Trong sản xuất, vật liệu Nhôm, Magie và Titan là những kim loại tương đối đắt tiền và được lựa chọn vì tỷ lệ độ bền trên trọng lượng vượt trội. Vì vậy, một trong những phương pháp giúp cải thiện khả năng chống chịu thời tiết tự nhiện của vật liệu mà không làm tăng đáng kể trọng lượng phổ biến nhất là Anodizing. Nó tạo ra một lớp oxit bảo vệ, mặc định có màu xám nhạt nhưng nhưng có thể được tô màu điện giải hoặc nhuộm bằng một loạt các màu sặc sỡ bao gồm màu đỏ, xanh lá, xanh dương, vàng, đồng và đen.

Anodizing là quy trình được sử dụng để xử lý bề mặt của các kim loại. Sản phẩm được làm thành anốt và ngâm trong một dung dịch điện li, dựng lên lớp oxit tự nhiên hiện diện trên bề mặt của kim loại. Lớp màng này cứng, bảo vệ và tự lành; oxit nhôm là một trong những vật liệu cứng và không phản ứng được nổi tiếng nhất trên thế giới.

Có 3 phương pháp chính, bao gồm mạ điện tự nhiên, mạ điện cứng và mạ điện axit chromic. Hầu hết các quá trình mạ điện trong kiến trúc, ô tô và các ứng dụng chung thường được thực hiện trong axit sulfuric bằng cách sử dụng phương pháp mạ điện tự nhiên hoặc mạ điện cứng. Mạ điện axit chromic là một quy trình chuyên biệt hơn.
Mạ điện tự nhiên tạo ra các lớp hoàn thiện dày từ 5 đến 35 micromet (0.00019-0.0014 in.) và có màu xám. Các hoàn thiện này có thể được tô màu thành nhiều gam màu sặc sỡ, như loa Bang & Olufsen Beolab 4000.

Mạ điện cứng tạo ra các lớp màng dày lên đến 50 micromet (0.0020 in.). Nó được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi cao hơn vì lớp màng dày hơn cải thiện khả năng chống mài mòn và chịu nhiệt.

Quá trình mạ điện được sử dụng để bảo vệ và cải thiện kim loại cho cả sử dụng trong nhà và ngoài trời. Trong thực tế, hầu hết nhôm trong các ngành công nghiệp ô tô, xây dựng, giải trí và điện tử tiêu dùng đều được xử lý bằng cách này. Các ví dụ nổi tiếng bao gồm đèn pin Maglite, iPod của Apple và máy tính G5 Powermac. Các sản phẩm khác bao gồm móc carabiner và thiết bị leo núi chung, truyền hình, điện thoại, thiết bị điện gia dụng, bảng điều khiển, khung hình, bao bì mỹ phẩm, mặt tiền cửa hàng và các sản phẩm cấu trúc khác.

 

Ở giai đoạn 1, các bể làm sạch và ăn mòn chuẩn bị sản phẩm làm việc cho quá trình oxy hóa. Bề mặt được ăn mòn hoặc làm sáng trong các bể hóa học. Quá trình ăn mòn tạo ra bề mặt mờ hoặc nhạt và giảm thiểu các hoạt động chuẩn bị. Quá trình làm sáng (tạo bóng hóa học) tạo ra bề mặt rất bóng phù hợp cho các ứng dụng trang trí. Các bể kiềm và bể axit được sử dụng liên tiếp để làm trung hòa lẫn nhau.

 

Ở giai đoạn 2, quá trình oxy hóa diễn ra trong một dung dịch điện phân, thường là axit sulfuric loãng. Dòng điện được thông qua giữa sản phẩm làm việc (cực anốt) và điện cực (cực catốt). Điều này làm cho oxy tập trung trên bề mặt của sản phẩm, phản ứng với kim loại cơ bản để tạo thành một lớp oxit có khả năng thấm khí (nhôm tạo ra oxit nhôm). Thời gian trong bể, nhiệt độ và dòng điện xác định tốc độ tăng của lớp màng. Cần khoảng 15 phút để tạo ra 5 microns (0.00019 inch) của màng anốt.

Quá trình oxy hóa thêm một lớp màng anốt vào bề mặt của kim loại. Trong quá trình này, một lượng nhỏ vật liệu cơ bản bị tiêu hao (khoảng một nửa độ dày của lớp màng anốt). Điều này sẽ ảnh hưởng đến độ sần của bề mặt. Chỉ các lớp phủ mỏng mới giữ được bề mặt bóng cao và do đó không phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi chịu mài mòn cao.

Màu sắc được áp dụng bằng 3 cách chính. Hệ thống Anolok™, được đề xuất cho các ứng dụng ngoài trời, là quá trình tạo màu điện phân. Một loạt các màu sắc được tạo ra bằng cách kết tủa muối kim loại coban trong lớp oxit có khả năng thấm khí trước khi niêm phong. Màu sắc được tạo ra bằng cách can thiệp của ánh sáng. Kỹ thuật thay thế sử dụng thiếc thay vì coban. Điều này phổ biến, nhưng màu sắc ít chịu được tác động của tia tử ngoại hơn so với hệ thống Anolok™. Kỹ thuật thứ ba được gọi là ‘nhúng và nhuộm’. Trong đó, màu sắc được tạo ra bằng cách nhuộm đơn giản lớp màng anốt trước khi niêm phong. Quy trình này có thể tạo ra nhiều màu sắc khác nhau nhất, nhưng nó ít ổn định và chống tia tử ngoại kém nhất, vì vậy thường chỉ được sử dụng cho các ứng dụng trang trí và trong nhà.

 

Ở giai đoạn 3, bề mặt của lớp màng có khả năng thấm khí được niêm phong trong một bể nước nóng. Việc niêm phong lớp màng tạo ra tính chất bền và kháng thời tiết liên quan đến quá trình oxy hóa.

Quá trình oxy hóa tạo thêm độ dày lớp màng cho kích thước của sản phẩm, nhưng quá trình ăn mòn và làm sạch thường có khả năng bù đắp cho điều này bằng cách loại bỏ một lượng vật liệu tương tự. Tuy nhiên, điều này sẽ phụ thuộc vào hệ thống oxy hóa cũng như độ cứng của vật liệu, vì vậy vật liệu mềm sẽ bị ăn mòn nhanh hơn. Do đó, việc tham khảo ý kiến của công ty thực hiện quá trình oxy hóa là rất quan trọng đối với các bộ phận có kích thước quan trọng.

Quá trình tạo màu sắc sẽ ảnh hưởng đến khả năng chống tia tử ngoại của bộ phận. Hệ thống tạo màu Anolok, sử dụng phương pháp điện phân để áp dụng muối kim loại coban, được đảm bảo có thể sử dụng trong các ứng dụng kiến trúc trong vòng tới 30 năm, nhưng phạm vi màu sắc bị giới hạn chỉ trong màu xám, đồng, vàng và đen.

Sự biến đổi trong thành phần hóa học của kim loại ảnh hưởng đến màu sắc. Điều này là một vấn đề cả cho các mối hàn và các sản phẩm chứa kim loại từ các lô khác nhau.

 

Về các vật liệu tương thích, nhôm, magiê và titan có thể được oxy hóa.

 

Về chi phí, không có chi phí gia công, nhưng có thể cần phải làm các bộ kẹp để phù hợp với các bộ phận trong các bể oxy hóa. Thời gian chu kỳ là khoảng 6 giờ.

Quy trình này thường được tự động hóa, do đó chi phí lao động là tối thiểu.