Ossidazione Alluminio

Sempre più l’industria apprezza la leggerezza, la resistenza, la conducibilità elettrica e l’eccellente malleabilità dell’alluminio. E’ un metallo utilizzato in diversi settori, quali ad esempio negli imballaggi (es. lattine, pellicole), nelle costruzioni (es. serramenti, maniglie, cerniere, involucri), nei cablaggi elettrici (es. fili, impianti fotovoltaici), nei beni di consumo (es. stoviglie, padelle, caffettiere, tegami), nella produzione di armi (es. particolari dell’arma e proiettili), nell’illuminotecnica (es. forme di design, piedistalli, aste), nella meccanica in generale (es. particolari cinetici) e nell’automotive (es. diversi componenti motori, per auto, moto, biciclette).

Tecnologia del processo di anodizzazione

L’ossidazione dell’alluminio (detta anche anodizzazione) consente di rendere il materiale maggiormente resistente alla corrosione, aumenta la durezza superficiale, aumenta la resistenza all’usura e all’abrasione, fornisce un isolamento termico, migliora altre caratteristiche come ad esempio l’incollaggio e offre anche molti fattori puramente estetici.

In funzione dei risultati che si vogliono ottenere, il processo prevede dei pretrattamenti chimico-meccanici, ovvero diversi passaggi di preparazione dei materiali da trattare.

Si passa poi, all’anodizzazione vera e propria, che è il trattamento elettrochimico che attacca la superficie pretrattata. All’interno di una vasca contenente acido solforico ed acqua in opportune proporzioni vi è il passaggio di corrente elettrica fornita da un circuito elettrico esterno (catodo) che viene fatta circolare attraverso una cella elettrolitica nella quale l’alluminio immerso funge da anodo (polo positivo), gli ioni negativi (anioni) formatesi dalla dissociazione soprattutto dell’ossigeno, migrano per attrazione tra le cariche opposte, verso l’anodo positivo, l’alluminio, al quale cedono le cariche elettriche che trasportano. Lo strato depositato sulla superficie risulta essere uno strato di ossido di alluminio formatosi tramite processo elettrolitico.

Classi armonizzate europee per lo spessore dell’ossido

La normativa Europea UNI 10681-2010 (ex UNI 4522-66) prevede attualmente 4 classi di spessore dell’ossido:

• 5 micron per parti architettoniche per usi interni non soggette a manipolazioni frequenti;
• 10 micron per parti architettoniche esposte all’atmosfera rurale o urbana con manutenzione periodica (non industriale);
• 15 micron per parti architettoniche esposte all’atmosfera industriale o marina;
• 20 micron per parti architettoniche esposte all’atmosfera industriale o marina (strato rinforzato).

(Oltre 20 micron si può formare il cosiddetto super-ossido conferendo alla superficie una forte rugosità e uno strato di polvere che può essere rimosso, ma la superficie resta ombrata e con difetti di finitura non uniforme).

L’ossido di alluminio è trasparente, poroso, dielettrico e diventa pressoché inerte agli agenti atmosferici dopo aver subito un opportuno trattamento di fissaggio.

La qualità e le proprietà dell’ossido anodico dipendono molto dalle condizioni del processo come concentrazione dell’acido solforico, densità di corrente, temperatura del bagno, durata del trattamento, contenuto di alluminio disciolto, ecc… Lo strato d’ossido anodico si compone in due parti: la zona porosa esterna cresce su di uno strato profondo, molto più sottile, denso e compatto, chiamato barriera. All’inizio del trattamento si ha un leggero aumento delle dimensioni del materiale che viene poi annullato dall’azione del solvente con il procedere dell’ossidazione.

Trattamenti di finitura

Il film di ossido che si forma è trasparente ed estremamente poroso, adatto a captare qualsiasi sostanza si avvicini e si può anche facilmente macchiare. A seconda delle esigenze si può quindi passare alla fase di fissaggio mantenendo il colore dell’alluminio oppure dato che la superficie possiede infiniti pori aperti si trova nella condizione ideale per ricevere l’eventuale colorazione e tutti gli altri trattamenti di finitura.

I trattamenti di finitura più comuni sono:

• Colorazione: ne esistono di moltissimi tipi organici ed inorganici o elettrocolore a seconda del tipo di colorazione che si vuole ottenere.
• Fissaggio: è la fase finale del trattamento di anodizzazione in acqua demineralizzata. Assicura la chiusura dei pori rendendo lo strato anodico vetroso ed impermeabile, aumentandone così la resistenza alla corrosione e alla perdita di colorante. Il risultato di un
  buon fissaggio dipende dalla durata del trattamento, dalla temperatura e dal ph del bagno.
• Oliatura: serve per eliminare la polvere di fissaggio, può essere sostituita da speciali lavaggi sia manuale che non, che da trattamenti di essiccatura /asciugatura.