Aluminium Anodis Dijelaskan: Manfaat, Proses, dan Jawaban 5 Pertanyaan Umum

Anodisasi adalah salah satu operasi pascapemrosesan paling umum yang dilakukan pada bagian aluminium. Ini adalah proses elektrokimia yang melibatkan merendam bagian aluminium dalam serangkaian tangki, mengubah permukaan aluminium menjadi finishing yang tahan lama dan tahan korosi.

Untuk menentukan apakah anodisasi adalah pilihan yang tepat untuk bagian tertentu, perancang produk harus terlebih dahulu memahami bagaimana itu mempengaruhi kekuatan, ketebalan, warna, dan konduktivitas termal aluminium.

Artikel ini menyajikan jawaban atas lima pertanyaan yang sering diajukan tentang aluminium anodis. Jika Anda ingin menerapkan anodisasi pada produk yang diproses Anda, artikel ini untuk Anda!

1) Bagaimana Anodisasi Bekerja?

Proses anodisasi melibatkan merendam dan memproses bagian aluminium yang bersih ke dalam mandi kimia elektrolit. Mandi kimia ini biasanya terbuat dari asam sulfat atau kromik (larutan yang mengkonduksi listrik).

Selanjutnya, arus listrik langsung diterapkan pada mandi kimia ini, menciptakan muatan listrik positif pada bagian aluminium dan muatan negatif pada plat elektrolit. Reaksi elektrokimia yang dihasilkan menciptakan pori-pori pada permukaan bagian. Pori-pori ini berikatan dengan ion O₂ yang bermuatan negatif dalam elektrolit untuk membentuk lapisan oksida seluler (oksida aluminium) pada komponen.

Sumber Gambar: Vicente Neto, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons

Lapisan oksida aluminium ini lebih tahan lama dan tahan korosi dibandingkan substrat aluminium di bawahnya. Namun, hampir setiap bagian aluminium secara alami menciptakan lapisan oksida aluminium ketika terpapar atmosfer. Jadi, apa yang membuat proses anodisasi unik, dan mengapa Anda harus melewati repot-repot untuk mencapai sesuatu yang hampir terjadi secara alami?

2) Mengapa Anodisasi Bagian Aluminium?

Saat Anda mengekspos bagian aluminium reguler ke atmosfer, lapisan oksida terbentuk di atas permukaan bagian. Namun, lapisan ini biasanya sangat tipis dan dapat mudah aus, terutama saat Anda menggaruknya atau menggunakannya di area dengan udara tercemar.

Namun, tidak seperti aluminium reguler, bagian aluminium anodis memiliki lapisan oksida aluminium yang berada dalam substrat aluminium. Misalnya, pori-pori (dan lapisan oksida seluler) yang terbentuk dalam reaksi elektrokimia dapat mencapai hingga 25 mikron. Sebagai hasilnya, Anda akan memiliki komponen aluminium yang tahan korosi, tahan gores, dan dapat menahan hampir setiap serangan kimia.

3) Apakah Anodisasi Membuat Bagian Aluminium Lebih Kuat?

Penguji kekerasan material

Anodisasi tidak membuat komponen aluminium lebih kuat atau lebih lemah. Sebaliknya, ini meningkatkan kekerasan aluminium—yang menggambarkan resistensi komponen aluminium terhadap indenter permukaan, goresan, atau aus. Misalnya, komponen aluminium anodis dapat tiga kali lebih keras daripada legeri aluminium asli.

Selain itu, bagian aluminium anodis biasanya lebih ringan dibandingkan logam lain seperti tembaga dan baja karat. Sifat unik ini menjadikannya ideal untuk aplikasi penerbangan angkasa yang membutuhkan logam ringan.

4) Apakah Anodisasi Meningkatkan Konduktivitas Termal Aluminium?

Konduktivitas termal menggambarkan kemampuan sebuah material untuk mentransfer atau memanaskan. Kemampuan ini meningkat dengan jumlah aliran panas, ketebalan material, dan luas permukaan material.

Karena anodisasi membentuk lapisan oksida tambahan pada permukaan komponen aluminium, Anda setuju bahwa ini meningkatkan ketebalan dan luas permukaan komponen. Sebagai hasilnya, aluminium anodis akan memiliki konduktivitas termal yang lebih baik dibandingkan komponen aluminium yang tidak difinisi. Ini menjadikan bagian aluminium anodis ideal untuk aplikasi heat sink yang ditemukan di elektronika dan sistem termal lainnya.

5) Apa Tipe-tipe Anodisasi?

Anodisasi umumnya diklasifikasikan sesuai standar MIL-A-8625 menjadi tiga tipe:

• Tipe I Anodisasi
• Tipe II Anodisasi
• Tipe III Anodisasi

Proses anodisasi Tipe I, juga disebut anodisasi asam kromik, menggunakan mandi kimia asam kromik untuk menciptakan lapisan (atau lapisan oksida) pada permukaan aluminium. Ini menghasilkan lapisan tipis (hingga 2,5 mikron) dan ideal dalam aplikasi di mana Anda memerlukan perlindungan korosi minimal dan perekat cat.

Proses anodisasi Tipe II menggunakan mandi kimia asam sulfat untuk menciptakan lapisan oksida pada komponen aluminium. Tipe anodisasi ini menghasilkan lapisan oksida tebal hingga 25 mikron, menjadikannya lebih tahan korosi dibandingkan bagian aluminium anodis Tipe I. Selain itu, karena mereka memiliki lapisan oksida yang lebih tebal (dan pori-pori), mereka lebih baik dalam menahan pewarna dan pewarnaan dibandingkan bagian anodis “Tipe I”.

Proses anodisasi Tipe III, juga disebut anodisasi lapis keras, menghasilkan lapisan oksida yang lebih tebal dari 25 mikron. Ini menggunakan asam sulfat sebagai mandi kimia, seperti anodisasi Tipe II. Namun, arus listrik dalam proses ini dijalankan untuk waktu yang lebih lama dibandingkan anodisasi Tipe II. Ini memungkinkan mereka untuk menghasilkan lapisan yang lebih tebal dan membuatnya lebih tahan korosi dibandingkan bagian anodis Tipe I dan Tipe II.

6) Biaya Anodisasi Aluminium di Rumah

Jika Anda mencari cara untuk melindungi produk aluminium Anda dan menghemat uang, anodisasi adalah pilihan yang sangat baik. Proses ini jauh lebih unggul daripada pengecatan dan dapat dilakukan di rumah Anda dengan seperbiaya.

Biaya aktual yang terkait dengan proses akan bervariasi tergantung pada tempat Anda tinggal dan bagian yang ingin Anda anodisasi. Semakin besar bagian dan semakin keras lapisannya, semakin mahal biayanya. Namun, masih lebih murah dan lebih cepat untuk melakukannya di rumah.

Saat melakukan anodisasi aluminium dalam skala besar, hal penting yang perlu diingat adalah menyiapkan peralatan Anda di lokasi yang tertilang dengan baik. Selain itu, membeli item Anda dalam jumlah besar akan membantu Anda menghemat uang.

Mengambil asam sulfat dapat terbukti sulit tergantung pada tempat Anda tinggal, tetapi Anda biasanya dapat menemukannya di toko pemadam kebaian atau perusahaan persediaan ilmiah/kimia. Namun, membeli asam sulfat dalam jumlah besar mungkin memerlukan lisensi atau izin, jadi pastikan untuk memeriksa dengan otoritas lokal terlebih dahulu.

7) Material yang Dibutuhkan Untuk Anodisasi Aluminium

Sebagian besar material yang dibutuhkan untuk anodisasi aluminium adalah dasar dan mudah ditemukan. Mereka juga relatif murah. Jika Anda ingin melakukannya secara teratur di rumah, Anda mungkin ingin menyiapkan stasiun anodisasi Anda sendiri.

‘

Berikut adalah item yang Anda perlukan:

• Air tisu
• Tangki dan wadah untuk menyimpan cairan selama proses
• Asam sulfat
• Sebuah katoda
• Netralisator asam
• Degreaser
• Kawat aluminium atau kawat titanium
• Soda api
• Pewarna (warna apa pun yang Anda inginkan)
• Sebuah baterai (atau sumber daya lainnya)

Anda juga akan ingin menemukan tempat yang tertilang dengan baik untuk menyiapkan stasiun anodisasi; pastikan untuk memakai kacamata pelindung, sarung tangan, dan respirator.

Selain item yang kami sebutkan, Anda juga akan ingin membeli beberapa hal opsional, yang menurut kami akan membuat pekerjaan lebih mudah. Ini termasuk:

• Bola tenis meja (Anda dapat memasukkannya ke dalam tangki untuk mencegah penumpukan kabut asam)
• Sebuah pengaduk
• Ketel murah untuk pewarna
• Termometer dapur untuk memeriksa suhu

8) Anodisasi Aluminium – Langkah Dasar

Setelah Anda mengumpulkan semua yang telah kita sebutkan di atas, yang perlu Anda lakukan adalah mengikuti langkah-langkah di bawah ini.

1 – Gunakan bulu baja atau bahkan bantal cuci piring yang sedikit kasar untuk menggosok permukaan aluminium yang akan Anda anodisasi. Ini akan membantu menghapus tanda pemesinan dari logam.

2 – Langkah berikutnya adalah memakai semua peralatan keselamatan Anda, misalnya, sarung tangan, kacamata pelindung, dll.

3- Bersihkan bagian menggunakan degreaser dan kemudian cuci dengan air tisu.

4 – Siapkan larutan soda api, biasanya 10 hingga 20%. Tambahkan sekitar empat sendok makan soda api ke dalam satu galon air. Campur larutan ini dengan air tisu murni, dan tempatkan bagian di dalamnya. Pakai sarung karet, dan tunggu beberapa saat sementara larutan meresap ke dalam aluminium. Anda harus melihat gelembung naik untuk menunjukkan bahwa permukaan aluminium sedang digosok. Ini seharusnya tidak lebih dari 5 menit.

5 – Keluarkan bagian dari mandi soda api dan cuci dengan air tisu. Pastikan bagian bersih. Jika Anda melihat air bergerumpul di permukaan, cuci beberapa kali lagi.

6 – Kemudian Anda ingin merak bagian dengan mencangkuknya ke kawat aluminium atau titanium. Ini harus memiliki koneksi yang solid dan ingat bahwa akan ada tanda yang tidak dioksidasi di tempat kawat bersentuhan dengan bagian. Jadi, pilih lokasi dengan bijak.

7– Langkah berikutnya adalah membuat mandi dengan mencurahkan asam sulfat ke dalam air tisu. Anda melakukannya dengan mencampur 1 bagian asam dengan tiga bagian air tisu. Namun, terlepas dari suhu lingkungan, penting untuk memastikan bahwa mandi pada suhu 70 derajat Fahrenheit. Jika suhu melebihi ini atau di bawah 65F, itu akan merusak proses, dan hasilnya akan mengecewakan.

8 – Kemudian Anda akan menambahkan katoda ke tangki, tetapi pastikan tidak menyentuh bagian yang ingin Anda anodisasi. Bagian yang ingin Anda anodisasi harus digantung di dalam tangki, memastikan tidak menyentuh apa pun. Kemudian Anda menambahkan pemanas kecil dan termometer. Permukaan mandi juga dapat ditutup dengan bola tenis meja.

9 – Jangan memulai proses sampai suhu dalam mandi mencapai 70 derajat.

10 – Selanjutnya, hubungkan sumber daya Anda dan hubungkan ke terminal positif baterai atau sumber daya. Negatif kemudian dihubungkan ke katoda. Di sinilah Anda perlu hati-hati karena mandi akan mulai mengeluarkan asap berbahaya.

11 – Anda akan ingin mengatur amperase berdasarkan luas permukaan yang ingin Anda anodisasi. Jika Anda ingin permukaan keras, atur ke 0,03 amp per inci persegi; jika Anda ingin sesuatu yang lebih lembut, yang akan menjerap pewarna, putar ke 0,02 amp.

12 – Kami merekomendasikan memulai pada 16 volt. Beberapa kalkulator online dapat membantu Anda dengan ini, tetapi di rumah, 16 volt cukup baik. Namun, hal penting di sini adalah memantau suhu dalam tangki seiring berjalannya proses. Suhu sering meningkat selama proses, jadi Anda tidak dapat meninggalkannya.

13 – Setelah proses anodisasi berjalan, Anda dapat memulai memanaskan pewarna. Sebagian besar warna akan bekerja dengan baik pada 140° F, tetapi Anda mungkin ingin meniadakan beberapa warna. Semua merek cat sedikit berbeda dan akan memerlukan beberapa eksperimen.

14 – Kemudian Anda menyiapkan tangki air tisu dan yang lainnya dengan netralisator asam.

15 – Setelah selesai, matikan daya, keluarkan bagian dari tangki, dan kemudian rendam mereka dalam air tisu selama 15 detik. Kemudian bilas dalam tangki netralisator selama sekitar 5 menit. Anda akan ingin melakukan putaran kedua bilasan dalam netralisator selama 5 menit. Kemudian lagi, dengan air tisu sebelum merendam bagian ke dalam pewarna. Bagian akan segera menyerap warna, tetapi Anda akan harus meninggalkan mereka di dalam selama sekitar 15 menit, tergantung pada intensitas yang diinginkan.

16 – Setelah proses pewarnaan selesai, Anda perlu merebus bagian selama 15 menit. Ini akan membantu mengeras pewarna, memastikan lapisan keras.

Finishing Aluminium Anodis: Gensun Bisa Membantu

Sekarang setelah Anda setidaknya mengetahui sesuatu tentang finishing anodisasi, Anda setuju bahwa bagian aluminium anodis menawarkan beberapa keuntungan dibandingkan bagian aluminium reguler. Namun, proses anodisasi tidak sepertampak itu: memerlukan teknologi dan keahlian khusus.

Gensun Precision Machining adalah penyedia layanan manufaktur berkualitas tinggi terkemuka di seluruh Asia. Tidak hanya kami memproduksi produk secara akurat menggunakan teknologi pemesinan CNC terbaru kami, tetapi kami juga menyediakan berbagai layanan finishing permukaan, termasuk finishing anodisasi aluminium.

Pelajari lebih lanjut tentang layanan finishing permukaan kami.

---

Catatan: Artikel ini awalnya diterbitkan pada April 2021, dan diperbarui pada Mei 2022