Anodowanie aluminium: Zrozumienie procesów korozji

Anodowanie jest procesem, który nadaje powierzchni aluminium i jego stopów trwały wygląd i ochronę przed korozją. Korozja to proces, w którym metal ulega powolnemu niszczeniu pod wpływem środowiska. W przypadku aluminium, proces anodowania tworzy na powierzchni metalu ochronną warstwę tlenku glinu, która chroni go przed dalszym niszczeniem.

Różne formy korozji

Korozja może występować w różnych formach i może być spowodowana przez różne czynniki. Wyróżnia się dwa główne typy korozji: korozję chemiczną i elektrochemiczną. Korozja chemiczna zachodzi bez przepływu prądu, często pod wpływem suchych gazów lub pyłów. 

Natomiast korozja elektrochemiczna aluminium i jego stopów jest procesem, w którym metal ulega niszczeniu pod wpływem elektrochemicznych reakcji zachodzących w obecności elektrolitu. Na powierzchni metalu zanurzonego w elektrolicie powstają miejsca, które zachowują się jak anody i katody. W stopach aluminium katodami są domieszki metali występujące w postaci odrębnych faz, takich jak magnez, tytan, żelazo, miedź czy mangan.

Proces korozji elektrochemicznej może być wynikiem działania mikroogniw, ale istnieją też przypadki, gdy ogniwo ma znaczne, widzialne rozmiary. Na przykład, w aluminiowym zbiorniku z nitami miedzianymi, nity mogą stać się katodami, a blacha aluminiowa anodą.

Produkty korozji mogą zachowywać się na kilka sposobów. Czasami tworzą one cienką, szczelną warstwę na powierzchni metalu, która uniemożliwia dalsze niszczenie – proces ten nazywamy pasywacją. Innym razem, warstwa ta nie jest równo rozłożona, co prowadzi do nierównomiernej lub lokalnej korozji.

Istnieje wiele rodzajów korozji, które różnią się zasięgiem i głębokością ataku korozyjnego. W zależności od sposobu ataku na powierzchni aluminium można zaobserwować dwa rodzaje korozji: korozję równomierną i korozję lokalną. Korozja równomierna jest rozproszona równomiernie na całej powierzchni i powoduje stopniowe niszczenie metalu od zewnątrz do wewnątrz. Natomiast korozja lokalna występuje w różnych formach, takich jak korozja w postaci plam, wżerów, kropek, podpowierzchniowa, międzykrystaliczna lub warstwowa.

Korozja lokalna w postaci plam charakteryzuje się niszczeniem metalu w niektórych miejscach na powierzchni, co powoduje występowanie nieregularnie rozmieszczonych plam. Korozja w postaci wżerów powstaje, gdy oddziaływanie korozyjne jest lokalne i powoduje głębokie niszczenie w pewnych obszarach powierzchni. Korozja lokalna w postaci kropek ma wygląd niewielkich plamek otoczonych współcentrycznymi kołami. Korozja podpowierzchniowa występuje, gdy miejsca skorodowane znajdują się pod powierzchnią metalu i są połączone z nią wąskim kanalikiem.

Korozja międzykrystaliczna jest szczególnie niebezpieczna, ponieważ często nie widać zniszczeń na powierzchni, a jednak materiał jest osłabiony wewnątrz i może pęknąć przy niewielkich obciążeniach. Przyczyną korozji międzykrystalicznej są nieprawidłowości w strukturze lub składzie stopu, często wywoływane przez wadliwą obróbkę cieplną, koncentrację wydzieleń, gruboziarnistą strukturę lub różnicę potencjałów elektrodowych składników strukturalnych.

Inne rodzaje korozji, które mogą występować, to korozja cierna, która powstaje na styku dwóch metali w wyniku ruchu lub wibracji; korozja selektywna, gdzie ulega korozji jeden lub więcej składników stopu; korozja naprężeniowa, która zachodzi w obecności naprężeń wewnętrznych lub zewnętrznych; oraz korozja nitkowa, która występuje w wyrobach aluminiowych zabezpieczonych powłokami malarskimi i ma kształt cienkich włókien.

Zrozumienie różnych rodzajów korozji i ich mechanizmów jest kluczowe dla zapobiegania niszczeniu aluminium i jego stopów. Dlatego stosuje się różne metody ochrony, takie jak anodowanie, powłoki malarskie, lubryfikacja czy też dobór odpowiednich stopów i kontrola procesów produkcyjnych.

Jak anodowanie chroni metal przed korozją?

Anodowanie aluminium tworzy na powierzchni metalu ochronną warstwę, która składa się z dwóch warstw: wewnętrznej, dielektrycznej warstwy tlenku glinu, która powstaje w bezpośredniej reakcji tlenu z metalem, i zewnętrznej warstwy, która powstaje w wyniku reakcji warstwy wewnętrznej z otaczającym ośrodkiem, głównie z wodą. Warstwa zewnętrzna jest porowata i przepuszczalna, a jej grubość rośnie kosztem warstwy wewnętrznej i metalu podłoża.

W celu zapewnienia maksymalnej ochrony, należy przestrzegać odpowiednich procedur ochronnych i bacznie monitorować warunki, w których aluminium jest używane. Regularne inspekcje i konserwacja mogą znacznie przedłużyć żywotność aluminium i jego stopów, zapobiegając kosztownym uszkodzeniom spowodowanym korozją.

Z punktu widzenia ekonomicznego, zapobieganie korozji jest bardzo ważne, ponieważ uszkodzenia spowodowane korozją mogą prowadzić do awarii urządzeń, co z kolei może spowodować kosztowne przerwy w produkcji, a nawet zagrożenie dla bezpieczeństwa. Dlatego inwestycje w ochronę przed korozją są długoterminowo opłacalne, gdyż pozwalają na zachowanie sprawności i wydajności urządzeń oraz konstrukcji.

Współczesne badania koncentrują się na rozwijaniu nowych technologii i materiałów, które mogą zapewnić jeszcze lepszą ochronę przed korozją. Rozwój nanotechnologii i nowych powłok ochronnych może w przyszłości doprowadzić do znacznego postępu w tym obszarze.

Skontaktuj się z nami

W zakresie ochrony przed korozją i związanych z nią usług, firma Chemly oferuje szeroki wachlarz rozwiązań. Dzięki ponad 30-letniemu doświadczeniu w procesach korozji i mechanizmów anodowania, możemy dostarczyć profesjonalne usługi, które pomagają w przedłużeniu żywotności aluminium, a nasze usługi laboratoryjne pomogą w badaniach jakości powłok według standardów Qualicoat oraz norm międzynarodowych. Pomagamy klientom w wyborze odpowiednich metod ochrony, zapewniając wysoką jakość usług i produktów, które przyniosą korzyści zarówno z punktu widzenia ekonomicznego, jak i estetycznego. Zapraszamy do kontaktu.