Uspešna modifikacija površine aluminijuma podrazumeva prethodno dobro očišćenu površinu.
Na površini aluminijuma prisutna su zaprljanja od ulja i masti koja su zaostala nakon provođenja određenih tahnoloških operacija (poliranja, savijanja, presovanja, ekstruzije i dr.). U dodiru sa vazduhom i u prisustvu vlage na površini aluminijuma formira se oksidni film. Ovaj oksidni film potrebno je u potpunosti ukloniti sa površine aluminijuma. Prvi tehnoloski postupak je odmašćivanje aluminijuma, a zatim sledi uklanjanje oksida.
Odmašćivanje aluminijuma
Odmašćivanje aluminijuma i njegovih legura provodi se na dva načina:
– odmašćivanje rastvaračima i
– odmašćivanje u alkalnim rastvorima.
Odmašćivanje u rastvaračima
Za odmaćivanje se koriste sledeći rastvaraći: kerozin, benzin, špirit, trihloretilen i dr. Tehnološki proces se provodi potapanjem predmeta u rastvor ili držanjem predmeta u pari navedenih rastvarača. Kod provođenja ovog tehnološkog procesa neophodno je obezbediti sve mere protivpožarne zaštite, Ovaj tehnološki proces koristi se vrlo retko, samo u slučajevima uklanjanja specifičnih zamašćenja sa površine aluminijuma (specifični postupci poliranja).
Odmašćivanje u alkalnim rastvorima
Alkalni rastvori uglavnom sadrže: natrijum karbonat, trinatrijum fosfat, natrijum metasilikat, aktivne materije, antipenušavac i emulgatore. Obzirom na veliku brzinu korozije aluminijuma u alkalnim rastvorima preporučuje se da pH vrednost rastvora ne prelazi 11. Kod primene emulgatora potrebno je detaljno ispiranje predmeta nakon odmašćivanja. Odmašćivanje se najčešće provodi potapanjem ili prskanjem. Ukoliko nakon odmašćivanja sledi operacija skidanja oksida u alkalnim rastvorima, ispiranje aluminijuma nije potrebno. Vreme trajanja odmašćivanja zavisi od stepena zamašćenja, a kreće se od 3 – 30 minuta. Temperatura rastvora je u granicama 50-80oC.
U tabeli su dati sastavi rastvora za odmašćivanje koji se često koriste u praksi.
Tabela 1. Sastavi rastvora za odmašćivanje
| Komponente rastvora | Rastvori i njihova koncentracija, (g dm-3) | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Na2CO3 | 5-10 | 15-25 | 5-10 |
| Na3PO4x12H2O | 40-60 | 15-25 | 5-10 |
| Na2OSiO2 | 25-35 | – | 10-20 |
| Aktivna materija | 1-5 | 1-5 | 1-5 |
| Antipenušavac | 0,1-0,5 | 0,1-0,5 | 0,1-0,5 |
| Emulgator | 2-5 | – | – |
Skidanje oksida
Skidanje oksida sa površine aluminijuma provodi se u kiselim i alkalnim rastvorima. Skidanje oksida u kiselim rastvorima je bolje kontrolisano iz razloga što se nakon rastvaranja oksida gola površina aluminijuma mnogo sporije rastvara u odnosu na alkalne rastvore. Kiseli rastvori sadrže: fosfornu, hromnu, azotnu i sumpornu kiselinu.
U tabeli br: 2 dati su sastav rastvora i tehnološki parametri.
Tabela 2. Sastavi rastvora za skidanje oksida
| Komponente rastvora | Rastvori i njihova koncentracija, (g dm-3) | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| H3PO4 | 30-35 | 80-100 | – | 1400-1550 |
| K2SiF6 | – | 4-6 | – | – |
| HNO3 | – | – | 660-680 | – |
| CrO3 | 20-25 | – | – | – |
| HF | – | – | 120-140 | – |
| NiCl2 x 6H2O | – | – | – | 15-40 |
| T, oC | 80-100 | 15-30 | 15-30 | 50-70 |
| t, min | 10 | do 10 | do 3 | 0,5-2 |
Alkalni rastvori sadrže: natrijum hidroksid, kalcijum karbonat i koagulante. Koncentracija alkalnih rastvora kreće se od 40 – 100 g/l, temeperatura rastvora je u granicama 40-60oC, a vreme trajanja procesa je 2-5 minuta. U toku rastvaranja oksida i gole površine aluminijuma kao produkti rastvaranja javljaju se aluminati i vodonik:
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
2Al + 2OH– + 6H2O → 2[Al(OH)4]– + 3H2O
U cilju sprečavanja taloženja čvrstih naslaga aluminata u rastvor se dodaju koagulanti. Posle tehnološkog procesa skidanja oksida sa površine aluminijuma u alkalnim rastvorima na površini aluminijuma su pojačano prisutna jedinjenja bakra, gvožđa, mangana, silicijuma i magnezijuma. Takva površina nije pogodna za formiranje konverzionih prevlaka. Potrebno je provesti tehnološki proces neutralizacije i osvetljavanja u rastvoru azotne i fluorovodonične kiseline. Posle ovog tehnološkog procesa površina aluminijuma je potpuno čista i spremna za provođenje tehnološkog procesa formiranja oksidnih i konverzionih prevlaka.
