Propiedades de la anodización
Dureza y Resistencia al Desgaste
El anodizado duro del aluminio es un proceso que permite crear sobre la superficie del material una capa de óxido de aluminio con propiedades de dureza y resistencia al desgaste superiores a las del anodizado natural. Estas propiedades tribológicas excepcionales hacen que el anodizado duro sea comparable al cromo duro y superior al niquelado químico y al acero.
Dureza superficial
La dureza de la capa de anodizado duro varía significativamente en función de la aleación de aluminio utilizada, ya que el recubrimiento deriva de la conversión del material base en óxido.
La dureza se mide según la normativa ISO 4516, indentación Vickers, con una carga variable en función del espesor de anodizado y de su dureza, típicamente comprendida entre 15 y 50 gramos.
Dureza en función de la aleación - Anodizado Duro
Aleaciones serie 6000
Dureza: >400 HV
Las aleaciones de la serie 6000 son las que permiten obtener la máxima dureza en el anodizado duro. Este resultado excepcional se debe a la alta pureza en aluminio que caracteriza estas aleaciones, la cual favorece la formación de óxido muy compacto con una estructura cristalina óptima. Además, el mínimo contenido de elementos que afectan la dureza contribuye a mantener elevadas las prestaciones mecánicas del recubrimiento.
Aleaciones serie 5000 (con Mg >2%) y serie 7000
Dureza: >330 HV
Las aleaciones con alto contenido de magnesio (serie 5000 con Mg >2%) y las aleaciones de la serie 7000 ofrecen dureza elevada, aunque inferior a las series 6000. Estas aleaciones garantizan una buena formación del óxido, si bien la presencia de elementos de aleación influye en la estructura del recubrimiento.
Aleaciones serie 2000
Dureza: >280 HV
Las aleaciones con alto contenido de cobre presentan dureza inferior respecto a las otras series. Esto se debe a que el alto contenido de cobre (>2%) limita la formación de óxido compacto, generando una estructura menos uniforme. Sin embargo, las prestaciones pueden mejorarse utilizando el tratamiento OX-W, que optimiza el proceso para estas aleaciones específicas.
Aleaciones de fundición
Dureza: >300 HV (para Cu <2%, Si <8%)
Las aleaciones de fundición con composición apropiada pueden ser anodizadas con resultados aceptables, aunque las prestaciones son generalmente inferiores respecto a las aleaciones de conformado plástico. La calidad del recubrimiento presenta cierta variabilidad en función de la composición específica de la aleación, haciendo necesaria una evaluación caso por caso para determinar la idoneidad del material al tratamiento.
Tabla de comparación de la dureza en función de la aleación anodizada
| Aleación | Dureza HV | Notas |
|---|---|---|
| Aleaciones 6000 y otras aleaciones para conformado plástico excepto las indicadas abajo | >400 HV | Máxima dureza |
| Aleaciones 5000 (con Mg >2%) y serie 7000 | >330 HV | |
| Aleaciones 2000 | >280 HV | Preferir el tratamiento OX-W |
| Aleaciones de fundición (Cu <2%, Si <8%) | >300 HV | |
| Otras aleaciones de fundición | - | Dureza no determinable |
Resistencia al desgaste
La resistencia al desgaste está estrechamente correlacionada con la dureza superficial, pero depende también de otros factores como la estructura cristalina y la composición de la capa de óxido. Por este motivo, a pesar de que la dureza del anodizado duro (400-450 HV) sea inferior respecto a la de otros recubrimientos como el cromado duro electrolítico (aproximadamente 1000 HV), las prestaciones en términos de resistencia al desgaste resultan comparables o incluso superiores en muchas aplicaciones prácticas.
El ensayo estándar para evaluar la resistencia al desgaste del anodizado es el Taber Abraser según ISO 10074 Apéndice B.3 y MIL-PRF-8625F 3.7.2.2. El ensayo se realiza utilizando el instrumento Taber Abraser con ruedas abrasivas CS 17 y una carga de 1 kg. La probeta se somete a 10.000 ciclos de abrasión, al término de los cuales se mide la pérdida de peso del componente.
La interpretación de los resultados es inversamente proporcional a las prestaciones: un número bajo indica una prestación mejor, ya que el ensayo cuantifica la pérdida de material debida al desgaste abrasivo.
Resistencia al desgaste en función de la aleación - Anodizado Duro
Aleaciones serie 6000
Pérdida peso: <15 mg / 10.000 ciclos
Las aleaciones serie 6000 ofrecen la máxima resistencia al desgaste gracias a su estructura muy compacta, a la alta dureza y a la excelente resistencia tanto a desgaste abrasivo como adhesivo.
Aleaciones serie 5000 (Mg >2%) y 7000
Pérdida peso: <25 mg / 10.000 ciclos
Resistencia al desgaste muy buena, intermedia entre serie 6000 y 2000.
Aleaciones serie 2000
Pérdida peso: <35 mg / 10.000 ciclos
Las aleaciones serie 2000 presentan una resistencia al desgaste aceptable, aunque inferior respecto a las otras aleaciones. Sin embargo, es posible obtener una mejora significativa utilizando el tratamiento OX-W, que optimiza la estructura de la capa de óxido.
Tabla de comparación de la resistencia al desgaste en función de la aleación anodizada
| Aleación | Pérdida Peso Máx (ISO 10074) | Prestaciones |
|---|---|---|
| Serie 6000 | 15 mg | ★★★★★ |
| Serie 5000 (Mg >2%) y 7000 | 25 mg | ★★★★☆ |
| Serie 2000 | 35 mg | ★★★☆☆ |
Conclusiones
El anodizado duro ofrece una excepcional combinación de:
- Dureza elevada (400-500 HV en aleaciones serie 6000)
- Resistencia al desgaste comparable al cromo duro
- Resistencia a la corrosión superior
- Eco-compatibilidad (proceso sin sustancias peligrosas)
Estas características la convierten en la elección ideal para componentes en aluminio de mecánica de precisión sujetos a desgaste en múltiples sectores industriales.
Para mayor información sobre la selección del tratamiento más apropiado para su aplicación, consultar la sección Recubrimientos OX o contactar el soporte técnico de Durox.