L'aluminium est un métal non ferreux léger et mou qui s'oxyde très facilement à l'air. Les gens ont donc trouvé une solution : le processus d’anodisation de l’aluminium, qui dépose une couche protectrice sur sa surface pour le rendre durable, et il peut être teint dans toutes sortes de nuances colorées, ce qui est vraiment agréable à l’œil.
Le principe de l'anodisation de l'aluminium consiste à créer une couche décorative et protectrice sur les objets en aluminium et ses alliages. Le processus de formation d’un film d’oxyde d’aluminium sur l’aluminium implique l’utilisation d’un courant continu à une tension suffisante via un électrolyte d’acide sulfurique approprié. Dans cette configuration, l’élément en aluminium fait office d’anode, tandis qu’un autre matériau sert de cathode. Les profilés industriels en aluminium, après avoir été électrifiés pendant un certain temps, développent progressivement une couche d'oxyde de l'épaisseur souhaitée.
Une fois le film réalisé, à l'exception de certains aluminiums dont la couleur naturelle ne nécessite pas de traitement, l'étape suivante est la coloration. D’une manière générale, la coloration de l’aluminium appartient principalement aux types suivants :
1. Coloration bio
2. Coloration inorganique
3. Coloration électrolytique
4. Coloration par galvanoplastie
Ensuite, nous discuterons principalement des principes, des avantages et des inconvénients, ainsi que des scénarios d'utilisation des colorants organiques et des colorants électrolytiques couramment utilisés :
1. Le film colorant électrolytique est basé sur un film anodisé transparent produit par électrolyse primaire dans l'acide sulfurique. Le film anodisé est ensuite coloré par électrolyse dans une solution contenant des sels métalliques en courant alternatif (également appelé film d'électrolyse secondaire). La résistance aux intempéries, la résistance à la lumière et la durée de vie du film colorant électrolytique sont bien meilleures que celles des films colorants organiques, et sa consommation d'énergie et son coût de coloration sont bien inférieurs à ceux des films colorants globaux. Actuellement, il est largement utilisé pour colorer les profilés architecturaux en aluminium, mais les options de couleurs sont limitées, n'incluant généralement que le cuivre antique, le noir, l'or et le marron. De plus, il n’est pas facile de contrôler le processus.
2. Coloration organique : La coloration organique est basée sur la théorie de l’adsorption des substances. L'adsorption peut être divisée en adsorption physique et adsorption chimique. Dans les profilés industriels en aluminium, l'adsorption physique se produit lorsque des molécules ou des ions sont adsorbés par des forces électrostatiques, tandis que l'adsorption chimique se produit par des forces chimiques. La combinaison de ces deux résultats donne une coloration organique, qui se fait généralement à une certaine température. Étant donné que les films d’oxyde anodique ont une porosité élevée et une forte capacité d’adsorption, ils absorbent facilement les colorants organiques. Cette méthode permet une coloration rapide, des couleurs vives et une opération simple. Après la coloration, un traitement de scellement garantit que le colorant adhère fermement aux pores du film, améliorant ainsi la résistance à la corrosion et aux taches du film, permettant ainsi à la belle couleur de durer. Il convient à un grand nombre de produits en aluminium non destinés à un usage extérieur, aux produits industriels en aluminium d'intérieur et aux objets de décoration. L'apparence se décline dans une grande variété de couleurs vives, satisfaisant les goûts esthétiques des gens modernes et améliorant la compétitivité des produits sur le marché. La coloration organique a certaines caractéristiques et exigences pour le film d'oxyde :
1. La couche de film d'oxyde doit avoir une porosité suffisante.
2. La paroi interne des pores doit maintenir un certain niveau d’activité.
3. L'aluminium anodisé dans l'acide sulfurique produit un film incolore et poreux, ce qui en fait le plus approprié pour la teinture.
4. La couche de film d'oxyde doit avoir une certaine épaisseur ; une couche plus fine ne peut prendre qu'une couleur très claire.
5. Les films anodisés durs et ceux produits par oxydation conventionnelle à l'acide chromique ne conviennent pas à la teinture organique.
6. La couche de film d'oxyde doit être complète, uniforme et exempte de rayures, de trous de sable, de piqûres ou d'autres défauts.
7. Le film lui-même doit avoir une couleur appropriée et ne présenter aucune différence métallographique, telle qu'une granulométrie inégale ou une ségrégation importante. Par conséquent, les alliages d’aluminium ont également certaines exigences ; si des éléments comme le silicium, le magnésium, le manganèse, le fer, le cuivre ou le chrome sont trop élevés, le film d'oxyde peut devenir terne, provoquant des variations de couleur une fois teint.
