Estudio del proceso de coloreado electrolítico por corriente alterna de una aleación de aluminio 130.1 anodizado

Abstract

Con el objetivo de producir una película de color negro, se estudió el proceso de coloreado electrolítico por corriente alterna de la aleación de aluminio fundido 130.1 (99,3% aluminio).

El proceso comienza con la formación de la película de óxido de aluminio mediante el anodizando por acción electrolítica con corriente continua (CC) en un baño de ácido sulfúrico. Posteriormente la película es coloreada electrolíticamente con corriente alterna (CA) usando como agente de pigmentación una solución electrolítica a base de níquel (Ni2+).

Las variables de operación en el proceso de coloreado electrolítico son: tiempo, voltaje, densidad de corriente, concentración de la solución, pH de la solución y temperatura de la solución. La presente tesis consideró como variables de estudio la densidad de corriente y el tiempo de coloreado.

A fin de estudiar las reacciones electrolíticas del proceso del coloreado y determinar el grado de control que se tiene de este se midió el voltaje eficaz del baño del coloreado electrolítico. Así mismo se midió la Reflectancia Total de la luz visible incidente en las probetas coloreadas para caracterizar la influencia de la densidad y tiempo de coloreado electrolítico en el color de la película de óxido de aluminio y para determinar las condiciones óptimas para obtener una película de óxido de aluminio de color negro con baja reflectancia de la luz visible. Finalmente se tomaron fotomicrografías de las probetas a fin de identificar los cambios superficiales que se producen por el coloreado electrolítico.

Se determinó que las condiciones de coloreado electrolítico para obtener una película con el tono más negro incluyen un electrolito a base de níquel a la concentración de 300g/L NiSO4.7H2O, 60g/L NiCl2.6H2O y 30g/L H3BO3, temperatura de 30±0,5°C, densidad de corriente de 1 A/dm2 y tiempo de coloreado de 5 minutos.

Se observó que el proceso de coloreado electrolítico está asociado a los siguientes fenómenos: aumento de espesor de la capa barrera, generación de Al(OH)3 y descortezado de la película de óxido de aluminio.

Se determinó que realizar el coloreado electrolítico a una densidad mayor o igual a la densidad de 1,5 A/dm2 utilizada durante el anodizado produce colores pálidos debido a la modificación que sufre la película de óxido de aluminio. Así mismo que el aumento del tiempo de coloreado favorece la intensidad del color hasta un valor determinado, el cual depende de la densidad de corriente de coloreado utilizada.