Qu’est-ce que l’aluminium anodisé ?
L’aluminium anodisé est un traitement de surface dans lequel un film d’oxyde, film anodisé, est formé artificiellement sur la surface de l’aluminium.
La substance formant le film est également appelée aluminium anodisé. La formation d’un film d’aluminium anodisé améliore la résistance à la corrosion et à l’usure. Contrairement aux procédés de placage, les films d’aluminium anodisé ne se contentent pas de recouvrir la surface : ils se dissolvent et pénètrent dans le produit lui-même pour recouvrir la surface. Cela donne un traitement de surface plus durable.
La formation d’un film d’aluminium anodisé est également appelée anodisation.
Utilisations de l’aluminium anodisé
L’aluminium anodisé est utilisé dans un large éventail de situations, des produits ménagers aux produits industriels. En effet, la formation d’un film d’aluminium anodisé présente les caractéristiques suivantes : haute résistance à la corrosion, haute résistance à l’usure, propriétés de surface (par exemple, hydrofugation) et hautes propriétés décoratives telles que la coloration.
- Produits ménagers
Boîtes à lunch, bouilloires, casseroles, téléphones portables, châssis, etc. - Produits industriels, etc.
Matériaux de construction, pièces automobiles, pièces optiques, pièces pour semi-conducteurs, équipements médicaux, etc.
Principe de l’aluminium anodisé
L’aluminium, matériau de base à partir duquel est formé l’aluminium anodisé, se lie facilement à l’oxygène et forme une fine pellicule d’oxyde au contact de l’air. C’est pourquoi l’aluminium a la propriété d’être résistant à la rouille, c’est-à-dire qu’il présente une bonne résistance à la corrosion.
Toutefois, l’épaisseur de ce film d’oxyde naturel est très faible. Dans certains environnements, des réactions chimiques peuvent entraîner une corrosion qui peut s’étendre à l’aluminium.
Un film d’oxyde artificiel est donc formé pour protéger l’aluminium. L’ingrédient principal de l’aluminium anodisé est l’alumine amorphe (Al2O3). Un film d’aluminium anodisé se présente sous la forme d’une couche poreuse avec de nombreux pores s’étendant dans le sens de l’épaisseur du film.
Autres informations sur l’aluminium anodisé
1. Méthodes de formation de l’aluminium anodisé
Les méthodes de formation de base de l’aluminium anodisé sont les suivantes. Le processus d’anodisation suit également cette méthode.
- Le produit en aluminium est monté sur un gabarit et placé dans l’électrolyte.
- Des électrodes sont connectées au gabarit, de l’électricité positive est appliquée et en même temps de l’électricité est appliquée à la cathode de la même manière.
- L’électrolyse produit un film d’oxyde (film d’aluminium anodisé) sur la surface.
L’épaisseur du film d’oxyde (film d’aluminium anodisé) produit à ce moment est proportionnelle au temps d’électrolyse. Comme le film d’aluminium anodisé est produit lors de la dissolution de la surface de l’aluminium, la forme de sa surface reflète la forme de la surface de l’aluminium.
En d’autres termes, même si la surface de l’aluminium présente de minuscules irrégularités, le film d’aluminium anodisé se forme en reflétant cette forme, de sorte qu’il n’est pas possible d’aplanir la surface de la même manière qu’avec la peinture.
2. Précautions à prendre lors de la formation du film d’aluminium anodisé
Cinq points sont à prendre en compte lors de la formation d’un film d’aluminium anodisé.
- Selon que l’usinage de l’aluminium a été réalisé par découpage ou par électroérosion, le degré de croissance du film varie, ce qui entraîne des différences dans les dimensions attendues après le formage du film d’aluminium anodisé.
- Si un film d’aluminium anodisé est formé lorsque des matériaux autres que l’aluminium, tels que le fer, le cuivre ou l’acier inoxydable, sont assemblés, il est possible que les matériaux autres que l’aluminium fondent.
- Si des films d’aluminium anodisé sont formés en même temps sur des pièces composées de différents types d’alliages d’aluminium, la couleur et l’épaisseur ne sont pas uniformes.
- Si un film d’aluminium anodisé est formé sur une pièce avec une forme de trou, etc. destinée à être ajustée, l’ajustement peut ne pas fonctionner en fonction de la précision dimensionnelle de l’épaisseur du film d’aluminium anodisé.
- Il convient de tenir compte des différences de précision dimensionnelle de l’épaisseur du film d’aluminium anodisé en fonction de la profondeur du trou dans l’aménagement et de la forme du trou traversant ou du trou d’arrêt, etc.
Comme indiqué ci-dessus, l’épaisseur du film d’aluminium anodisé produit variera en fonction de la forme de la pièce sur laquelle le film d’aluminium anodisé est formé, des moyens de traitement utilisés et d’autres facteurs. C’est pourquoi il est important d’étudier et de confirmer au préalable la formation d’un film d’aluminium anodisé sur des pièces qui nécessitent des dimensions précises.
3. Inconvénients de l’anodisation
Les films d’aluminium anodisé ne sont pas flexibles et sont cassants. Les pièces sur lesquelles sont posés des films d’aluminium anodisé se décollent ou se fissurent lorsqu’elles sont traitées ou pliées. Le taux de dilatation thermique diffère d’un matériau à l’autre. Les alliages d’aluminium avant le traitement d’oxydation et l’aluminium anodisé après le traitement d’oxydation ont des coefficients de dilatation thermique différents.
En particulier dans les environnements à haute température (supérieure à 100 °C), la différence entre les taux de dilatation thermique des deux matériaux devient de plus en plus importante, ce qui entraîne une délamination et une fissuration du film d’aluminium anodisé.
4. Méthodes de coloration de l’aluminium anodisé
L’aluminium anodisé peut être coloré en différentes couleurs. Il existe deux méthodes principales de coloration : la coloration électrolytique et la coloration par teinture.
Coloration électrolytique
La coloration électrolytique est une méthode de coloration des pièces anodisées par électrolyse secondaire dans une solution électrolytique contenant des sels métalliques tels que l’étain et le nickel pour déposer du métal dans les pores du film d’aluminium anodisé, qui est une couche poreuse. Lors de l’anodisation avec cette méthode, il est possible de donner à l’aluminium anodisé une teinte métallique comme le noir, le bronze ou le jaune.
La coloration électrolytique permet non seulement de colorer le film d’aluminium anodisé, mais aussi de le renforcer.
Coloration par teinture
La coloration par colorant est une méthode de coloration de l’aluminium anodisé qui consiste à placer un colorant à l’intérieur des pores de la couche poreuse de la membrane d’aluminium anodisé. C’est ce qu’on appelle l’anodisation colorée.
Une fois que la membrane d’aluminium anodisé a été colorée par le colorant, un processus de scellement est appliqué. En d’autres termes, il s’agit de couvrir le trou par lequel le colorant a pénétré, afin que la coloration de l’aluminium anodisé ne se décolle pas. Il convient toutefois de noter que, si le film d’aluminium anodisé s’écaille, la coloration s’écaille également.
Dans les traitements électrolytiques et de coloration, la densité de la coloration dépend de l’épaisseur du revêtement, de la durée et de la température du traitement, ainsi que d’autres conditions. En effet, la quantité de métal et de colorant qui peut pénétrer dans le trou dépend des conditions. Plus la quantité est importante, plus la couleur obtenue est foncée.