WO2020074754A1 - Método de tratamiento superficial de una pieza de aleación de aluminio y pieza de aleación de aluminio anodizada - Google Patents

Método de tratamiento superficial de una pieza de aleación de aluminio y pieza de aleación de aluminio anodizada Download PDF

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Gemma Andrea VARA SALAZAR
Olaia ORTIZ CAMINO
Jose Antonio Diez Silanes
David SOTES DIAZ
Ruben MUNARRIZ SALAMANCA
Alberto LOPEZ ANDRES
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Abstract

Método de tratamiento superficial de una pieza de aleación de aluminio que en su superficie comprende poros de un tamaño de hasta 500 µm, que comprende una etapa de anodización de al menos una parte de la superficie de la pieza, generándose sobre dicha parte de la superficie una capa (23) de óxido de aluminio, llevándose a cabo la anodización por pulsos de corriente y comprendiendo la capa (23) de óxido de aluminio poros (24) de un tamaño de entre 25 y 500 nm.Pieza (20) de aleación de aluminio anodizada que comprende una capa (23) de óxido de aluminio, comprendiendo dicha capa (23) de óxido de aluminio en su superficie poros (24) de un tamaño de entre 25 y 500 nm.

Description

DESCRIPCIÓN
“Método de tratamiento superficial de una pieza de aleación de aluminio y pieza de aleación de aluminio anodizada”
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención se relaciona con métodos de tratamiento superficial de piezas metálicas.
ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA
En el sector de la automoción particularmente se utilizan piezas de aleaciones de aluminio para la fabricación de elementos estructurales, tales como llantas, que posteriormente son coloreados mediante la aplicación de pinturas y lacas.
Muchas de estas piezas de aleación de aluminio se obtienen por procesos de fundición de aluminio junto con otros elementos de aleación como silicio, cobre y magnesio, y se caracterizan por tener un alto contenido en componentes intermetálicos y microporos originados durante el proceso de fundición, los cuales cuando la pieza es sometida a un proceso de coloración provocan la aparición de defectos de color, a menudo con apariencia de puntos blancos o decolorados, visibles al ojo humano e inasumibles para el sector de automoción.
Es conocido en el estado de la técnica la anodización por corriente continua de las superficies de estas piezas metálicas previa a la coloración. La anodización por corriente continua genera una capa de óxido de aluminio sobre la superficie de estas piezas. La capa se consigue por medio de procedimientos electroquímicos, y proporciona una mayor resistencia y durabilidad del aluminio, no obstante, con este tratamiento siguen apareciendo defectos de color irás la coloración. EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN
El objeto de la invención es el de proporcionar un método de tratamiento superficial de una pieza de aleación de aluminio y una pieza de aleación de aluminio anodizada que comprende una capa de óxido de aluminio, según se define en las reivindicaciones.
Un primer aspecto de la invención se refiere a un método de tratamiento superficial de una pieza de aleación de aluminio, en particular una llanta obtenida por fundición, que en su superficie comprende poros de un tamaño de hasta 500 pm, que comprende una etapa de anodización de al menos una parte de la superficie de la pieza, generándose sobre dicha parte de la superficie una capa de óxido de aluminio, llevándose a cabo la anodización por pulsos de corriente y comprendiendo la capa de óxido de aluminio poros de un tamaño de entre 25 y 500 nm.
Un segundo aspecto de la invención se refiere a una pieza de aleación de aluminio anodizada en donde la superficie anodizada comprende poros de un tamaño de entre 25 y 500 nm.
La anodización por corriente pulsante permite por un lado generar una capa de óxido de aluminio con un espesor aproximadamente uniforme en toda la superficie tratada, así como controlar el tamaño del poro en los rangos anteriormente citados, garantizando la no aparición de los defectos de color cuando la pieza tratada es sometida a un proceso de coloración.
Con el método de la invención se genera una capa de óxido de aluminio tanto en las zonas de aluminio puro como en las zonas con presencia de intermetálicos y/ o poros, permitiendo un recubrimiento total y controlando el tamaño del poro en el rango anteriormente citado. Estas características permiten la no aparición de los defectos de color cuando la pieza tratada es sometida a un proceso de coloración.
La invención es por tanto una alternativa eficaz y económica para la obtención de piezas de aleación de aluminio coloreadas, particularmente aleaciones de aluminio con un alto contenido en elementos aleantes, con un acabado estético que no presenta defectos de color. DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 muestra las etapas de una realización del método de la invención.
La figura 2 muestra una vista en sección de una pieza de aleación de aluminio anodizada obtenida por el método de la invención.
EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Un primer aspecto de la invención se refiere a un método de tratamiento superficial de una pieza de aleación de aluminio de alto contenido en elementos aleantes tales como silicio, cobre y/o magnesio, en particular una llanta procesada o fabricada por fundición en molde, que en su superficie comprende poros de un tamaño de hasta 500 pm, que comprende una etapa de anodización de al menos una parte de la superficie de la pieza, generándose sobre dicha parte de la superficie una capa de óxido de aluminio, llevándose a cabo la anodización por pulsos de corriente y comprendiendo la capa de óxido de aluminio en su superficie poros de un tamaño de entre 25 y 500 nm.
En la figura 2, la cual no está dibujada a escala, se muestra la pieza 20 de aleación de aluminio anodizada obtenida por el método de la invención, en donde una pieza 21 de aleación de aluminio, preferiblemente con alto contenido de elementos aleantes tales como silicio, cobre y/o magnesio, comprende en su superficie 22 poros de un tamaño de entre 1 y 500 mieras, estando sobre dicha superficie 22 una capa 23 de óxido de aluminio obtenida por anodización por corriente pulsante de la pieza 21 , dicha capa 23 de óxido de aluminio comprendiendo en su superficie externa poros 24 de un tamaño de entre 25 y 500 nm. La capa de óxido de aluminio 23 presenta una estructura de celdas hexagonales en forma de panel de abeja. Cada celda presenta el poro 24 con una geometría aproximadamente cilindrica.
En el contexto de la invención, el tamaño de poro se refiere a la anchura del poro, representados por la distancia 25, correspondiente a la anchura del poro de la pieza 21 de aluminio, y por la distancia 26, correspondiente a la anchura del poro de la capa 23. Los inventores han observado que el rango del tamaño del poro 24 del óxido de aluminio de la invención permite posteriormente una adecuada incorporación y perduración del colorante en el poro y por lo tanto en la pieza.
Tamaños menores del poro 24 impedirían una adecuada incorporación del colorante en el poro 24, y tamaños mayores afectarían a la perduración del color ya que estarían más expuestos a las condiciones adversas, por ejemplo, en el caso de las llantas, a las condiciones climatológicas y de roces que propician la descamación del color.
Esta invención es aplicable para piezas de cualquier serie de aleación de aluminio, desde la Serie 2000 hasta la Serie 8000. Estas series se refieren a las clasificaciones de las aleaciones de aluminio en función del elemento o los elementos aleantes principales en su composición.
En una realización preferente, esta invención es aplicable para piezas de aleación de aluminio de la Serie 6000 que se caracterizan por tener silicio y magnesio como aleantes principales, los cuales hacen que en su tratamiento térmico se generen compuestos intermetálicos. Además, por las características intrínsecas del proceso de fundición, estas piezas se caracterizan por presentar poros de un tamaño en el rango de mieras, normalmente entre 1 miera y 500 mieras.
En una realización preferente, la etapa de anodización por pulsos se realiza en un medio de ácido sulfúrico con una concentración molar entre 1 ,3M y 2,8M, preferiblemente 2,2M.
En una realización preferente, cada pulso aplicado tiene un potencial eléctrico de entre 10 y 20 V y una duración de entre 1 y 5 minutos. En una realización preferente, se aplican entre 10 y 20 pulsos, preferiblemente 15 pulsos, siendo la diferencia temporal en la aplicación de los pulsos de entre 1 segundo y 3 minutos.
En una realización preferente, la temperatura del medio en el que se lleva a cabo la anodización está comprendida entre 15°C y 30°C, preferiblemente entre 20°C y 25°C.
Mediante la combinación de las condiciones anteriormente citadas, los inventores han observado que se puede controlar el crecimiento y espesor de la capa 23 de óxido de aluminio, así como el tamaño y forma de los poros 24 generados durante la etapa de anodización y la distancia entre dichos poros 24.
Así, en una realización preferente, la distancia 28 entre los poros 24 de la capa de óxido de aluminio que se genera durante la etapa de anodización es de entre 20 y 700 nm. Los inventores han demostrado que este rango de distancia favorece la perduración del color de una manera uniforme en la pieza posteriormente coloreada.
En otra realización, el espesor de la capa 23 de óxido de aluminio que se genera durante el proceso de anodización es de entre 5 y 100 pm, preferiblemente entre 10 y 30 pm. El método de la invención permite conseguir un espesor de capa 23 de óxido de aluminio en toda la superficie tratada, incluidas las regiones de la superficie de la pieza a tratar que contienen intermetálicos y/o poros formados en el proceso de fundición. Los poros 24 tienen una profundidad 27 tal que quedan dispuestos sobre una base 29 de la capa 23 de óxido de aluminio que tiene en esta realización un espesor inferior a 2 pm, preferiblemente inferior a 1 pm. Esta realización favorece una mejor incorporación del colorante en el posterior proceso de coloración y evita que el anodizado presente una apariencia mate.
Tras la anodización, la pieza normalmente es lavada con una solución acuosa. Los inventores, no obstante, han comprobado que en ocasiones este lavado no es suficiente por lo que, en una realización preferente, a continuación de la etapa de anodización, la pieza anodizada es sometida a una etapa de neutralización mediante la aplicación de un líquido sobre la superficie anodizada, dicho líquido teniendo un valor de pH entre 10 y 13, preferiblemente, dicho líquido siendo una solución de amoniaco que comprende un valor de pH de 11. Los inventores han comprobado que esta etapa de neutralización no perjudica la posterior coloración de la pieza y que además es mucho más eficiente ya que elimina cualquier traza o resto de ácido sulfúrico presente en el interior de los poros 24 que pudiera provocar defectos de decoloración en la posterior coloración.
En una realización preferente, esta etapa de neutralización se aplica entre 1 y 5 minutos, tiempo suficiente para asegurarse la eliminación de cualquier traza de ácido que afecte a la posterior coloración.
En una realización preferente, tras la etapa de neutralización, el método de la invención comprende una etapa de lavado mediante la aplicación de un líquido acuoso sobre la superficie neutralizada, dicho líquido teniendo un valor de pH neutro. De esta manera la superficie tratada queda lista para su posterior coloración.
En una realización preferente, a continuación de la etapa de lavado el método comprende las siguientes etapas: una etapa de electrocoloreado y/o coloreado químico de la pieza lavada, y una etapa de sellado del color.
El coloreado químico consiste en un método de tinción mediante un agente colorante, el cual se introduce en los poros de la superficie tratada. Estos agentes colorantes pueden ser compuestos orgánicos o inorgánicos, altamente solubles en agua con una alta resistencia a la degradación debida a los rayos solares tales como colorantes ácidos, colorantes sustantivos, como los de alizarina y los colorantes de índigo, colorantes a base de complejos metálicos y colorantes diazo.
No obstante, en ocasiones el agente colorante no es capaz de cubrir el interior del poro 24, dando lugar a defectos visuales en forma de puntos blancos que contrastan de manera inaceptable con el resto de las zonas coloreadas, por lo que, en una realización preferente, previamente a la coloración química, la superficie previamente neutralizada y lavada es sometida a una etapa de electrocoloreado. El electrocoloreado consiste en la deposición de partículas en el interior del poro 24 mediante la aplicación de corriente alterna a una solución de sales metálicas. En una realización preferente, la etapa de electrocoloreado consiste en introducir la superficie de la pieza tratada en un baño que comprende sales metálicas y ácido sulfúrico al que se le aplica una corriente alterna de entre 7 y 25 V de voltaje máximo durante un tiempo entre 20 segundos y 30 minutos y una frecuencia de entre 20 y 300 Hz, preferiblemente 50 Hz. Mediante el electrocoloreado se asegura que el interior, concretamente el fondo del poro 24, quede recubierto por las partículas de metal, las cuales aportan el color. Ejemplos de soluciones de sales metálicas que pueden utilizarse para el electrocoloreado incluyen, pero no limitan, soluciones acuosas de estaño, cobalto, níquel, cobre y similares.
La pieza coloreada posteriormente se somete a la etapa de sellado del color, el cual puede ser sellado en frío o en caliente. El proceso de sellado en caliente consiste en sumergir la pieza coloreada en agua a una temperatura de entre 90°C y 100°C. El agua hidrata la capa de aluminio haciendo que se cierren los poros 24, sellando de esta manera el colorante dentro del poro 24. El proceso de sellado en frío se realiza a pH comprendidos entre 4.5 y 8, a una temperatura comprendida entre 20 y 40°C, preferiblemente entre 25 y 35°C, utilizando sales metálicas u óxidos metálicos o cromatos. Especialmente se pueden emplear sales de níquel o sales de cobalto en combinación con fluoruros metálicos alcalinos tales como NÍF2 0 NaF y surfactantes aniónicos y no-iónicos. Por ejemplo, el agente sellante puede contener sales de ácidos orgánicos y surfactantes no-iónicos, por ejemplo, P3-almeco® seal 1 (Henkel). La duración del proceso de sellado depende del espesor de la capa anódica, por ejemplo, entre 0,5 y 2,5 minutos, preferiblemente de 0,7 a 1 ,2 minutos por miera de espesor de la capa de óxido, realizándose en un tiempo total de entre 5 y 100 minutos, preferiblemente entre 10 y 30 minutos. Mediante el sellado se incrementa la resistencia a la corrosión de la pieza de aleación anodizada.
En ocasiones la pieza contiene impurezas y elementos que podrían interferir la anodización y la coloración por lo que, en una realización preferente, la pieza previamente a la anodización es sometida a una etapa de desengrasado y/o decapado ácido. Estas etapas sirven para eliminar grasas, óxidos y otros elementos de la superficie que pudieran inhibir o alterar la posterior anodización y/o coloración.
La figura 1 muestra una realización del método 10 de tratamiento de una pieza de aleación de aluminio que comprende las siguientes etapas:
desengrasado y/o decapado ácido 11 ;
anodizado por corriente pulsada 12;
neutralización 13;
lavado 14;
electrocoloreado y/o coloreado 15; y
sellado 16.
En una realización preferente de la invención, se realizan lavados 14 adicionales entre las etapas 11 , 12, 13, 15 o/y 16, ilustradas en la figura 1.
Un segundo aspecto de la invención, ilustrado con la realización de la Figura 2, se refiere a una pieza 20 de aleación de aluminio anodizada que comprende en su superficie una capa 23 de óxido de aluminio, comprendiendo dicha capa de óxido de aluminio en su superficie poros 24 de un tamaño de entre 25 y 500 nm, preferiblemente obtenida por el método de la invención.
En una realización preferente, la pieza 20 de aleación de aluminio, preferiblemente con alto contenido de elementos aleantes tales como silicio, cobre y/o magnesio, comprende en su superficie 22 poros de un tamaño de entre 1 y 500 mieras, comprendiendo sobre dicha superficie 22, preferiblemente a continuación, una capa 23 de óxido de aluminio que comprende en su superficie poros 24 de un tamaño de entre 25 y 500 nm.
En una realización preferente, la distancia entre los poros 24 de la capa 23 de óxido de aluminio es de entre 20 y 700 nm.
En una realización preferente, la capa 23 de óxido de aluminio tiene un espesor de entre 5 y 100 pm, preferiblemente entre 10 y 30 pm, coincidiendo la suma de la profundidad 27 de los poros 24 y la base 29 de la capa 23 de óxido de aluminio con el espesor de dicha capa 23.
En una realización preferente, dicha superficie anodizada está electrocoloreada y/o coloreada.
Esta pieza de aleación de aluminio anodizada puede ser cualquier componente del sector del automóvil que requiera un acabado estético, tal como una llanta. En una realización preferente, la pieza de aleación es una llanta de aleación de aluminio obtenida por fundición.
A continuación, se describe un ejemplo ilustrativo que pone de manifiesto las características y ventajas de la invención. No obstante, no se debe interpretar como limitativo del objeto de la invención tal como está definido en las reivindicaciones.
Ejemplo 1 : Comparativa de los defectos de color presentes en una pieza de aleación de aluminio tratada según el método de la invención y una pieza tratada según el método del estado de la técnica
Pieza 1 : Una superficie de un área de 0,3 dm2 de pieza de aleación de aluminio del grupo A356 es sometida al siguiente tratamiento:
Desengrase alcalino con GardoClean® S 5201 , siendo la temperatura del baño de 60°C y la duración del tratamiento 5 minutos.
Decapado ácido con GardoClean® S 5240, siendo la temperatura del baño 25°C y la duración del tratamiento 2 minutos.
- Anodizado por corriente continua, en ácido sulfúrico 2,2M, siendo la temperatura del baño 20°C, con un voltaje constante de 13V y la duración del tratamiento 30 minutos. Coloreado químico con el colorante Sanodure® Bronze 2LW, a una concentración de 0,5g/L, con un valor de pH de 5,40, siendo la temperatura del baño 60°C y la duración del tratamiento 13 minutos.
El Gardoclean® S 5201 es un desengrasante líquido, ligeramente alcalino, exento de silicatos y boratos. El Gardoclean® S 5201 se ha formulado principalmente para el desengrase de acero y acero galvanizado, pero es también adecuado para desengrasar superficies de aluminio.
El Gardoclean® S 5240/2 es un producto decapante ácido líquido adecuado para materiales de aluminio y magnesio. Se utiliza principalmente antes del tratamiento de conversión tras un desengrase alcalino con las correspondientes etapas de lavado. El Gardoclean® S 5240/2 tiene propiedades desengrasantes y es adecuado para la eliminación de aceite, grasa y refrigerantes, así como restos sólidos como virutas, metales de abrasión, etc.
El Sanodure® Bronze 2LW es un colorante azoico, un complejo de cromo aniónico, soluble en agua utilizado para la coloración por adsorción de aluminio anodizado.
Resultado: Número de defectos de color visibles en un área tratada a una distancia de 80 cm del ojo: 130 defectos/dm2.
Pieza 2: Una superficie de un área de 0,3 dm2 de pieza de aleación de aluminio del grupo A356 es sometida al siguiente tratamiento:
Desengrase alcalino con GardoClean® S 5201 , siendo la temperatura del baño de 60°C y la duración del tratamiento 5 minutos.
Decapado ácido con GardoClean® S 5240, siendo la temperatura del baño 25°C y la duración del tratamiento 2 minutos.
- Anodizado por corriente continua, en ácido sulfúrico 2,2M, siendo la temperatura del baño 20°C, con un voltaje constante de 13V y la duración del tratamiento 30 minutos. Neutralización en amoniaco con un valor de pH 11 , siendo la temperatura del baño temperatura ambiente y la duración del tratamiento 3 minutos.
Coloreado químico con el colorante Sanodure® Bronze 2LW, a una concentración de 0,5g/L, con un valor de pH de 5,40, siendo la temperatura del baño 60°C y la duración del tratamiento 13 minutos.
Resultado: Número de defectos de color visibles en un área tratada a una distancia de 80 cm del ojo: 25 defectos/dm2.
Pieza 3: Una superficie de un área de 0,3 dm2 de pieza de aleación de aluminio del grupo A356 es sometida al siguiente tratamiento:
Desengrase alcalino con GardoClean® S 5201 , siendo la temperatura del baño de 60°C y la duración del tratamiento 5 minutos.
Decapado ácido con GardoClean® S 5240, siendo la temperatura del baño 25°C y la duración del tratamiento 2 minutos.
- Anodizado por corriente pulsada, en ácido sulfúrico 2,2M, siendo la temperatura del baño 20°C, siendo el número de pulsos 15, cada pulso teniendo un voltaje de 13V y una duración de 2 minutos, cada pulso espaciado por un minuto.
Neutralización en amoniaco con un valor de pH 11 , siendo la temperatura del baño temperatura ambiente y la duración del tratamiento 3 minutos.
Coloreado químico con el colorante Sanodure® Bronze 2LW, a una concentración de 0,5g/L, con un valor de pH de 5,40, siendo la temperatura del baño 60°C y la duración del tratamiento 13 minutos.
Resultado: Número de defectos de color visibles en un área tratada a una distancia de 80 cm del ojo: 5 defectos/dm2.
Pieza 4: Una superficie de un área de 0,3 dm2 de pieza de aleación de aluminio del grupo A356 es sometida al siguiente tratamiento:
Desengrase alcalino con GardoClean® S 5201 , siendo la temperatura del baño de 60°C y la duración del tratamiento 5 minutos.
Decapado ácido con GardoClean® S 5240, siendo la temperatura del baño 25°C y la duración del tratamiento 2 minutos.
- Anodizado por corriente pulsada, en ácido sulfúrico 2,2M, siendo la temperatura del baño25°C, siendo el número de pulsos 15, cada pulso teniendo un voltaje de 13V de una duración de 2 minutos, cada pulso espaciado por un minuto.
Neutralización en amoniaco con un valor de pH 11 , siendo la temperatura del baño temperatura ambiente y la duración del tratamiento 3 minutos.
Coloreado químico con el colorante Sanodure® Bronze 2LW, a una concentración de 0,5g/L, con un valor de pH de 5,40, siendo la temperatura del baño 60°C y la duración del tratamiento 13 minutos.
Resultado: Número de defectos de color visibles en un área tratada a una distancia de 80 cm del ojo: 0 defectos/dm2.
Pieza 5: Una superficie de un área de 0,3 dm2 de pieza de aleación de aluminio del grupo A356 es sometida al siguiente tratamiento:
Desengrase alcalino con GardoClean® S 5201 , siendo la temperatura del baño de 60°C y la duración del tratamiento 5 minutos.
Decapado ácido con GardoClean® S 5240, siendo la temperatura del baño 25°C y la duración del tratamiento 2 minutos.
- Anodizado por corriente pulsada, en ácido sulfúrico 2,2M, siendo la temperatura del baño 25°C, siendo el número de pulsos 15, cada pulso teniendo un voltaje de 13V y una duración de 2 minutos, cada pulso espaciado por un minuto.
Neutralización en amoniaco con un valor de pH 11 , siendo la temperatura del baño temperatura ambiente y la duración del tratamiento 3 minutos.
Electrocoloreado en una solución de sulfato de estaño en ácido sulfúrico, siendo la temperatura del baño 19°C a corriente continua de 10V durante 15 segundos seguido de una etapa de corriente alterna a 16V durante 15 segundos.
Coloreado químico con el colorante Sanodure® Bronze 2LW, a una concentración de 0,5g/L, con un valor de pH de 5,40, a una temperatura de 60°C durante 2 minutos.
Resultado: Número de defectos de color visibles en un área tratada a una distancia de 80 cm del ojo: 0 defectos/dm2.
En la siguiente tabla se resumen los números de defectos de color por dm2 detectados en cada pieza:
Figure imgf000013_0001

Claims

REIVINDICACIONES
1. Método de tratamiento superficial de una pieza de aleación de aluminio (21), en particular una llanta fabricada por fundición, que en su superficie (22) comprende poros de un tamaño de hasta 500 pm, que comprende una etapa de anodización de al menos una parte de la superficie (22) de la pieza, generándose sobre dicha parte de la superficie (22) una capa (23) de óxido de aluminio, llevándose a cabo la anodización por pulsos de corriente y comprendiendo la capa (23) de óxido de aluminio poros (24) de un tamaño de entre 25 y 500 nm.
2. Método según la reivindicación 1 , en donde en la etapa de anodización por pulsos cada pulso aplicado tiene un potencial eléctrico de entre 10 y 20 V y una duración de entre 1 y 5 minutos.
3. Método según la reivindicación 1 o 2, en donde en la etapa de anodización se aplican entre 10 y 20 pulsos, preferiblemente 15 pulsos, con una diferencia temporal en la aplicación de los pulsos de entre 1 segundo y 3 minutos.
4. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de anodización por pulsos se realiza en un medio de ácido sulfúrico con una concentración molar entre 1 ,3M y 2,8M.
5. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de anodización se lleva a cabo a una temperatura de entre 15°C y 30°C.
6. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la distancia entre los poros (24) de la capa (23) de óxido de aluminio que se genera durante la etapa de anodización es de entre 20 y 700 nm.
7. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el espesor de la capa (23) de óxido de aluminio que se genera durante el proceso de anodización es de entre 5 y 100 pm.
8. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los poros (24) tienen una profundidad (27) tal que quedan dispuestos sobre una base (29) de la capa (23) de óxido de aluminio (23), teniendo la base (29) un espesor inferior a 2 pm, preferiblemente inferior a 1 pm.
9. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende a continuación de la etapa de anodización una etapa de neutralización mediante la aplicación de un líquido sobre la superficie anodizada, teniendo dicho líquido un valor de pH entre 10 y 13.
10. Método según la reivindicación 9, en donde el líquido de la etapa de neutralización es una solución de amoniaco que comprende un valor de pH de 11.
11. Método según la reivindicación 9 o 10, en donde el líquido de la etapa de neutralización se aplica entre 1 y 5 minutos.
12. Método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11 , que comprende, a continuación de la etapa de neutralización, una etapa de lavado mediante la aplicación de un líquido acuoso sobre la superficie neutralizada, teniendo dicho líquido un valor de pH neutro.
13. Método según la reivindicación 12, que comprende a continuación de la etapa de lavado las siguientes etapas:
- una etapa de electrocoloreado y/o coloreado químico por inmersión de la pieza lavada, y
- una etapa de sellado del color.
14. Método según la reivindicación 13, en donde en la etapa de electrocoloreado la pieza es introducida en un baño que comprende sales metálicas y ácido sulfúrico, y se le aplica una corriente de entre 7 y 25 V durante un tiempo entre 20 segundos y 30 minutos.
15. Método según la reivindicación 13 o 14, en donde la etapa de sellado consiste en un baño de sales metálicas y/o agua caliente.
16. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la pieza ha sido sometida a una etapa de desengrasado y/o decapado ácido antes de la etapa de anodización.
17. Pieza de aleación de aluminio anodizada que comprende una capa (23) de óxido de aluminio, comprendiendo dicha capa (23) de óxido de aluminio en su superficie poros (24) de un tamaño de entre 25 y 500 nm.
18. Pieza según la reivindicación 17, en donde la pieza de aleación de aluminio comprende en su superficie (22) poros (24) de un tamaño de entre 1 y 500 mieras, comprendiendo sobre dicha superficie (22) la capa (23) de óxido de aluminio.
19. Pieza según la reivindicación 17 o 18, en donde la distancia (28) entre los poros (24) de la capa (23) de óxido de aluminio es de entre 20 y 700 nm.
20. Pieza según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, en donde la capa (23) de óxido de aluminio tiene un espesor de entre 5 y 100 pm.
21. Pieza según cualquiera de las reivindicaciones 18 a 20, en donde los poros (24) tienen una profundidad (27) tal que quedan dispuestos sobre una base (29) de la capa (23) de óxido de aluminio (23), teniendo la base (29) un espesor inferior a 2 pm, preferiblemente inferior a 1 pm.
22. Pieza según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21 , en donde la pieza es una llanta.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113549976A (zh) * 2021-08-12 2021-10-26 沈阳航天新光集团有限公司 精密铝合金零件的硫酸阳极化工艺方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3962049A (en) * 1971-05-13 1976-06-08 Kabushiki Kaisha Aiden Process for coloring aluminum anodic oxide film
JPS6220896A (ja) * 1985-07-18 1987-01-29 Nippon Light Metal Co Ltd アルミニウム鋳物の防食光輝表面処理法
CN102181902B (zh) * 2011-04-21 2013-01-16 华南理工大学 一种对铝及其合金表面进行着色的方法
US20130081952A1 (en) * 2011-09-29 2013-04-04 Denkahimakukougyou Co., Ltd. Method for manufacturing colored aluminum product or colored aluminum alloy product, pigment composition for coloration, and colored aluminum product or colored aluminum alloy product
CN103194777B (zh) * 2013-03-27 2016-03-30 成都阳光铝制品有限公司 铝合金基材的阳极氧化工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3962049A (en) * 1971-05-13 1976-06-08 Kabushiki Kaisha Aiden Process for coloring aluminum anodic oxide film
JPS6220896A (ja) * 1985-07-18 1987-01-29 Nippon Light Metal Co Ltd アルミニウム鋳物の防食光輝表面処理法
CN102181902B (zh) * 2011-04-21 2013-01-16 华南理工大学 一种对铝及其合金表面进行着色的方法
US20130081952A1 (en) * 2011-09-29 2013-04-04 Denkahimakukougyou Co., Ltd. Method for manufacturing colored aluminum product or colored aluminum alloy product, pigment composition for coloration, and colored aluminum product or colored aluminum alloy product
CN103194777B (zh) * 2013-03-27 2016-03-30 成都阳光铝制品有限公司 铝合金基材的阳极氧化工艺

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113549976A (zh) * 2021-08-12 2021-10-26 沈阳航天新光集团有限公司 精密铝合金零件的硫酸阳极化工艺方法

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