Aluminium anodizing (anodizing treatment) adalah perawatan permukaan yang dilakukan untuk melindungi sifat-sifat yang melekat pada bahan aluminium. Penerapannya sangat luas, dan bisa dikatakan hampir semua produk aluminium industri menggunakannya. Mari kita lihat ciri-ciri, kelebihan dan kekurangan aluminium anodized.
Karakteristik aluminium anodizing (perlakuan anodisasi)
Anodisasi aluminium adalah proses produksi film oksida secara artifisial pada permukaan aluminium.
Secara umum aluminium dianggap sebagai logam yang tidak mudah berkarat, namun kenyataannya aluminium sendiri memiliki kecenderungan terionisasi yang tinggi dan memiliki sifat mudah bereaksi dengan berbagai bahan kimia seperti air dan oksigen. Oleh karena itu, setelah bersentuhan dengan udara, ia akan bergabung dengan unsur oksigen di udara menghasilkan lapisan oksida tipis yang disebut alumina (AL2O3), disebut juga bauksit, yang memiliki sifat kimia yang sangat stabil. Oleh karena itu, ia tidak hanya memiliki sifat antioksidan, tetapi juga tahan terhadap erosi dari cairan dan zat asam, sehingga kecil kemungkinannya menyebabkan reaksi kimia lainnya. Oleh karena itu, meski tanpa perlakuan khusus, lapisan film oksida pada permukaan aluminium memiliki sifat melindungi interior dari korosi. Inilah sebabnya mengapa aluminium dianggap sebagai logam yang tidak berkarat. Oleh karena itu, logam dengan sifat internal yang dilindungi oleh lapisan film alami di permukaannya disebut keadaan tidak aktif. Namun, film oksida alami ini hanya berukuran sekitar 2nm, sangat tipis, dan bahkan sedikit goresan pun dapat mengekspos substrat internal. Oleh karena itu, tidak dapat diharapkan memiliki efek anti korosi yang baik. Oleh karena itu, aluminium dikenai perlakuan elektrolitik untuk menghasilkan lapisan oksida yang lebih tebal secara artifisial, yang dikenal sebagai anodisasi aluminium. Selain asam sulfat dan asam kromat, aluminium juga dapat direndam dalam larutan asam seperti asam fosfat dan asam oksalat. Aluminium ditempatkan pada sisi anoda (elektroda positif) untuk elektrolisis, dan akibat reaksi oksidasi yang terjadi pada anoda, akan terbentuk lapisan oksida pada permukaan aluminium. Jadi perawatan ini disebut juga dengan perawatan aluminium anodizing. Juga dikenal sebagai perawatan anodisasi. Ketebalan film oksida yang dihasilkan oleh anodisasi aluminium adalah antara 5 dan 70 μm, dengan struktur seperti sarang lebah dan lubang-lubang kecil yang disusun dalam pola teratur di tengah unit heksagonal. Ciri lain dari anodisasi aluminium adalah benda kerja yang teroksidasi meliputi bagian film tipis yang menonjol keluar dari permukaan bahan dasar, serta bagian yang menembus ke dalam dari permukaan bahan dasar. Oleh karena itu, ketika melakukan anodisasi bagian setelah anodisasi, lapisan aluminium oksida harus dikupas satu kali untuk mengurangi ketebalan substrat dan membuatnya lebih tipis. Karena anodisasi sekunder, film akan semakin membesar ke arah luar, dan dimensi luar produk juga akan berubah. Misalnya, dalam anodisasi aluminium putih standar, karena ketebalan film anodisasi aluminium sekitar 10 μm, ukuran permukaan dapat meningkat ke luar sekitar 5 μm setelah anodisasi aluminium. Perlu dicatat bahwa dalam lubang kantong seperti lubang sekrup tanpa penetrasi, meskipun perawatan degreasing telah dilakukan sebelumnya, minyak pemotongan mungkin masih tertinggal di dalam lubang, dan terkadang larutan ini dapat menyembur keluar selama anodisasi aluminium. Pada lubang berbentuk kantong seperti lubang tidak tembus berulir, meskipun proses degreasing telah dilakukan terlebih dahulu, minyak pemotongan mungkin masih tertinggal di dalam lubang. Dalam beberapa kasus, larutan ini mungkin keluar selama anodisasi, jadi harus berhati-hati.
Jenis Aluminium Anodisasi
Aluminium anodizing dapat diklasifikasikan menjadi berbagai jenis berdasarkan warna dan permukaannya. Di bawah ini adalah tiga yang paling representatif.
Anodisasi aluminium putih: Ini adalah metode anodisasi aluminium yang paling umum. Warnanya tidak akan tampak putih, namun akan membuat tampilan media sedikit kusam. Ketebalan film sekitar 10 μm.
Anodisasi aluminium hitam: Anodisasi aluminium dicelup dalam berbagai warna. Yang diwarnai hitam disebut anodisasi aluminium hitam. Ini adalah metode yang paling umum digunakan untuk anodisasi aluminium berwarna.
Anodisasi aluminium (matte): Jika bahan di-sandblast sebelum perlakuan anodisasi aluminium, akan dihasilkan efek matte. Ini memiliki sifat dekoratif yang sangat tinggi dalam anodisasi aluminium, dan dapat diwarnai tidak hanya putih tetapi juga berbagai warna.
Keuntungan dari anodisasi aluminium
Selain mencegah korosi pada aluminium, anodisasi aluminium memiliki banyak keunggulan lainnya.
Tanpa penumpahan: Anodisasi aluminium tumbuh dan menyatu sambil mengikis bahan dasar. Oleh karena itu, tidak seperti pelapisan listrik dan penyemprotan, tidak perlu khawatir lapisan oksida akan terlepas.
Ketahanan korosi yang kuat, ketahanan terhadap perubahan warna, dan ketahanan terhadap korosi: Komponen utama aluminium oksida (AL2O3) adalah alumina, yang memiliki sifat kimia yang stabil dan tidak mudah reaktif dengan bahan kimia lainnya. Selain itu, dengan menutup lubang sarang lebah yang terbentuk pada film oksida, maka dapat memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi. Ini akan mencegah perubahan warna dan korosi.
Film oksida sangat keras dan memiliki ketahanan aus yang kuat: aluminium sendiri merupakan logam yang relatif lunak, mudah diproses dan diubah bentuknya. Kekerasan permukaan hanya sekitar HV20~150. Namun karena aluminium oksida merupakan zat yang sangat keras, kekerasan permukaan aluminium setelah anodisasi dapat ditingkatkan hingga sekitar HV200-600. Oleh karena itu, keunggulannya adalah ketahanan aus yang kuat. Khusus untuk material aluminium keras anodisasi dengan ketebalan film melebihi 20 μm, kekerasannya melebihi HV400, dan kekerasan permukaannya dapat melebihi baja tahan karat. Oleh karena itu, dapat juga digunakan untuk komponen geser seperti poros.
Ia dapat diwarnai dalam berbagai warna dan memiliki tampilan yang indah: seperti disebutkan sebelumnya, lapisan tipis yang dibentuk oleh anodisasi aluminium memiliki pori-pori mikro yang tersusun secara teratur. Dapat menyerap pewarna dan dapat diwarnai menjadi berbagai warna, yang juga merupakan salah satu keunggulan aluminium anodisasi. Pewarnaan aluminium anodisasi dicapai dengan merendam bagian-bagian dalam larutan zat pewarna terlarut setelah perlakuan elektrolitik dan sebelum menutup lubang sarang lebah. Hal ini dapat menghasilkan permukaan yang indah dengan kilau logam cerah yang berbeda dengan pelapis, yang juga merupakan salah satu ciri khasnya. Selain itu, karena kekerasan aluminium anodisasi itu sendiri yang tinggi, permukaannya yang indah tidak mudah rusak, yang juga menjadi ciri khasnya. Oleh karena itu, produk aluminium anodized biasanya digunakan pada bidang-bidang yang membutuhkan tampilan cantik, seperti eksterior bangunan dan eksterior mesin.
Isolasi kuat dan non-konduktif: Film aluminium oksida yang dibentuk oleh aluminium anodisasi bersifat non-konduktif. Aluminium sendiri memiliki konduktivitas yang tinggi, namun setelah perlakuan anodisasi aluminium, ia memiliki sifat insulasi. Sebaliknya, jika diinginkan konduktivitas, lapisan aluminium anodisasi dapat dihilangkan dengan pemotongan atau metode lain untuk mengekspos bahan dasar.
Konduktivitas termal rendah tetapi pembuangan panas tinggi: Anodisasi aluminium memiliki konduktivitas termal dan sifat insulasi termal yang rendah. Di sisi lain, aluminium anodisasi memiliki karakteristik radiasi tinggi (seperti radiasi inframerah jauh) dan pembuangan panas yang tinggi. Oleh karena itu, aluminium anodized sering digunakan sebagai komponen pembuangan panas seperti radiator.
Kekurangan anodisasi aluminium
Meskipun anodisasi aluminium memiliki banyak kelebihan, namun juga memiliki beberapa kelemahan dan masalah yang perlu diperhatikan.
Kerapuhan tinggi, ketangguhan tidak mencukupi: Anodisasi aluminium membentuk lapisan film tipis yang sangat keras. Oleh karena itu, aluminium anodizing sendiri memiliki kelemahan berupa ketangguhan yang kurang dan kerapuhan yang tinggi. Jika perawatan pengeboran atau pembengkokan dilakukan setelah perawatan anodisasi aluminium, hal ini dapat menyebabkan lapisan film pecah atau lapisan anodisasi aluminium terkelupas dari retakan. Jadi yang terbaik adalah menyelesaikan pemrosesan fitur-fitur lain sebelum perawatan anodisasi aluminium, tetapi ketika membeli bahan setelah perawatan dan pemrosesan anodisasi, perhatian harus diberikan pada apakah lapisan oksida rusak.
Ketahanan panas yang rendah: Karena kerapuhan lapisan aluminium anodisasi, kelemahannya adalah tidak dapat menahan deformasi dan penyusutan muai bahan dasar. Terutama karena substrat aluminium merupakan bahan yang rentan terhadap pemuaian termal, retakan dan pengelupasan dapat terjadi pada lapisan aluminium anodisasi di lingkungan dengan suhu melebihi 100 derajat. Meskipun aluminium anodisasi sendiri merupakan lapisan film tipis yang stabil dan kuat, sifat aluminium substratnya pasti mempengaruhinya. Harap dicatat bahwa ini tidak cocok untuk digunakan di lingkungan dengan suhu tinggi atau perubahan suhu yang signifikan.