Zabezpieczenie aluminium – procesy malowania i anodowania

2022-01-07

Na powierzchni czystego aluminium, w wyniku kontaktu metalu z tlenem atmosferycznym, powstaje warstwa tlenkowa Al2O3. Stanowi ona naturalną ochronę przed wnikaniem w głąb metalu większej ilości tlenu. Jednak z uwagi na niewielką grubość, często ok. 0,1 μm, jest stosunkowo słabym zabezpieczeniem przed korozją. Dlatego stosowane są techniki obróbki powierzchniowej aluminium, które zwiększają trwałość systemów – lakierowanie proszkowe lub anodowanie. Poddane tym procesom zabezpieczenia aluminium nie koroduje. Dodatkowo takie wykończenie powierzchni profili ma również walory estetyczne.

 

Proces anodowania

Anodowanie jest procesem elektrolitycznym przebiegającym w roztworze o odpowiednim składzie np. w kwasie siarkowym. W wyniku zachodzących reakcji chemicznych na aluminium dochodzi do powstania trwałej powłoki, która obejmuje pewną część jego struktury, a jednocześnie przyrasta na jego powierzchni. Dzięki takiemu zabezpieczeniu powierzchni osiąga się wysoki poziom ochrony w połączeniu z naturalnym wyglądem. Anodowanie pozwala na uzyskanie na profilach aluminiowych warstwy tlenku o założonych parametrach. W procesie jaki stosuje firma Aliplast, czyli w anodowaniu ochronno-dekoracyjnym w roztworze kwasu siarkowego możemy wykonać powłoki w następujących klasach grubości 5; 10; 15; 20 i 25, co odpowiada grubości powłoki wyrażonej w mikronach.

Wstępem do anodowania jest dokładna obróbka chemiczna albo mechaniczna aluminium. W obróbce chemicznej podstawową czynnością jest odtłuszczenie powierzchni przy wykorzystaniu środków chemicznych powierzchniowoczynnych. Kolejnym ważnym elementem tego procesu jest trawienie umożliwiające pozbycie się powstających samoistnie tlenków i nadanie powierzchni żądanego wyglądu. Konieczne jest także usunięcie uwolnionych w trakcie trawienia dodatków stopowych z powierzchni profili w ramach tzw. dekapowania. W przypadku obróbki mechanicznej stosowana jest obróbka stumieniowo-ścierna. Możliwe jest szczotkowanie aluminium, które oprócz ujednorodnienia powierzchni nadaje jej dekoracyjny wygląd. Dla nadania powierzchni aluminium jednorodnego aksamitnego wyglądu Aliplast posiada w swoim parku maszynowym w pełni zautomatyzowaną śrutownicę firmy OMSG.

W kolejnym etapie anodowania odtłuszczone i oczyszczone profile umieszczane są w kąpieli chemicznej, którą jest wodny roztwór kwasu siarkowego. W trakcie tego procesu, pomiędzy anodą a katodą uruchamiany jest przepływ prądu, który powoduje reakcję chemiczną uwalniającą tlen. Na powierzchni aluminium wytwarzają się jony Al3+, które łączą się z pochodzącym z elektrolitu tlenem i tworzą porowatą warstwę tlenku glinu. Jej grubość zależy od czasu trwania tej operacji. Następnie w zależności od zamówienia klienta profile mogą być barwione. Barwienie jest również procesem elektrochemicznym, który przebiega w kąpieli o odpowiednim składzie chemicznym. W technologii oferowanej przez Aliplast wykonujemy profile w odcieniach brązu od koloru C-31 do C-35 co oznacza kolory od „szampana” poprzez „oliwkę” i „brąz” do prawie „czarnego”. Końcowym etapem anodowania jest uszczelnianie, które polega na wytworzeniu lub dostarczeniu związków chemicznych, które znajdą się w porach. Przy gorącym uszczelnianiu w wodzie demineralizowanej jest to zwykle hydrat tlenku glinu osadzający się wewnątrz porów.

Proces anodowanie profili aluminiowych w firmie Aliplast odbywa się zgodnie z wytycznymi oraz wymaganiami technologicznymi Qualanod w celu gwarancji jakości produkowanych powłok anodowych. Certyfikat Qualanod nr 1808 potwierdza najwyższą jakość powłok anodowych na profilach aluminiowych tym samym spełnienie wymagań wytycznych znaku jakości Qualanod w zakresie anodowania aluminium (wygląd i kolor, grubość warstwy, szczelność, żywotność, odporność na promieniowanie UV, przebarwienia, odporność na ścieranie itp.). Oferta anodowania firmy Aliplast obejmuje również o usługę anodowania wnętrza profilu o przekroju okrągłym oraz kwadratowym. Profile anodowane wewnątrz znajdują swoje zastosowanie m.in. przy produkcji siłowników pneumatycznych.

 

Proces lakierowania proszkowego

Początkowym etapem lakierowania proszkowego w firmie Aliplast jest proces chemicznego przygotowania powierzchni w oparciu o technologię bezchromową na bazie cyrkonu i tytanu oraz Oxilan firmy Chemetall. Przed nałożeniem warstwy konwersyjnej powierzchnia detali jest odtłuszczana i wytrawiana w roztworach kwaśnych lub alkaliczno – kwaśnych. Celem nadrzędnym Aliplast jest uzyskanie możliwe najwyższej odporności korozyjnej, dlatego też wytrawianie jest zgodne z posiadanym certyfikatem Qualicoat Seaside i gwarantuje odporność wymaganą w warunkach nadmorskich o zwiększonej zawartości soli i wilgoci w środowisku.  Oprócz doskonałej odporności na rozwój korozji procesy te gwarantują znakomitą przyczepność powłoki proszkowej.

Dzięki technologii malowania proszkowego, Aliplast oferuje profile aluminiowe w szerokiej gamie kolorystycznej. Firma zapewnia możliwość lakierowania wszystkimi rodzajami lakierów proszkowych, w całym zakresie palety barw RAL, również możliwość lakierowania z efektami specjalnymi typu drobna i gruba struktura oraz efektem metalicznym. Cały proces lakierowania proszkowego w Aliplast wykonywany jest zgodnie ze ścisłymi wytycznymi światowych norm Qualicoat (numer licencji: 1518) i Qualideco (numer licencji PL-001), aby zagwarantować najwyższą możliwą jakość.

Według standardu jakości QUALICOAT odporność powłoki na warunki atmosferyczne jest podzielona na trzy klasy, mierzy się ją w latach, w teście Floryda (od 1 roku do 10 lat w czasie rzeczywistym). Uzyskana klasa odporności zależy od testowego czasu ekspozycji materiału na trudne warunki atmosferyczne jakie panują na Florydzie. Wysoka temperatura, równomierne nasłonecznienie i stałe, dobowe zmiany wilgotności względnej zapewniają tam niemal idealne warunki testowe.

  • klasa I – test roczny – pozostały połysk min. 50% połysku pierwotnego, max zmiana koloru ΔE zgodnie z odnośną tabelą (parametr ΔE określa zmianę koloru w stosunku do pierwotnego wzorca)
  • klasa II – test trzyletni – pozostały połysk min. 75% po roku, min. 65% po dwóch latach, min. 50% po trzech latach, max zmiana koloru ΔE zgodnie z odnośną tabelą (parametr ΔE określa zmianę koloru w stosunku do pierwotnego wzorca)
  • klasa III – test dziesięcioletni- zachowanie połysku powinno wynosić co najmniej 80% po 3 latach., min 55% po 7 latach: co najmniej 50% po 10 latach, max zmiana koloru ΔE zgodnie z odnośną tabelą (parametr ΔE określa zmianę koloru w stosunku do pierwotnego wzorca)

Rok ekspozycji na Florydzie, w warunkach, gdzie energia słoneczna jest bardzo wysoka, przekłada się na długoletnią eksploatację powłok w Europie. W naszej szerokości geograficznej szkodliwe działanie promieniowania ultrafioletowego jest wielokrotnie mniejsze, a często zachmurzone niebo stawia dodatkową zaporę promieniom słonecznym, dlatego budynki pokryte powłokami I klasy QUALICOAT mogą być eksploatowane w Polsce z powodzeniem, bez niebezpieczeństwa szybkiej utraty estetycznego wyglądu. Powłoki II i III klasy QUALICOAT mają zastosowanie raczej w sytuacjach, gdy zależy nam na szczególnie długiej niezmienności wyglądu fasady lub gdy elementy będą eksploatowane w agresywnych warunkach środowiska np. duże zasolenie/wilgotność obecność środków agresywnych w powietrzu jak np. chlor/baseny. Aliplast posiada odpowiednią technologię i stosuje produkty, dzięki którym może wykonywać powłoki zgodne z ww. klasami.

Różnica między lakierowaniem proszkowym, a anodowaniem opiera się głównie na charakterze powłoki. Powłoka lakierowana jest adhezyjna, a anodowana konwersyjna: dzięki lakierowaniu powierzchnia aluminiowa jest pokryta wierzchnią warstwą, a anodowanie zachowuje oryginalną strukturę aluminium i na trwale łączy się z materiałem bazowym. Jednakże niektóre agresywne środowiska charakteryzujące się trudnymi warunkami atmosferycznymi tj. obszary nadmorskie lub największe miasta, wymagają dodatkowego poziomu ochrony aluminiowych powierzchni. Dla takich trudnych warunków środowiskowych Aliplast zaleca ochronę profili aluminiowych przez proces tzw. preanody, czyli wstępne anodowanie profili przed malowaniem proszkowym. Obecnie Aliplast jest jedynym zakładem w Polsce, który pod jednym dachem skupił zarówno proces pre-anody i malowania proszkowego profili aluminiowych, który to jest certyfikowany znakiem jakości Qualicoat Seaside. Połączenie tych dwóch technik daje kompletną trwałą ochronę elementów budynku. Preanoda to sposób przygotowania powierzchni profili aluminiowych do lakierowania. Gwarantuje ona 100% odporność na korozję nitkową. W kontrolowanych warunkach jest wytworzona warstwa anodowa o grubości 5 do 10 mikron, która w końcowej fazie procesu jest poddana pasywacji i nie jest uszczelniana. Brak uszczelnienia powoduje lepszą przyczepność farby w procesie malowania. Ważną rzeczą dla tego sposobu przygotowania powierzchni jest limit czasowy pomiędzy procesami, który max. może wynosić 16 godzin.

Jest to najlepsze możliwe zabezpieczenie antykorozyjne aluminium dedykowane do zastosowań w środowisku o podwyższonych wymaganiach korozyjnych.  Firma Aliplast posiada certyfikowany proces przygotowania powierzchni w oparciu o preanodyzacje, mając na uwadze uzyskanie najwyższych możliwych wymagań antykorozyjnych na stopach aluminium do zastosowań architektonicznych (Qualicoat Seaside 1518).

 

Artykuł powstał we współpracy z firmą Aliplast

 

 

3
RDTECH
Aliplast
1
hydro
2
extral