Guide en aluminium anodisé

L'aluminium possède une couche d'oxyde protectrice d'Al₂O₃ qui le préserve de la corrosion. Tirant parti de cette propriété, l'aluminium est anodisé : une couche d'oxyde est ainsi formée artificiellement à sa surface par une réaction électrolytique. Cette couche est résistante à la corrosion, durable et esthétique. Un bon état de surface permet d'allonger la durée de vie du matériau en améliorant sa résistance à la fatigue et à l'usure.

L'anodisation permet d'obtenir différentes couleurs. On peut également y parvenir en utilisant des pigments et des colorants que l'on fixe à la couche d'oxygène poreuse après anodisation. Cet article vous expliquera le principe de l'anodisation et comment appliquer différentes couleurs sur des substrats en aluminium.

Comment fonctionne l'anodisation ?

L'anodisation est un procédé qui consiste à déposer une couche d'oxyde à la surface d'un métal. Elle augmente l'épaisseur du métal et lui confère une meilleure résistance à la corrosion et à l'usure, prolongeant ainsi sa durée de vie. Elle est parfois également utilisée à des fins esthétiques.

Le procédé débute par l'immersion du substrat métallique dans une solution électrolytique. Ce substrat, faisant office d'anode, est relié à la borne positive de la batterie. La borne négative est quant à elle reliée à un bain métallique contenant la solution électrolytique. Des électrolytes tels que l'acide sulfurique et le phosphate de sodium sont utilisés à cet effet. Lorsque le courant traverse les électrodes, le substrat métallique, agissant comme une anode, attire les ions oxygène de la solution, tandis que le bain métallique fait office de cathode. La réaction électrolytique qui s'ensuit forme une couche d'oxyde à la surface du métal.

L'anodisation est un procédé courant pour les alliages d'aluminium, et il est parfois également utilisé pour le titane et le magnésium.

Principes de base du procédé d'anodisation de l'aluminium

L'anodisation de l'aluminium est un procédé permettant d'améliorer la surface de l'aluminium en créant une couche d'oxyde durable par réaction électrochimique. Cette couche, également appelée film anodique, améliore la résistance à la corrosion et à l'usure tout en offrant des possibilités de décoration et de coloration.

L'anodisation de l'aluminium se déroule en plusieurs étapes :

Nettoyage

Ce procédé permet d'éliminer les graisses et huiles du substrat susceptibles de perturber l'anodisation. Il consiste à immerger le substrat dans un nettoyant acide ou alcalin.

Gravure

Avant l'anodisation, un décapage alcalin ou acide est effectué pour éliminer les défauts mineurs présents à la surface de l'aluminium. Cette étape consiste à retirer une fine couche d'aluminium afin de créer une surface vierge pour le processus d'anodisation.

Couleurs d'anodisation de l'aluminium

Après élimination du réactif de gravure, l'aluminium est anodisé par immersion dans un bain d'acide sulfurique. Le passage d'un courant électrique à la cathode provoque la formation d'une couche d'oxyde poreuse à sa surface.

Coloration

Des sels métalliques ou des colorants organiques peuvent être introduits dans la couche d'oxyde poreuse si une coloration est nécessaire.

Scellage

Dans la dernière étape, la surface poreuse est scellée par immersion du substrat dans une solution d'acétate de nickel, ce qui crée une surface très résistante.

 

 

L'anodisation de l'aluminium se divise en plusieurs types, tels que l'anodisation à l'acide chromique, l'anodisation à l'acide sulfurique et l'anodisation dure, chaque type étant adapté à une application spécifique. L'anodisation de l'aluminium est largement utilisée dans des secteurs comme l'automobile, l'aérospatiale, l'électronique et la construction.

Colorants d'anodisation de l'aluminium

Les colorants d'anodisation sont appliqués après le processus d'anodisation, lorsqu'une couche d'oxyde s'est formée en surface. Pour ce faire, le substrat en aluminium est immergé dans un bain de colorant. Le colorant est ensuite absorbé par la couche d'oxyde poreuse sous température et pression contrôlées. Ces colorants permettent d'obtenir une anodisation de couleur personnalisée.

Différents types de colorants sont utilisés dans l'industrie :

Colorants acides :

Ils contiennent des composés organiques utilisés pour teindre l'aluminium en milieu acide. On peut citer comme exemples le rouge acide 88, le bleu acide 90, le noir acide 1, etc.

colorants complexes métalliques

Des exemples courants de ces colorants sont les colorants au sulfate de nickel, les colorants au sulfate de cobalt, les colorants au sulfate de cuivre, etc.

pigments organiques

Les pigments organiques offrent également une vaste gamme de couleurs et sont stables. Par exemple : le vert phtalocyanine, le rouge quinacridone, le violet de pérylène, etc.

Correspondance des couleurs (Différentes couleurs pour l'aluminium)

L'harmonisation des couleurs se fait à l'aide de teintures spécifiques de la teinte souhaitée. L'aluminium est généralement disponible en gris, une couleur neutre et moderne. La coloration de l'aluminium dépend également de la méthode choisie. Il existe différentes techniques de coloration.

Coloration électrolytique

Ce procédé consiste à immerger le substrat en aluminium dans un bain de sels métalliques, puis à y appliquer un courant électrique. Les couleurs couramment utilisées sont le bronze et le noir. Les surfaces colorées ainsi obtenues résistent aux UV.

teinture par immersion

Dans ce procédé, l'aluminium anodisé est immergé dans un bain de teinture. Une fois les pores complètement imprégnés de teinture, la surface du substrat est bouillie dans un bain d'eau iodée. Ce procédé est disponible dans une variété de couleurs, mais contrairement au revêtement électrolytique, il n'est pas résistant aux UV. La coloration intégrale et la coloration par interférence sont également utilisées dans l'industrie.

La coloration de l'aluminium anodisé est un procédé soustractif, contrairement à la peinture qui utilise un procédé additif. Habituellement, la couleur est celle réfléchie par la surface du matériau. Le film anodisé agit comme un filtre : la lumière traverse la couche poreuse et est réfléchie par la surface d'aluminium sous-jacente. Ceci complexifie le processus.

Nuancier d'aluminium anodisé

Le nuancier d'aluminium anodisé compare le procédé d'anodisation et la gamme de couleurs qu'il permet d'obtenir. Ces nuances varient également selon la qualité de l'aluminium utilisé et son état de surface. Voici un nuancier standard d'aluminium anodisé pour une meilleure compréhension.

La question est de savoir quelle couleur peut obtenir l'anodisation de l'aluminium. L'aluminium peut être ionisé en une variété de couleurs ; voici quelques exemples :

Aluminium anodisé violet : La couleur violette est obtenue en mélangeant des colorants d’anodisation rouges et bleus.

Aluminium anodisé orange : L'aluminium anodisé orange est fabriqué à partir d'un colorant appelé Orange acide 7.

Aluminium anodisé gris : le gris est obtenu en utilisant un colorant appelé Acid Black 1.

Anodisation rouge : La couleur rouge est obtenue grâce au colorant Acid Red 88.

Aluminium anodisé coloré

L'aluminium anodisé coloré est obtenu grâce à trois types de procédés d'anodisation. Le procédé de type I consiste à plonger le substrat dans une solution électrolytique colorée, créant ainsi une pellicule d'oxyde poreuse. Cette méthode est généralement employée avant la mise en peinture du substrat. Ce procédé permet également d'obtenir de l'aluminium anodisé bronze. Le procédé de type II utilise un électrolyte d'acide sulfurique. Il est généralement utilisé avant la teinture. Lorsque le substrat est immergé, sa structure poreuse absorbe le colorant. Le procédé de type III contient un mélange d'acide sulfurique et de particules d'aluminium dissoutes. Il augmente la dureté superficielle du matériau.

Aluminium anodisé couleur : le procédé

L'anodisation de l'aluminium se fait d'abord par électrolyse. Le matériau est ensuite immergé dans un bain contenant des colorants ou des pigments organiques. La coloration peut également être réalisée par un procédé électrolytique simple, selon la composition de l'électrolyte utilisé.

Aluminium anodisé multicolore

L'anodisation multicolore est réalisée par application d'un masque sur le substrat. Après application du masque sur les zones sélectionnées, le substrat est soigneusement nettoyé. Il est ensuite immergé dans la solution électrolytique, ce qui provoque la formation d'une couche anodisée sur les zones exposées. Une fois l'épaisseur souhaitée atteinte, le masque est retiré, révélant un substrat aux couleurs variées. Ce type d'anodisation multicolore est requis uniquement pour les applications exigeant des performances esthétiques ou un codage couleur.

Couleurs d'aluminium anodisé dur

L'anodisation dure, également appelée anodisation de type III, permet d'obtenir des pièces de différentes couleurs. Ces couleurs dépendent de la qualité de l'aluminium et de l'épaisseur de la couche d'oxyde. L'aluminium anodisé clair, avant coloration, présente une couleur gris foncé ou gris bronze. Après coloration, il peut devenir entièrement noir. C'est pourquoi il est souvent nécessaire de le traiter. Les échantillons de classe I non colorés ont une couleur gris foncé, noir ou gris bronze. Cette classe n'est généralement pas utilisée à des fins décoratives. Dans le cas de l'anodisation dure de classe II, le noir est le plus souvent privilégié. La figure ci-dessous illustre la couleur de l'aluminium anodisé dur naturel.

Procédé d'anodisation dure

Le procédé d'anodisation dure diffère légèrement du procédé d'anodisation conventionnel. Tout d'abord, le substrat est placé dans un bain d'électrolyte d'acide sulfurique contenant 180 grammes d'acide par litre. Ensuite, des bulles sont éliminées de la solution. Une circulation d'air continue permet de maintenir la température de l'acide sulfurique proche de son point de congélation. L'oxygène contenu dans l'électrolyte forme alors une couche d'oxygène à la surface du substrat. Un courant électrique est appliqué en continu jusqu'à l'obtention de l'épaisseur souhaitée.

 

 

L'épaisseur des revêtements durs anodisés varie de 13 à 150 microns. Cette plage d'épaisseur est bien supérieure à celle des anodisations de type I et de type II.

 

Est-il possible de changer la couleur de l'aluminium anodisé ?

Oui, l'aluminium anodisé peut être personnalisé à n'importe quelle couleur. Cela peut se faire à l'aide de colorants ou de procédés tels que la coloration électrolytique.

teintures

Après anodisation de l'aluminium, le procédé de teinture est très simple : il suffit d'immerger l'échantillon dans un bain contenant des colorants organiques ou inorganiques dissous. Ce processus est rapide ; il faut généralement une dizaine de minutes pour que le colorant pénètre dans le revêtement anodique poreux et s'y fixe. La couleur finale dépend de plusieurs facteurs clés, notamment l'épaisseur du film anodique, la concentration du colorant, la durée d'immersion et la température.

Coloration électrolytique

Le procédé consiste à immerger l'aluminium anodisé dans un bain acide contenant des sels métalliques, puis à y faire passer un courant alternatif pour déposer ces sels sur la surface anodisée. La couleur obtenue dépend de la taille des ions et de la tension appliquée. On peut obtenir une large gamme de couleurs avec différents électrolytes, tels que l'étain, le nickel et le cobalt.

Comment nettoyer l'aluminium anodisé coloré

Le nettoyage de l'aluminium anodisé coloré est très simple. Il suffit de le laver à l'eau tiède. En cas de saletés tenaces, rincez abondamment avec un chiffon doux et une solution savonneuse douce. Pour préserver la finition, il est important d'éviter les nettoyants acides ou alcalins agressifs et de frotter délicatement.

Couleurs de peinture pour aluminium anodisé

Des peintures colorées sont appliquées sur l'aluminium anodisé pour en améliorer l'aspect. Différentes peintures peuvent être utilisées, comme les peintures acryliques, époxy et polyuréthanes. L'application peut se faire par pulvérisation, au pinceau ou par trempage. Le support ainsi obtenu est principalement utilisé pour des produits architecturaux et de consommation.

Facteurs à prendre en compte lors du choix des couleurs d'aluminium anodisé

Le processus d'harmonisation des couleurs de l'aluminium anodisé est complexe car ce matériau agit comme un filtre plutôt que comme un réflecteur. Pour obtenir une couleur homogène, plusieurs facteurs doivent être pris en compte. Chaque nuance d'aluminium présente des variations de couleur et de teinte ; il est donc essentiel de choisir la nuance appropriée. Le traitement de surface peut être mat ou brillant. Par conséquent, pour une harmonisation des couleurs réussie, il est recommandé d'utiliser des échantillons à la finition uniforme. L'augmentation du nombre de colorants et de couches entraîne des variations de couleur. Enfin, la structure cristalline du matériau est un facteur déterminant : l'angle de réflexion doit être optimisé car la structure du réseau influence la réflexion de la lumière par l'aluminium anodisé.

Pourquoi choisir le service d'anodisation sur mesure en aluminium de Tuofa ?

China PANS est réputée pour son usinage CNC, mais propose également des services comme l'anodisation de l'aluminium. Les compétences et les capacités de son personnel sont à la hauteur de la complexité du problème. Vous devriez choisir TuoFa car ils :

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La satisfaction client est la priorité absolue de l'entreprise. Chez TuoFa, nous proposons l'anodisation d'échantillons en petites et grandes quantités. Nous réalisons également des prototypes fonctionnels, permettant ainsi des économies de temps et de matériaux.

Problèmes courants et stratégies

L'aluminium anodisé s'use-t-il ?

Oui, l'aluminium anodisé s'use avec le temps. La couche d'oxyde formée par l'anodisation offre une bonne résistance à l'usure, mais elle n'est pas indestructible. Des facteurs comme l'environnement, les intempéries et l'usure peuvent entraîner la disparition de cette couche. En évitant un nettoyage agressif et en effectuant des inspections régulières, vous pouvez prolonger la durée de vie de l'aluminium anodisé.

Combien coûte un service d'anodisation de l'aluminium ?

Le coût d'un traitement d'anodisation de l'aluminium dépend de sa nuance et de son degré de trempe, de la taille et de la complexité de la forme des pièces, du type d'anodisation et du nombre d'échantillons à traiter. Il est conseillé de consulter différents prestataires et, s'ils proposent le même traitement de surface, de comparer les offres afin de choisir celui qui offre le meilleur rapport qualité-prix.

L'aluminium anodisé dur est-il adapté à l'induction ?

Non, l'aluminium anodisé dur n'est pas compatible avec l'induction, et les ustensiles de cuisine fabriqués avec ce type d'aluminium ne conviennent pas aux plaques de cuisson car il n'y a pas d'induction entre la plaque et l'aluminium anodisé dur. Les ustensiles de cuisine compatibles avec l'induction utilisent généralement des matériaux magnétiques. L'aluminium anodisé dur, fabriqué selon ce procédé, possède une base en matériau magnétique comme l'acier inoxydable.