Anodowanie kontra malowanie. Co lepsze?

W tym artykule spróbuję zapoznać czytelnika z tematyką anodowania metali oraz odpowiedzieć na pytanie, czy anodowanie jest lepsze od malowania.

Rafał Lysik

Definicja anodowania

Karabińczyki aluminiowe anodowane
i barwione.

Anodowanie to proces mający na celu wytworzenie na powierzchni metalu warstwy tlenku, która skutecznie chroni metal przed wpływami atmosferycznymi. Najczęściej anodowanie stosuje się w przypadku czystego aluminium, choć można również anodować stopy magnezu i tytanu oraz niektóre stale. Nie poleca się anodowania stopów aluminium, gdyż dodatku stopowe pogarszają wygląd anodowanego przedmiotu.

Zalety anodowania aluminium

Powiedzieliśmy już, że podstawowym zadaniem warstwy tlenku aluminium wytworzonej za pomocą procesu elektrolizy (anodowania) jest ochrona podstawowego metalu. Jednak jakie dokładnie właściwości ma warstwa tlenku aluminium na powierzchni metalu? Warstwa tlenku aluminium ściśle przylega do powierzchni aluminium.Warstwa ta jest bardzo twarda i chroni metal przed korozją.Dodatkowo powierzchnię anodowaną można zabarwić na ładny jednostajny i metaliczny kolor.

Warstwa tlenku aluminium pod lupą

Warstwa zewnętrzna anodowana pod
mikroskopem elektronowym.

W rzeczywistości powłoka powstająca w procesie anodowania składa się z dwóch warstw. Wewnętrzna jest bardzo twarda, ściśle przylega do podstawowego metalu i posiada właściwości dielektryczne. To ta warstwa w głównej mierze odpowiada za ochronę metalu przed korozją. Warstwa zewnętrzna ma porowatą budowę, dzięki czemu można ją łatwo zafarbować, co dodatkowo podwyższa jej właściwości ochronne.

Od czego zależy trwałość powłoki anodowej

Warstwa anodowana

Trwałość powłoki wytworzonej w procesie anodowania zależy proporcjonalnie od jej grubości. Dla metali anodowanych nadaje się zwykle tzw. klasy anodowania mówiące o grubości warstwy. I tak, klasa anodowania I mówi, że grubość tlenku aluminium wynosi 0,7 milsa (1 mils to 1/1000 cala).Taka grubość warstwy jest standardem i w budownictwie czy architekturze przyjmuje się ją za wymóg. Klasa II oznacza grubość warstwy anodowanej na poziomie 0,4 milsa.  Czasami na rynku spotyka się tanie arkusze blachy o oznaczeniu "czyste anodowanie", co w praktyce oznacza grubość warstwy tlenku aluminium 0,1 milsa. Takie arkusze blachy są może atrakcyjne ze względu na cenę, jednak już po kilku latach dopada je korozja i są pokryte plamami. Można więc powiedzieć, że materiały anodowane w klasie I mają prawie dwa razy większą trwałość niż materiały anodowane w klasie II. Standardowo odporność na korozję metali anodowanych w klasie I w warunkach zewnętrznych wynosi 20 lat. Odporność na korozję metali anodowanych w klasie II wynosi ok. 10 lat.

Inne zalety anodowania

Anodowanie elementów aluminiowych.

Warstwa tlenku aluminium posiada bardzo wysoką odporność na ścieranie. Z tego powodu materiały anodowane doskonale nadają się do części maszyn będących w ruchu lub pracujących.  Oprócz wymienionych tu zalet można dodać, że koszt anodowania jest mniejszy niż koszt malowania proszkowego.

Powłoka anodowana jest nietoksyczna i chemicznie stabilna. Wytrzymałość na temperaturę powłoki anodowej jest taka sama jak metalu ochranianego, w przypadku aluminium jest to punkt topnienia aluminium. Żadna farba nie ma takich właściwości temperaturowych. Jeśli powłoka jest malowana, to kolor utrzymuje się przez wiele lat, nie tracąc przy tym na barwie ani nie pokrywa się plamami. Należy zaznaczyć, że powłoka anodowana jest odporna na promieniowanie ultrafioletowe, które zawarte jest w świetle słonecznym. Pod wpływem promieniowania UV kolor powłoki anodowanej nie blaknie. Powłoka anodowana nie dość że chroni metal przed wpływami czynników zewnętrznych, to jeszcze jeśli jest farbowana, posiada ładny, trwały i jednostajny metaliczny kolor. Jest to nieoceniona cecha szczególnie ważna przy budowie elementów konstrukcji zewnętrznych, jak lady sklepowe czy drzwi wystawowe.

Zastosowanie anodowania

Przemysł już od kilkudziesięciu lat z powodzeniem wykorzystuje powłoki anodowane, gdyż mają swoje niezaprzeczalne zalety. Anodowanie w zastosowaniach przemysłowych to już standard. Stąd też profile anodowane są wykorzystywane w przemyśle lotniczym, samochodowym, robi się z nich drzwi prysznicowe, ścianki działowe, ramy okienne, wykonuje się elementy wyposażenia wojskowego.

Odnawianie powłoki anodowanej

Z biegiem lat powłoka anodowana pokrywa się brudem oraz mogą się na niej pojawiać plamy. Jednak w przeciwieństwie do malowania proszkowego, powłoka anodowana może być łatwo odnowiona. Wystarczy umyć ją z użyciem łagodnego detergentu oraz połączyć to z czyszczeniem ściernym. Po takim zabiegu powłoka anodowana znów odzyska swój blask oraz dalej będzie zabezpieczać metal podstawowy. Powłokę organiczną (malowanie) można jedynie nałożyć na nowo, lub też wymienić cały profil pokryty farbą w przypadku, gdy farba odprysła i odpadła. To znacznie podraża koszty utrzymania i konserwacji profili malowanych. Warstwa anodowana jest odnawialna i wiąże się to ze znacznie mniejszymi kosztami.

Porównanie cech anodowania i malowania proszkowego

Zalety i wady	Anodowanie	Malowanie proszkowe
Odporność na ścieranie	Duża	Średnia lub mała
Koszt jednorazowy powłoki	Mały	Średni
Koszt odnowienia warstwy	Mały	Średni
Toksyczna	Nie	Tak
Stabilność koloru	Bardzo dobra	Dobra. Maleje z czasem.
Stabilność chemiczna	Tak.	Nie. Może reagować z niektórymi substancjami.
Odporność na zarysowania	Tak	Tak
Integralność powłoki	Tak. Warstwa tlenku nie odpada od aluminium.	Nie.Farba z czasem odpryskuje, pogarszając właściwości antykorozyjne powłoki.
Odporność metalu zabezpieczanego na wilgoć	Tak	Nie, jeśli część powłoki farby odpryśnie.
Odporna na temperaturę	Do ok. 660 st. C w przypadku aluminium.	Do ok. 100 st. C
Odporna na czynniki chemiczne	Średnia, słaba na roztwory o kwaśnym odczynie.	Średnia lub słaba.
Odporna na światło słoneczne	Wysoka.	Średnia lub słaba. Słabnie z czasem.
Zwiększa wagę materiału	Nie	Tak
Grubość powłoki	Standardowo 0,8 milsa=0,02mm=20u	Od 60-120 u
Korzystna dla środowiska	Tak	Nie