G1-AnodizacaoDoAluminio

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Licenciatura em Engenharia Química
Materiais e Corrosão
Anodização do alumínio
Cristiana Oliveira (1200856)
Daiane Oliveira (1201569)
Joana Ribeiro (1200845)
João Gomes (1190707)
Data da finalização do trabalho de laboratório: 24 de março de 2023
Data de entrega do relatório: 31 de março de 2023
1. – Introdução
A anodização do alumínio é um processo eletroquímico que consiste em criar uma camada de óxido na superfície do metal, tornando-o mais resistente à corrosão e ao desgaste. Esta camada de óxido é formada através da oxidação controlada do alumínio, que ocorre em banho eletrolítico, no qual o alumínio é o ânodo e o cátodo é o material condutor (neste caso, os elétrodos de chumbo). 
O potencial aplicado deve ser suficiente para que permita obter uma camada mais ou menos fina, que é função do tempo de anodização, da densidade de corrente e de outros fatores específicos. Esta camada de alumina (Al2O3) devido à sua porosidade permite a fixação de pigmentos corados com boa solidez a vários agentes físicos.
Figura 1- Processo de anodização.
1.1- Anodização sulfúrica
Uma das anodizações mais conhecidas é a anodização sulfúrica com corrente contínua, mais conhecida como processo alumite. Neste processo, as camadas porosas podem ser coloridas e as peças anodizadas são facilmente colmatadas, além disso, estas peças passam a ter uma boa resistência à corrosão, um bom isolamento elétrico e uma boa resistência à abrasão.
Figura 2- Anodização sulfúrica.
Reações:
· Reação catódica
· Reação anódica
Durante este processo de anodização, a intensidade não deve ultrapassar os limites estipulados de (1,2 a 2 A), pois uma intensidade superior da corrente, vai aumentar o calor do banho, o que pode causar degradação da superfície anódica.
2 - Material e Equipamento
Instalação piloto de anodização
Arame de alumínio para suspensão das chapas
2 Chapas de alumínio (0,8 dm2)
3 - Procedimento Analítico
Preparação de Superfícies: polir a superfície da placa metálica de modo a regularizar a superfície. Fazer o desengorduramento químico a quente 70 °C durante 3 minutos, em meio moderadamente alcalino. Retirar a placa e mergulhar num gobelé de água desionizada. Lavagem em água fria corrente (torneira). Decapar em ácido nítrico a 5% a frio durante 3 minutos. Repetir o mesmo procedimento de lavagem.
Anodização: colocar as chapas são colocadas como ânodos num banho de ácido sulfúrico (220 g/l). Serão feitos dois ensaios. Condições de Operação: temperatura ambiente não deve exceder os 30 °C; 20 minutos; potencial de 15 V. Introduzir a amostra no banho ligar o retificador, colocar o interruptor na posição de ligado e rodar o regulador de voltagem até 15 V. Verificar se os elétrodos de chumbo se encontram a funcionar, caso não funcionem aumentar o potencial até o máximo de 20 V e 4 A. No fim do tempo estabelecido rodar o regulador de voltagem até 0, só depois retirar a placa de alumínio do banho. Lavar a chapa por imersão em água limpa e por água corrente.
Coloração: as placas depois de ser submetidas à oxidação anódica são lavadas com água destilada e coloridas por imersão nem banhos corantes. Condições de operação: temperatura ambiente; aproximadamente 5 minutos, os tempos podem ser mais longos dependendo do corante da intensidade de cor pretendida. Passar a placa por água corrente (torneira) e secar. Se se pretender colorir com mais de uma cor, depois da primeira coloração, cobrir a parte que deve permanecer com essa cor, com verniz celulósico. Deixar secar o verniz e em seguida mergulhar a peça num banho de ácido nítrico 1:1, agitar a placa, deixar desaparecer a cor na parte não coberta pelo verniz, passar por água. Introduzir na segunda solução corante e repete-se o processo, tantas vezes quantas as cores pretendidas. Finalmente retira-se o verniz, com diluente celulósico.
Colmatagem: para impedir que as peças absorvam impurezas ou colorações posteriores, é necessário fechar os poros de alumina. Este tratamento é muito importante para aumentar a resistência à corrosão das peças anodizadas. Colocar a peça num banho de vapor de água, durante 20 minutos. 
Nota: as peças quando entram no ciclo de tratamento e revestimentos não devem permanecer muito tempo ao ar para evitar oxidação, sempre que necessitem de esperar por algum tratamento devem ficar imersas em água limpa.
4- Descrição experimental
	A realização deste trabalho teve por base o protocolo fornecido. 
	Na figura seguinte está representado a instalação experimental da etapa de desengorduramento químico.
Figura 3- Etapa de desengorduramento químico.
 Utilizou-se uma chapa de alumínio, presa num arame de alumínio para a sua suspensão na solução e 3 corantes de cores distintas para a sua coloração. Este trabalho consistiu em proporcionar a oxidação anódica da chapa de alumínio e a sua respetiva coloração.
Figura 4- Corantes utilizados.
	Após a coloração das chapas, procedeu-se à sua colmatagem, de modo a fechar os poros da alumina e impedir que a chapa absorva impurezas.
Figura 5- Etapa de colmatagem.
5- Discussão de resultados
	Para a realização deste trabalho, a chapa de alumínio foi sujeita a uma anodização e posterior coloração. Dando origem às seguintes chapas:
Figura 6- Chapas finalizadas.
Conclusão
	O objetivo deste estudo experimental foi analisar o processo de anodização do alumínio. Para isso, foi utilizada a placa de alumínio que foi submersa num banho de ácido sulfúrico, com dois elétrodos de chumbo atuando como cátodos e a placa de alumínio como ânodo, resultando numa oxidação anódica. A camada de Al2O3 que se formou durante a anodização apresentou porosidade, o que permitiu a fixação dos pigmentos coloridos com boa solidez em relação a agentes físicos. As placas foram posteriormente coloridas, obtendo-se um resultado satisfatório (figura 5). Observou-se também, que a espessura do revestimento de alumina nas placas de alumínio aumentava com a intensidade da corrente e o tempo de anodização.
Em conclusão, a oxidação anódica do alumínio é útil para aumentar a resistência à corrosão, tornando os materiais mais sólidos e resistentes à superfície. Além disso, permite a fixação de pigmentos coloridos nos materiais e protege-os dos agentes físicos.
Referências bibliográficas
Anodização e coloração de peças de alumínio. http://repositorio-aberto.up.pt/handle/10216/592 (visitado a 28/03/2023)
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