Etapas Trabalhadas no Processo de Anodização desenvolvido pela Equipe Nanquim

Como explicado na postagem acerca do processo de anodização, existem variáveis no processo, que podem ser escolhidas pelo grupo a partir dos dados estudados. A seguir está a explicação das etapas utilizadas pelo nosso grupo e suas especificações (como a temperatura ótima de cada etapa, as concentrações das soluções usadas, o tempo utilizado para cada uma e os cálculos juntamente às suas variáveis). Foram fornecidas três placas de alumínio para a realização de ensaios e uma peça cilíndrica para serem anodizadas e apresentados os resultados em sala.

Equipamentos:
– Fonte de Tensão;

– Manta de Aquecimento;

– Amperímetro;

Vidrarias:

– 6 Béqueres;

– Uma cuba de vidro;

– Termômetro;

Materiais e Reagentes:

– Peça de Alumínio (03 placas de alumínio e uma peça cilíndrica);

– Peças de Grafite;

– Solução de Hidróxido de Sódio (NaOH) a 10% v/v;

– Solução de Ácido Sulfúrico (H₂SO₄) 1% v/v;

– Solução de Ácido Sulfúrico (H₂SO₄) 15% v/v;

– Solução de Anilina Alimentícia 17% (10 mL de anilina em 50 mL de H₂O_(dest));

– Água destilada;

– Sabão Neutro;

– Lixa d’água;

– Bucha;

– Pinça;

– Suporte;

– Gancho de Alumínio;

– Fios com conectores banana/jacaré;

– Fita crepe;

– Tesoura;

– Papel toalha.

Processo:
1. Tratamento de superfície: 

    – Polimento mecânico, com uma lixa d’água para fornecer uma superfície mais uniforme;

    – O desengraxe da peça, lavando com água e sabão para a remoção da camada de óleos, graxas e possíveis componentes orgânicos.

    – Fosqueamento com uma solução de NaOH a 10% v/v por alguns minutos para consumir a camada de alumina existente;

    – Lavagem com água destilada ou desmineralizada;

    – Neutralização com uma solução de H₂SO₄ a 1% v/v por alguns instantes;

    – Lavagem com água destilada ou desmineralizada;

2. Anodização:

    – Para o eletrólito, foi escolhida a solução de H₂SO₄ na concentração de 15%;

    – A temperatura, ambiente (cerca de 20ºC);

    – Os cátodos (peças ligadas ao pólo negativo da fonte de tensão) foram: peças de grafite. Escolhemos as peças de acordo com a disponibilidade em achá-las e através da lista de melhores cátodos da série galvânica encontrada em Callister (2007);

    – Os ânodos (peças ligadas ao pólo positivo da fonte de tensão) foram as peças de alumínio;

   – O tempo utilizado foi de 60 minutos (3600 segundos), para uma espessura de camada anódica de 25 μ e, usando a equação de Faraday, calculamos a corrente necessária para anodizar cada peça.

3. Pigmentação: Foi escolhida a anilina alimentícia para realizar a pigmentação da peça, imergindo sob agitação por 15 minutos a uma temperatura de 40ºC.

4. Selagem: A selagem foi feita em água em ebulição por 15 minutos.


Autora: Stephanie de M. Santana

Referências estudadas para a escolha das variáveis do processo:

1. ASKELAND, Donald R.; FULAY, Pradeep P.; WRIGHT, WENDENLIN, J. The Science and Engineering of Materials: 6th ed., Stamford – USA, Cenegage Learning, 2011.

2. ARAÚJO, Tiago. Controlo Estatístico do Processo de Anodização, na Empresa STA – Sociedade Transformadora de Alumínios, AS. 2012, 77p. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.

3. DIGGLE, J. W.; DOWNIW, Thomas C.; GOULDING, C.W. Anodic Oxide Films on Aluminum. ACS Publications: Chem. Rev., England, vol. 69, issue 3, p 365-405, June, 1969.

4,OSBORN, Joseph H. Understanding and Specifying Anodizing - What a Manufacturer Needs to Know… OMW Corporation, 2014.

5. REGONE, N. N.; MARIANO, N. A. Avaliação da Espessura, Dureza e Resistência à Corrosão de uma Camada Anódica Colorida. Resumo Estendido – 21º CBECIMAT – Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais. UNESP; UNIFAL. Cuiabá, MT, Novembro de 2014.

6. REGONE, N. N. Anodização de Ligas de Alumínio por Corrente Pulsada. 2004. 207p. Tese (Doutorado em Materiais e Processos de Fabricação em Engenharia Mecânica). Universidade Estadual de Campinas, Campinas – SP, 2004.

7. SPOONER, Roy C. The Anodic Treatment of Aluminum in Sulfuric Acid Solutions. ECS – Journal of the Eletrochemical Society, Ontario – Canadá , vol. 102, n4, p 156-162, April, 1955.

8. CALLISTER, D. Materials Science and Engineering: An Introduction. 7th ed., New York – USA, Jon Wiley & Sons, 2007.