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ANODIZAÇÃO DO ALUMÍNIO

APRESENTAÇÃO:

Alex NevesJoão CastroYuri Souza

ALUMÍNIO

• É um metal leve, macio e resistente.

• Apesar de ser bastante reativo aparenta ser inerte devido a uma fina camada

de óxido que se forma naturalmente em sua superfície.

• Apresenta alta maleabilidade, ductilidade, resistência a corrosão e

durabilidade.

• Amplamente utilizado em diversos setores.

ALUMÍNIO

• Em reações químicas com ácidos e bases, ocorre a formação de sal com

liberação de H2(g).

• O alumínio não se dissolve em solução de HNO3, pelo fato de que o HNO3

produz um filme (camada) de óxido protetor sobre a superfície do alumínio.

• É um metal anfótero, ou seja, possui a capacidade de produzir sais.

APLICAÇÕES DO ALUMÍNIO

• O alumínio é utilizado em quase todos os setores industriais.

• EXEMPLOS:

BENS DE USO: UTENSÍLIOS DE COZINHA, FERRAMENTAS, ETC.

CONSTRUÇÃO CIVIL: JANELAS, GRADES, ETC.

EMBALAGENS: LATAS, PAPEL-ALUMÍNIO, ETC.

ELEMENTROS ESTRUTURAIS: AUTOMOVEIS, AVIÕES, BARCOS, ETC.

ANODIZAÇÃO

• Processo que tem como objetivo produzir uma efetiva película decorativa e

protetiva nas ligas de alumínio. Ele conduz à formação do óxido de alumínio,

tornando a superfície do alumínio extremamente dura e com as seguintes

características: PROPRIEDADES

Resistência à corrosão;

Resistência à abrasão;

Dureza;

Resistência à água;

Resistência eléctrica;

ANODIZAÇÃO

• Possui um amplo espectro de aplicações, como por exemplo:

ANODIZAÇÃO TÉCNICA: PEÇAS SUJEITAS A ABRASÃO;

FUNCIONA COMO CAMADA PROTETORA PARA CAPACITORES ELETROLÍTICOS.

ANOZIDAÇÃO EM CORES: UTENSILIOS DOMÉTICOS.

VANTAGENS DA ANODIZAÇÃO

• DURABILIDADE: produtos anodizados apresentam maior tempo de vida;

• ESTABILIDADE DA COR: a camada formada é estável aos raios ultravioletas

sem descascar.

• SEGURANÇA: torna o produto estável do ponto de vista químico (não se

decompõe, não é tóxico, resistente a temperatura).

• ESTÉTICA: o processo oferece um largo leque de polimentos e colorações.

PROCESSO DE ANODIZAÇÃO

• É composto por uma sequencia de etapas básicas.

• Essas etapas são comuns a todos os todos os processos, possuindo

variações em suas etapas (características únicas) que determinam

qual será o tipo final de acabamento.

1ª ETAPA – MONTAGEM/ENGANCHAMENTO

• Consiste em fixar as peças que serão anodizadas em gancheiras, de forma

ocorra um bom contato elétrico.

Imagens de Gancheiras

GANCHEIRAS

• Gancheira é o dispositivo no qual são fixadas as peças a serem anodizadas.

• Normalmente são compostas de ligas de alumínio, o que permite que ela seja

anodizadas durante o processo.

• Após cada ciclo de anodização elas devem ser decapadas (processo que tem

como objetivo dissolver a camada de óxido) para garantir o contato elétrico

entre ela e a peça a ser anodizada.

GANCHEIRAS

• Essa decapação pode ser realizada por via química ou mecânica.

DECAPAÇÃO

QUÍMICA Imersão em solução ácida e lavagem em solução altamente alcalina

MECÂNICA Uso de lixadeiras que removem manualmente a camada de óxido.

2ª ETAPA – DESENGRAXE/LAVAGEM

• Tem como objetivo limpar o produto de alumínio, removendo gorduras,

óleos e outros resíduos.

• É realizada fazendo-se uso de soluções levemente ácidas ou alcalinas

(também permite a remoção de filmes de óxidos da superfície).

• Pode ser efetuado através de vários processos, entre eles:

DESENGRAXE COM SOLVENTES

DEXENGRAXE ALCALINO

DESENGRAXE ÁCIDO

2ª ETAPA – DESENGRAXE/LAVAGEM

• A lavagem é realizada em água e feita não apenas após o processo de

desengraxe mas também após cada fase subsequente do processo.

• Tem como finalidade garantir a ausência de resíduos na superfície das peças.

3ª ETAPA - FOSQUEAMENTO

• É um processo que pode ser considerado como limpeza da peça de alumínio.

• Limpeza essa que tem como finalidade fazer com que a peça tenha um

acabamento do tipo fosco, disfarçando imperfeições em sua superfície e

propiciando maior facilidade de limpeza.

• Utiliza solução alcalina, com teor de 5 a 10% de soda cáustica.


• O processo precisa ser realizado nas condições ideais para manter o aluminato de

sódio (NaAlO2) em solução, evitando assim a formação de precipitado de alumina

(Al2O3).

2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO➠ 2 + 3H2O

• Quando ocorre o desbalanceamento da equação, ocorre a formação de precipitado

de hidróxido de sódio.

2NaAlO2 + H2O Al(OH)➠ 3(s) + NaOH


• O precipitado de hidróxido de sódio torna-se duro devido a perca de agua e

transforma-se em alumina.

2Al(OH)3 Al➠ 2O3 + 3H2O

• Essa reação é irreversível e ocorre apenas em soluções velhas e/ou em

soluções que sofreram um resfriamento abaixo de 20ºC.

4ª ETAPA - NEUTRALIZAÇÃO

• Essa etapa consiste na remoção de quaisquer partículas ou hidróxidos

presentes na superfície do alumínio após a etapa de fosqueamento.

• Processo ocorre a temperatura ambiente, não necessitando de energia

adicional.

• Tem como finalidade neutralizar os efeitos dos resíduos alcalinos.

5ª ETAPA - ANODIZAÇÃO

• Processo eletrolítico que promove a formação de uma camada controlada e

uniforme de óxido na superfície do alumínio através de imersão em meio

eletrolítico.

• As anodizações sulfúricas (processo aluminite) com corrente contínua são as

mais vulgares na indústria e as mais econômicas.


• Eletrólito: Ácido Sulfúrico

• Reação catódica: 2H+ + 2e- H➠ 2(g)

• Reação anódica: Al(s) Al➠ 3+ + 3e-

Al(aq) + 3O2-(aq) Al➠ 2O3(s)


• No desenvolvimento da camada anódica ocorre dois processos: a formação

da camada e a dissolução da mesma.

• Enquanto a velocidade de formação da camada de alumina for superior à

velocidade de dissolução a camada cresce. Na indústria o tempo de

anodização de uma peça não excede as duas horas, a partir deste tempo não

compensa prolongar o processo.


• Durante o processo de anodização há uma grande libertação de hidrogénio

junto ao cátodo.

• O inconveniente da libertação de H2 junto dos elétrodos é que fragilizam os

eléctrodos por desgaste.

• Afim de minimizar esta liberação, junta-se um aditivo ao banho que faz com

que parte dos íons H+ sejam reduzidos no banho e não junto ao cátodo.


• ASPECTO DA CAMADA ANÓDICA:


• A formação dos poros deve-se à dissolução do óxido de alumínio devido a

ataques químicos por parte do eletrólito.

• A elevação da temperatura do banho favorece a formação dos poros porque

aumenta o poder dissolvente do eletrólito o que leva a um aumento da

porosidade da camada.

• Essa elevação pode ocorrer devido carácter exotérmico da reação química de

formação do Al2O3 ou devido a passagem de corrente.


• Ao oxidar uma peça de alumínio, a densidade da corrente diminui

rapidamente. Isto ocorre devido a formação da alumina, que apresenta

resistência elétrica.

• Essa camada formada é chamada de “Camada Barreira”.

FATORES QUE INFLUENCIAM NASPROPRIEDADES DA CAMADA

• Temperatura do eletrólito

• Voltagem

• Densidade da corrente

• Tempo

• Agitação do eletrólito

• Impurezas

TEMPERATURA

• Altas temperaturas tendem a formar uma camada externa mole,

pulverulenta, com melhor brilho e baixa resistência a intempéries e abrasão.

Processos com altas temperaturas exigem o uso de aditivos adequados para

reduzir o ataque químico do ácido sulfúrico e uma menor voltagem para se

conseguir a densidade de corrente desejada.

• Baixas temperaturas proporcionam maior dureza compactação das camadas.

Processos com baixas temperaturas requerem maiores voltagens.

VOLTAGEM

• A voltagem determina a porosidade inerente das camadas anódicas.

• Baixas voltagens propiciam grande número de poros de tamanhos muito

pequenos.

• Voltagens mais altas resultam em pequeno número de poros de tamanhos

maiores, auxiliando na formação de camadas mais compactas.

DENSIDADE DA CORRENTE

• Com densidade de corrente constante, a espessura da camada anódica é

diretamente proporcional ao tempo.

• Com voltagem constante, a densidade da corrente diminui progressivamente,

aumentando o tempo.

DENSIDADE DA CORRENTE

• Baixas densidades de corrente proporcionam melhor brilho, para uma

menor taxa de crescimento de anodização.

• Altas densidades de corrente proporcionam camadas com maiores taxas de

crescimento, porém irregulares e escuras.

TEMPO

• É fator determinante na espessura da camada.

• A espessura aumenta com o tempo, entretanto essa espessura tem tamanho

limitado, pois enquanto está sendo formada eletroliticamente, ocorre,

simultaneamente, uma dissolução química parcial da mesma.

AGITAÇÃO DO ELETRÓLITO

• Tem a finalidade de promover a homogeneização da temperatura.

• A formação da camada se processa com liberação de calor e este calor deve

ser disperso, evitando o aquecimento localizado que afeta o processo e

deteriora a camada.

IMPUREZAS

• As impurezas presentes no eletrólito causam efeitos indesejáveis à superfície

do alumínio.

• Alumínio Dissolvido: problemas na coloração.

• Ferro: perda de brilho, amolecimento do filme.

• Cobre/Níquel/Magnésio: reduzem a resistência à corrosão.

• Nitratos: diminuir o brilho.

REFERÊNCIAS

• ANODIZAÇÃO e coloração de peças de alumínio. Disponível em:

http://repositorio-aberto.up.pt/bitstream/10216/592/2/853.pdf

• Noções Básicas sobre Processo de Anodização do Alumínio e suas Ligas - Parte 1. Disponível em:

http://italtecno.com.br/artigos_tecnicos/Edi%C3%A7%C3%A3o_11.pdf

• Noções Básicas sobre Processo de Anodização do Alumínio e suas Ligas - Parte 2. Disponível em:










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