresivas o altamente corrosivas. Estos recubrimientos suelen ser mucho más gruesos y duros que los decorativos y, por lo general, otorgan a las piezas una durabilidad cercana a la del acero endurecido o endurecido. También penetran y cubren mejor las imperfecciones de la superficie, como las fisuras.
Generalmente, las piezas anodizadas duras tienen recubrimientos que exceden los 10 μm (0.01 mm o 0.0004 pulgadas) con recubrimientos típicos que exceden los 25 μm (0.025 mm o 0.001 pulgadas). El anodizado decorativo generalmente presenta recubrimientos de menos de 10 μm y, aunque es duradero, no tiene las mismas características de desgaste excepcionales que el anodizado duro. Los tratamientos decorativos o arquitectónicos se encuentran comúnmente en artículos de consumo como utensilios de cocina domésticos, carcasas de dispositivos electrónicos y adornos.
Los artículos con revestimiento duro generalmente tienen un acabado mate gris oscuro, aunque esto puede variar según el metal del que esté hecho el artículo y la composición de la solución de electrolito. Este método también puede producir un acabado negro y varios tonos de bronce. El anodizado decorativo generalmente produce un tono más claro y puede hacerse mate o brillante. Ambos tipos suelen tomar bien el tinte.
Beneficios
Una de las principales razones para anodizar el metal es hacerlo más resistente a la corrosión. La gruesa capa exterior oxidada evita que el material interno se exponga a la humedad, el oxígeno y otros factores que pueden hacer que el metal se desintegre. Los artículos sellados son aún más resistentes a la corrosión y, a menudo, pueden soportar miles de horas de exposición a aerosoles de agua salada.
El revestimiento exterior también es extremadamente duro, por lo general mucho más duro que el metal original. En muchos casos, un recubrimiento anodizado duro y grueso puede ser tan duro como el acero para herramientas. También es muy resistente al desgaste, lo que significa que a menudo se usa para pistones y otras piezas deslizantes que a menudo se frotan entre sí. Debido a que la capa de oxidación es parte del metal en sí, no se despegará; Sin embargo, la superficie del metal puede ser rugosa después de anodizarla, por lo que puede ser necesario esmerilarla para evitar que se rompan los trozos.
Los metales anodizados duros suelen ser muy aislantes, lo que significa que no conducen bien el calor o la electricidad. Esto es especialmente útil para aplicaciones que requieren que la pieza se use a altas temperaturas. El recubrimiento también es químicamente estable y no tóxico.
Tratamientos Adicionales
Al igual que ocurre con los revestimientos decorativos, las superficies duras anodizadas se pueden teñir, aunque, en la mayoría de los casos, se dejan como están debido a la naturaleza puramente funcional de la mayoría de las partes involucradas. Sin embargo, a menudo se impregnan con aditivos que mejoran el rendimiento, como Teflon®, que mejoran la autolubricación de la pieza. En algunos casos, también se sellan en agua destilada hirviendo o en soluciones de dicromato para mejorar aún más su resistencia a la corrosión.
Desventajas
El metal anodizado tiene una resistencia a la fatiga mucho menor, lo que significa que es más probable que se fracture cuando se somete a tensión, aunque esto puede mejorarse si el artículo está sellado. Sin embargo, sellar el artículo puede reducir su resistencia al desgaste por abrasión, por lo que si una pieza está sellada o no, a menudo depende de su uso final. La anodización tampoco protege los elementos metálicos más delgados de daños como abolladuras. El revestimiento exterior hace que la parte metálica sea más gruesa, lo que puede ser un problema si se perforan previamente los orificios para tornillos u otros espacios.
Materiales que se pueden anodizar
Aunque el aluminio es, con mucho, el metal más común sometido a anodizado duro, otros materiales pueden beneficiarse del tratamiento, incluidos el tantalio, el magnesio y el titanio. En todos los casos, los tratamientos confieren a las piezas una resistencia excepcional al desgaste y a la corrosión y pueden teñirse de casi cualquier color. Los usos comunes de las piezas anodizadas duras incluyen utensilios comerciales pesados para cocinar y hornear, piezas protésicas médicas y componentes para automóviles. El ejército es otro gran consumidor de estos productos, ya que la mayoría de las superficies anodizadas duras cumplen o superan las estrictas especificaciones militares.