Eloksiranje

Poznato je da aluminij ima solidnu otpornost na koroziju. Može ju zahvaliti prirodnim formiranjem tankog sloja oksida, u kontaktu s kisikom, koji sprečava daljnju koroziju. Eloksiranje ili anodizacija (anodizing) je elektrokemijski proces kojim se na površini aluminija formira isti zaštitni sloj, ali je on barem tisuću puta deblji.

Sloj oksida ima dvojaku zaštitnu funkciju – antikorozivnu i antiabrazivnu. Kvalitetnim eloksiranjem moguće je postići antikorozivnu zaštitu koja će trajati desetljećima, a površina je otpornija na abraziju od početnog aluminija.

Osim zaštitne, važno svojstvo eloksiranog sloja je i njegova poroznost, na kojoj se temelji bojenje eloksiranog aluminija. Sloj se može predočiti kao površina ispunjena šesterokutnim cjevčicama. Rastom sloja povećava se visina cjevćica. Unošenjem teških metala ili organskih kompleksa teških metala u unutrašnjost cjevčica moguće je postići različite nijanse. Nakon eloksiranja i opcionalnog bojenja porozni sloj se „silira“ – pora se zatvara ćime raste otpornost na koroziju i izbjeljivanje boje pod utjecajem UV zraka. Čestice pigmenta ostaju zarobljene ispod površine, što značajno povećava otpornost boje na grebanje i blijeđenje pod utjecajem atmosferilija.

Budući da formirani oksidni sloj po prirodi materijala više nije metal već praktički keramika, eloksirani predmeti ne vode struju. Ako je potrebno da neki dijelovi eloksirane pozicije zadrže sposobnost električne vodljivosti oni se prethodno maskiraju. Osim za očuvanje vodljivosti, maskiranje navoja i površina, primjenjuje se i kod očuvanja tolerancija. Ovo nije od presudne važnosti jer eloksirani sloj raste tako da jedna trećina izlazi izvan početnih gabarita dok ostatak ulazi u materijal i moguće je postići zadovoljavajuću zaštitu i prije probijanja najužih tolerancija- naravno ako prilikom izrade predmeta mjere nisu na granici.

Primjeri maskiranja aluminijskih pozicija za eloksiranje

Odabir legure

Poznato je da se u strojarstvu aluminij ne koristi u čistom obliku već se legira s drugim metalima, kako bi se modificirala fizikalna i kemijska svojstva. Legure se razvrstavaju po različitim standardima. Za eloksiranje je najpraktičniji standard razvrstavanja legura po serijama od 1000 do 8000. 1000 serija je nelegirani aluminij, 2000 serija Al-Cu legure- duraluminij, 3000 serija Al-Mn legure, 4000 serija Al-Si legure, 5000 serija Al-Mg legure, 6000 serija Al-Mg-Si legure, 7000 serija Al-Zn legure, 8000 serija- specijalne legure. Od navedenih, za eloksiranje su najpogodnije 6000 i 5000 serije. Imaju najveći zaštitni i dekorativni potencijal, te se boje bez ikakvih problema. 7000 serija ima tendenciju prelaska u žutu nijansu površine na većim debljinama sloja, pogotovo kod tvrdog eloksiranja, te zbog toga se drugačije ponaša u bojenju od gore navedenih. 2000 serija je kompatibilna s eloksiranjem do sadržaja bakra od oko 5%, ali dekorativno ne podnosi dekapiranje. 4000 legura je uvjerljivo najnepogodnija za eloksiranje zbog visokog sadržaja silicija. Sve preko 1% silicija utječe na prirodnu nijansu i bojenje ,a ove legure obično imaju 8%-12%. Moguće je postići kompaktni sloj sa zaštitnom funkcijom, međutim dekorativni element izostaje zbog slabe apsorpcije boje – osim crne koja više vuče na tamno sivu sve ostale boje izgledaju isprano i neugledno. Bez obzira na leguru uvijek vrijedi pravilo, što je veći udio legirajućih elemenata to je legura manje pogodna za bojenje i dekorativnu funkciju. Ako je dekorativni aspekt važan, od legirajućih elemenata najviše treba izbjegavati silicij koji stvara probleme već na 1% udjela. Važno je napomenuti da se za ujednačavanje boje treba koristiti ista legura po mogućnosti iz iste šarže.

Potencijalne greške prilikom eloksiranja

Zavar – vrijedi zlatno pravilo kao i kod eloksiranja, čim manje silicija u leguri - to bolje. Između dva najčešća materijala od kojih se rade elektrode 4043 i 5356 odaberite zadnju.

Razlika u odabiru elektroda, nakon eloksiranja

Uniformnost materijala – nakon eloksiranja na vidjelo dolaze različiti defekti koji na sirovim predmetu nisu bili vidljivi i u ovom slučaju nije greška operatera eloksiranja već proizvođača materijala. Na slikama ispod je klasični primjer nedovoljne homogenizacije materijala koji na svijetlo dana dolazi tek nakon eloksiranja zbog različitog udjela legirajućih elemenata unutar čvrste otopine.

Dva primjera defekata koji su rezultat loše homogeniziranog materijala

Ista pozicija izrađena od različitih legura

Pojedine legure eloksiranjem dobivaju određenu nijansu koja odstupa od standardne prirodne boje aluminija. Bojenjem u tamne nijanse ovaj problem se može prikriti, no kod natur eloksiranja ili pozicija s zahtjevnim vizualnim standardima potrebno je izbjegavati. Osim prirodne boje osjetljive su svijetle nijanse.

Primjeri eloksiranih pozicija izrađenih iz različitih legura aluminija

Gallery: