Todo lo que debe saber sobre el anodizado negro

Descubra el anodizado negro, un acabado clave en la fabricación, y conozca en detalle el proceso, desde el pretratamiento hasta el sellado. Comprenda sus aplicaciones prácticas en industrias como la aeroespacial y la robótica, conocidas por la durabilidad y resistencia a la corrosión de sus componentes.
Sheet metal aluminium black anodised part

El anodizado negro consiste en anodizar una pieza de aluminio y teñirla de negro con un tinte adecuado. No debe confundirse con el revestimiento de óxido negro, que no es adecuado para piezas de aluminio. El aluminio anodizado presenta una mayor resistencia al desgaste y la corrosión, mientras que las piezas anodizadas en negro tienen la ventaja adicional de absorber la luz e irradiar el calor de forma eficaz. Este artículo describe qué es el anodizado negro, cómo funciona y cuáles son sus ventajas e inconvenientes.

¿Qué es el anodizado negro?

El anodizado negro se refiere al proceso electroquímico de ennegrecimiento de una pieza de aluminio realizando primero un anodizado estándar para crear una capa semiporosa de óxido de aluminio. A continuación, la capa de óxido se tiñe de negro mediante una de estas tres técnicas de teñido: tintes orgánicos, tintes inorgánicos o teñido electrolítico con sales metálicas.

Los metales que pueden anodizarse en negro son el aluminio, el magnesio y el titanio. Sin embargo, el aluminio es el material más utilizado para el anodizado negro. Hay que tener en cuenta que no todas las calidades de aluminio pueden anodizarse en negro. Sólo las series 5, 6 y 7 de aluminio pueden anodizarse.

¿Cómo se realiza el anodizado negro?

El anodizado negro consiste en anodizar primero la pieza mediante el proceso de anodizado estándar con un proceso de anodizado de tipo II o de tipo III. Se recomienda un grosor mínimo del revestimiento anodizado de 25 micras o más para conseguir una resistencia óptima del color. Una vez anodizada, la pieza tendrá una estructura superficial semiporosa. Estos poros se utilizan para retener el tinte negro.

Existen tres tipos de técnicas de teñido, que se describen a continuación:

  1. Pigmentos orgánicos: Estos colorantes se disuelven en agua caliente y se introducen en el baño de tinte. La pieza se introduce en el baño de colorante y el tinte rellena la superficie semiporosa de la capa anódica. Normalmente, el teñido de negro requiere un tiempo de teñido adicional en comparación con los colores más claros. Las piezas teñidas orgánicamente no se recomiendan para su uso en exteriores.
  2. Pigmentos inorgánicos: Estos pigmentos no son solubles en agua. Los pigmentos inorgánicos producen recubrimientos con una excelente resistencia a la luz. Para el anodizado negro, se pueden producir piezas con sales inorgánicas de sulfuro de cobalto.
  3. Teñido electrolítico: Tras el anodizado normal, las piezas se colocan en otro baño de electrólisis con una solución que contiene sales de metales pesados. La capa anódica actúa como cátodo y se coloca un electrodo de acero inoxidable en el baño electrolítico ácido. A continuación, las sales metálicas se depositan en el fondo de los poros. Se utilizan sales de níquel, cobalto y estaño para producir diferentes colores, un proceso patentado que produce piezas con una excepcional resistencia del color.

Tras el teñido, los poros de la capa anódica deben sellarse para evitar la lixiviación del color. El sellado suele realizarse mediante la hidratación del revestimiento, que cierra los poros por reacción con la capa anódica. Dondequiera que haya un poro, se forma AI2O3H2O, que es menos resistente a la abrasión que la superficie normal de óxido de aluminio. Como alternativa, puede aplicarse un sellado químico, por ejemplo, con acetato de níquel o bicromato.

Black anodising process
Proceso de anodizado negro (Fuente: waykenrm.com)

El tiempo necesario para anodizar en negro una pieza depende del grosor deseado de la capa anódica, del método de teñido y de la técnica de sellado posterior al teñido. En general, se tardan cinco minutos en anodizar 2,5 micras. Por tanto, para anodizar el grosor mínimo recomendado de 25 micras de anodizado negro se tarda alrededor de una hora. El proceso de teñido puede durar hasta 20 minutos. No obstante, estos tiempos también dependen de los procesos de limpieza y aclarado.

Aplicaciones del anodizado negro

El aluminio anodizado negro presenta todas las ventajas del aluminio anodizado estándar con los beneficios adicionales que aporta la coloración negra. El aluminio anodizado negro se utiliza en aplicaciones en las que el revestimiento negro resulta beneficioso. He aquí algunos ejemplos de aplicaciones:

  • Componentes de satélites que dependen del revestimiento anódico negro para
  • irradiar eficazmente el calor al espacio
  • Equipos ópticos que dependen de la capacidad de los revestimientos negros para absorber cualquier luz reflectante parásita.
  • Revestimientos arquitectónicos en los que los colores negros intensos son estéticamente atractivos a la vez que presentan una excelente resistencia del color, y el acabado de la superficie proporciona una mayor resistencia a la abrasión.

Un revestimiento anodizado puede durar entre 10 y 20 años, dependiendo de la aplicación, el espesor del recubrimiento y de si se han realizado o no los pasos de sellado pertinentes tras el anodizado. Cuando se utilizan sales metálicas para teñir, el color no pierde intensidad. Sin embargo, los tintes orgánicos se decoloran con el tiempo.

Stack of black anodised aluminium extrusion bars
Apilado de barras de extrusión de aluminio anodizado negro

Beneficios del acabado en anodizado negro

Las ventajas del anodizado negro son una mayor resistencia al desgaste y a la corrosión. Este acabado garantiza que las piezas de aluminio anodizado no sean propensas a la oxidación. El óxido se utiliza normalmente para describir la formación de una capa de óxido destructiva en los metales ferrosos. Cuando se forma una capa de óxido en el aluminio, se adhiere a la superficie del metal e impide que se siga oxidando el material base.

Sin embargo, el anodizado negro tiene algunas ventajas específicas adicionales que se describen a continuación:

  • Emisividad térmica: Los componentes de aluminio se tiñen a menudo de negro para aumentar su emisividad; las aplicaciones pueden incluir disipadores de calor, así como componentes de satélites.
  • Sin desgasificación: las piezas anodizadas en negro, si se sellan correctamente después del teñido, no sufren desgasificación cuando se exponen al vacío. Esta ausencia de desgasificación ayuda a proteger los equipos sensibles, especialmente los de uso espacial.
  • Resistencia del color: Las piezas anodizadas negras, especialmente si están teñidas con sales inorgánicas o metálicas, tienen una excelente resistencia del color, lo que significa que normalmente mantendrán su color cuando se expongan a la luz UV (ultravioleta).
A black anodised flashlight
Una linterna anodizada negra

Limitaciones del anodizado negro

Aunque el anodizado negro es un sólido proceso de acabado con notables ventajas, es importante reconocer sus limitaciones inherentes. Más allá de su elegante estética negra y sus propiedades de resistencia a la corrosión, existen ciertas limitaciones que condicionan su aplicabilidad.

  • Agrietamiento de la superficie: Cuando se exponen a ciclos térmicos, las piezas anodizadas en negro forman grietas en el revestimiento anódico. Estas grietas se deben principalmente a la diferencia en las tasas de dilatación térmica del sustrato y el recubrimiento.
  • Limitaciones en los materiales: No todas las series de aluminio pueden ser anodizadas en negro. En general, las series de aluminio más anodizadas son la 5, 6 y 7, siendo la serie 6 la más anodizada.
  • Pérdida de color: Si se utilizan pigmentos orgánicos, las piezas anodizadas negras perderán su color, ya que estos pigmentos no son adecuados para la exposición a la luz UV.

Resumen

Como conclusión, el anodizado negro se perfila como un proceso versátil y esencial en el panorama de la fabricación. Su doble ventaja, una mayor resistencia a la corrosión y un atractivo acabado negro, lo convierten en la opción preferida en industrias que van desde la aeroespacial hasta la robótica.

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