1. Marco teórico...................................................................................................................19 1.1. Difusión en el anodizado ..............................................................................................19 1.2. Anodizado en la industria .............................................................................................19 1.2.1. Proceso industrial del anodizado ...........................................................................20 1.3. Anodizado.....................................................................................................................21 1.3.1. Tipos de anodizado con ácido sulfúrico.................................................................22 1.4. Óxido de Aluminio Anódico (OAA) ............................................................................23 1.4.1. Efectos del ácido sulfúrico en la capa de OAA .....................................................25 1.5. Aleaciones de aluminio.................................................................................................26 1.5.1. Aleación AA 7075 T6...........................................................................................27 1.5.2. Aleación AA 6061 T6...........................................................................................27 1.5.3. Composición y características metalúrgicas..........................................................28 1.5.4. Propiedades mecánicas ..........................................................................................29 2. Diseño y Prototipo ...........................................................................................................31 2.1. Parámetros de diseño para el prototipo de estación ..................................................31 2.1.1. Material para la estación ........................................................................................31 2.1.2. Dimensión de la estación .......................................................................................32 2.1.3. Sistema electrolítico...............................................................................................32 2.1.4. Energía de alimentación.........................................................................................32 2.1.5. Sistemas de agitación.............................................................................................33 2.1.6. Planos de fabricación de prototipo.........................................................................33 2.1.7. Materiales, sujeciones y accesorios .......................................................................34 2.2. Parámetros para el prototipo de pruebas.......................................................................37 2.2.1. Dimensiones de probetas .......................................................................................37 2.2.2. Variables de transformación ..................................................................................39 2.2.3. Instrumentos de medida y fuentes de alimentación ...............................................39 12 2.3. Reactivos químicos para tramientos antes y después del anodizado ............................40 2.3.1. Reactivos etapa de pretratamiento .........................................................................40 2.3.2. Reactivos etapa de postratamiento.........................................................................40 3. Proceso de Anodizado .....................................................................................................41 3.1. Etapas del proceso.........................................................................................................41 3.1.1. Preparación metalográfica .....................................................................................41 3.1.2. Desengrasado .........................................................................................................42 3.1.3. Decapado................................................................................................................42 3.1.4. Neutralizado...........................................................................................................42 3.1.5. Enjuagues...............................................................................................................43 3.1.6. Tinturado................................................................................................................43 3.1.7. Sellado....................................................................................................................44 3.2. Empalme y ejecución de pruebas..................................................................................44 3.2.1. Montaje de la estación de anodizado .....................................................................45 3.2.2. Preparación de la solución electrolítica .................................................................46 3.2.3. Procedimientos de pretratamiento..........................................................................46 3.2.4. Procedimiento de anodizado ..................................................................................47 3.2.5. Procedimientos de postratamiento .........................................................................48 3.2.6. Resultados..............................................................................................................48 4. Análisis de resultados ......................................................................................................50 4.1. Cambios experimentales en el proceso .....................................................................50 4.2. Terminado de las piezas con respecto al tiempo .......................................................52 4.3. Consideraciones especiales.......................................................................................55 5. Manejo de residuos químicos ..........................................................................................57 5.1. Manejo de químicos en el uso.......................................................................................57 5.1.1. Normativa colombiana para manejo de sustancias químicas.................................57 5.1.2. Plan de acción en caso de emergencia ...................................................................58 13 5.2. Disposición de residuos................................................................................................58 5.2.1. Ciclo de vida útil de ácidos en procesos electrolíticos ..........................................59 5.2.2. Señalización de residuos........................................................................................60 5.3. Prácticas eco amigables en otros países........................................................................61 5.3.1. Metodologías de mitigación...................................................................................61 5.3.2. Impacto ambiental de residuos químicos del anodizado........................................62 6. Conclusiones....................................................................................................................63 6.1. Trabajos futuros.........................................................................................................64 Referencias...............................................................................................................................65 ANEXOS .................................................................................................................................71

El proceso de anodizado ha evolucionado considerablemente, teniendo en cuenta que sus inicios tienen trascendencia en países desarrollados y que con el pasar del tiempo, su conocimiento y aplicación se han expandido a la mayoría de los países en desarrollo, los cuales lograron adoptarlo como un modelo de trabajo para el desarrollo posterior de piezas mecanizadas. En consecuencia, este trabajo se enfoca en el diseño de una estación de anodizado para aleaciones de aluminio específicas, que en este caso serán los materiales AA 7075 T6 y AA 6061 T6, los cuales se trabajarán bajo criterios de operación en la ciudad de Pereira, con el fin de tomar fuerza en el mercado de anodizado en conjunto con las estrategias de mejora en la industria metalmecánica de la ciudad. De este modo, se logra generar un impacto en la industria con los recubrimientos electrolíticos de la aplicación del anodizado, y a su vez, implementando mejoras en el manejo de residuos químicos como resultado del proceso, buscando alternativas de mejora continua y aprovechamiento de los recursos necesarios para llevar a cabo los tratamientos, así como el uso de buenas prácticas para reducir el impacto medio ambiental por consumo de químicos altamente peligroso y que se generan por la producción de piezas mejoradas por inmersión de baños electrolíticos.

Ingeniero(a) Mecánico(a)

Pregrado