Czy aluminium koroduje? Lakierowanie proszkowe i anodowanie aluminium
Okna i drzwi aluminiowe zdobywają rynek powoli, ale wytrwale. Mają oczekiwaną izolacyjność termiczną, przy czym są na tyle sztywne, że można z nich budować okna o wąskich ramach i dużych przeszkleniach. Aluminium, podobnie jak inne metale, narażony jest na korozję. Oznacza to, że profile do produkcji okien czy drzwi z aluminium wymagają odpowiedniego przygotowania.
Spis treści
- Czy aluminium koroduje?
- Lakierowanie proszkowe aluminium
- Anodowanie aluminium
- Wpływ jakości powietrza na korozję aluminium
Często podnoszonym argumentem na korzyść okien i drzwi z aluminium jest brak konieczności konserwacji powierzchni i duża trwałość powłoki. To prawda, jednak osiągnięcie tych cech wymaga odpowiedniego przygotowania elementów.
Czy aluminium koroduje?
Profile okienne, drzwiowe czy fasadowe są wykonywane ze stopu aluminium. Wbrew zaś obiegowej opinii ten metal jest, podobnie jak inne, narażony na korozję, choć rzeczywiście w mniejszym stopniu. Otóż w kontakcie ze znajdującym się w powietrzu tlenem na powierzchni elementów tworzy się naturalna warstwa ochronna. W sprzyjających warunkach – w przeciwieństwie np. do stali – korozja sięga w głąb takiej powłoki jedynie na ok. 2,5 – 4 nm. Dotyczy to przede wszystkim środowiska o odczynie pH od 4,5 do 8,5. Jeśli te wartości są niższe lub wyższe, czyli otoczenie jest silnie kwasowe bądź zasadowe, dalsza korozja ma jednak miejsce i postępuje dość szybko. Wystarczy choćby kontakt z solą drogową. Problem może się pojawić również na terenach nadmorskich, gdzie powietrze i woda opadowa zawierają stosunkowo dużo soli. Podobne niebezpieczeństwo stwarza wysokie zanieczyszczenie atmosfery siarką.
To pokazuje, jak ważne są powłoki stosowane na aluminiowych elementach stolarki; powłoki, których zadaniem jest ochrona metalu, ale też nadanie mu oczekiwanego wyglądu. Stosuje się zatem lakiery proszkowe oraz anodowanie. Przy czym to drugie nie ochroni metalu np. przed powstaniem plam wskutek kontaktu z zaprawą murarską czy betonem. Odporniejsze chemicznie są farby.
Lakierowanie proszkowe aluminium
Lakierowanie jest ostatnim etapem obróbki profili aluminiowych. Przedtem materiał musi być odpowiednio przygotowany, czyli odtłuszczony i oczyszczony. Nakładanie powłoki ochronnej i jednocześnie dekoracyjnej odbywa się w kabinach lakierniczych lub bezpośrednio z pistoletu ręcznego. Dobór właściwej metody i urządzenia zależy od wielu czynników, w tym wielkości obrabianych elementów oraz ich liczby. Tak czy inaczej farba w postaci proszku jest napylana metodą natrysku elektrostatycznego lub elektrokinetycznego. Dzięki temu jej naelektryzowane cząsteczki przyczepiają się do malowanego profilu, który następnie umieszcza się w piecu, gdzie w temperaturze ok. 200°C następuje stopienie i utwardzenie powłoki. Po zakończeniu tego procesu otrzymujemy powłokę odporną na korozję, wiele chemikaliów, uszkodzenia mechaniczne oraz temperaturę do 100°C.
W opisany sposób są wykonywane powłoki z farb poliuretanowych, opartych na termoutwardzalnej żywicy poliestrowej i utwardzaczach uretanowych. Charakteryzują się bardzo dużą odpornością na zadrapania, a także wilgoć i mgłę solną.
Dla użytkowników okien i drzwi z aluminium, oprócz trwałości powłoki, bardzo istotną kwestią jest jej estetyka. Ta zaś jest coraz większa. Lakiery proszkowe są bowiem dostępne w niemal nieograniczonej palecie kolorów. Możliwe jest także uzyskiwanie dodatkowych efektów, takich jak różna struktura (np. gruba bądź drobna), kilka wersji połysku, powierzchnie drewnopodobne czy efekt metaliczny. Te ostatnie odmiany lakierów umożliwiają upodobnienie wyglądu powierzchni malowanej do anodowanej.
Dzisiaj lakiernie potwierdzają jakość wykonanych przez siebie powłok znakiem Qualicoat. Oznacza to, że proces obróbki został przeprowadzony zgodnie z europejskimi standardami organizacji o tej nazwie. Jej misją jest ochrona i promowanie jakości technologii lakierowania, malowania i powlekania aluminium oraz jego stopów w zakresie zastosowań architektonicznych. Qualicoat może być rozszerzone o standard Seaside, który gwarantuje zachowanie jakości powłoki na produktach eksploatowanych w środowisku o większej korozyjności. Obejmuje np. systemy malowania obiektów położonych nad morzem lub na terenach przemysłowych.
Anodowanie aluminium
Innym sposobem chronienia i jednocześnie dekorowania powierzchni profili aluminiowych jest anodowanie. Podczas tego procesu, powierzchnia profili aluminiowych zostaje pokryta warstwą tlenku, która stanowi bardzo skuteczną ochronę zarówno przed skutkami oddziaływania środowiska, jak i uszkodzeniami. Powłoka jest odporna na czynniki nawet tak agresywne jak promienie UV, kwaśne deszcze czy woda morska. Z tego też względu niektórzy systemodawcy zalecają, aby profile przeznaczone do lakierowania proszkowego, ale też do wykonania konstrukcji w szczególnie trudnym środowisku, były uprzednio anodowane.
Nieco bardziej uboga jest paleta barwna anod (w stosunku do tej oferowanej przez farby proszkowe). Z kolei zachowany zostaje naturalny wygląd aluminium, co może być zaletą, jeśli chodzi o estetykę. Nie bez przyczyny przecież opracowano lakiery metaliczne, wyglądem imitujące właśnie powierzchnie anodowane. Proces obróbki profili składa się z kilku etapów. Elementy są najpierw odtłuszczane i oczyszczane, a następnie poddawane kąpieli chemicznej, podczas której zachodzi proces sztucznego utleniania powierzchni metalu. W kolejnej fazie, w kąpieli tlenkowej, profilom nadawany jest kolor, zaś ostatnim etapem jest kąpiel parowa. Po każdym etapie obróbki elementy są płukane.
Obecnie proces anodowania jest przeprowadzany zgodnie z europejskim standardem Qualanod (Quality Label for Sulphuric Acid-Based Anodizing of Aluminium). Jest to znak jakości dla anodowania aluminium na bazie kwasu siarkowego, przyznawany przez organizację o tej nazwie. Jej celem jest utrzymanie i promowanie jakości anodowanego aluminium, ale nie jest to system zarządzania jakością. Warto wspomnieć, że organizacja ma ponad 180 licencjonowanych dystrybutorów w kilkudziesięciu krajach nie tylko na naszym kontynencie, ale też w Azji, Afryce i Ameryce Północnej.
Wpływ jakości powietrza na korozję aluminium
Temat zanieczyszczenia powietrza jest poruszany bardzo często i oczywiście przede wszystkim w kontekście wpływu na zdrowie ludzi oraz środowisko. Nas jednak interesuje w tym momencie niszczące oddziaływanie na konstrukcje aluminiowe. Obecność w powietrzu związków siarki nasila się wraz z nastaniem sezonu grzewczego. Pomiary wskazują, że stężenie związków siarki w powietrzu może być nawet 5 razy wyższe niż latem. Dwutlenek siarki (a także dwutlenek azotu i pył) powstają bowiem głównie podczas spalania paliw w celach grzewczych. Najwięcej znajduje się w węglu, który jest spalany nie tylko w elektrowniach, ale też w lokalnych ciepłowniach i chociażby w piecach centralnego ogrzewania. Są przy tym w naszym kraju regiony, gdzie zanieczyszczenie powietrza jest zdecydowanie większe niż gdzie indziej. Przodują w tym niechlubnym rankingu aglomeracja śląska i Małopolska. Przekroczenia wartości dopuszczalnych stężeń, głównie dwutlenku siarki i pyłu, rejestrowane są również szczególnie często na terenach uzdrowisk położonych w kotlinach na terenach podgórskich.
