History of Phosphating

Phosphating has a long history and is one of the earliest surface treatment techniques in modern metal processing. Its development has gone through several stages.

In 1869, the discovery of phosphate coatings in the UK showed that they could effectively protect metals from corrosion over extended periods. This led to the first patent for phosphating, laying the foundation for its technological advancement.

From the early 20th century, phosphating began to be applied to industrial products, driving further development and entering a phase of practical application.

Now, phosphating processes have evolved to meet diverse needs, focusing on low-temperature processing, reduced residue, and environmentally friendly, non-toxic formulations.

Types of Phosphating

Unlike most surface treatments that result in a single color, phosphating can produce various colors—gray, iridescent, or black—depending on the phosphating agent used.

Iron Phosphating

This process creates a rainbow-like or blue coating, often called color phosphating. The phosphating solution, primarily composed of molybdate, forms a rainbow-colored film on steel surfaces. It is mainly used as a base layer for coatings to enhance corrosion resistance and improve adhesion of the topcoat.

Zinc Phosphating

This produces a gray coating, known as gray film phosphating. The solution typically contains phosphoric acid, sodium fluoride, and emulsifiers, forming a gray phosphate film on the metal surface. It serves as a base for processes like powder coating, painting, or electrophoresis. The gray film also provides some corrosion resistance and can be used alone as a protective coating on surfaces like galvanized steel, cold-rolled steel, or aluminum.

Manganese Phosphating

This results in a black or dark gray coating, often called black phosphating. Using a manganese-ion-containing solution, it forms a black phosphate film with superior rust resistance, making it ideal for long-term corrosion protection. Its low friction coefficient makes it suitable for components subject to frequent friction, such as automotive parts and fasteners.

Principles of Phosphating

Phosphating works by triggering a chemical reaction between active sites on the metal surface and phosphate ions in the solution, forming a dense phosphate conversion coating. During this process, impurities like oil and rust are removed, exposing more active sites to facilitate the reaction.

Steps in the Phosphating Process

Phosphating typically involves the following steps:

Pre-treatment: Removes oil, rust, and oxide scales to provide a clean surface for the phosphating reaction.

Phosphating Reaction: The metal is immersed in a phosphating solution, where a chemical reaction forms a phosphate conversion coating. The solution’s formula and process parameters significantly affect the coating’s quality and performance.

Post-treatment: Includes rinsing, drying, and passivation to remove residual chemicals and enhance the coating’s corrosion resistance and durability. Each step is followed by rinsing to remove residual chemicals, ensuring the next step proceeds smoothly. After phosphating and rinsing, the workpiece is dried to complete the process, ready for further processing or use.

Phosphating is a simple and practical method for corrosion protection in modern metal surface treatments. It plays a critical role as a pre-treatment step and has significantly advanced the surface coating industry. However, challenges remain, driving improvements toward energy efficiency, environmental friendliness, non-toxicity, and higher efficiency.

Why Does Phosphating Produce Multiple Colors?

The ability of phosphating to produce various colors depends on factors like the coating formation mechanism, phosphating solution formula, process parameters, and post-treatment. Below, we explore these in detail.

Coating Formation Mechanism

The phosphate coating forms through a chemical reaction between active sites on the metal surface and phosphate ions in the solution. Different metals and phosphate ions produce distinct chemical combinations, resulting in coatings with varying colors and properties. For example, iron phosphate films typically appear gray-black, while zinc phosphate films may be light yellow or gray.

Phosphating Solution

The solution’s composition significantly influences the coating’s color and performance. Typically containing phosphates, additives, and auxiliaries, the solution’s phosphate type and concentration alter the coating’s composition and structure, affecting its color. Additives like organic dyes or inorganic pigments can also be included to produce specific colors.

Process Parameters

Parameters like temperature, time, and pH affect the reaction rate and extent, influencing the coating’s composition and structure. For instance, higher temperatures can accelerate the reaction, creating a denser, more uniform coating, while longer processing times result in thicker, more robust coatings. These changes impact the coating’s color and performance.

Post-Treatment

Post-treatments like rinsing, drying, and passivation can alter the coating’s surface state and chemical properties, affecting its color and performance. For example, different passivating agents can modify the coating’s color and corrosion resistance during passivation.

Conclusión

With advancements in technology and industry, phosphating is increasingly vital in metal surface treatments. Future developments will focus on efficiency, environmental sustainability, and multifunctionality. Optimizing solution formulas and process parameters can produce more uniform and dense coatings, while eco-friendly phosphating agents and additives will reduce pollution and waste. Additionally, combining phosphating with other surface treatments, like spraying or electroplating, can further enhance metal surface performance and aesthetics.

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Principio del pasivado ácido del acero inoxidable

La resistencia a la corrosión del acero inoxidable se debe principalmente a la adición de más de 10,5% de cromo (Cr), por ejemplo, 16%-18% en Acero inoxidable 316L. El cromo se oxida fácilmente, formando rápidamente una densa película de óxido de Cr?O? en la superficie del acero. Esta película aumenta significativamente el potencial de electrodo del acero y su resistencia a la corrosión en entornos oxidantes. La resistencia a la corrosión del acero inoxidable se basa en esta película de pasivación extremadamente fina (aproximadamente 1 nm) y densa, que actúa como barrera primaria, aislando el metal base de los medios corrosivos. Si la película de pasivación está incompleta o da?ada, el acero inoxidable puede seguir corroyéndose.

Cuando el acero inoxidable se expone al aire, forma una película de óxido, pero las propiedades protectoras de esta película son insuficientes. El decapado con ácido elimina una capa superficial media de unos 10 μm, en la que la actividad química del ácido hace que las zonas defectuosas se disuelvan más rápidamente que otras partes de la superficie. Este proceso da como resultado una superficie más uniforme y equilibrada. Y lo que es más importante, el decapado y la pasivación con ácido disuelven preferentemente el hierro y sus óxidos sobre el cromo y sus óxidos, eliminando la capa pobre en cromo y enriqueciendo la superficie con cromo. Bajo la acción de un agente oxidante, se forma una película de pasivación completa y estable. Esta película de pasivación rica en cromo puede alcanzar un potencial de +1,0V (SCE), próximo al de los metales nobles, lo que aumenta significativamente la estabilidad de la resistencia a la corrosión.

Importancia del pasivado del acero inoxidable

La razón principal del uso generalizado del acero inoxidable es su resistencia a la corrosión, que prolonga la vida útil de los componentes fabricados con él. Sin embargo, el acero inoxidable no es inmune a la oxidación. Todos los materiales de acero inoxidable, a menos que estén chapados o recubiertos, suelen someterse a pasivación tras un tratamiento previo (como decapado con ácido para eliminar la cascarilla negra, pulido, etc.) para su uso como productos acabados o en ensamblajes. Está demostrado que sólo mediante la pasivación puede el acero inoxidable mantener una estabilidad de pasivación a largo plazo, mejorando así su resistencia a la corrosión.

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Métodos de pasivación

Dependiendo de la operación, el decapado ácido y la pasivación del acero inoxidable pueden realizarse mediante seis métodos: inmersión, pasta, cepillado, pulverización, circulación y electroquímica. Entre ellos, la inmersión, la pasta y la pulverización son especialmente adecuados para el decapado ácido y la pasivación de cisternas y equipos químicos de acero inoxidable.

Método de inmersión

El método de inmersión es ideal para tuberías, codos y componentes peque?os de acero inoxidable, ya que ofrece los mejores resultados de tratamiento. Las piezas se sumergen completamente en la solución de decapado y pasivado, lo que permite una reacción superficial completa y la formación de una película de pasivado densa y uniforme. Este método es adecuado para operaciones continuas por lotes, pero requiere la reposición periódica de la solución a medida que disminuye su concentración. Entre sus inconvenientes se encuentran las limitaciones debidas a la forma y capacidad del tanque de ácido, que lo hacen inadecuado para equipos de gran tama?o o tuberías demasiado largas o anchas. El desuso prolongado puede reducir la eficacia debido a la evaporación de la solución, y requiere locales dedicados, tanques de ácido y equipo de calentamiento.

Método de la pasta

La pasta de decapado y pasivación de acero inoxidable se utiliza ampliamente y está disponible en varios productos comerciales, normalmente compuestos de ácido nítrico, ácido fluorhídrico, inhibidores de la corrosión y espesantes en proporciones específicas. Es adecuada para aplicaciones in situ, como el tratamiento de cordones de soldadura, decoloración de soldaduras, cubiertas de barcos, zonas muertas en esquinas, respaldos de escaleras mecánicas y pasivación de grandes superficies dentro de tanques de líquidos.

Las ventajas del método de la pasta incluyen la no necesidad de equipos o lugares especializados, la no necesidad de calentamiento, la flexibilidad de funcionamiento in situ y el decapado y pasivado en un solo paso. La pasta tiene una larga vida útil, ya que en cada aplicación se utiliza pasta fresca, y la reacción se detiene tras la pasivación, lo que evita la sobrecorrosión. Se ve menos afectada por el tiempo de aclarado posterior, y las zonas débiles, como las soldaduras, pueden reforzarse aún más. Sin embargo, el entorno operativo del trabajador es deficiente, la intensidad de la mano de obra es alta, los costes son más elevados y el efecto del tratamiento en las paredes interiores de las tuberías de acero inoxidable es menos eficaz, por lo que es necesario combinarlo con otros métodos.

Método de pulverización

El método de pulverización es adecuado para entornos fijos y cerrados con productos individuales o equipos con estructuras internas sencillas, como los procesos de decapado por pulverización en líneas de producción de chapas. Sus ventajas incluyen un funcionamiento rápido y continuo, una operación sencilla, un impacto mínimo en los trabajadores y un alto aprovechamiento de la solución, ya que la tubería puede volver a decaparse durante el proceso de transferencia.

Consideraciones sobre la pasivación

Pretratamiento para el decapado ácido y la pasivación: Si hay grasa u otros contaminantes en la superficie del acero inoxidable, pueden afectar a la calidad del decapado y la pasivación. Por lo general, deben utilizarse detergentes alcalinos o soluciones de limpieza para limpiar primero las paredes interiores del depósito.

Control de la concentración de iones cloruro en la solución/pasta de decapado y en el agua de limpieza: Un exceso de iones cloruro puede da?ar la película de pasivación del acero inoxidable. Algunas soluciones o pastas de decapado utilizan medios corrosivos que contienen cloruros, como el ácido clorhídrico o el ácido perclórico, como agentes primarios o auxiliares para eliminar las capas de óxido superficiales, lo que es perjudicial para la prevención de la corrosión. Las normas, como la CB/T3595-94 para el decapado del acero inoxidable y la pasta de pasivación, exigen que el contenido de iones cloruro se controle entre 25 ppm y 100 ppm. El agua de limpieza también debe tener niveles de iones cloruro inferiores a 25 ppm, lo que puede conseguirse a?adiendo nitrato sódico como inhibidor de la corrosión por iones cloruro al agua del grifo durante la construcción.

Neutralización de líquidos residuales y vertido medioambiental: El líquido residual del decapado ácido y la pasivación debe cumplir las normas nacionales de vertido medioambiental. Por ejemplo, los residuos que contienen flúor pueden tratarse con lechada de cal o cloruro cálcico, mientras que los que contienen cromo pueden reducirse con sulfato ferroso.

Inspección de calidad de la pasivación

La calidad del decapado y la pasivación del acero inoxidable puede inspeccionarse de acuerdo con normas como la CB/T3595-94 para pasta de decapado y pasivación de acero inoxidable o la ISO 15730 para inspección de películas de pasivación superficial tras pulido electrolítico, esmerilado y pasivación por decapado. Entre los métodos de inspección habituales se incluyen:

Inspección visual: La superficie del acero inoxidable decapado y pasivado debe ser uniformemente blanca plateada, lisa y estéticamente agradable, sin marcas visibles de corrosión. Los cordones de soldadura y las zonas afectadas por el calor no deben presentar decoloración por oxidación ni manchas de color irregulares.

Inspección de líquido residual: Utilice papel de prueba de fenolftaleína para comprobar el grado de aclarado del líquido residual en la superficie de acero inoxidable; un valor de pH neutro indica un aprobado.

Prueba del punto azul: La prueba del punto azul se basa en el principio de que las películas de pasivación incompletas o la contaminación por iones de hierro darán lugar a iones de hierro libres, que reaccionan con la solución de ferrocianuro potásico para formar un precipitado azul según la reacción:

K? + Fe2? + [Fe(CN)?]3- → KFe[Fe(CN)?]↓

Método de prueba: Disolver 10 g de ferrocianuro potásico en 50 ml de agua destilada, a?adir 30 ml de ácido nítrico concentrado y diluir hasta 1000 ml con agua destilada en un matraz aforado para preparar la solución de prueba de los puntos azules, que tiene una caducidad de una semana. Deje caer la solución de prueba sobre el papel de prueba fijado a la superficie de acero inoxidable; si aparecen puntos azules en el papel de prueba al cabo de 30 segundos, la superficie se considera no calificada.

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En este artículo, profundizaremos en los métodos de aplicación del anodizado del titanio, la forma del proceso, así como el patrón de cambio de color del titanio tras el anodizado y su aplicación en la fabricación industrial.

Qué es el anodizado de titanio?

El anodizado es un proceso electroquímico que utiliza la acción eléctrica y química para tratar la capa de óxido del titanio. La pieza de titanio actúa como ánodo (electrodo positivo) y se sumerge en una solución acuosa electrolítica, como fosfato trisódico (TSP) o diversas sales. Cuando reciben energía, las moléculas de agua sufren hidrólisis y se descomponen en hidrógeno y oxígeno. El potencial eléctrico obliga al oxígeno a subir a la superficie del titanio y depositarlo en una fina capa de óxido de titanio. Las piezas metálicas oxidadas, como el titanio, actúan como ánodos en los circuitos eléctricos. Al formar una película de óxido dura y compacta, estas superficies metálicas bloquean eficazmente la penetración de iones, impidiendo o ralentizando así una mayor corrosión. En general, el anodizado del titanio es la oxidación electrolítica de la superficie de una pieza de titanio (o aleación de titanio) para que las propiedades de la superficie sean adecuadas para el uso previsto de la pieza.

Cómo anodizar titanio

Para comprender mejor el proceso de anodizado de piezas de titanio, a continuación se indican 4 pasos principales: limpieza, preparación del equipo y las herramientas de anodizado, electrólisis, control del voltaje, la corriente y la temperatura, y postproceso.

Primer paso: Limpieza

La limpieza es el primer paso del proceso. Antes de anodizar titanio, es importante asegurarse de que la superficie esté libre de cualquier contaminante que pueda afectar a la adherencia y uniformidad de la capa de óxido; el aceite y la grasa pueden dificultar el proceso de anodizado y dejar imperfecciones en el titanio anodizado que pueden afectar a la uniformidad y consistencia del color.

Normalmente, para limpiar eficazmente las piezas de titanio, debe utilizarse una combinación de detergente y agua para eliminar los contaminantes de la superficie. Este paso suele consistir en sumergir la pieza de titanio en una solución limpiadora y, a continuación, aclararla con agua desionizada para eliminar cualquier resto de limpiador. Asegurarse de que la superficie de titanio está completamente limpia ayudará a la correcta formación de la película de óxido durante el proceso de anodizado.

Paso 2: Preparación del equipo y las herramientas de anodizado

La configuración del equipo de anodizado es un paso fundamental para garantizar el éxito del proceso de anodizado del titanio. Necesitará herramientas y materiales específicos, como una fuente de alimentación que proporcione el voltaje necesario, un tanque de anodizado con electrolito y un cátodo, normalmente de papel de aluminio o acero inoxidable. La lámina de titanio que sirve de ánodo se conecta a la fuente de alimentación, mientras que el cátodo se coloca en el tanque de electrolito.

Durante la preparación, es importante llevar guantes de goma para garantizar un funcionamiento seguro del equipo y evitar la contaminación. El electrolito suele consistir en ácido sulfúrico y debe mezclarse a la concentración correcta para facilitar el proceso de anodizado. Se requiere un control preciso del voltaje y la corriente para formar la capa de óxido deseada en la superficie de titanio. Debe comprobarse que el equipo de anodizado funciona correctamente para garantizar resultados uniformes. Una vez que todo está configurado, se puede proceder al proceso de electrólisis, que es el corazón del anodizado del titanio.

Paso 3: Proceso de electrólisis

El proceso de electrólisis es un proceso de conversión por oxidación anódica que confiere a las piezas de titanio unas propiedades superficiales mejoradas. En esta etapa, la pieza de titanio se sumerge en un ba?o electrolítico y se aplica una corriente continua a través de una fuente de alimentación. La corriente hace que la superficie de titanio se oxide, formando una película de óxido. El grosor y las propiedades de la película de óxido pueden controlarse ajustando el voltaje y el tiempo de permanencia del titanio en el ba?o electrolítico.

Paso 4: Control de tensión, corriente y temperatura

Durante el proceso de anodizado, el control de la tensión, la corriente y la temperatura es fundamental para conseguir el espesor de óxido y las propiedades superficiales deseados. La tensión de alimentación suele ajustarse en función del espesor y el color de la película de óxido deseados, y la densidad de corriente debe regularse cuidadosamente. Las densidades de corriente típicas oscilan entre 15 y 30 amperios/pie cuadrado para garantizar una capa de óxido uniforme en la superficie de titanio. El control de la temperatura también es fundamental; la temperatura del electrolito debe mantenerse entre 60 y 75 grados Fahrenheit para optimizar la reacción de anodizado y evitar el sobrecalentamiento.

Paso 5: Después del tratamiento

El postratamiento es el paso final del anodizado del titanio y es fundamental para sellar y proteger la capa de óxido recién formada. Una vez finalizado el anodizado, la pieza de titanio debe enjuagarse a fondo para eliminar todas las soluciones electrolíticas y evitar reacciones adversas o corrosión. A continuación se realiza el proceso de sellado, en el que la pieza de titanio anodizado se sumerge en una solución caliente de agua desionizada o acetato de níquel para sellar los poros de la capa de óxido.

Efectos cromáticos del titanio anodizado

El óxido de titanio anodizado adquiere una gama de colores vibrantes que se producen variando el grosor de la capa de óxido de titanio en su superficie. Normalmente, los colores que se pueden conseguir son bronce, morado, azul, azul claro, dorado, rosa, magenta, cian y verde. Sin embargo, ciertos colores (por ejemplo, el rojo) no pueden producirse mediante anodizado debido a las limitaciones físicas del efecto de interferencia de la capa de óxido. El color depende directamente de la tensión aplicada durante el proceso de anodizado, y la tensión requerida para los distintos colores oscila aproximadamente entre 0 y 100 voltios.

A continuación se muestra una carta simplificada de colores de anodizado de titanio por voltaje:

Es importante se?alar que no todos los colores pueden conseguirse con el proceso de anodizado del titanio. Debido a la física del fenómeno de interferencia óptica, el rojo no puede conseguirse con el anodizado convencional. Actualmente, los colores más parecidos al rojo son el magenta, el rosa (púrpura rojizo) o el violeta.

Ventajas del anodizado de titanio

1. Resistencia a la corrosión mejorada, el anodizado de titanio adecuado puede mejorar la resistencia a la corrosión del titanio y evitar el desgaste

2. versatilidad estética, a través del efecto de interferencia de la luz sin necesidad de tintes para obtener colores brillantes permanentes, el color no se desvanece.

3. Rentable y respetuoso con el medio ambiente, el proceso es relativamente barato en comparación con otros revestimientos y evita el uso de productos químicos nocivos.

4. Reduce la fricción del material y el desgaste, las superficies anodizadas tienen una mayor dureza y reducen la transferencia de material durante la fricción de las piezas mecánicas.

Desventajas del anodizado de titanio

1. El control preciso de los parámetros del proceso es difícil, la oxidación por degradación del titanio es extremadamente sensible a parámetros como el voltaje, la corriente, la temperatura y la composición del electrolito, por lo que es necesario controlar constantemente la concentración de fluoruro y el tiempo de inmersión, además cualquier cambio en los parámetros como la química del tanque, la temperatura de la solución, el tiempo de rampa y otros factores puede producir óxidos de espesores ligeramente diferentes. El control preciso de estos parámetros es un reto en la práctica.

2. Las limitaciones de los materiales y la complejidad de las formas aumentan la dificultad del proceso, los distintos grados de aleaciones de titanio reaccionan de forma diferente al anodizado, no todas las aleaciones de titanio pueden anodizarse eficazmente, lo que limita la flexibilidad del dise?o.

3. Limitaciones en el rendimiento de la película de óxido, aunque los óxidos anódicos de titanio proporcionan cierta protección, su grosor es limitado y pueden no proporcionar protección suficiente para aplicaciones de alto desgaste, y el anodizado de titanio en entornos sin oxidantes (por ejemplo, metanol) puede no prevenir completamente la corrosión e incluso provocar grietas por corrosión bajo tensión en aplicaciones de alto desgaste. aleaciones de titanio.

Aplicaciones del anodizado de titanio

El titanio y sus aleaciones se han convertido en materiales fundamentales en el ámbito aeroespacial por su ligereza, su elevada relación resistencia/peso y su resistencia a altas temperaturas. Sin embargo, su susceptibilidad a la corrosión, su alta reactividad al oxígeno y sus problemas de adsorción superficial han restringido una aplicación más amplia. El anodizado puede mejorar eficazmente la resistencia al desgaste, la resistencia a la corrosión y la estabilidad óptica de los materiales de titanio, dándoles una ventaja única en áreas de precisión como los equipos espaciales.

Las aleaciones de titanio reforzadas mediante anodizado destacan en entornos extremos y se han extendido a aplicaciones exigentes como implantes médicos, equipos químicos, sistemas de procesamiento de alimentos e ingeniería naval. La tecnología también permite colorear con precisión la superficie del material, lo que se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, como el marcado del tama?o de herramientas, el dise?o de joyas y el tratamiento de superficies de productos de consumo de gama alta, como bicicletas y palos de golf, combinando funcionalidad y estética. Los detalles son los siguientes.

• Industria aeroespacial: Para piezas resistentes a la corrosión, como elementos de fijación y componentes estructurales, la reducción de peso y la durabilidad son fundamentales.
• Medicina: Los implantes (por ejemplo, tornillos dentales, prótesis articulares) se benefician de las propiedades de biocompatibilidad y osteointegración.
• Piezas mecánicas: Las válvulas, bombas y piezas mecánicas utilizan una fricción reducida y resistencia al desgaste.
• Decorativos: Joyas, relojes y elementos arquitectónicos utilizan colores vivos y resistentes a la decoloración.
• Electrónica: Las superficies eléctricamente pasivas son ideales para aislar componentes en equipos sensibles.

Conclusión

Titanium Anode Oxygen transforma el titanio de un material industrial frío en una obra de arte mediante tensiones y procesos controlados. Tanto si se trata de crear joyas brillantes como de mejorar el rendimiento de componentes aeroespaciales, las posibilidades son infinitas. Pruebe el anodizado de titanio hoy mismo y encuentre el equilibrio perfecto entre funcionalidad y estética en sus dise?os.

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Titanium Anodizing: Process Analysis and Color Effects最先出現(xiàn)在SogaWorks。

?Qué es el acabado superficial?

El acabado superficial se compone de tres elementos distintos: rugosidad, disposición y ondulación. Sin embargo, no es infrecuente que en los talleres de mecanizado se utilice el término acabado superficial para describir únicamente la rugosidad de la superficie. La rugosidad es el aspecto más comúnmente especificado del acabado superficial.

Lay

Lay es el término utilizado para describir el patrón dominante en una superficie y la orientación de dicho patrón. Por lo general, la disposición se produce durante el proceso de fabricación y puede ser paralela, perpendicular, circular, cruzada, radial, multidireccional o isótropa (no direccional). 

Se refiere al patrón primario de una superficie y a la orientación de este patrón. Suele ser un subproducto del proceso de fabricación. Los distintos tipos de disposición pueden ser paralelos, perpendiculares, circulares, cruzados, radiales, multidireccionales o isótropos (sin ninguna dirección preferente). 

Ondulación

La ondulación se refiere a las variaciones del acabado superficial que tienen un espaciado más amplio. De forma más generalizada, las irregularidades periódicas de la superficie son mayores que la longitud de muestreo utilizada para la medición de la rugosidad. Aún así, son menos peque?as, más cortas y más reguladas que para no ser defectos de planeidad. Es común que la ondulación de la superficie se produzca debido a alabeos en el calentamiento y enfriamiento, o debido a errores de mecanizado siendo dichos errores consecuencia de charlatanería o desviación. 

La longitud de evaluación se utiliza para medir la ondulación y se genera un perfil de ondulación en esta longitud. El perfil de ondulación no incluye las irregularidades de la superficie debidas a rugosidad, planitud o variaciones de forma. La distancia entre los picos de las ondas se denomina espaciado de ondulación (Wsm), mientras que la altura de las ondas se establece mediante parámetros como la ondulación media (Wa) o la ondulación total (Wt). Las especificaciones de ondulación son menos comunes que las de rugosidad, pero para las pistas de rodadura o las superficies de sellado son muy importantes. 

Rugosidad superficial

La rugosidad de una superficie es el resultado del estado del material y del proceso de producción.

Criterios de evaluación de la rugosidad superficial

Longitud de muestreo

La longitud de muestreo es una longitud de referencia especificada que se utiliza para evaluar la rugosidad superficial. Debe elegirse en función de las características reales de formación y textura de la superficie. La longitud seleccionada debe representar con precisión las características de rugosidad de la superficie. Durante la medición, la longitud de muestreo debe seguir la dirección general del contorno de la superficie. El propósito de definir y seleccionar una longitud de muestreo es minimizar la influencia de los errores de ondulación y forma en los resultados de la medición de la rugosidad.

Duración de la evaluación

La longitud de evaluación es la longitud total utilizada para evaluar la rugosidad superficial. Consiste en una o más longitudes de muestreo. Dado que la rugosidad de la superficie puede variar en diferentes áreas de una pieza, una única longitud de muestreo puede no representar completamente sus características de rugosidad. Se toman varias longitudes de muestreo para obtener una evaluación más precisa. Normalmente, la longitud de evaluación incluye 5 longitudes de muestreo.

Línea de referencia

La línea de referencia es la línea de base utilizada para determinar los parámetros de rugosidad superficial. Existen dos tipos:

• Línea media por mínimos cuadrados: Línea de contorno geométrica que minimiza la suma de las desviaciones al cuadrado de todos los puntos dentro de la longitud de muestreo. Proporciona una representación matemática ideal del perfil de la superficie.
• Línea media aritmética: Esta línea garantiza que las zonas del perfil situadas por encima y por debajo de ella son iguales dentro de la longitud de muestreo.

La línea media de mínimos cuadrados es la línea de referencia ideal, pero es difícil de aplicar en la práctica. Por ello, se suele utilizar en su lugar la línea media aritmética. A menudo se utiliza una línea recta con una posición similar como aproximación durante la medición.

Terminología de la rugosidad superficial

Ra - La media numérica de todos los picos y valles a lo largo de la evaluación. También se denomina media de la línea central (CLA).

Rz - La media de los picos más altos y los valles más bajos consecutivos. La distancia vertical entre el pico más alto y el valle más bajo, la distancia entre el segundo pico más alto y el segundo valle más bajo, etc. Esto suele hacerse para las cinco mayores desviaciones, y luego se calcula una media. Ayuda a eliminar errores, ya que Ra es relativamente insensible a algunos extremos.

Rmax - Distancia vertical entre el pico más alto y el valle más bajo, calculada dentro de la longitud de muestreo.

Rp - Distancia calculada entre el pico más alto del perfil y la línea media dentro de la longitud de evaluación.

Rv - Distancia calculada entre el valle más bajo del perfil y la línea media dentro de la longitud de evaluación.

Tabla de conversión de la rugosidad superficial

La tabla siguiente representa la conversión entre unidades estándar de la industria para medir la rugosidad superficial. El conocimiento de la conversión de una unidad industrial estándar alternativa -por ejemplo, la rugosidad superficial Ra en sistema métrico e imperial- a ISO puede ser útil para determinar cómo desea que sea su acabado superficial. 

Cómo medir la rugosidad superficial

Existen varios métodos para medir la rugosidad superficial, en general, se pueden dividir en 4 tipos: medición por contacto, medición sin contacto, comparación con muestras conocidas y métodos en proceso.

Perfilómetro de contacto Stylus

La medición por contacto es el método más utilizado. El palpador de diamante se mueve hacia arriba y hacia abajo al encontrar picos y valles, el desplazamiento se convierte en valores digitales y se muestra en la pantalla del perfilómetro. Este método suele medir hasta 20 mm. Los perfilómetros no deben aplicarse en superficies blandas o fácilmente deformables, ya que el contacto puede alterar la textura de la superficie.

Métodos sin contacto

La medición sin contacto utiliza medios ópticos o luminosos para medir la rugosidad de la superficie con contacto directo, como la microscopía confocal de barrido láser y la triangulación láser. Se proyecta un haz sobre la superficie para medir la difracción y las se?ales reflejadas. Estos métodos son ideales para materiales blandos y geometrías complejas por su ausencia de contacto con la superficie. Sin embargo, la precisión se ve fácilmente afectada por la reflectividad y el color de la superficie. 

Métodos de comparación

Los métodos de comparación utilizan muestras de rugosidad superficial generadas por procesos o equipos específicos. Los fabricantes pueden evaluar los parámetros de rugosidad comparando la superficie con la muestra mediante los sentidos táctil y visual.

Métodos en curso

Métodos en proceso como la inductancia, que mide la rugosidad de la superficie utilizando materiales magnéticos y energía electromagnética. A continuación, el valor paramétrico medido puede ayudar a averiguar parámetros de rugosidad comparativos. 

?Cómo elegir la rugosidad superficial adecuada?

En algunas aplicaciones, la rugosidad de la superficie puede no tener mucha importancia. Sin embargo, tiene una importancia significativa en otros escenarios. En usos críticos, la rugosidad superficial puede influir en la funcionalidad, el rendimiento, la durabilidad y el aspecto de las piezas. También afecta al tiempo de mecanizado y al coste.

Los requisitos del nivel de rugosidad superficial en el mecanizado CNC varían en función de las distintas aplicaciones. No existe un nivel de rugosidad superficial intrínsecamente bueno o malo, sino que todo se reduce a si cumple los requisitos específicos. Por lo tanto, determinar la rugosidad superficial de mecanizado CNC adecuada para su pieza es de gran importancia. Los siguientes factores deben tenerse en cuenta durante el proceso de selección.

Funcionalidad y finalidad

Al elegir la rugosidad superficial de mecanizado CNC adecuada, el uso previsto de su pieza es la consideración más importante. La rugosidad de la superficie puede afectar a las características de la pieza y a su interacción con otras piezas y con el entorno de trabajo. Puede influir en el coeficiente de fricción, los niveles de ruido, la resistencia al desgaste, la capacidad de absorción, las propiedades ópticas, la capacidad de carga, la durabilidad, la conductividad eléctrica, la lubricación y muchas otras funciones y propiedades. En la tabla siguiente se detallan las distintas funciones de las piezas mecanizadas mediante CNC, cómo influye la rugosidad superficial en dichas funciones y los correspondientes niveles de rugosidad superficial recomendados.

La tabla siguiente muestra la rugosidad habitual para diferentes procesos de fabricación.

Coste y tiempo de producción

Conseguir una rugosidad superficial más suave en el mecanizado CNC exige más trabajo de mecanizado. Para obtener valores de rugosidad bajos, son necesarias velocidades de máquina más lentas, avances más finos y cortes menos profundos. Para niveles de Ra de 0,4 e inferiores, puede ser necesario un pulido adicional. El preciso proceso de fabricación y estos pasos adicionales requieren más tiempo y esfuerzo, lo que a su vez encarece el coste de producción.

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SogaWorks es una plataforma en línea todo en uno para piezas mecánicas personalizadas, que conecta a más de 1.000 fábricas de primer nivel para dar servicio a startups y grandes empresas. Ofrecemos soluciones de fabricación flexibles para la creación rápida de prototipos, pruebas de peque?o volumen y producción a gran escala con servicios como mecanizado CNC, impresión 3D, fabricación de chapa metálica, fundición de uretano y moldeo por inyección. Con nuestro motor de presupuestos basado en IA, SogaWorks puede ofrecer presupuestos en 5 segundos, buscar la mejor capacidad y realizar un seguimiento de cada paso. Esto reduce los plazos de entrega y mejora la calidad del producto.

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Visión general del chorreado de arena

Chorro de arena utiliza aire comprimido para proyectar partículas diminutas a gran velocidad sobre la superficie de una pieza. Se utiliza para limpiar, desbastar, eliminar óxido o decapar pintura de la superficie de la pieza. La fuerza de los abrasivos modifica las propiedades físicas. El chorreado de arena es muy importante en muchos campos, y sirve para controlar el acabado superficial mediante acción mecánica.

El proceso de chorreado de arena comienza en la década de 1870. El general Benjamin Chew Tilghman se percató de la capacidad de la arena para abrasionar el vidrio que se utilizaba para las ventanas en el desierto, y entonces obtuvo la patente. En 1904, Thomas Wesley Pangborn introdujo una mejora y a?adió aire comprimido al proceso. Este cambio hizo que el proceso fuera adaptable y eficaz, y generalizó su uso en diversas industrias.

Pasos del chorreado de arena

1. Preparación: Asegúrese de elegir el equipo de chorreado y los abrasivos adecuados en función del material, la forma y el tama?o de la pieza. Asegúrese de que todo el equipo está en condiciones de funcionamiento, incluida la presión del compresor y la boquilla de la pistola. Debe garantizarse un entorno seguro, como el uso de gafas de seguridad, mascarillas y ropa protectora.
2. Fijación de la pieza: Asegúrese de que la pieza está sujeta en el banco de trabajo para evitar que se mueva durante el granallado. Esto mantiene el proceso uniforme y preciso. Se necesitan fijaciones especiales para mantener las piezas grandes o de formas extra?as en su sitio.
3. Ajuste del equipo: Ajuste la configuración según la pieza de trabajo y los objetivos. Esto incluye el ajuste de la presión de aire, la distancia entre la pistola y la pieza de trabajo, el ángulo de la pistola y el caudal de abrasivo. Para piezas finas, ajuste una presión más baja para evitar da?os y aumente el caudal de abrasivo para superficies rugosas.
4. Comenzando voladura: Una vez que todo esté listo, la pieza se sujetará en la pistola y se moverá con una trayectoria y velocidad predefinidas. Mantenga el movimiento suave para evitar un chorreado excesivo o insuficiente.
5. Control de calidad: Después del granallado, inspeccione la pieza para comprobar su limpieza y rugosidad. Si alguna zona no está completamente tratada, realice más chorreado en esas zonas.
6. Limpieza: Una vez terminado todo, limpie la zona, recoja los abrasivos que no haya utilizado y guarde el equipo.

Equipos de chorro de arena

Según el método de suministro de abrasivo, los equipos de chorro de arena pueden dividirse en 3 tipos:

Arenadora de succión

La arenadora de succión funciona con aire comprimido. Debido al flujo de aire a alta velocidad en la pistola, hay una presión más baja en la pistola que hace que los abrasivos sean aspirados a través de un tubo. Los abrasivos se someten a un haz de aire a presión y se impulsan hacia la superficie que debe tratarse.

Chorreadora a presión

La chorreadora a presión también funciona con aire comprimido. En este sistema, el aire comprimido presuriza un depósito donde se mezclan los abrasivos. Los abrasivos se introducen en el tubo de transporte a través de una válvula, a continuación se aceleran con el aire y se pulverizan sobre la superficie. los abrasivos mezclados con aire en un depósito se presurizan con aire comprimido impulsado a través de un tubo de transporte mediante una válvula y se pulverizan sobre la superficie.

Chorro de arena húmedo

El arenador húmedo utiliza una bomba de fluido abrasivo para suministrar una mezcla de abrasivos y agua a la pistola de pulverización. A continuación, el aire comprimido acelera el fluido a medida que entra en la pistola y lo pulveriza sobre la superficie. Este método combina abrasivos con agua para ayudar a limpiar y tratar la superficie.

Una arenadora en húmedo utiliza una bomba para transportar una mezcla de abrasivos a base de agua a la pistola de chorro. El aire comprime el fluido en la pistola, desde donde se proyecta sobre la superficie a tratar.

Granalla de arena

óxido de aluminio

El abrasivo más común para el chorro de arena. El óxido de aluminio es afilado, duradero y puede reutilizarse muchas veces. Viene en diferentes grados de dureza y tama?os de partícula, por lo que es adecuado para una amplia gama de proyectos.

Cuentas de vidrio

Las perlas de vidrio son seguras, no tóxicas y no contienen metales pesados ni sílice. Su forma esférica ayuda a pulirlas para dejar un acabado brillante y liso. Pueden reutilizarse varias veces.

Granalla de plástico

La granalla de plástico funciona bien para un decapado agresivo y obtendrá resultados consistentes. puede decapar pintura de metales, plásticos y materiales compuestos.

Carburo de silicio

El carburo de silicio es el abrasivo más duro y corta rápidamente. Comienza con trozos peque?os y se rompe durante el granallado. Este material puede reutilizarse y suele emplearse para grabar vidrio y piedra o para eliminar óxido pesado.

Granate

Este abrasivo se basa en el granate mineral de silicato complejo, que tiene alta fuerza de corte, tama?o de grano uniforme y menor contaminación por polvo.

Disparo de acero

La granalla de acero consiste en peque?as bolas de acero que se utilizan para limpiar y pulir superficies metálicas. Elimina parte del material y deja una superficie brillante y lisa.

Granalla de acero

La granalla de acero se utiliza para el chorreado agresivo; funciona rápidamente y puede eliminar una gran variedad de contaminación. Es eficaz para grabar metales, siempre que la superficie lo resista.

Compuestos orgánicos

Los abrasivos orgánicos como la mazorca de maíz y la cáscara de nuez son verdes. La mazorca de maíz se utiliza para trabajos de chorreado delicados en madera, mientras que la cáscara de nuez ofrece una acción decapante más abrasiva.

Tabla comparativa de abrasivos

Limpieza

La limpieza mide lo bien que se eliminan las impurezas de una pieza tras el chorreado. Existen dos normas internacionales principales para la limpieza: la norma estadounidense "SSPC-" de 1985 y la norma sueca "Sa-" de 1976. La norma Sa- tiene cuatro grados: Sa1, Sa2, Sa2.5 y Sa3, y se utiliza comúnmente en todo el mundo.

Grado Sa1 - Este es el nivel más bajo, como el grado estadounidense SSPC-SP7. Implica un simple cepillado manual y lijado con papel de lija. La protección del revestimiento es sólo ligeramente mejor que sin tratamiento. Para Sa1, la superficie debe estar libre de aceite, grasa, óxido y pintura visibles, pero pueden quedar restos de contaminación menores.

Grado Sa2 - Equivale al grado estadounidense SSPC-SP6. Este nivel utiliza el chorro de arena, el método básico de limpieza. La superficie de la pieza debe estar libre de grasa, suciedad, óxido y pintura visibles, pero los defectos pueden cubrir hasta 33% de la superficie. Se acepta un ligero óxido y pintura en las abolladuras.

Grado Sa2.5 - Se trata de una norma utilizada en la industria, conocida como limpieza casi blanca. A menudo se utiliza como norma de aceptación. La superficie no debe tener más de 5% defectos, como peque?as sombras o ligera decoloración, óxido o defectos de pintura.

Grado Sa3 - El nivel más alto, igual al grado SSPC-SP5 de EE.UU., también llamado limpieza blanca. La superficie debe estar completamente limpia, sin defectos, óxido o pintura permitida. No puede haber sombras ni decoloración en absoluto.

Rugosidad del chorro de arena

Los granos del chorro de arena impactan y rebotan hacia el exterior. Este impacto crea hendiduras en la superficie de unas milésimas de pulgada, lo que se denomina patrón básico. El rebote hará que algunas superficies sobresalgan unas milésimas de pulgada hacia fuera. Las partes más bajas se denominan "valles" y las más altas "picos". Cada grano de arena que incida en la superficie creará un "valle" y un "pico", que es la razón de la formación de la rugosidad. Se expresa en MILL (mil), y un mil es 1/1000 de segundo.

?Por qué es necesario el chorreado de arena?

El chorreado de arena utiliza el flujo de arena a alta velocidad para procesar la superficie de la pieza, de modo que la superficie de la pieza adquiere cierto grado de limpieza y rugosidad, el proceso mejora las propiedades mecánicas y el aspecto estético de la pieza.

Pretratamiento de capas de revestimiento o metalizado

El chorreado de arena elimina impurezas como suciedad, grasa y óxidos de las superficies. Deja una textura uniforme y rugosa que mejora la unión entre las piezas y sus revestimientos o galvanoplastia. Diferentes abrasivos crean distintos niveles de rugosidad para adaptarse a diferentes necesidades.

Limpieza y pulido de superficies rugosas

El chorreado de arena limpia la suciedad, como el aceite y el óxido, de piezas fundidas, forjadas y tratadas térmicamente. También pule las superficies, haciéndolas más lisas y atractivas a la vista. El proceso revela un color metálico uniforme que mejora el aspecto de la pieza.

Desbarbado y estética de superficies

El chorreado de arena elimina las peque?as rebabas de las piezas de trabajo, dejando las superficies planas y seguras. También crea bordes redondeados donde se juntan las superficies, mejorando el aspecto general de la pieza.

Mejora de las propiedades mecánicas

El chorreado de arena crea una textura fina y uniforme en las piezas, lo que permite que el aceite lubricante se almacene en la superficie. Esto mejora la lubricación, reduce el ruido y alarga la vida útil de la maquinaria.

Alivio del estrés

El chorreado de arena reduce la tensión en la superficie de una pieza golpeándola con granalla abrasiva. Esto refuerza la superficie y se suele utilizar para piezas como muelles, herramientas y palas de aviones.

Sand Blasting Explained: Process, Media and Functions最先出現(xiàn)在SogaWorks。

?Qué es el revestimiento de alodine?

El revestimiento con alodine consiste en aplicar una solución química que contiene cromatos sobre la superficie de aleaciones de aluminio. Este proceso de acabado superficial forma una fina capa protectora de conversión que se adhiere a la superficie de la pieza metálica para mejorar su resistencia a la corrosión y prepararla para un acabado posterior, como la pintura o el anodizado. Comparado con el anodizado, el revestimiento de alodine es más rápido y no requiere corriente eléctrica, lo que lo convierte en una opción más asequible y eficaz para muchos clientes sensibles al precio.

Soluciones para el revestimiento con alodine

El tipo de solución de alodine utilizada depende del tipo de material, la imprimación y los requisitos específicos de color. Las soluciones comunes incluyen:

• Alodine 600: Produce una capa amarilla en las superficies de aluminio.
• Alodine 1200, 1200S y 1201: Produce un acabado entre dorado claro y amarillo parduzco.
• Alodine 1000 y 1500: Mantiene la superficie de aluminio en su color metálico natural.

Las fórmulas típicas de estas soluciones se detallan en la tabla siguiente:

Tipos de revestimiento de alodine

Existen diferentes tipos de revestimientos de alodine, cada uno adaptado a unos requisitos específicos. Las clasificaciones más comunes se basan en la norma MIL-DTL-5541, que especifica dos tipos principales:

Tipo 1 (revestimientos de cromo hexavalente): Estos revestimientos contienen cromo hexavalente y son muy eficaces para proporcionar resistencia a la corrosión. Sin embargo, debido a preocupaciones medioambientales y sanitarias, su uso está cada vez más regulado.

Tipo 2 (revestimientos de cromo trivalente): Como alternativa al Tipo 1, los revestimientos de Tipo 2 utilizan cromo trivalente, que ofrece un rendimiento similar con un impacto medioambiental reducido. Estos revestimientos suelen ser transparentes y se han convertido en la opción preferida en muchas industrias.

Procesos de alodine

La aplicación del revestimiento de alodine puede llevarse a cabo mediante tres métodos principales: inmersión, pulverización y cepillado. El cepillado es el método más utilizado en las reparaciones de estructuras aeronáuticas. Los pasos específicos del proceso de alodine son los siguientes:

1. Limpieza de superficies

Antes de aplicar la solución, la superficie de aluminio debe limpiarse a fondo para garantizar una adhesión óptima del revestimiento.

En zonas con residuos de aceite (como aceites hidráulicos de aviación), utilice un pa?o limpio o una esponja empapada en disolventes como MEK, acetona o MIBK para limpiar la superficie. Si no hay aceites presentes, puede utilizarse agua desionizada para eliminar las impurezas. Para aplicaciones específicas como superficies granalladas, utilice una almohadilla Scotch-Brite empapada en agua desionizada para limpiar la superficie según las normas BAC 5748. Esto implica varias pasadas de limpieza, cada una con una almohadilla nueva, seguidas de un aclarado con agua desionizada y un secado con un pa?o limpio.

Tras la limpieza, la superficie debe estar brillante y libre de contaminantes. Deje que transcurran al menos 15 minutos para que la superficie se seque completamente antes de continuar.

2. Aplicación de la solución

En los casos en que el área de trabajo esté cerca de componentes sensibles como núcleos de panal compuestos, cables o huecos, asegúrese de enmascarar adecuadamente para evitar la exposición accidental a la solución de alodine.

Alodine Serie 600/1200: Utilizar pistolas neumáticas o cepillos de nylon para cubrir uniformemente la zona de trabajo con la solución de alodine. Mantenga la superficie húmeda durante 2-3 minutos. Aparecerá un color dorado o amarillo-marrón que indica la formación de la capa protectora. Limpie el exceso de solución con un pa?o limpio o una esponja. Si se observa una coloración irregular o residuos, lije ligeramente la zona con papel de lija de grano 600, aclare con agua desionizada y vuelva a aplicar la solución.

Alodine Serie 1000: Similar a la serie 600/1200, aplicar la solución uniformemente y mantener la superficie húmeda durante 3-5 minutos. Evite la luz solar directa durante la aplicación. Cualquier problema como la acumulación de solución o residuos pulverulentos requiere los mismos pasos de reparación: lijado ligero, aclarado y reaplicación.

3. Limpieza y secado

Limpie la superficie tratada con un pa?o o esponja empapados en agua para eliminar el exceso de productos químicos. Manipule el revestimiento suave y fácil de da?ar con cuidado. Utilice un pa?o limpio y seco para limpiar la superficie y déjela secar a temperaturas de hasta 54°C (130°F). Alternativamente, seque la superficie a 44-54°C (110-130°F) durante 20-35 minutos para mejorar la resistencia a la corrosión. Una vez seca, aplique la pintura de imprimación rápidamente, idealmente antes de 16 horas, para maximizar la protección del revestimiento.

Ventajas del revestimiento de alodine

El revestimiento de alodine ofrece varias ventajas, lo que lo convierte en una opción popular para el acabado de superficies de aluminio:

Capa de óxido fina y porosa: El revestimiento de conversión de alodine suele ser fino, de entre 0,5 y 4 μm. Su naturaleza blanda y porosa proporciona una excelente adherencia de la pintura y el revestimiento sin alterar las propiedades mecánicas ni las dimensiones de la pieza. Esto lo convierte en una capa de imprimación ideal para tratamientos superficiales posteriores.

Proceso de rentabilidad: El proceso de alodine es rápido, no requiere energía eléctrica y requiere equipos sencillos. Estos factores contribuyen a sus bajos costes de producción, al tiempo que proporcionan un acabado fuerte y resistente a la corrosión.

Revestimiento conductor: A diferencia de otros tratamientos superficiales, el alodine produce un revestimiento conductor. Esta propiedad ayuda a estabilizar la resistencia de contacto y garantiza una conductividad eléctrica eficaz, crucial para aplicaciones en las industrias electrónica y aeroespacial.

Requisito de baja temperatura: La mayoría de las fases del tratamiento con alodine se realizan a temperatura ambiente, excepto la fase de limpieza alcalina, que suele realizarse a unos 60 °C. Esto reduce el consumo de energía y minimiza la contaminación ambiental en el entorno de producción. Esto reduce el consumo de energía y minimiza la contaminación ambiental en el entorno de producción.

Solución duradera: Las soluciones de alodine son estables, tienen una larga vida útil y son fáciles de mantener. Estas características las hacen adecuadas para la producción continua a gran escala con interrupciones mínimas.

Mayor resistencia a la corrosión: El revestimiento de alodine proporciona una protección excepcional contra la corrosión, lo que prolonga considerablemente la vida útil de los componentes de aluminio, incluso en entornos difíciles.

Mayor resistencia a la fatiga: Las investigaciones indican que el alodine puede ayudar a predecir y mejorar la vida a fatiga de las aleaciones de aluminio en distintas condiciones de tensión. Al cuantificar las picaduras de corrosión como grietas superficiales elípticas equivalentes, el tratamiento ayuda a reflejar con mayor precisión el rendimiento del material en el mundo real.

Aplicaciones del revestimiento de alodine

El revestimiento de alodine se utiliza ampliamente en diversas industrias, entre ellas:

• Aeroespacial: Protección de los componentes de aluminio del fuselaje contra la corrosión.
• Automóvil: Mejora de la durabilidad de las piezas de aluminio expuestas a entornos agresivos.
• Electrónica: Mejora del rendimiento y la longevidad de las carcasas y los disipadores térmicos.
• Marina: Proporciona resistencia a la corrosión para piezas de aluminio utilizadas en entornos costeros o submarinos.

Alodine vs Anodizar

El alodine proporciona resistencia a la corrosión y mejora la adherencia del revestimiento. Crea una capa fina y suave que suele tener un grosor de 0,5 a 4 μm. Este proceso es eficiente desde el punto de vista energético, ya que requiere menos energía para completarse, y funciona a temperatura ambiente. Sin embargo, el alodine ofrece opciones de color limitadas, normalmente en tonos amarillos, marrones-amarillos o naturales, lo que puede restringir su atractivo estético.

Por otro lado, el anodizado es un proceso electroquímico más complejo que produce un recubrimiento más grueso y duro, normalmente entre 5 y 25 μm, el grosor depende de qué tipo de anodizado se aplica. Este revestimiento es más duradero que el alodine, que ofrece mayor dureza superficial y mejor resistencia al desgaste y al rayado. El anodizado es un proceso no conductor, lo que puede ser ventajoso en piezas que requieren aislamiento eléctrico. Sin embargo, necesita más energía debido al proceso electroquímico y funciona a altas temperaturas. Uno de los mayores puntos fuertes del anodizado es su amplia selección de colores, que van desde el transparente a una variedad de tonos vibrantes, lo que proporciona más versatilidad en la estética.

Conclusión

El acabado superficial con alodine es un método versátil y eficaz para mejorar las propiedades del aluminio y sus aleaciones. Al proporcionar una resistencia superior a la corrosión, una mejor adherencia de la pintura y el cumplimiento de las normas industriales, desempe?a un papel vital en la fabricación de componentes duraderos y de alto rendimiento. Conocer los tipos, ventajas y aplicaciones del revestimiento de alodine puede ayudar a los fabricantes a tomar decisiones informadas sobre sus necesidades de acabado de superficies.

Alodine Coating 101: A Comprehensive Guide最先出現(xiàn)在SogaWorks。

Visión general del cromo y el aluminio

El cromo es un metal blanco plateado con fuertes propiedades de pasivación. Forma rápidamente una capa protectora de óxido en la atmósfera, lo que le ayuda a mantener su brillo durante largos periodos. El cromo es muy estable en medios corrosivos como álcalis, ácido nítrico, sulfuros, carbonatos y ácidos orgánicos. El cromo tiene propiedades únicas, como una gran dureza (800 HV), una excelente resistencia a la corrosión y una buena resistencia al calor, lo que hace que se utilice ampliamente como revestimiento protector y decorativo.

Las ventajas del aluminiom y su aleación incluyen alta resistencia, baja densidad, ligereza y facilidad de procesamiento. Con ellos se pueden fabricar piezas que requieren una elevada relación resistencia-peso, así como complejos componentes de fundición difíciles de mecanizar. Sin embargo, el aluminio y sus aleaciones tienen algunas carencias, como la corrosión intergranular, la baja dureza superficial y la escasa resistencia al desgaste. Para superar estas deficiencias y prolongar la vida útil de las piezas de aluminio, se puede utilizar la galvanoplastia para depositar un revestimiento de cromo en la superficie.

Proceso de aluminio cromado

?Se puede cromar el aluminio? La respuesta es, por supuesto, sí. Es bien sabido que la galvanoplastia del aluminio es complicada, y la causa fundamental de este problema es el comportamiento químico altamente activo de este metal. Dado que el aluminio tiene un potencial electroquímico muy negativo (-1,67 V), una gran afinidad por el oxígeno y una tendencia a oxidarse con facilidad, trabajar con este metal puede resultar complicado. El mayor coeficiente de dilatación del aluminio, en comparación con la mayoría de los metales, también contribuye a la tensión interna en la capa de revestimiento. El aluminio es un metal anfótero, lo que significa que es inestable tanto en ambientes ácidos como alcalinos. Además, la superficie de una pieza de aluminio suele contener electrolitos residuales procedentes de grietas y microporos, que pueden afectar negativamente a la adherencia de la capa de revestimiento. Por tanto, la clave del éxito de la galvanoplastia del aluminio sigue estando en resolver el problema de la adherencia.

El pretratamiento del aluminio y sus aleaciones es necesario para obtener un revestimiento de alta calidad. Las condiciones que debe cumplir la superficie son las siguientes:

• Una superficie completamente limpia, sin oxidación ni contaminación por aceite.
• El metal en contacto directo con el aluminio debe tener una constante de red muy similar a la del aluminio y un radio atómico relativamente peque?o.

Operaciones de aluminio cromado

La guía paso a paso para placa cromada aluminio es el siguiente:

1. Desengrasado con disolventes orgánicos

Los disolventes orgánicos más utilizados son la gasolina, el tetracloruro de carbono, el tricloroetileno, etc. Las manchas de aceite superficiales pueden eliminarse mediante remojo, cepillado manual o limpieza ultrasónica.

En este caso, utilizamos gasas y gasolina para limpiar las manchas de aceite de la superficie de las piezas.

2. Desengrase con lavado alcalino

Elimina las manchas de aceite de la superficie de las piezas de aluminio, disuelve la película de óxido superficial, expone la cristalización de la matriz y hace que las piezas tengan un estado superficial ideal antes del revestimiento.

3. Decapado ácido y abrillantado

El objetivo de esta operación es eliminar los residuos de la corrosión alcalina, así como otros contaminantes superficiales, garantizando que la estructura cristalina del sustrato quede totalmente expuesta. Dependiendo del material base, deben seleccionarse diferentes métodos de preparación de la solución.

4. Película de inmersión de zinc-níquel

Hemos adoptado un método primario de inmersión en aleación de zinc-níquel. El proceso químico de aleación de zinc-níquel se ha desarrollado a partir del método de inmersión en sal de zinc, superando muchas de las deficiencias del proceso químico de inmersión en sal de zinc. Es más adecuado para el pretratamiento de una variedad de piezas de aluminio y aleaciones de aluminio. Tras el tratamiento químico de zinc-níquel, la capa de desplazamiento de la aleación resultante tiene una estructura cristalina densa y brillante, y una buena adherencia, y elimina la necesidad del proceso tóxico de revestimiento previo de cobre con cianuro. Además, este método produce menos residuos de solución durante el tratamiento, lo que facilita su limpieza y su uso.

El método de preparación de la solución es el siguiente

El uso de una solución de aleación de zinc-níquel que contenga cloruro férrico ayuda a mejorar la adherencia y la resistencia a la corrosión. Al preparar la solución, el cloruro férrico y el tartrato sódico potásico se disuelven primero por separado y luego se mezclan para evitar la hidrólisis y la precipitación del cloruro férrico.

5. Cobreado HEDP

La capa de desplazamiento químico obtenida por inmersión de zinc-níquel es muy fina. Si alguna solución galvánica penetra en la capa de zinc y corroe el sustrato de aluminio, se obtendrá un revestimiento de mala calidad. La propia capa galvanoplástica también debe tener un cierto nivel de tenacidad.

Para conseguir una estructura cristalina fina, brillante y densa con una buena adherencia, las piezas deben tratarse mediante cobreado HEDP. Este paso ayuda a depositar una capa de cobre con fuerte adherencia sobre la capa de aleación de zinc-níquel, garantizando una unión sólida entre el cromado y el sustrato.

El método y las condiciones de preparación de la solución son los siguientes:

Si la calidad superficial del sustrato de la pieza es alta o los requisitos de calidad del revestimiento no son especialmente estrictos, puede omitirse el proceso de cobreado HEDP y puede aplicarse directamente cobre brillante.

6. Cobreado brillante

El ánodo de este proceso es una placa de cobre fosforado, y el proceso de cobreado con sulfato se utiliza para mejorar el brillo de la pieza y acortar el tiempo de niquelado.

7. Niquelado

Las soluciones de niquelado deben mantenerse cuidadosamente, asegurándose de que no haya demasiadas impurezas, especialmente contaminantes orgánicos. De lo contrario, el chapado puede desarrollar burbujas o desprenderse, y podría aumentar la fragilidad del revestimiento.

Los abrillantadores primarios y secundarios del ba?o de niquelado deben equilibrarse adecuadamente para reducir la dureza y la tensión del revestimiento. Esto ayuda a minimizar la tensión interna dentro del revestimiento y a mejorar su ductilidad.

8. Cromado

La fórmula del cromado requiere los ajustes oportunos en función del proceso de revestimiento previo utilizado. Además, el aspecto del cromado puede variar significativamente debido a los distintos aditivos utilizados en el proceso.

Tras el revestimiento, es necesario un tratamiento de eliminación de hidrógeno. La temperatura de cocción debe ser de 160°C y el tiempo de cocción de 1 hora. Este proceso de eliminación de hidrógeno ayuda a eliminar la tensión interna formada entre la capa de revestimiento y el sustrato, mejorando la fuerza de adhesión entre ambos.

Prueba de rendimiento del cromado

La capa de cromado no sólo ofrece una excelente resistencia a la corrosión y un aspecto liso y brillante, sino que proporciona una fuerte adherencia, gran dureza y buena resistencia al desgaste.

Las pruebas de adhesión del cromado incluyen métodos de calentamiento, flexión e impacto. Tras las pruebas, no se observó desprendimiento ni delaminación, lo que indica una buena adherencia.

Los ensayos de dureza deben tener en cuenta factores como el tama?o de la pieza, el material del sustrato, el espesor del revestimiento, el diámetro de la indentación y la carga aplicada. El microdurómetro Vickers se utiliza habitualmente para medir la dureza de la capa de revestimiento. Dependiendo del grosor, se aplica una carga de 5 g a 200 g para garantizar que la profundidad de la indentación alcanza entre 1/7 y 1/10 del grosor del revestimiento. Puede utilizarse un durómetro Rockwell para capas de cromado de más de 100 μm de grosor.

La resistencia al desgaste suele evaluarse mediante métodos de reducción de espesor, pérdida de masa, desgaste volumétrico, consumo de medios abrasivos, tiempo de espesor de corte e isótopos radiactivos.

Los experimentos han demostrado que el cromado con una dureza Vickers de 7355 MPa a 7845 MPa presenta una importante resistencia al desgaste. El espesor del cromado también tiene una relación directa con su resistencia al desgaste y afecta a la vida útil del revestimiento.

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?Qué es el recubrimiento en polvo?

Recubrimiento en polvo es un proceso de acabado en el que se aplica un polvo seco a la superficie de las piezas mediante un equipo de pulverización electrostática. El polvo lleva una carga electrostática, lo que le permite ser atraído uniformemente y mantenerse en la superficie de la pieza. Una vez aplicado el polvo, las piezas revestidas se exponen a altas temperaturas.

El revestimiento se compone de una resina especial, pigmento, relleno, agente de curado y otros aditivos, que se mezclan en una proporción determinada y se preparan mediante extrusión en caliente, trituración y tamizado. Son estables en el almacenamiento a temperatura ambiente, y después de la pulverización electrostática, el calentamiento y la solidificación, se forma un revestimiento permanente liso y brillante, para lograr el propósito de decoración y protección contra la corrosión.

Ventajas del recubrimiento en polvo

Mayor eficacia. Dado que la película se forma en una sola aplicación, la productividad puede aumentar en un 30-40% en comparación con los métodos tradicionales.

Ahorro de energía. El recubrimiento en polvo reduce el consumo de energía en unos 30%, por lo que es más eficiente energéticamente que las técnicas de recubrimiento convencionales.

Contaminación reducida. Este proceso no implica la emisión de disolventes orgánicos nocivos, como el tolueno o el xileno, que suelen encontrarse en las pinturas, lo que reduce la contaminación ambiental.

Alto aprovechamiento del revestimiento. El proceso de recubrimiento en polvo presenta un excelente índice de utilización del material, superior a 95%, y el polvo sobrante puede recuperarse y reutilizarse, lo que minimiza los residuos.

Rendimiento superior del revestimiento. El grosor del revestimiento puede alcanzar 50-80μm en una sola aplicación. La adherencia, la resistencia a la corrosión y otros indicadores de rendimiento de los recubrimientos en polvo suelen superar a los de los procesos de pintura tradicionales.

Alto rendimiento. Antes del curado, los artículos recubiertos pueden volver a pulverizarse, lo que garantiza un mayor rendimiento y una mejor calidad del producto final.

?Qué es el anodizado?

Anodizado es un proceso electroquímico que produce un óxido protector sumergiendo metales ( aluminio) en una solución ácida. La película de óxido tiene un grosor de 8-120μm, lo que confiere a las piezas de aluminio resistencia a la corrosión y un atractivo estético.

A menos que se especifique lo contrario, el ánodo en el anodizado suele ser de aluminio o su aleación, y el cátodo es una placa de plomo. Las placas de aluminio y plomo se sumergen en una solución ácida que contiene ácido sulfúrico, ácido oxálico o ácido crómico, donde, por electrólisis, las superficies del aluminio adquieren una película de óxido.

El anodizado puede dividirse en 3 tipos: Anodizado transparente, anodizado tipo II y anodizado tipo III.

Ventajas del anodizado

Mejoró la resistencia a la corrosión. El anodizado de tipo II proporciona una capa protectora de óxido sobre la superficie de aluminio, es capaz de proteger el aluminio de entornos agresivos como la humedad, los productos químicos y el agua salada. Esta mayor resistencia a la corrosión hace del aluminio anodizado una opción ideal para componentes expuestos a condiciones ambientales suaves o difíciles.

Dureza excepcional. La capa de óxido formada durante el anodizado de Tipo III es mucho más dura que la producida por el Tipo II. Puede alcanzar una dureza de hasta 60-70 HRC (escala de dureza Rockwell), lo que la hace muy resistente al desgaste, la abrasión y el rayado.

Mayor durabilidad. Como la capa de óxido se genera por reacción química, a diferencia de la pintura y los revestimientos, se adhiere con precisión a la superficie de aluminio y no es fácil que se desprenda.

Atractivo estético. El anodizado de tipo II produce una capa de óxido porosa, esta estructura permite absorber varios colores. La superficie de aluminio anodizado puede mantener su color a lo largo del tiempo. Estos acabados estéticamente agradables aportan a los dise?adores una mayor flexibilidad estética.

Anodizado vs Recubrimiento en polvo: Cuáles son las diferencias？

Proceso. El anodizado es un proceso electroquímico que utiliza corriente eléctrica para formar una capa de óxido. Por otro lado, el recubrimiento en polvo es una tecnología de pulverización electrostática en la que el polvo seco se adsorbe en la superficie mediante una carga electrostática y luego se cura por calentamiento para formar un recubrimiento. Estos revestimientos son orgánicos y constan de resinas, pigmentos y endurecedores.

Sustrato. El anodizado suele utilizarse para metales específicos como aluminio y titaniomientras que el recubrimiento en polvo puede aplicarse a una gama más amplia de materiales, incluidos metales como acero inoxidable, aluminio, plásticos, madera, vidrio, etc.

Color y aspecto. Color y aspecto. El recubrimiento en polvo ofrece una amplia gama de opciones de color mediante la mezcla de pigmentos y agentes de curado. El anodizado consigue un aspecto coloreado sumergiendo las piezas de aluminio en una solución colorante antes del curado. Normalmente, el recubrimiento en polvo ofrece una gama de colores más amplia que el anodizado.

Durabilidad. El anodizado forma una película de óxido duro sobre la superficie del metal, que queda firmemente adherida al sustrato. La dureza del revestimiento puede alcanzar los 300 HV (según el tipo de anodizado), y el revestimiento no es fácil de desgastar o descascarillar. El revestimiento en polvo se cura en la superficie de la pieza a alta temperatura, y no es tan duro como la capa de óxido. El revestimiento se da?a fácilmente por la fricción y los ara?azos, y el revestimiento puede pelarse, agrietarse o desgastarse.

Resistencia a la corrosión. La resistencia a la corrosión es una de las principales diferencias entre el anodizado y el recubrimiento en polvo. La capa de óxido formada por el anodizado no sólo es dura, sino que también proporciona una excelente resistencia a la corrosión al aislar eficazmente el sustrato del entorno exterior. Las piezas de aluminio anodizado tienen una excelente resistencia a la corrosión cuando se exponen a climas marinos, entornos de alta humedad, productos químicos industriales, etc. Los recubrimientos en polvo también proporcionan cierta resistencia a la corrosión, pero generalmente no funcionan tan bien como el anodizado cuando se exponen a ambientes extremos. Por ejemplo, cuando se expone a la lluvia o a la niebla salina, el revestimiento puede agrietarse y provocar la corrosión de la superficie metálica.

Coste. Por lo general, el anodizado cuesta más que el recubrimiento en polvo. Esto se debe a que el anodizado requiere un equipo electroquímico especializado y un mayor consumo de energía, mientras que el equipo de recubrimiento en polvo es más sencillo y los costes de material son más bajos. Para grandes volúmenes de producción, el recubrimiento en polvo suele ser una opción más rentable. Sin embargo, el coste adicional del anodizado puede merecer la pena en aplicaciones específicas, sobre todo cuando se requiere una gran durabilidad y una protección especial.

Reparación y mantenimiento. Una vez da?ado, el revestimiento anodizado es difícil de reparar. Dado que la película de óxido está estrechamente unida al sustrato, los ara?azos o da?os en la superficie no pueden repararse fácilmente y suelen requerir una sustitución o un nuevo tratamiento de la superficie. El revestimiento en polvo, por el contrario, tiene una gran capacidad de reparación, especialmente cuando el revestimiento está da?ado, puede restaurarse a su estado original volviendo a pulverizar.

?Cómo elegir?

A la hora de elegir entre anodizado o recubrimiento en polvo, hay que tener en cuenta varios factores críticos para elegir el método mejor y más rentable para su aplicación. He aquí algunos factores clave a tener en cuenta:

Coste

El recubrimiento en polvo suele ser menos costoso que el anodizado, sobre todo en grandes series. El coste total puede variar ligeramente en función de factores como el tama?o de la pieza y el tipo de polvo utilizado. El anodizado requiere equipos especializados y un mayor consumo de electricidad durante el proceso, por lo que es más caro. Sin embargo, el anodizado puede proporcionar una mayor durabilidad y resistencia a la corrosión para determinadas aplicaciones a pesar de su mayor coste.

Consejos: Evalúe sus necesidades y elija un proceso que le ofrezca el equilibrio adecuado entre coste y rendimiento para su aplicación.

Color

El recubrimiento en polvo no tiene limitaciones significativas a la hora de ofrecer variantes de color. Dado que los colores pueden a?adirse a los recubrimientos en polvo mezclándolos con una amplia gama de colorantes, pueden igualarse con gran precisión. El anodizado tiene opciones de color más limitadas. Los colorantes utilizados en el anodizado son absorbidos por la capa porosa de óxido, lo que da como resultado colores menos vibrantes y más apagados.

Consejos: Para aplicaciones que requieran colores específicos o vibrantes, el recubrimiento en polvo es la mejor opción. Si se acepta un color metálico, el anodizado puede ser suficiente.

Durabilidad y resistencia

El anodizado forma una capa de óxido que se adhiere al material base; por tanto, puede proporcionar desgaste y resistencia a condiciones duras. El recubrimiento en polvo aplica una capa protectora sobre el material base y también puede ofrecer cierta resistencia a la corrosión. Pero su adherencia es más débil y es más fácil que se raye y se descascare.

Consejos: Para aplicaciones que vayan a estar expuestas a fuertes desgarros y condiciones ambientales duras, el anodizado proporciona mucha mayor durabilidad y protección.

Preparación de la superficie

En el anodizado, se suele utilizar el chorro de arena para limpiar la superficie y eliminar impurezas, garantizando una buena adherencia. Del mismo modo, el anodizado requiere una limpieza a fondo antes del proceso para evitar imperfecciones. El recubrimiento en polvo tiene menos requisitos en cuanto a la calidad de la superficie de las materias primas. El recubrimiento en polvo puede cubrir las líneas de extrusión en la superficie del perfil, ocultar algunos defectos en la superficie del perfil de aluminio, y mejorar la calidad de la superficie del perfil de aluminio terminado.

Calidad de la superficie

El recubrimiento en polvo produce un acabado liso y brillante. Este acabado es visualmente muy uniforme y da un aspecto elegante. El anodizado proporciona un acabado mate o satinado, ya que el proceso implica la formación de una capa porosa de óxido, que no es tan lisa como el revestimiento. El acabado suele ser más rugoso.

Conclusión

Tanto el recubrimiento en polvo como el anodizado tienen sus ventajas específicas, y la elección depende de qué factores son los más importantes para su proyecto. El recubrimiento en polvo tiene amplias gamas cromáticas con colores intensos, pero una resistencia a la corrosión y una durabilidad más limitadas. El anodizado, en cambio, aporta dureza y resistencia, sobre todo cuando se trata de soportar un gran desgaste. Aunque el anodizado es más caro, tiene mayor resistencia a la corrosión y durabilidad. Es mejor tener en cuenta varios factores, como el precio, los requisitos de color y la durabilidad, antes de elegir uno.

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Finishing Showdown: Anodizing vs Powder Coating最先出現(xiàn)在SogaWorks。

El anodizado es un proceso en el que el aluminio se coloca en una solución electrolítica como ánodo y se forma una película de óxido de aluminio en su superficie por reacción electrolítica. El grosor de la película anodizada de aluminio puede alcanzar de decenas a cientos de micras. Tiene buenas propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión, al desgaste y a la intemperie.

Principio del anodizado

En el cátodo se produce una reacción química:

En el ánodo se produce una reacción química:

El ácido disuelve químicamente el aluminio y la película de óxido formada, y la reacción es la siguiente:

La formación y la disolución de la película de óxido se producen simultáneamente. Al principio, el crecimiento de la película es más rápido que su disolución, lo que hace que aumente su grosor. A medida que aumenta el grosor, aumenta su resistencia eléctrica, lo que a su vez ralentiza el ritmo de crecimiento de la película hasta que el ritmo de disolución iguala al de crecimiento, momento en el que el grosor de la película se estabiliza. El proceso también puede explicarse mediante la curva tensión-tiempo durante el anodizado.

La curva tensión-tiempo de anodizado puede dividirse en tres etapas:

Fase 1: Formación de la capa no porosa - En el segmento a partir del punto ab, la tensión aumenta bruscamente desde cero hasta el valor máximo en pocos segundos. Esta tensión se denomina tensión crítica, que indica la formación de una fina capa continua no porosa en la superficie anodizada. El espesor de esta capa no porosa es proporcional a la tensión de formación e inversamente proporcional a la velocidad de disolución de la película de óxido en el electrolito.

Etapa 2: Formación de la capa porosa - En el segmento a partir del punto bc, la tensión cae ligeramente 10%-15% después de alcanzar su valor máximo, lo que indica que la capa no porosa comienza a disolverse en el electrolito, formando una capa porosa.

Etapa 3: Engrosamiento de la capa porosa - En el segmento a partir del punto cd, tras unos 20 segundos de oxidación, la tensión aumenta de forma gradual y constante. Esto indica que a medida que la capa no porosa continúa disolviéndose para formar la capa porosa, también se está formando una nueva capa no porosa. Esto significa que la capa porosa sigue engrosándose, y que tanto la formación como la disolución de la película se producen en la base de cada célula de la película. Una vez que la velocidad de formación y disolución de la película alcanza el equilibrio dinámico, una mayor oxidación no aumentará el grosor de la película de óxido.

Qué es el anodizado de tipo II？

El anodizado de tipo II, también conocido como anodizado con ácido sulfúrico, es una clase específica de proceso de anodizado que crea una película de óxido con un espesor de 0,00010" y 0,0005" pulgadas en la superficie del aluminio. El proceso consiste en sumergir el aluminio en un electrolito de ácido sulfúrico. Cuando se aplica una corriente continua al electrolito, los átomos de oxígeno se combinan con los átomos de aluminio en la superficie de la pieza para formar una película de óxido.

Ventajas del anodizado de tipo II

El anodizado de tipo II ofrece muchas ventajas, como un mayor rendimiento, durabilidad y atractivo visual.

Mayor resistencia a la corrosión. El anodizado de tipo II proporciona una capa protectora de óxido en la superficie del aluminio, que puede protegerlo de entornos agresivos como la humedad, los productos químicos y el agua salada. Esta mayor resistencia a la corrosión hace del aluminio anodizado una opción ideal para componentes expuestos a condiciones ambientales suaves o difíciles.

Mayor durabilidad. Como la capa de óxido se genera por reacción química, a diferencia de la pintura y los revestimientos, se adhiere con precisión a la superficie de aluminio y no es fácil que se desprenda.

Atractivo estético. El anodizado de tipo II produce una capa de óxido porosa que permite absorber varios colores. La superficie de aluminio anodizado puede mantener su color con el paso del tiempo. Estos acabados estéticamente agradables ofrecen a los dise?adores una mayor flexibilidad estética.

Qué es el anodizado de tipo III？

El anodizado de tipo III, también conocido como anodizado de capa dura, es otra clase de proceso de anodizado similar al de tipo II, pero que forma una capa más gruesa de película de óxido. Se realiza a menor temperatura y mayor voltaje.

Ventajas del anodizado de tipo III

El anodizado de tipo III tiene sus ventajas para los componentes críticos que deben funcionar en determinadas condiciones.

Dureza excepcional. La capa de óxido formada durante el anodizado de Tipo III es mucho más dura que la de Tipo II. Puede alcanzar una dureza de hasta 300-500 HV, lo que la hace muy resistente al desgaste, la abrasión y el rayado.

Mayor resistencia al choque térmico. Las películas de óxido más gruesas pueden amortiguar eficazmente la dilatación y contracción térmicas causadas por los cambios de temperatura. Cambios y reduce el agrietamiento causado por el estrés térmico.

Buena resistencia eléctrica. El aluminio reacciona con el ácido del electrolito y produce óxido de aluminio (Al2O3) durante el proceso de anodizado. El óxido de aluminio es un material duro y resistente a la electricidad. Por otra parte, el óxido de aluminio producido por el Tipo III es mucho más grueso y denso que el Tipo II. Por lo tanto, las piezas de aluminio anodizado tienen mejor resistencia eléctrica.

Diferencia entre el anodizado de tipo II y el de tipo III

Existen varias distinciones entre el anodizado de Tipo II y el de Tipo III, algunas de las cuales son:

Parámetros del proceso. Ambos métodos de anodización consisten en sumergir aluminio como ánodo en una solución de ácido sulfúrico. La diferencia es que el Tipo II utiliza temperaturas más altas y voltajes más bajos, mientras que el Tipo III utiliza temperaturas más bajas y voltajes más altos y produce una capa de óxido más gruesa.

Espesor del óxido. El anodizado de tipo II forma una capa de óxido más fina que es resistente a la corrosión, mientras que el anodizado de tipo III produce una capa de óxido más gruesa y densa que mejora la dureza, la resistencia al desgaste y las propiedades de aislamiento eléctrico.

Resistencia a la corrosión. El anodizado Tipo III forma una capa de óxido mucho más gruesa y densa que el Tipo II, lo que proporciona una resistencia a la corrosión significativamente mejorada. El óxido más grueso es como una barrera contra los productos químicos agresivos, la humedad elevada y los elementos abrasivos, lo que significa que el aluminio anodizado de Tipo III tiene mayor resistencia a la corrosión.

Dureza. El anodizado de tipo III forma una capa mucho más dura, aumentando significativamente la dureza de la superficie de aluminio. Esta capa puede alcanzar niveles de dureza de 350-550 HV.

Dimensión y tolerancia. El anodizado de tipo II normalmente sólo a?ade un fino espesor de revestimiento que produce un cambio dimensional mínimo, mientras que el anodizado de tipo III a?ade un revestimiento más grueso con un mayor cambio dimensional que puede requerir ajustes en el dise?o y las tolerancias.

Precio. El anodizado de tipo III suele ser más caro que el de tipo II porque requiere temperaturas más bajas y tensiones más altas. Esto da lugar a la formación de una capa de óxido más gruesa y lleva más tiempo.

A continuación se muestra una tabla con las principales diferencias entre el anodizado de tipo II y el de tipo III.

Conclusión

Tanto el anodizado de Tipo II como el de Tipo III presentan claras ventajas. El anodizado de Tipo II resulta especialmente adecuado en aplicaciones que requieren una resistencia adecuada a la corrosión, generalmente en entornos menos severos. Por otro lado, el anodizado Tipo III es ideal para situaciones más exigentes, ya que ofrece una mayor resistencia a la corrosión y una mayor dureza. La diferencia entre estas dos clases de proceso de anodizado puede ser vital a la hora de elegir el tratamiento adecuado para que las piezas de aluminio mejoren su rendimiento y prolonguen su vida útil.

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Anodizing Class Comparison: Type II vs Type III最先出現(xiàn)在SogaWorks。