การทำอโนไดซ์  คือ  กระบวนการป้องกันการผุกร่อนของโลหะอลูมิเนียม  โดยทำให้เกิดออกไซด์ของอลูมิเนียม AI2O3  ที่เสถียร  เคลือบผิวด้วยไฟฟ้า  โดยใช้การอิเล็กโทรลิซิส  ออกไซด์ของอลูมิเนียมที่เกิดขึ้นจากการทำอโนไดซ์จะมีลักษณะผิวด้านและมีรูพรุนเล็กมากๆ  โดยรูพรุนนี้จะเป็นที่กักเก็บสีที่เราย้อมไว้  การทำอโนไดซ์  จะทำให้ผิวอลูมิเนียมทนการกัดกร่อนได้มากขึ้นและเป็นฉนวนไฟฟ้า

โดยปกติเมื่อทิ้งอลูมิเนียมแผ่นบริสุทธิ์ไว้ในบรรยากาศ  อลูมิเนียมจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ  จะเกิดเป็นชั้นฟิล์มบางๆ  ซึ่งมีคุณสมบัติทนการกัดกร้อนได้ดีและมีประสิทธิภาพ  แต่ในอลูมิเนียมที่มีโลหะอื่นผสม ( Alloy ) จะมีคุณสมบัติทนการกัดกร่อนลดลง  ดังนั้นการทำอโนไดซ์จะเป็นการเพิ่มความสามารถในการทนการกัดกร่อนของอลูมิเนียมAlloy

อลูมิเนียมที่เกิดจากการอโนไดซ์  จะงอกขึ้นที่ผิวและส่วนหนึ่งจะกินลงไปที่เนื้อผิวเดิม  ในอัตราส่วนเท่าๆกัน  ตัวอย่างเช่น  การอโนไดซ์ความหนาอลูมิเนียมที่ 2  ไมโครเมตร  ดังนั้นชิ้นงานจะมีความหนาเพิ่มขึ้นเพียง 1 ไมโครเมตร( เพราะอีก 1 ไมโครเมตรจะกินลงไปในผิวเดิม )

หากการทำอโนไดซ์  ทำขึ้นในสารละลาย( ที่อลูมิเนียมออกไซด์สามารถละลายได้)  เช่น  กรดกัมมะถัน  หรือ  กรดโครมิคค  ขนาดของรูพรุนที่เกิดขึ้นจะมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางระหว่าง 10-15 นาโนเมตร  ก่อตัวเป็นชั้นบางๆที่ผิว  สามารถก่อตัวหนาขึ้น  รูพรุนที่เกิดขึ้นเป็นเหมือนท่อทรงหกเหลี่ยมปลายเปิด  ซึ่งยังสารมารถถูกกัดกร่อนได้หากไม่มีการปัดผนึกปลายทรงกระบอกนี้  โดยทรงกระบอกเล็กๆนี้จะเป็นที่บรรจุสีหรือสารป้องกันการกัดกร่อน  ซึ่งเราต้องปิดปลายกระบอกนี้เพื่อกักเก็บสีหรือสารป้องกันการกัดกร่อนไว้ภายใน

การอโนไดซ์อลูมิเนียมมีด้วยกัน 3 ชนิดหลักๆ ( ตาม MIL-A-8625X) คือ
Type I  -  Chromic Acid Anodization
Type II – Sulphuric Acid Anodization
Type III – Sulphuric Acid  hardcoat Anodization

และยังมีวิธีการอโนไดซ์อื่นๆอีก  คือ ตาม MIL-A-63576 , AMS2469 ,AMS2470,AMS2471,AMS2472,AMS2482,ASTM B580,ISO 10074 และ BS5599

ก่อนการทำอโนไดซ์  เราควรต้มชิ้นงานอลูมิเนียมดัวยผงซักฟอกหรือน้ำยาล้างจานหรือสบุ่หรือสารชะล้างไขมัน  เพื่อขจัดคราบไขมัน  ก่อนที่จะนำชิ้นงานไปกัดในโซดาไฟ

ในการชุบอโนไดซ์  เราจะใช้กระแสไฟฟ้าตรงผ่านไปยังอลูมิเนียมชิ้นงานที่แช่อยู่ในสารละลายสำหรับชุบ  กระแสไฟฟ้าจะปล่อยไฮโดรเจนออกที่ขั้วลบและเริ่มสร้างอลูมิเนียมอ๊อกไซด์ที่ผิว  โดยจะเกิดปฏิกิริยาเคมีดังสมการ

ขั้วบวก  2AI+3H2O > AI2O3+6H++6E-
ขั้วลบ 6H+ +6e-  > 3H2
ดังนั้นปฏิกิริยาโดยรวมคือ 2AI + 3H2O  .  AI2O3 + 3H2

องค์ประกอบอื่นๆ เช่น ความเข้มข้นของสารละลายอโนไดซ์  อุณหภูมิของสารละลายอโนไดซ์  กระแสไฟฟ้าที่ใช้  ล้วนแต่มีผลต่อการก่อตัวของชั้นอลูมิเนียมอ๊อกไซด์  ความหนาของชั้นอาจแตกต่างกันหลยเท่า  เมื่อเงอื่นไขและองค์ประกอบเปลี่ยนไป  ชั้นของอ๊อกไซด์ที่เกิดจะเพิ่มความแข็งแรงและความสามารถใรการทนการกัดกกร่อน  อ๊อกไซด์ที่เกิดจะก่อตัวเป็นรูปท่อหกเหลี่ยมเรียงตัวกัน  ความหนาของท่อนี้เริ่มตั้งแต่ 5 ไมโครเมตร  ซึ่งจะให้ชิ้นงานสว่างใส  จนถึง 150 ไมโครเมตรสำหรับใช้งานทางด้านสถาปัตยกรรม

การทำอโนไดซ์ด้วนกรดโคโรมิก
วิธีการทำอโนไดซ์แบบนี้เป็นวิธีการดั้งเดิม  รุ้จักกันว่าเป็นวิธีแบบ Type I   ตามมาตรฐาน MIL-A-8625  และ รวมอยู่ใน Type IB  ตามมาตรฐาน AMS2470  และ MIL-A-8625  วิธีการใช้กรดโคโรมิกเป็นสารละลายหลักนี้  จะให้ความหนาของชั้นฟิล์มบางตั้งแต่ 5 ไมโครเมตรถึง 18 ไมโครเมตรและผิวชิ้นงานที่ทึบแสง  แผ่นฟิล์มที่ได้จะอ่อนนุ่ม  ยากต่อการชุบสี  เหมาะสำหรับเป็นการเตรียมพื้นก่อนน้ำไปพ่นสี  การใช้กระแสไฟจะต้องเพิ่มขึ้นเรื่อยๆตามขบวนการชุบ

การทำอโนไดซ์ด้วยกรดซัลฟูริค
เป็นวิธีการที่นิยมใช้กันมาที่สุดโดยใช้กรดซัลฟูริคเป็นสารละลายหลัก  เราเรียกว่าเป็นวิธี Type II  ซึ่งจะให้ความหนาของชั้นฟิล์มปานกลางตั้งแต่1.8 ไมโครเมตร  ถึง 25 ไมโครเมตร I   ตามมาตรฐาน MIL-A-8625    การชุบหนากว่า 25 ไมโครเมตร  เราเรียกว่าเป็นการชุบแบบหนา Type III – Sulphuric Acid  hardcoat Anodization

การชุบบางมากๆ(โดยใช้กรดซัลฟูริคเป็นสารละลายหลัก)  คล้ายๆกับวิธีการใช้กรดโคโรมิก  เราเรียกวิธีนี้ว่า Typr IIB

การชุบหนามากๆต้องการกระบวนการและเครื่องมือในการควบคุมอุณหภูมิ  โดยใช้เครื่องทำความเย็นหล่อสารละลายน้ำยาชุบให้ใกล้จุดเยือกแข็ง(ของน้ำ)และใช้กระแสไฟฟ้าสูงกว่าแบบบาง  การชุบแบบหนา  ให้ความหนาของชั้นฟิล์มตั้งแต่ 25-150 ไมโครเมตร  การชุบอโนไดซ์หนาจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกัดกร่อน  มีผิวลื่นทนต่อการเสียดสี  กันความชื้น  และ  เป็นฉนวนไฟฟ้า

การทำอโนไดซ์ด้วยกรดอินทรีย์เคมี
การใช้สารละลายกรดอินทรีย์เคมีอย่างกรดออกซาลิค  จะให้สีสันภายในโดยไม่ต้องชุบสี  สีที่เกิดขึ้นแปรเปลี่ยนไปตามชนิดของโลหะผสม  ความหนาของชั้นฟิล์มสามารถทำได้ถึง 50 ไมโครเมตร การชุบแบบนี้เรียกว่า Type IC  กำหนดโดย

MIL-A-8625    

การทำอโนไดซ์ด้วยกรดฟอสฟอริก
การใช้กรดฟอสฟอริกเป็นสารละลายตัวกลางในการชุบ  โดยปกติจะใช้เตรียมพื้นผิวเพื่อใช้งาน adhesives  อธิบายตามมาตรฐาน  ASTIM D3933

การปิดผนึกท่อ
กระบวนการชุบอโนไดซ์แบบ Type I , II , III  จะสร้างรูพรุนขนาดเล็กๆที่ผิว  ซึ่งสารมารถดูดซับสีย้อมและคงความลื่นไว้ได้  แต่ยังไม่สามารถทนต่อการกัดกร่อนได้  การปิดผนึกปลายท่อทำได้โดยการจุ่มแช่ในน้ำเดือด  ซึ่งเป็นวิธีที่ง่ายที่สุด  แต่ไม่ใช่วิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด  เนื่องจากประสิทธิภาพในการป้องกันการขีดข่วนจะน้อยลง 20 % การชุบปิดด้วย เทฟล่อน  นิเกิลอาซิเคท  โคบอลอาซิเคท  และ โซเดียมไมโครเมท/โปรแตสเซียมไดโครเมท  จะให้ผลสมบูบณ์ที่สุด

เครดิต : www.tcmetal2549.com