back

Anodiseren van aluminium

Anodiseren van aluminium is een elektrochemisch oppervlaktebehandeling waarbij het aluminiumoppervlak onder gecontroleerde omstandigheden bedekt wordt met een oxidehuid die het onderliggende metaal beschermt tegen mechanische slijtage, chemische aantasting en corrosie. Het proces wordt over het algemeen in een badenreeks uitgevoerd: eerst wordt het metaal ontvet en wordt de bestaande oxidelaag weggebeitst in een sterk alkalisch bad bij verhoogde temperatuur. Na afspoelen en witbeitsen in een verdunde salpeterzuuroplossing worden de stukken in een zwavelzuurbad elektrolytisch geoxideerd. Daarbij wordt een oxidelaag met open poriën en een welbepaalde laagdikte gevormd. Na spoelen worden de stukken in een bad kokend demi-water gedompeld (= sealen), waardoor de poriën sluiten. De oxidelaag wordt zeer hard (vergelijk met robijn = kristallijn aluminiumoxide). Door de stukken na de elektrolyse in een oplossing van tinzout te dompelen, kan men de geanodiseerde stukken kleuren, afhankelijk van de hoeveelheid tinzout die in de oxidelaag wordt ingebouwd, van lichtgeel, champagne, goudkleurig, bruin tot zwart. Eventueel kunnen ook organische kleurstoffen of pigmenten in de oxidelaag ingebouwd worden. Door lichtbreking in een oxidelaag van een gedefinieerde dikte, kan met het metaal kleuren zonder gebruik te maken van kleurstoffen (diffractie). Het proces is echter zeer gevoelig. Anodiseren wordt ook wel "eloxeren" genoemd. Bij de fabricage van aluminium drukplaten wordt het metaal eveneens geanodiseerd, maar de poriën worden niet gesloten. In plaats daarvan giet men een lichtgevoelige laag op het metaal. Het anodiseren van aluminium kost nogal wat elektrische energie door de warmte die vrijkomt in de hoge weerstand van de oxidelaag. Daarom probeert men een zo poreus mogelijke oxidelaag af te scheiden die later, tijdens het z.g. sealen rekristalliseert tot een meer compacte, kristallijne laag. Het meest efficiënt is een zwavelzuurconcentratie van ongeveer 15%. Bij een hogere concentratie komt er te veel aluminium in de elektroliet. Niet elke aluminiumlegering is geschikt om decoratief geanodiseerd te worden. Men moet kiezen voor een zo zuiver mogelijk metaal. Bijmengen van magnesium geeft weinig problemen. Maar zware metalen als koper kunnen het resultaat in ernstige mate verstoren. In principe kan men stellen dat technisch anodiseren in de meeste gevallen mogelijk is. Bij decoratief anodiseren moet men hogere percentages Cu, Pb en Si vermijden. Voor elektrotechnische doeleinden, bijvoorbeeld het maken van een elektrolytische condensator op basis van aluminium gaat men heel anders te werk. Dan wil men een zo compact mogelijke oxidelaag anodisch afscheiden. Dat kan door voor de elektroliet anionen te kiezen die geometrisch heel veel lijken op gehydrateerd aluminiumhydroxide. En een zuurgraad (pH) waarbij de afgescheiden laag het minste oplost. Dat wordt dan een elektroliet, bestaande uit borax en boorzuur en een pH van ongeveer 7,6. Dan ontstaat een oxidelaag met een hoge weerstand die langzaam gevormd moet worden om de joulewarmte in die laag tijdig te kunnen afvoeren. Door bijv. met glycol de wateractiviteit te verlagen kan men nog compactere lagen maken. Uiteindelijk kan men zo wel tot duizend volt anodisatiespanning komen. Tot slot, een anodiseerlaag is zeer goed elektrisch isolerend.

Bron: Aluminium Centrum Houten www.aluminiumcentrum.nl