Influencia de las variables de operación del proceso de anodizado del aluminio sobre el comportamiento anticorrosivo de la película de óxido de aluminio

Abstract

Este trabajo de tesis trata de un detallado estudio del proceso de anodizado del aluminio, siguiendo el mismo procedimiento que se realiza a nivel industrial. Se determinó como variables de operación de mayor influencia los siguientes parámetros: concentración de la solución ácida, temperatura y densidad de corriente, manteniendo constante el tiempo de operación, el cual fue de 45 minutos. El objetivo del trabajo es establecer el rango óptimo de estas variables, que permita obtener una película de óxido de aluminio, donde se mantenga su apariencia estética pero también posea una alta resistencia a la corrosión después del proceso de sellado. El proceso de anodizado se realizó usando una solución acuosa de H2SO4. La superficie de las placas de aluminio usadas para el anodizado fueron tratadas químicamente con el fin de eliminar las marcas de la extrusión inherente al proceso de producción de las mismas, y eliminar el óxido de aluminio que se produjo al tener contacto el aluminio con el medio ambiente. Como material de partida, para el experimento, se utilizó una aleación de aluminio denominada Al 6063, que es el mismo material utilizado en la industria peruana para producir perfiles ya sean en forma plana o angular, y sobre la cual se realiza un proceso de anodinado. Los cambios de variables del proceso de anodizado, que se consideraron en este estudio fueron: densidad de corriente (1; 1,5; 2 A/dm 2), temperatura (15; 20; 25ºC) y concentración (10; 15; 20%) de la solución H2SO4. Se estableció la influencia de estas variables y las condiciones más adecuadas para la formación de la película de óxido de aluminio poroso que presentó la mayor resistencia a la corrosión, luego que las películas de óxido de aluminio fueron selladas durante 30 minutos. Para determinar el efecto sobre esta resistencia se utilizó el ensayo de Impedancia Electroquímica.

This thesis is a detailed study of the aluminum anodizing process, following the same procedure done on an industrial scale. The variables were identified as the most influential in the operation with the following parameters: concentration of the acid solution, temperature and current density at constant time operation, which was of 45 minutes. The study aims to establish the optimum range to obtain a film of aluminum oxide, which retains its aesthetic appeal but also possesses a high corrosion resistance after sealing process. The anodizing process was performed using an aqueous solution of H2SO4. The surface of the aluminum plates were used for anodizing the chemically treated to remove the marks of the extrusion process inherent in producing them. The removal of the aluminum oxide is produced by contact with the medium aluminum environment. As starting material for the experiment, we used an aluminum alloy called Al 6063, which is the same material used in the Peruvian industry to produce profiles in Esther flat or angular, and which performs a process of anodizing. The changes in the anodizing process variables that were considered in this study were: current density (1; 1,5; 2 A/dm 2), temperature (15; 20; 25ºC) and concentration (10; 15; 20%) of the H2SO4 solution. Having established the influence of these variables and which were the most suitable for film formation of porous aluminum oxide with the greatest resistance to corrosion, then the aluminum oxide films were sealed for 30 minutes. To determine the effect on this resistance the Electrochemical Impedance Test was used.