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Anodizado del aluminio: Una opción de acabado eficaz

Este artículo explica el procedimiento de posprocesado del anodizado, sus ventajas y un resumen de las posibles opciones de coloración.

El anodizado es una operación de posprocesado utilizada para el acabado. Es un método de revestimiento por conversión que convierte la superficie del aluminio, y otros metales compatibles, en sus óxidos. Este proceso electroquímico aumenta el grosor de la capa de óxido que se produce de forma natural en la superficie de las piezas metálicas. 

A diferencia de la pintura, que añade una capa superficial al material, el proceso de anodizado integra totalmente la capa de óxido con el material subyacente, evitando así que se desprenda. Esta capa es una estructura muy ordenada y bastante porosa que permite otros procesos posteriores como la coloración y el sellado. El material ideal para el anodizado es el aluminio. Sin embargo, también se pueden anodizar otros metales, como el magnesio y el titanio.El anodizado se realiza habitualmente como proceso de acabado en piezas fabricadas mediante mecanizado CNC y fabricación en chapa metálica. Es un proceso sencillo pero eficaz que mejora la durabilidad, la resistencia al desgaste, la dureza y la resistencia a la corrosión de una pieza. También mejora la estética, ya que crea un acabado superficial brillante, con opción de color, en las piezas.

Proceso de anodizado: ¿Cómo funciona?

El anodizado se realiza mediante el proceso electroquímico de celda electrolítica. El aluminio que se va a anodizar se limpia a fondo para eliminar impurezas y se sumerge en un baño de electrolito ácido. El cátodo se monta en el interior de la cuba de anodizado. El aluminio sumergido se convierte en el ánodo de aluminio.

Una celda electrolítica sencilla (Fuente)

Al pasar corriente eléctrica continua entre el ánodo y el cátodo, los iones de oxígeno liberados del baño electrolítico migran hacia el aluminio y se combinan con los átomos del aluminio para formar óxido de aluminio. Como resultado, se forma una capa de barrera de óxido anódico en la superficie de la pieza.

Este proceso modifica la textura microscópica de la superficie metálica y la estructura cristalina del metal base cerca de la superficie. Las rejillas de titanio y los cátodos de plomo son los más extendidos para anodizar el aluminio.

¿Cuáles son los distintos tipos de anodizado?

Existen tres tipos de anodizado que se diferencian por el fluido electrolítico:

Anodizado tipo I: Anodizado con ácido crómico

En el Tipo I, el electrolito es a base de ácido crómico. El anodizado con ácido crómico forma un revestimiento fino de unos 0,00254 mm y proporciona la menor absorción de color durante el teñido. Este tipo no se utiliza habitualmente, ya que ofrece una resistencia al desgaste no muy elevada y una baja porosidad.

Anodizado tipo II:  Anodizado con ácido sulfúrico 

El anodizado de tipo II a base de ácido sulfúrico crea un espesor de aproximadamente 0,00508 a 0,0254 mm y tiene una mejor absorción del color. Presenta una buena resistencia a la corrosión y al desgaste.

Anodizado tipo III: Anodizado duro

El tipo III se realiza con ácido sulfúrico, aunque a temperaturas mucho más bajas. El anodizado duro da espesores del orden de 0,0508 mm a 0,1524 mm, el mayor de los tres tipos. Las piezas de aluminio anodizado duro son resistentes a la corrosión y al desgaste, y sus capas presentan la mayor porosidad. 

Otro tipo de anodizado, conocido como anodizado arquitectónico, utiliza iones metálicos.

Anodizado tipo II frente a anodizado duro tipo III

La principal diferencia entre el anodizado de tipo II y el de tipo III es el grosor de la capa de óxido. La capa de óxido creada por el anodizado de Tipo II es mucho más fina que la del Tipo III. 

Las piezas anodizadas de tipo II son ideales para el acabado estético, ya que proporcionan un acabado liso y atractivo junto con una buena resistencia a la corrosión y al desgaste. Sin embargo, si necesita piezas de aluminio anodizado con acabado mate, debe granallar la pieza mecanizada antes de anodizarla.

El anodizado de tipo III (duro) es adecuado para piezas que deben seguir funcionando en entornos difíciles, como los componentes aeroespaciales y de automoción. Las piezas que necesitan excelentes propiedades de resistencia al rayado y durabilidad prefieren el anodizado duro de tipo III al de tipo II.

Anodizado tipo IIAnodizado tipo III (duro)
Capa de óxidoFinaGruesa
Propiedades de la piezaAcabado liso, buena resistencia a la corrosión y al desgasteExcelentes propiedades de resistencia al rayado y durabilidad, para piezas que deben seguir funcionando en entornos difíciles
Aspecto naturalUn poco amarillentoParduzco
CosteRelativamente económicoEl Tipo III es más caro que el Tipo II debido a su capa de óxido de aluminio más gruesa, que requiere más potencia para su producción

Materiales utilizados para el anodizado

El anodizado sólo puede realizarse en materiales conductores. Los materiales más comunes son las aleaciones de aluminio. Los metales no férreos, como el magnesio y el titanio, también pueden anodizarse. 

Otros materiales son el zinc, el niobio, el circonio, el hafnio y el tántalo. Los metales ferrosos se anodizan con ácido nítrico o utilizando ácido nítrico fumante rojo para su tratamiento. Así se forma un óxido de hierro (II, III) negro y duro que mantiene la uniformidad. 

El acero y otros metales ferrosos no pueden anodizarse, ya que se corroen al someterlos al proceso de anodizado.

Anodised parts
Piezas anodizadas

Ventajas del anodizado del aluminio

A continuación se enumeran algunas de las ventajas derivadas del anodizado:

  • Buenas propiedades superficiales: El anodizado mejora las propiedades superficiales del material. Aumenta la resistencia a la corrosión de la pieza, así como su resistencia al rayado y al desgaste.
  • Mejor protección: El anodizado del aluminio ofrece mejor protección que la pintura, ya que la capa protectora es una con la pieza y no puede pelarse ni desconcharse.
  • Mejor absorción de la superficie para los recubrimientos: La capa creada tiene una absorción mejorada, por lo que las imprimaciones de pintura y la adherencia del pegamento sobre metales anodizados son mucho mejores y mejoradas que los metales desnudos.
  • Prevención del gripado: El anodizado previene el gripado (desgaste causado por la adherencia de la superficie de deslizamiento) de componentes roscados como pernos y tuercas.
  • Acabado superficial brillante: El anodizado confiere a las superficies un acabado estético brillante. Además, ofrece la posibilidad de aplicar diversos colores a las piezas.
  • Buenas propiedades aislantes: Mejora las propiedades aislantes, ya que produce piezas con menor conductividad eléctrica en comparación con el metal desnudo.

Anodizado de aluminio en diferentes colores

Los colores estándar disponibles para las piezas anodizadas son transparente, bronce, champán y negro. Otros colores son: rojo, rosa, dorado, amarillo, verde, marrón, negro, azul, violeta, gris oliva y gris. Pero el color más común es el negro, seguido del azul, el rojo y el dorado.

Teñido

Una pieza de aluminio anodizado puede estar teñida o sin teñir. La pieza se sumerge en un tanque de tinte caliente inmediatamente después del anodizado. Este proceso permite obtener una gran variedad de colores.

Piezas anodizadas en azul

Coloración electrolítica 

Otra forma de añadir colores a las piezas de aluminio anodizado es mediante la coloración electrolítica. En este proceso, la pieza se sumerge en otra solución electrolítica junto con sales metálicas. Estas sales forman revestimientos resistentes a los rayos UV. Sin embargo, los colores posibles se limitan al negro o al bronce.

Selección de colores

Los colores de las piezas anodizadas suelen seleccionarse por el nombre del color o por el código RAL. Los nombres de colores especifican los colores disponibles habitualmente simplemente por su nombre, como verde o rojo. Esta es la opción más habitual a la hora de seleccionar el color para el anodizado.

En ocasiones, las grandes plantas de fabricación pueden ofrecer el anodizado con el sistema de códigos de color RAL, que ofrece opciones muy exactas para el color deseado. 

El sistema RAL distingue entre varios tonos y tipos de un color concreto, lo que proporciona una paleta de numerosos colores. 

Por ejemplo, mientras que el nombre del color especificará simplemente «gris», la carta RAL especifica «gris antracita» con el código «RAL 7016», junto con otros varios tipos de gris.

Piezas mecanizadas por CNC anodizadas en diferentes colores

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