Extrusões de alumínio anodizado: tipos, graus de espessura e opções de liga

Duas execuções de extrusão deixam a mesma matriz no mesmo turno. Volta-se da linha de anodização com tom champanhe uniforme; o outro volta leitoso em uma face e mais escuro ao longo da linha de solda. O anodizador geralmente assume a culpa, mas a causa é mais frequentemente a montante: química da liga, taxa de têmpera, condição da matriz ou a forma como os perfis assentam no rack.

A resposta curta primeiro: as extrusões de alumínio anodizado não são metal revestido. A anodização converte a camada externa de um perfil em uma camada de óxido de alumínio cultivada a partir do próprio alumínio, razão pela qual o acabamento resiste a lascas, mantém a cor ao ar livre e pode ser tingido, selado ou endurecido contra desgaste. Manter esse resultado estável entre lotes depende de decisões tomadas muito antes de as racks entrarem no tanque.

O que a anodização faz com um perfil extrudado

Dentro do tanque, a extrusão se torna o ânodo em um eletrólito ácido diluído. A corrente contínua conduz o oxigênio para a superfície, onde se liga ao alumínio para formar óxido de alumínio. A camada cresce no metal e também para fora da superfície original, de modo que um perfil acabado mede uma fração maior que a extrusão bruta em cada face da espessura do revestimento. Um revestimento de 20 mícrons pode adicionar cerca de 8 a 10 mícrons por lado, o suficiente para fazer diferença em um ajuste de pressão ou em uma junta deslizante.

Dois detalhes estruturais conduzem todo o resto. O óxido formado é poroso e esses poros microscópicos aceitam corante orgânico para produzir champanhe, bronze, preto ou uma cor personalizada. Os poros então devem ser fechados. A vedação em água deionizada quente, acetato de níquel ou um sistema frio de fluoreto de níquel retém o corante e restaura o desempenho contra corrosão. A má vedação aparece mais tarde: um perfil que passou por uma verificação de névoa salina no laboratório pode descolorir dentro de uma temporada ao ar livre.

Por que os perfis anodizados duram mais que os revestimentos aplicados

• Resistência à corrosão: uma camada de óxido devidamente selada é quimicamente estável, e os perfis anodizados 6063 e 6061 passam rotineiramente por várias centenas de horas de testes de névoa salina neutra.
• Impacto e abrasão: o óxido é mais duro que o alumínio abaixo dele e é parte integrante da superfície, por isso não pode descascar ou lascar em uma borda amassada como acontece com uma película de tinta.
• Estabilidade de cor: o acabamento é inorgânico e não forma giz sob exposição ultravioleta como acontece com muitos revestimentos orgânicos.
• Superfície dielétrica: a camada anódica não conduz eletricidade, o que se adapta a caixas de tomadas e outros perfis elétricos onde a superfície deve ser isolada.
• Manutenção: sabão neutro, água morna e pano macio restauram a superfície. Sem depilação e sem retoques.

Duas compensações pertencem ao desenho. O óxido anódico é uma barreira térmica, portanto um dissipador de calor deve conter apenas uma fina camada Tipo II, normalmente de 5 a 10 mícrons, a menos que a superfície realmente precise de resistência ao desgaste. A anodização dura de 40 a 50 mícrons sobrevive muito melhor à abrasão, mas adiciona resistência térmica mensurável e reduz a resistência à fadiga em cantos afiados. A segunda desvantagem é dimensional: como a camada se acumula em todas as superfícies, as peças anodizadas duras precisam de tolerâncias generosas e geralmente de mascaramento em roscas e furos.

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Tipo I, Tipo II e Tipo III: Designação correspondente ao dever

A maioria das especificações faz referência a MIL-A-8625 ou um padrão equivalente, e o número do tipo informa ao finalizador com qual faixa de eletrólito e espessura trabalhar.

Classe acrescenta uma segunda dimensão: Classe I significa não tingido, Classe II significa tingido. Os projetos arquitetônicos muitas vezes vão além e inscrevem uma designação AA, como AA-M12C22A41, no pedido de compra, que define a espessura do revestimento junto com a cor e o brilho, em vez de deixar a aparência ao critério do finalizador.

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A escolha da liga define a cor antes da tintura

A anodização amplifica tudo o que está na liga. Cobre, ferro, silício e manganês influenciam o tom do óxido, portanto, dois perfis que parecem idênticos na prensa podem ter acabamento com dois tons de diferença.

• 6063 é a liga de extrusão robusta e possui anodização sulfúrica transparente ou tingida de forma limpa.
• 6463 mantém o ferro e o silício baixos, de modo que anodiza com brilho em vez de cinza, e é por isso que serve para acabamentos decorativos e contas de eletrodomésticos.
• O 6061 é mais forte e trabalha bem, mas seus elementos de liga empurram o revestimento para um cinza mais quente que limita a combinação de cores.
• As ligas 7xxx anodizam, mas geralmente têm acabamento escuro, e as ligas 2xxx com alto teor de cobre são péssimas candidatas para trabalhos decorativos.

O histórico do processo também aparece no tanque. A têmpera irregular, uma matriz fria ou uma temperatura de saída baixa podem deixar listras e linhas de fluxo que permanecem invisíveis após a extrusão e tornam-se óbvias após a anodização. É por isso que processo de extrusão e guia de seleção de liga vale a pena ler antes de um novo perfil ser cotado, e não depois de um lote ter sido rejeitado na linha de anodização.

Mantendo a cor e a espessura estáveis em todos os lotes

Consistência é disciplina de processo e não uma promessa. Três controles fazem a maior parte do trabalho.

1. Uma amostra mestre física, armazenada longe da luz solar e do manuseio, usada para avaliar cada execução sob a mesma luz. Um estande de visualização D65 e uma vitrine vão discordar, e o estande é o que conta.
2. Uma tolerância numérica de cores, geralmente escrita como um limite Delta E acordado por escrito antes do envio do primeiro lote.
3. Controle do lote de corante, com química do banho, concentração de corante, temperatura e tempo de imersão registrados para cada carga, para que um desvio possa ser rastreado em vez de adivinhado.

As marcas de rack também merecem uma decisão antecipada. Cada ponto de contato deixa o alumínio descoberto, porque nenhuma corrente flui onde o rack toca o perfil. Em painéis de cabine de elevador ou perfis de box de chuveiro, essas marcas devem ser planejadas em faces ocultas, retornos internos ou extremidades cortadas. Encontrar uma marca de rack em uma face visível após a selagem custará todo o lote.

Onde as extrusões anodizadas funcionam de verdade

Os perfis anodizados ganham o seu lugar onde quer que a aparência e a durabilidade sejam avaliadas em conjunto.

• Perfis de cabine e poço de elevador: cabines de tráfego intenso precisam de superfícies que resistam a produtos químicos de limpeza e ao contato constante com as mãos, sem arranhões.
• Dissipadores de calor: As caixas de LED e de eletrônicos de potência usam perfis de dissipadores de calor anodizados para proteção contra corrosão com penalidade térmica controlada.
• Aquecedores e tubos de vácuo: temperaturas de serviço elevadas favorecem uma camada de óxido estável sobre um revestimento de polímero.
• Utensílios de cozinha: os perfis anodizados foscos resistem a arranhões e toleram temperaturas mais altas do que as alternativas pintadas.
• Cabines de chuveiro, toalheiros e tomadas: a anodização colorida cobre os acessórios do banheiro, enquanto a extrusão de precisão mantém os perfis das tomadas dimensionalmente firmes.

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Uma lista de verificação de aquisição antes da liberação do pedido

1. Nomeie a liga e a têmpera, não apenas “alumínio”. 6063-T5 e 6061-T6 anodizam em cores diferentes e usinam de maneira diferente.
2. Indique o tipo de anodização, classe e faixa de espessura por padrão, por exemplo Tipo II, Classe II, 0,0004 a 0,0007 pol.
3. Anexe um mestre de cores físico e um limite Delta E em vez de uma fotografia ou uma descrição escrita.
4. Decida a sequência de usinagem. Cortar ou bater após a anodização expõe o metal descoberto; mascarar antes da anodização aumenta o custo, mas mantém uma aparência limpa.
5. Defina o método e o horário do teste de corrosão, normalmente névoa salina neutra de acordo com ASTM B117.
6. Marque os locais das estantes e a marca de contato máxima aceitável nas faces estéticas e permita o crescimento dimensional em cada superfície correspondente.

Uma especificação que cubra esses seis pontos é válida numa disputa, porque cada um deles pode ser medido em vez de discutido.

Limpar superfícies anodizadas sem danificá-las

Sabão neutro, água morna e um pano macio resolvem quase todas as situações. Evite produtos de limpeza alcalinos, sprays de vidro à base de amônia, alvejantes e esponjas abrasivas, porque os álcalis fortes atacam o óxido selado e embotam o acabamento permanentemente. Ao ar livre, enxágue o sal e a poeira da construção em vez de esfregá-los na superfície. Perfis anodizados nunca precisam de cera e a repintura não faz parte de sua rotina de manutenção.

As extrusões de alumínio anodizado funcionam melhor quando o acabamento é especificado como um requisito de engenharia, em vez de uma amostra de cor. Liga, tipo, espessura, vedação e estantes deixam impressões digitais na peça final, e cada um deles pode ser escrito no desenho antes do início da produção.

A Yindu Aluminium extrudou e finalizou perfis de alumínio em Nanxun, Zhejiang desde 1985, executando anodização, anodização dura, revestimento em pó, revestimento PVDF e usinagem CNC sob o mesmo teto, com capacidade de cerca de 10.000 toneladas de perfis por ano. Caso um desenho já exija uma classe específica de liga e anodização, o próximo passo é confirmar a rota de extrusão e acabamento, e nossa linha de perfis de alumínio lista os formatos padrão que produzimos internamente para elevadores, aquecedores, utensílios de cozinha e acessórios de banheiro.