Eloksiranje

Eloksacija je metoda površinske obdelave kovin za zaščito pred oksidacijo in se običajno uporablja za površinsko obdelavo aluminija in aluminijevih zlitin, lahko pa tudi za površinsko obdelavo titana ali niobija.

Eloksacija je  elektrokemični proces.  Eloksaciji se običajno reče tudi "anodna oksidacija", to pa zato ker se na električnem polu "anoda" ustvarja umetni oksid. Tako, da eloksacija ni nič drugega kot pospešena oksidacija aluminija, saj se aluminij veže s kisikom. Ta postopek ustvari na kovinski površini kompaktno in izredno trdno plast, ki jo lahko primerjamo s trdoto keramike. S tem se izboljšajo kemijske in mehanske lastnosti anodiziranega materiala, saj postane veliko trši in bolj kemijsko odporen.

Postopek eloksiranja je na splošno sestavljen iz štirih korakov:

  • pred – obdelava,
  • eloksiranje,
  • umirjanje in
  • pečatenje.

Najbolj razširjen tip eloksiranja je naravno eloksiranje. Po mehanski ali kemični pred obdelavi (cca. 10 minutnem luženju) in temeljitemu čiščenju površine (s tekočo vodo)se začne elektrolitski proces. Prevleka je transparentna. Vizualni občutek eloksirane površine natur ali druge barve je odvisen od zornega kota. Na površini se lahko pojavijo razpoke pri temperaturi večji od 100°C.

Postopek :

  1. Predmet, ki ga želimo eloksirati je treba najprej temeljito razmasti. Za razmaščevanje se uporabljajo industrijski razmaščevalci in bencin.
  2. Ko je predmet popolnoma razmaščen in posušen se potopi v raztopino natrijevega hidroksida. Ta raztopina odstrani morebitne ostanke masti, obenem pa posvetli površino eloksiranega predmeta.
  3. Naslednji korak je deoksidicija. To se običajno opravi samo za predmete iz aluminijeve zlitine. Med tem procesom poteka odstranjevanje različnih oksidov ali bakra in silicija.
  4. Zdaj je čas za dejansko eloksacijo.  Material se priključi kot anodo v tokokrog. Elektrolit je običajno sestavljen iz razredčene (25%-35%) žveplene kisline pri sobni temperaturi.
  5. Med procesom anodične oksidacije atomi kisika preidejo na površino materiala. Kisik in aluminij se vežeta in nastane prevleka aluminijevega oksida Al2O3 z veliko porami.
  6. Proces se nadaljuje, dokler ni dosežena zaželena debelina oksidove prevleke. . V splošnem je debelina prevleke med 5microm in 25microm (pa tudi do 50microm).
  7. Rezultat je eloksirani predmet v srebrni barvi.
  8. Sledi pečatenje.  Nastala prevleka iz oksida, vsebuje veliko por, približno 1011/cm2. Da bi dosegli gladko površino moramo pore zapreti z voskanjem. To je obdelava v čisti vodi pri 95-98°C. Segrevanje spremeni aluminijev oksid v bohemid. Volumen naraste, pore se zaprejo. Oksidna prevleka, ki nastane je prozorne barve. Barvne odtenke lahko pridobimo z barvanjem z organskimi ali anorganskimi pigmenti.

Eloksiranje ima naslednje prednosti:

  • enakomeren izgled površine,
  • preventivna zaščita pred korozijo,
  • površina odbija umazanijo, bolj higiensko (površino čistimo z vodo in neutralnimi detergenti),
  • dekorativni videz površine,
  • gladka površina,
  • površina odporna na odrgnine z nizkim koeficientom trenja primerno za npr. strojne dele,
  • električno izolativna površina,
  • površina je primerna za adhezijo lepil in barve.

Priporočene debeline eloksiranega sloja so sledeče:

  • 25microm - vpliv korozije in razjedanja površine je je zelo velik,
  • 20microm - močan ali normalen vpliv na odprtem prostoru (npr. v transportni in gradbeni industriji), močan vpliv kemikalij v zaprtih prostorih (npr. v živilski industriji),
  • 15microm -  močno razjedanje površine v odprtih in zaprtih prostorih s suho in čisto atmosfero,
  • 5microm - brez vplivov v zaprtih prostorih,
  • 3-5microm - zaščitno eloksiranje pred obdelavo, kratkek čas razsola.

Zanimive informacije:

  • Topila ne vplivajo na eloksiran aluminij, močnih alkalnih raztopin pa se moramo izogibati.
  • Odpornost na korozijo, razbarvanje in abrazijo običajno naraste skladno z debelino prevleke.
  • Eloksirani ekstrudirani profili naj ne bi bili naknadno plastično preoblikovani lahko pa jih rezkamo in vrtamo, vendar dobimo neobdelan prerez obdelane površine.
  • Varjenje moramo izvesti pred eloksiranjem.
  • Če je površina v stiku s posebno alkalno raztopino jo ta lahko poškoduje.
  • Eloksiran aluminij moramo varovati pred apnom, cementom in gipsom.
  • Vidne površine morajo biti zaščitene z zaščitno folijo.

Trdota oksidne prevleke je odvisna od postopka eloksiranja. V glavnem je trša od stekla in približno enako trda kot korund.