Alodine et anodisation

1.Voici un cas particulier du procédé de conduction de l'aluminium.

1) Prétraitement

Avant le traitement d'oxydation conductrice, les matériaux en aluminium doivent subir un prétraitement comprenant le nettoyage, le dégraissage et le déshuilage. Tout d'abord, les matériaux sont immergés dans une solution de nettoyage alcaline pour éliminer les traces d'huile en surface, puis placés dans une solution de nettoyage acide pour le décapage, et enfin trempés dans de l'eau déminéralisée afin de garantir une surface propre et exempte de saletés.

2) Traitement par oxydation

Les matériaux en aluminium préparés sont injectés dans une cellule électrolytique contenant de l'acide sulfurique, des oxydants et des additifs, par électrolyse. La réaction électrolytique permet la formation d'un film d'oxyde uniforme et dense, d'épaisseur moyenne, à la surface des matériaux en aluminium. Durant le processus d'oxydation, il est nécessaire de contrôler des paramètres tels que la température, la concentration, la densité de courant et la durée d'oxydation de la solution d'oxydation afin de garantir la qualité et l'épaisseur du film d'oxyde.

3) Traitement de scellement

Le film d'oxyde formé présente une structure non poreuse, ce qui le rend impropre au revêtement de surface et à son utilisation. Il est donc nécessaire de sceller partiellement sa surface afin d'éviter l'apparition de trous et la contamination. Généralement, on utilise de l'eau chaude ou de la vapeur pour ce traitement. Les matériaux en aluminium sont immergés dans un bain de vapeur pour le sceller.

4) Post-traitement

Après le traitement de scellement, les matériaux en aluminium doivent être rincés et inspectés. Si des défauts sont constatés dans la couche d'oxyde, un retraitement est nécessaire. Enfin, grâce à des opérations de post-traitement telles que le séchage et l'emballage, les matériaux en aluminium sont transformés en produits finis.

2.Le procédé de traitement de surface par anodisation :

Anodisation :

On utilise de l'aluminium ou des alliages d'aluminium comme anodes, plongés dans une solution électrolytique, pour former par électrolyse un film d'oxyde d'aluminium à leur surface. Lorsqu'un courant électrique traverse l'anode, de l'hydrogène est libéré à la cathode ; l'oxygène présent à l'anode comprend de l'oxygène moléculaire, atomique et ionique. On utilise généralement l'oxygène moléculaire pour modéliser la réaction. L'aluminium, servant d'anode, est oxydé par l'oxygène pour former un film d'oxyde d'aluminium anhydre. Le diamètre des pores de ce film est d'environ 0,01 à 0,03 µm. Une partie de l'oxygène produit ne réagit pas entièrement avec l'aluminium et est libérée sous forme gazeuse. Il existe principalement trois procédés d'anodisation : l'anodisation à l'acide sulfurique, l'anodisation dure et l'anodisation porcelaine. Le procédé d'anodisation à l'acide sulfurique est le plus couramment utilisé.

Teinture: 

Après anodisation, déposer la couche d'oxyde sur la surface de la pièce en aluminium dans une solution de teinture afin de permettre l'adsorption des molécules de couleur dans les pores de la couche anodisée. Le diamètre des pores de cette couche est d'environ 0,01 à 0,03 µm, tandis que les colorants se dissocient en molécules individuelles dans l'eau, d'un diamètre d'environ 0,0015 à 0,0030 µm. On distingue deux méthodes de teinture : la teinture à chaud et la teinture à froid.

Traitement de scellement :

Après traitement du film d'oxyde à l'eau chaude, à la vapeur à haute température ou aux sels de nickel pour l'étanchéité, sa résistance à la corrosion et à l'usure peut être encore améliorée.

3.Différences entre l'alodine et l'anodisation :

Besoins en électricité :

L'anodisation est réalisée sous haute tension. Il s'agit d'un procédé de réaction électrochimique. L'oxydation chimique (également appelée conversion chimique en phase vapeur) ne nécessite pas d'électricité. Elle consiste simplement en une immersion dans une solution chimique ; c'est alors une réaction purement chimique.

Consommation de temps :

L'anodisation prend beaucoup de temps, souvent plusieurs dizaines de minutes. L'oxydation chimique, quant à elle, ne prend que quelques dizaines de secondes.

Résistance à l'usure : 

Le film obtenu par anodisation a une épaisseur de quelques micromètres à plusieurs dizaines de micromètres et est dur et résistant à l'usure. Le film obtenu par oxydation chimique n'a qu'une épaisseur d'environ 0,01 à 0,15 micromètre. Sa résistance à l'usure est faible, mais il est conducteur d'électricité et résiste à la corrosion atmosphérique, ce qui constitue son principal avantage.

Conductivité électrique :

Les films d'oxyde sont généralement non conducteurs. Le film formé par anodisation possède de bonnes propriétés isolantes. Le film formé par oxydation chimique est extrêmement fin et peut donc conduire l'électricité. Après oxydation chimique conductrice, les pièces en aluminium présentent une certaine résistance à la corrosion et une conductivité électrique. Dans les équipements électroniques, les pièces en aluminium oxydées de manière conductrice permettent de prévenir les interférences électromagnétiques.

Champ d'application :

L'anodisation convient à l'aluminium coulé, mais donne de mauvais résultats sur les produits en aluminium de formes complexes. L'oxydation chimique conductrice est adaptée aux pièces électriques en aluminium déformées, ainsi qu'aux pièces ou assemblages de grande taille qui ne se prêtent pas à l'anodisation.

4.Résumé

Anodisation ordinaire (2,54-25,4 µm) : disponible en plusieurs couleurs. L’anodisation dure est généralement naturelle ou noire, avec une épaisseur de film de 25,4 µm ou plus. Du fait de cette épaisseur, les pores sont très denses, ce qui rend la coloration plus difficile.

Avantages de l'anodisation :

Résistance à la corrosion, résistance à l'usure, dureté, esthétique, isolation et facilité de nettoyage.

Alodine : Naturelle (non toxique) ou jaune (toxique).

Avantages:

1. Conductivité électrique

2. Un revêtement très fin assure un changement dimensionnel minimal (0,3-0,5 µm)

3. N'altère pas les propriétés mécaniques de la pièce

4. Efficacité du blindage, réduction des interférences électromagnétiques (bien que le jaune soit toxique, il offre une plus grande efficacité de blindage et réduit les interférences électromagnétiques).