Anodizado tipos I II III propiedades

El anodizado incrementa la capa natural de óxido de aluminio desde aproximadamente 4 nm / 0,16 µin hasta espesores controlados de 150 µm / 6 mils. Es un proceso electrolítico en el que la pieza de aluminio actúa como ánodo dentro de un baño ácido. Al aplicar corriente continua, el oxígeno liberado en la superficie reacciona con el metal formando una película de óxido poroso. Según el electrolito y las condiciones de operación se obtienen los tipos I (ácido crómico), II (ácido sulfúrico) y III (capa dura). Los tipos I y III requieren un control estricto del voltaje y la temperatura, mientras que el tipo II es el más versátil para aplicaciones decorativas y arquitectónicas. Tras la formación de la capa, se aplica un sellado hidrotérmico o con acetato de níquel para cerrar los poros y maximizar la resistencia a la corrosión.

Materiales aplicables

El anodizado se aplica principalmente a aleaciones de aluminio forjado y de fundición. Las series que mejor responden son aquellas con bajo contenido de cobre y silicio. La designación de temple influye en la uniformidad de la capa; los materiales envejecidos artificialmente (T6) suelen ofrecer los mejores resultados.

Aleación (serie)	Ejemplos	Aptitud para anodizado	Espesor máximo recomendado (Tipo II)	Observaciones
1xxx (Al puro)	1100, 1050	Excelente	25 µm / 1,0 mil	Capa clara y brillante. Buena resistencia a la corrosión.
2xxx (Al-Cu)	2024	Regular	10 µm / 0,4 mil	Tendencia a picaduras y oscurecimiento; se prefiere Tipo I para evitar atrapamiento de ácido.
3xxx (Al-Mn)	3003	Buena	20 µm / 0,8 mil	Ligero tono grisáceo, buena conformabilidad.
5xxx (Al-Mg)	5052, 5083	Excelente	25 µm / 1,0 mil	Alta resistencia a la corrosión marina, anodizado uniforme.
6xxx (Al-Mg-Si)	6061, 6063	Muy buena	25 µm / 1,0 mil	Uso extendido en perfilería arquitectónica y componentes mecánicos.
7xxx (Al-Zn)	7075	Regular‑buena	15 µm / 0,6 mil	Posible oscurecimiento; con control de temperatura se alcanzan capas duras en Tipo III.
Fundición Al-Si (>7% Si)	A356, A380	Deficiente	≤ 10 µm / 0,4 mil	El alto silicio genera capas manchadas y frágiles; requiere procesos especiales.

Parámetros operativos

La tabla siguiente resume los valores típicos de proceso para cada tipo de anodizado sobre aluminio. Las densidades de corriente y los voltajes deben ajustarse según el área de la pieza y la aleación.

Parámetro	Tipo I (CrO₃)	Tipo II (H₂SO₄)	Tipo III (Capa dura)
Electrolito	Ácido crómico 3‑10 %	Ácido sulfúrico 15‑20 %	Ácido sulfúrico 10‑20 % + aditivos orgánicos
Temperatura	35‑40 °C / 95‑104 °F	20‑22 °C / 68‑72 °F	0‑5 °C / 32‑41 °F
Voltaje (CC)	40‑50 V	12‑18 V	30‑100 V
Densidad de corriente	0,5‑1,0 A/dm² / 4,6‑9,3 A/ft²	1,0‑1,5 A/dm² / 9,3‑13,9 A/ft²	2,0‑5,0 A/dm² / 18,6‑46,5 A/ft²
Espesor típico	0,5‑2,5 µm / 0,02‑0,1 mils	5‑25 µm / 0,2‑1,0 mils	25‑150 µm / 1‑6 mils
Dureza (Vickers/HB)	< 200 HV	200‑350 HV (≈190‑330 HB)	400‑600 HV (≈380‑570 HB)
Porosidad	Baja	Alta	Media‑baja
Sellado	Opcional; mejora resistencia a corrosión	Requerido para fijar colorantes y sellar poros	Recomendado para impermeabilizar; a veces se omite para retener lubricante
Color natural	Transparente a gris pálido	Incoloro a plateado	Gris oscuro a negro mate
Aplicaciones típicas	Componentes aeroespaciales, uniones pegadas	Perfiles arquitectónicos, bienes de consumo	Pistones, cilindros, moldes, piezas de desgaste

Propiedades de la capa anódica

La capa anódica incrementa la resistencia al desgaste y a la corrosión, y proporciona aislamiento eléctrico. Un revestimiento de Tipo III de 50 µm / 2 mils de espesor presenta una pérdida por abrasión Taber (rueda CS‑10, 1000 ciclos) inferior a 15 mg / 0,00053 oz. La rigidez dieléctrica oscila entre 30‑40 V/µm / 760‑1016 V/mil para el Tipo II, pudiendo superar los 500 V de tensión de ruptura en capas de 25 µm. La dureza superficial, medida en Vickers, alcanza 600 HV en aleaciones 6xxx tratadas con Tipo III, un valor equiparable a aceros templados de baja aleación (aproximadamente 55 HRC según conversiones de Engineering Toolbox). La resistencia a la corrosión en niebla salina (ASTM B117) supera las 1000 horas en capas selladas de Tipo II y III, mientras que el Tipo I se emplea cuando la pieza no admite restos de ácido en poros (estructuras remachadas o uniones adhesivas).

Ventajas y limitaciones

Ventajas

Aumenta la dureza superficial del aluminio desde ~30 HV hasta 600 HV (Tipo III).
Mejora la resistencia al rayado y al desgaste por fricción.
Excelente anclaje para pinturas y adhesivos (la porosidad controlada del Tipo II absorbe imprimaciones).
Permite colores decorativos estables mediante tintes, especialmente en Tipo II.
Aísla eléctricamente (capas de 25 µm soportan >500 V).
No modifica las propiedades mecánicas del núcleo de la pieza.

Limitaciones

Reduce la resistencia a la fatiga entre un 10 % y un 30 %, siendo el Tipo I el menos agresivo.
Las esquinas vivas generan concentración de corriente y fragilidad, por lo que se recomiendan radios mínimos de 0,5 mm / 0,02 in.
Las capas gruesas (>125 µm / 5 mils) pueden astillarse bajo impacto.
Limitada aplicabilidad en aleaciones con alto contenido de cobre o silicio.
El crecimiento de la capa altera dimensiones críticas (aproximadamente el 50 % del espesor total queda por encima de la superficie original).
Las capas de Tipo III son difíciles de teñir en colores vivos debido a su tonalidad oscura natural y al tamaño de poro (10‑30 nm / 0,39‑1,18 µin).

Guía de selección por tipo

Tipo I (ácido crómico) → elegir cuando la pieza está sometida a fatiga o no puede retener electrolito en grietas (uniones remachadas, estructuras aeronáuticas). Proporciona una capa delgada pero muy resistente a la corrosión sin fragilizar el aluminio.
Tipo II (ácido sulfúrico) → ideal para fines decorativos y arquitectónicos. Admite una amplia gama de colorantes y proporciona buena protección contra la intemperie. Sirve como base para pintura en carrocerías y carcasas.
Tipo III (capa dura) → indicado para componentes sujetos a fricción, desgaste o altas presiones superficiales, como pistones, cojinetes, moldes y equipos militares. Alcanza espesores de 150 µm / 6 mils y durezas de 600 HV. Puede retener lubricantes si no se sella, reduciendo el coeficiente de fricción.

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Cuál es la dureza típica del anodizado Tipo III?

La dureza se sitúa entre 400 y 600 HV (aproximadamente 50‑55 HRC o 380‑570 HB), dependiendo de la aleación y la temperatura del electrolito.

¿Qué espesor máximo se puede obtener con anodizado sulfúrico (Tipo II)?

El espesor práctico máximo es de 25 µm / 1,0 mil; espesores superiores requieren el proceso de capa dura (Tipo III).

¿Cuánto aumenta dimensionalmente la pieza tras el anodizado?

Alrededor del 50 % del espesor total de la capa se deposita hacia fuera y el 50 % penetra en el metal base. Así, una capa de 50 µm / 2 mils incrementa la dimensión externa en aproximadamente 25 µm / 1 mil.

¿Se puede colorear el anodizado duro?

El diámetro de poro del Tipo III oscila entre 10‑30 nm / 0,39‑1,18 µin, lo que solo permite absorber colorantes de tonalidad oscura (negro, bronce, verde oliva). Los colores vivos no son viables sin un sellado decorativo adicional.

¿Cuánto afecta el anodizado a la resistencia a la fatiga?

La capa anódica produce una reducción de entre el 10 % y el 30 % en el límite de fatiga del aluminio, siendo el Tipo I el que menos penaliza. En piezas críticas, se recomienda granallado previo o posterior.

¿Cuál es la temperatura máxima de servicio de una capa anódica?

Las capas conservan sus propiedades hasta 200‑250 °C / 392‑482 °F. Por encima de 350 °C / 662 °F comienza la deshidratación del óxido y aparecen microfisuras que degradan la protección.

Fuentes consultadas

engineeringtoolbox.com: https://www.engineeringtoolbox.com/bhn-brinell-hardness-number-d_1365.html
efunda.com: https://www.efunda.com/Materials/alloys/aluminum/temper.cfm
manufacturingguide.com: https://www.manufacturingguide.com/en/hard-anodizing