TECNOLOGIE

ANODIZZAZIONE

Generalità

L’anodizzazione, o ossidazione anodica, è un processo elettrochimico volto alla produzione di strati stabili di ossido (sesquiossido di alluminio) sulla superficie di parti in alluminio e leghe.

L’ossido prodotto è costituito da uno strato barriera, compatto, a contatto col metallo, e da uno strato esterno poroso.

Lo strato anodico viene prodotto utilizzando corrente elettrica continua o raddrizzata ed un opportuno elettrolita.

Il tipo di elettrolita, oltre alla condotta del processo, determina le proprietà  salienti dello strato anodico, ed in particolare la sua porosità . Se necessario, la porosità può poi essere sigillata mediante opportuno post-trattamento.

Scopo

Gli strati anodici vengono realizzati per uno o più dei seguenti scopi:

  • Migliorare la resistenza a corrosione
  • Migliorare la resistenza ad usura ed abrasione
  • Agganciare efficacemente vernici o lubrificanti
  • Conferire un aspetto estetico particolare

In quest’ultimo caso diviene particolarmente importante la scelta opportuna della lega e del semilavorato, e la definizione delle prestazioni attese dal processo.

Tipi

In funzione del tipo di elettrolita utilizzato, dello spessore dello strato e delle modalità  di esecuzione del processo, si distinguono i seguenti principali tipi:

  • Processi che realizzano strati porosi allo scopo principale di garantire l’aggancio di adesivi: anodizzazione all’acido fosforico (BAC 5555), anodizzazione all’acido cromico (AMS-A-8625 tipo I)
  • Processi che realizzano strati porosi per scopi eminentemente anticorrosivi: anodizzazione all’acido cromico (AMS-A-8625 tipo I), anodizzazione all’acido solforico (AMS-A-8625 tipo II);
  • Processi che realizzano strati porosi per scopi sia anticorrosivi che di aspetto estetico: anodizzazione all’acido solforico (AMS-A-8625 tipo II);
  • Processi che realizzano strati antiusura di elevato spessore: anodizzazione dura all’acido solforico (AMS-A-8625 tipo III;
  • Processi che realizzano depositi a bassa porosità per applicazioni elettriche.

Gli strati porosi possono poi, se richiesto, essere sottoposti a procedimenti di colorazione.

L’Anodizzazione è un processo speciale

In quanto rientra nella definizione del para. 7.5.2 (Validation of Processes for Production and Service Provision) di ISO 9001: processi di produzione il cui risultato non può essere compiutamente verificato mediante misure ed esami sul prodotto, e che quindi sono passibili di produrre difetti occulti che si evidenzieranno poi in esercizio.
Per questi processi la Norma citata prevede che siano definiti ed attuati, per quanto applicabile, i seguenti aspetti:

  • Criteri di esame ed approvazione del processo, approvazione degli impianti e qualificazione del personale
  • Utilizzo di specifici metodi e procedure

La Norma AMS-A-8625 prevede che l’anodizzatore predisponga un documento di controllo del processo che copra almeno i seguenti punti:

  • Tutte le successive fasi del processo;
  • Tempi di immersione e temperature dei bagni per ogni fase del processo;
  • Costituenti e limiti di analisi chimica dei bagni;
  • Campi di temperatura, densità  di corrente e tempo di anodizzazione (oppure rampe di tensione e tempi di mantenimento) per ogni lega o gruppo di leghe.

E che vengano eseguite analisi periodiche della composizione chimica dei bagni.

GENERALITÀ

SCOPO

TIPI

PROCESSO SPECIALE

LEGHE DI ALLUMINIO ED ANODIZZAZIONE

ANODIZZAZIONE SOLFORICA

Leghe di alluminio ed anodizzazione

Le leghe di alluminio si prestano, in base alla loro composizione chimica, più o meno bene al processo di anodizzazione; ciò è particolarmente vero quando dal processo ci si attendono anche requisiti estetici particolari.
In generale risultano meno atte all’anodizzazione le leghe a più elevato contenuto di alliganti, e quindi in generale le leghe con elevate caratteristiche meccaniche.
Escludendo gli aspetti estetici, la AMS-A-8625 stabilisce un limite di:

  • 5% Cu; 7% Si; 7.5% alliganti totali per l’anodizzazione cromica;
  • 5% Cu; 8% Si per l’anodizzazione solforica dura.

La Aluminum Anodizers Council (AAC) stabilisce il concetto di Anodizing Quality  per leghe idonee all’anodizzazione per particolari architettonici e propone la seguente classificazione delle leghe riguardo l’attitudine all’anodizzazione, con particolare riguardo a quella solforica:

Anodizzazione solforica e dura

L’anodizzazione solforica dura è un processo tecnico finalizzato alla realizzazione di strati di ossido spessi (fino a 0.08 mm), duri, aderenti per migliorare la resistenza ad usura ed abrasione del metallo. Il processo privilegia le caratteristiche tecniche funzionali, anche a scapito delle caratteristiche estetiche.

L’anodizzazione solforica (cosiddetta anticorrosiva o decorativa) è il processo più diffuso nella meccanica generale: da esso ci si attende, oltre a caratteristiche tecnologiche quali la resistenza a corrosione, anche un aspetto uniforme.

Ciò implica una gestione del processo accurata e controllata. Esistono anche in Italia associazioni, quali ad esempio AITAL (Associazione Italiana Trattamenti superficiali Alluminio) che svolgono attività  di ricerca, divulgazione, consulenza e definizione tecnica dei processi, ed Enti, quali ad esempio QUALITAL (Istituto di Certificazione Industriale dell’Alluminio ed altri Materiali) che operano nell’ambito della certificazione di qualità , con particolare riferimento ai processi di trattamento superficiale e ai prodotti a base alluminio.

Onde aiutare l’utilizzatore a verificare la correttezza del processo attuato, nel seguito sono riportate alcune delle schede scaricabili dal sito AITAL.

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