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sábado, 5 de octubre de 2024

EL ANODIZADO DEL TITANIO




El anodizado del titanio transforma la superficie del metal en una obra maestra duradera y resistente a la corrosión mediante una mejora electroquímica, en la que el titanio se convierte en el ánodo del circuito. 
Este proceso, exclusivo de metales como el titanio, cuyas capas de óxido actúan como barreras protectoras, aumenta significativamente la resistencia frente a la degradación medioambiental. 
Es una técnica de elección para las industrias que valoran la longevidad y el atractivo estético de sus componentes.

¿Qué es el anodizado?

Definición del anodizado: Un proceso de tratamiento de superficies

El anodizado del titanio es un proceso electroquímico fascinante y sencillo. 
Podemos controlar el grosor de la superficie del titanio sumergiéndolo en un electrolito y aplicando después una corriente eléctrica. 
Este grosor determina el color del titanio, que va desde los púrpuras intensos a los azules vibrantes.

Cómo el anodizado protege y embellece el titanio?

Este proceso aumenta la resistencia del titanio al calor, la corrosión y el desgaste. 
Este proceso crea una capa de metal anodizado totalmente integrada con el titanio que hay debajo, lo que evita que se descascarille y astille. 
A los clientes que deseen personalizar sus productos de titanio les encantará la posibilidad de anodizarlos en varios colores sin utilizar tintes ni otros revestimientos.



¿Por qué elegir Titanio?

Titanio: Propiedades únicas

El titanio es único en su capacidad de formar una capa protectora de óxido cuando se expone al aire. 
El anodizado amplifica esta propiedad inherente, aumentando su durabilidad y resistencia. 
La biocompatibilidad del titanio también lo hace ideal para usos delicados.

Anodizado de titanio vs. Anodizado de aluminio

Las diferencias

Coloración: 
El anodizado de titanio utiliza las propiedades físicas de la capa de óxido para conseguir colores. 
No utiliza tintes y se basa en la interferencia entre ondas de luz. El anodizado del aluminio suele utilizar tintes para crear una gran variedad de colores.

Capa de óxido: 
Dado que la capa de óxido del titanio es menos porosa que la del aluminio, sus propiedades de resistencia al desgaste y solidez del color son diferentes.

Aplicaciones: 
Ambos procesos mejoran la resistencia a la corrosión y al desgaste. 
Sin embargo, el anodizado de titanio tiene más valor en aplicaciones que requieren biocompatibilidad o colores específicos sin tintes, mientras que el anodizado de aluminio puede utilizarse con fines estéticos y es duradero.

Tipos de titanio anodizado

Titanio anodizado tipo 1

El anodizado de titanio de tipo 1 produce una fina película de óxido de entre 0,5 y 2,5 micras en la superficie del metal. 
Este método se utiliza principalmente con fines decorativos y a veces se denomina anodizado comercial. 
La capa de óxido, aunque fina, aumenta considerablemente la resistencia del metal a la corrosión.

Titanio anodizado de tipo 2

El titanio de tipo 2 se somete a anodización para crear una capa de óxido más gruesa que la del tipo 1. 
Este método aumenta la dureza del titanio y mejora su resistencia a la corrosión. 
Este método aumenta la dureza del titanio y mejora su resistencia a la corrosión. 
La anodización de tipo 2 no produce colores vivos, sino una capa de óxido de titanio de aproximadamente 5 nm de grosor.

Tipo 3 Titanio anodizado

El anodizado de tipo 3 crea una capa más gruesa de óxido de titanio, que es más densa y compacta. 
Esto permite una gama de colores más excelente. 
Esta variación permite controlar mejor el color ajustando el grosor de la capa de óxido. 
Este proceso utiliza ácido sulfúrico para crear una variedad de colores.



Materiales y herramientas necesarios

La lista completa de equipos

La selección adecuada del equipo es esencial para lograr el acabado y la calidad deseados. 
El equipo esencial incluye:

Baño de electrolitos: 
Un baño de electrolito consta de ácidos sulfúricos diluidos que se utilizan como medio en el procedimiento de anodizado.

Fuente de alimentación DC: 
Se necesita una fuente de alimentación de corriente continua (CC) para controlar el flujo durante la anodización.

Alambres y rejillas de titanio: 
Se utilizan soportes y sistemas de suspensión únicos para mantener estables las piezas de titanio en el electrolito. 
Esto garantiza que las piezas reciban una exposición y anodización uniformes.

Cátodo: 
El cátodo suele estar hecho de plomo, acero inoxidable o platino. Completa el circuito del electrolito.

Limpiando suministros: 
Las piezas deben limpiarse minuciosamente antes de anodizarlas para eliminar contaminantes.

Equipo de seguridad: 
Garantice un procedimiento de anodizado seguro

Nuestra principal prioridad es la seguridad durante el procedimiento de anodizado. 
Nuestros equipos están equipados con todo el material de seguridad que necesitan:

Guantes que resisten agentes químicos: 
Protege las manos de soluciones de electrolitos ácidos.

Protección para los ojos: 
Gafas de seguridad y protectores faciales lo protegerán de salpicaduras del electrolito.

Batas o delantales de laboratorio: 
Fabricado con materiales resistentes a productos químicos para proteger su cuerpo contra derrames accidentales.

Ventilación: 
Una ventilación adecuada es esencial para eliminar los vapores nocivos producidos durante el procedimiento de anodizado.

Equipo de emergencia: 
Siempre hay duchas de seguridad y estaciones de lavado de ojos disponibles en caso de exposición accidental.

Preparación de la superficie de titanio

La limpieza es el primer paso para un anodizado exitoso.

El primer paso es limpiar las superficies de titanio. 
Esto garantiza que estén libres de contaminantes, aceites y otros residuos que puedan interferir con el proceso de anodizado. Nuestro protocolo de limpieza incluye:



Desengrasar: 
Utilizar disolventes orgánicos o soluciones ácidas para eliminar aceites y grasas.

Enjuague: 
Después de la limpieza, las piezas se enjuagan bien con agua desionizada para eliminar cualquier residuo.

Grabando: 
Puede utilizar un ácido suave para eliminar una capa fina de la superficie.

Enjuague final: 
Enjuague final con agua desionizada

Tratamiento de superficies: 

Técnicas para mejorar la anodización

Un tratamiento superficial adicional después de la limpieza puede mejorar la calidad de la anodización. 
Estas técnicas tienen como objetivo aumentar la uniformidad y adhesión de la capa de óxido.

Pulido mecánico: 
Para lograr una superficie lisa y uniforme, mecánica pulido elimina las imperfecciones, preparando el titanio para un acabado de alta calidad.

Decapado ácido: 
En decapado ácido puede refinar la superficie eliminando los óxidos. 
De este modo, el metal estará listo para el anodizado.

Texturización: 
Podemos utilizar técnicas de texturizado antes del anodizado para conseguir características superficiales específicas para determinadas aplicaciones.

El proceso de anodizado

Configuración de la estación de anodizado

Preparación del espacio de trabajo: 
Asegúrese de que el lugar de trabajo está bien ventilado, limpio y libre de cualquier material que pueda interferir en el trabajo o suponer un riesgo para la seguridad.

Montaje de equipos: 
Coloque la fuente de alimentación de CC y el cátodo en su electrolito, bastidores de titanio o cables. 
Asegure todas las conexiones eléctricas y coloque el cátodo correctamente dentro del electrolito.

Medidas de seguridad: 
Equipe la estación con guantes resistentes a productos químicos, protección ocular y otros equipos de seguridad. 
Confirme que los equipos de emergencia, como los lavaojos, sean fácilmente accesibles.

Consejos para una instalación segura y eficaz

La organización es clave: 
Mantenga sus herramientas y materiales ordenados para simplificar el proceso y reducir el riesgo de accidentes.

Comprobar conexiones: 
Compruebe dos veces todas las conexiones eléctricas y de tuberías de la cuba de electrolito y de la fuente de alimentación para evitar fugas o problemas eléctricos.

La seguridad ante todo: 
Dé prioridad a la seguridad llevando el equipo de seguridad adecuado y formando a todo el personal en procedimientos de emergencia.

La solución electrolítica

Soluciones electrolíticas adecuadas

El éxito del anodizado depende de la elección del electrolito. 
Una solución electrolítica utilizada habitualmente para anodizar titanio se diluye con ácido sulfúrico. 
Esta solución es un buen compromiso entre la velocidad de formación de óxido y el control del proceso.

Preparar y manipular la solución.

Mezcla: 
Diluir el ácido sulfúrico en agua potable desionizada hasta la concentración necesaria para el anodizado del titanio. 
No añadir nunca agua al ácido, ni viceversa, para evitar reacciones exotérmicas.

Manipulación: 
Utilizar guantes resistentes a productos químicos para manipular la solución.

Cómo anodizar titanio?

Paso 1: Sumergir el titanio en la solución electrolítica

Utilice alambres o bastidores de titanio para suspender la pieza de titanio, que se ha limpiado y está lista para su uso en el baño electrolítico. 
Asegúrese de que la pieza de titanio está sumergida en el baño electrolítico y no toca el cátodo.

Paso 2: Aplicación de corriente eléctrica

Active la alimentación de CC para inyectar una corriente eléctrica controlada a través del electrolito. 
El grosor de capa deseado y las dimensiones de la pieza dependen de los ajustes específicos de voltaje y corriente.

Paso 3: Supervisión del proceso de anodizado

Preste atención a los signos de un revestimiento desigual. 
A medida que aumenta el grosor de la capa de óxido, también cambia el color del titanio. 
Esto permite un control preciso. 
La duración variará en función del resultado deseado, desde varios minutos hasta más de una hora.

Titanio colorante

Técnicas para añadir colores

El proceso de coloración del titanio anodizado no requiere pinturas ni tintes.

Anodizado controlado por tensión: 
Al cambiar el voltaje durante el procedimiento de anodizado, podemos controlar con precisión el grosor de la capa.

Anodizado en varios pasos: 
Podemos realizar múltiples pasos de anodizado, cada uno con un voltaje diferente, para conseguir patrones de color más complejos.

Comprender el espectro de colores del titanio anodizado

La interferencia de las ondas de luz reflejadas en la superficie del titanio y la capa de óxido produce el espectro de colores. 
Las capas más finas producen colores más cercanos al extremo violeta del espectro, mientras que las capas más gruesas producen colores más cercanos al extremo rojo.

Toques finales

Sellado: Protección de la capa anodizada

El sellado del titanio anodizado es un paso crucial para garantizar la durabilidad y longevidad del acabado y el color. 
El vapor o el agua caliente suelen conseguirlo hidratando y sellando la capa de óxido más externa.



Mejorar el acabado

Algunas piezas pueden mejorar su brillo puliéndolas después de anodizarlas o sellarlas. 
En Shengen pulimos cuidadosamente estas piezas para conseguir el brillo deseado teniendo cuidado de no eliminar el revestimiento anodizado.

Post-Anodización

Consejos para superficies anodizadas duraderas

Limpieza regular: 
Una limpieza frecuente y suave evitará la acumulación de suciedad, mugre y otros contaminantes que pueden dañar el aspecto del titanio anodizado.

Evitar condiciones duras: 
Aunque el titanio anodizado es resistente a la corrosión, la exposición prolongada a productos químicos o entornos agresivos puede degradar la superficie. 
Limite la exposición para prolongar la vida de su titanio.

Almacenamiento adecuado: Guarde las piezas de titanio anodizado lejos de temperaturas extremas y de la luz solar directa.

Resolución de problemas comunes

Cómo identificar y resolver problemas de anodizado

Los problemas de anodizado pueden incluir coloraciones desiguales o acabados opacos. 
Una preparación inadecuada de la superficie, una composición incorrecta del electrolito o un control insuficiente de la corriente eléctrica suelen causar estos problemas. 

Medidas preventivas para evitar los defectos de anodización

Preparación cuidadosa de la superficie: 
Es esencial asegurarse de que la superficie de titanio esté limpia y libre de contaminantes.

Controlar el proceso: 
Si se mantienen constantes el voltaje, la temperatura y la composición del electrolito, se evitan problemas como la coloración desigual o las capas finas de óxido.

Mantenimiento regular de los equipos: 
Si mantiene todo el equipo en buenas condiciones, puede asegurarse de que el anodizado sea uniforme y estable.

Anodizado secuencial: 
En este proceso, anodizan una pieza varias veces. 
Cada vez, enmascaran zonas para crear patrones o capas de colores. 
Después de cada paso de anodizado, protegen partes de la pieza y la vuelven a anodizar con un voltaje diferente.

Inmersión parcial: 
Podemos conseguir efectos de degradado o zonas de color diferenciadas sumergiendo las piezas de titanio en soluciones electrolíticas y ajustando la profundidad o el ángulo.

Anodizado texturizado

Crear patrones y texturas

El anodizado táctil confiere al Titanio anodizado una nueva dimensión. 
Esto se consigue mediante:

Texturizado mecánico: 
Grabamos mecánicamente patrones en la superficie de titanio antes del anodizado. 
El anodizado resalta las texturas para crear una superficie visual y físicamente atractiva.

Técnicas de enmascaramiento: 
Añadiendo o quitando máscaras entre las fases de anodizado, podemos crear texturas complejas.

Herramientas y técnicas para texturizar una superficie

Grabado láser: 
Grabado láser es un método para eliminar material con precisión y crear patrones detallados antes del anodizado. 
Tras el anodizado, estas zonas contrastan con las superficies no grabadas, más lisas.

Máscara de estarcido: 
Se aplican plantillas personalizadas a partes de la superficie de titanio para protegerla durante el procedimiento de anodizado, lo que da lugar a diversas texturas y colores.

Conclusión

Cada fase del proceso de anodizado se ejecuta con gran atención al detalle, desde la selección de materiales y su preparación hasta las técnicas más avanzadas de estratificación de colores y creación de texturas. 




Fernando Gatto
Kaia Joyas Uruguay 

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