miércoles, 13 de septiembre de 2017

EL ANODIZADO DE EL TITANIO Y EL NIOBIO



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Qué es el anodizado?

El anodizado es un proceso donde se crea una capa en la superficie de algunos metales (titanio, niobio, tantalio, aluminio, magnesio y zinc) por calentamiento, con productos químicos, o por electricidad. 

En el caso del titanio, la capa que se acumula es una capa de dióxido de titanio. 
El dióxido de titanio, que también se conoce como el óxido de titanio, se produce naturalmente en la superficie. 

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Anodización de la superficie de titanio se puede hacer mediante el uso de calor, pero los resultados no se controlan fácilmente. 
El método más común es la de formar una capa de óxido sobre la superficie con el uso de la electricidad. 
La forma en que esto se hace es con un suministro de potencia variable en la que está conectado un electrodo al lado positivo (ánodo), y una al lado negativo (cátodo). Ambos están sumergidos en una solución ligeramente conductora, completando así el circuito eléctrico. 
La pieza que va a ser anodizada está conectado al lado positivo, y por eso el proceso se llama "anodizado".

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Cómo se logran los diferentes colores?

El anodizado no implica tintes. 

El color en la superficie es evidente porque la luz se refleja a través de la capa de óxido para reflejar un color. 
Sin la presencia de la luz el color no estaría allí. 
La luz se refleja de la superficie de titanio. Cuando una pieza es de alto pulido y no está anodizado se refleja su acabado de espejo. Cuando una pieza es anodizada, la luz tiene que reflejarse a través de la capa de óxido añadido. 

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La capa de óxido filtra las ondas de luz que pasa a través de él y causas interferencia en la luz reflejada. 
Esto hace que la luz se refleje en un color. 
El color que se desprende en una pieza anodizada de titanio depende del espesor de la capa de óxido que se ha aplicado.

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El espesor de la capa de óxido que se forma durante el proceso depende de la tensión de la electricidad que se ha aplicado. 
Si usted está anodizando más de una pieza y quiere que sea exactamente el mismo color, sería una buena idea anodizarlas al mismo tiempo. 

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Usted no puede conseguir una igualación de color si lo hace en ocasiones separadas. Piezas más gruesas o más grandes pueden llevar más tiempo y voltaje mayor, para conseguir un color similar al de sus contrapartes menores.

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Qué se necesita para empezar a anodización?

- Un transformador de voltaje variable.
- Un cátodo, una hoja de metal no corrosivo como el acero inoxidable. 

- Un trozo de Ti que sea mayor que la pieza que se va a trabajar.
- Un ánodo, la pieza que se está anodizado.
- Un tanque de inmersión de vidrio o plástico.
- Una solución electrolítica, 
ácido sulfúrico     H2SO4 o hidróxido de sodio NaOH.
- Una solución de limpieza o agua con bicarbonato de sodio.

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Qué voltaje logra que color?

La tensión que se aplica durante el proceso, produce que la capa de óxido sea más gruesa. El rango de tensión utilizado en este tipo de anodización es por lo general entre 15-120V. Los colores están en rangos aproximados, y varian ligeramente. 

Es bueno para empezar un poco más abajo y subir poco a poco.


ColorCobrePúrpura oscuroAzul OscuroCelesteAmarilloFucsiaVioletaVerde OscuroVerde
Voltage8 a 1015 a 1618 a 2027 a 3048 a 50 62 a 63 72 a 7581 a 85 91 a 92

Este gráfico representa los rangos de tensión que utilizo. 
Por lo general se puede lograr el color que busco dentro de estos rangos. 
Sin embargo, se puede cambiar el color de una pieza anodizada a otro color con una tensión más alta. 
Es posible, por ejemplo, convertir una pieza azul en una azul claro, amarillo, o a cualquiera de los colores que necesiten una tensión más alta. 
No es posible, sin embargo, tener de vuelta a ese color azul oscuro o un color morado o un color de cobre. 
Si quería hacer eso, la capa de óxido tendría que ser removida mediante pulido o limpieza al vapor. 
La calidad y consistencia de la capa de óxido formada, depende en gran medida la calidad del acabado superficial. 
Cuando anodizamos una pieza de joyería de un cliente, a veces no obtenemos el resultado que queremos en el primer intento. 
La pieza luego se re-pule y limpia con vapor, a se anodiza una segunda vez. 

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Cuáles son los beneficios de una superficie de anodizado?

. Bonitos colores
. La codificación de color
. Superficie más suave, durable y biocompatible.
. La eliminación de residuos microscópicos incrustado en la superficie
. Pasivación de acuerdo con el ASTM F86

. Práctica estándar para la Preparación de la superficie y la marcación de implantes quirúrgicos metálicos

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Seguridad

NUNCA toque el ánodo con el cátodo cuando el aparato está encendido. 
Esto puede provocar que el circuito eléctrico de cortocircuito, y puede provocar que reciba una descarga eléctrica. 
Cuando su anodizador no está siendo utilizado, desactive la alimentación y ponga una tapa sobre el tanque de inmersión.
Sería una buena idea para la estación de anodizado que ha configurado estar en un área bien ventilada. 

Aunque sería una cantidad muy pequeña, gas de hidrógeno es un subproducto de la anodización y puede ser explosivo.

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Debido a que se trata de electricidad, el uso de guantes de goma se recomienda.

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Fernando Gatto
Kaia Joyas Uruguay

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