Αλουμίνιο

Το αργίλιο ή αλουμίνιο (Aluminium) είναι το χημικό στοιχείο με σύμβολο Al με ατομικό αριθμό 13. Βρίσκεται σε μεγάλη αφθονία στον πλανήτη μας, μαζί με το οξυγόνο και το πυρίτιο. Ωστόσο είναι τόσο δραστικό χημικά, ώστε να μην βρίσκεται στη φύση ως ελεύθερο μέταλλο. Αντίθετα, το βρίσκουμε ενωμένο σε πάνω από 270 διαφορετικά ορυκτά. Η κύρια πηγή για τη βιομηχανική παραγωγή του μετάλλου είναι ο βωξίτης.

Το αλουμίνιο έχει (φαινομενικά) μεγάλη ικανότητα στο να αντιστέκεται στη διάβρωσή του. Αυτό συμβαίνει διότι με την έκθεσή του στην ατμόσφαιρα, σχηματίζει στιγμιαία ένα λεπτό επιφανειακό, μη ορατό, στρώμα οξειδίου του, που εμποδίζει τη βαθύτερη διάβρωσή του (φαινόμενο της παθητικοποίησης). Επίσης, εξαιτίας της σχετικά χαμηλής του πυκνότητας και της μεγάλης του ικανότητας να δημιουργεί μεγάλη ποικιλία κραμάτων, χρησιμοποιείται έντονα στον αεροδιαστημικό, ναυτιλιακό, στρατιωτικό, αλλά και στον βιομηχανικό τομέα. Επίσης είναι χρήσιμο στην φαρμακοβιομηχανία, τόσο αυτούσιο, όσο και με τη μορφή διαφόρων ενώσεών του. 

Οι ιδιότητες που κάνουν το αλουμίνιο τόσο σημαντικό για την βιομηχανία είναι το χαμηλό του ειδικό βάρος, η υψηλή αντοχή του σε μηχανική αντοχή και η εξαιρετική ανθεκτικότητά του στη διάβρωση, η οποία οφείλεται στο φαινόμενο της παθητικοποίησης. Το καθαρό αλουμίνιο είναι αρκετά μαλακό και όλκιμο. Με την προσθήκη σιδήρου, χαλκού και άλλων κραματικών στοιχείων βελτιώνονται κατά πολύ οι μηχανικές του ιδιότητες. Το αλουμίνιο υφίσταται εύκολα κατεργασία με χύτευση. Παρουσιάζει επίσης πολύ καλή θερμική, αλλά και ηλεκτρική αγωγιμότητα. 

Λόγω των ιδιοτήτων του, το αλουμίνιο γνωρίζει μεγάλη αρχιτεκτονική και βιομηχανική χρήση στις επικαλύψεις προσόψεων κτιρίων, υαλοπετασμάτων, αλλά και εξαρτημάτων. Ωστόσο, για να μπορέσουμε να δώσουμε αντοχή στον καιρό, αλλά και να ξεφύγουμε από την αργυρόλευκη εμφάνισή του, τις τελευταίες δεκαετίες επικαλύπτεται με διάφορες μεθόδους (ανοδίωση, εναπόθεση, επικάλυψη με πλαστική πούδρα - ηλεκτροστατική βαφή, φίλμ). 

Σε αυτό το άρθρο θα αναφερθούμε εκτενέστερα στην επικάλυψη με πλαστική πούδρα (ηλεκτροστατική βαφή). 

Το αλουμίνιο με το που έρθει σε επαφή με το οξυγόνο της ατμόσφαιρας, ενώνεται με αυτό, όπως προείπαμε, δίνοντάς μας στην επιφάνειά του, μεταξύ άλλων, οξείδια αργιλίου. Μπορεί με μια πρώτη ματιά, αυτή η γυαλιστερή αργυρόλευκη εμφάνιση να εντυπωσιάζει, ωστόσο οι σύγχρονες χρωματικές απαιτήσεις κατέστησαν την ηλεκτροστατική βαφή ευρέως γνωστή. 

Ηλεκτροστατική Επικάλυψη Με Πλαστική Πούδρα  (Ηλεκτροστατική Βαφή)

Έχοντας τη γνώση από όλα τα προαναφερθέντα, κατανοούμε ότι για να επικαλύψουμε το αλουμίνιο με πλαστική πούδρα, θα πρέπει να αφαιρέσουμε από την επιφάνειά του οποιοδήποτε οξείδιο έχει δημιουργηθεί σε αυτό, αλλά και οποιαδήποτε υπολείμματα λαδιών, γράσων ή άλλων ξένων χημικών ουσιών βρίσκονται πάνω σε αυτή, έτσι ώστε να επιτύχουμε όσο δυνατόν χημικώς καθαρή επιφάνεια. Ο σκοπός αυτού είναι να εξασφαλίσουμε πρόσφυση της πλαστικής πούδρας πάνω στην επιφάνεια. Αν όμως αφήσουμε το αλουμίνιο εκτεθειμένο θα ενωθεί πολύ γρήγορα με το οξυγόνο της ατμόσφαιρας, δημιουργώντας οξείδιά του. Για αυτό τον λόγο χρησιμοποιούμε τις εξής τρείς μεθόδους παθητικοποίησης του αλουμινίου: 

• Χρωμάτωση - Από τις πρώτες μεθόδους που δημιουργήθηκαν για την παθητικοποίηση του αλουμινίου είναι η επικάλυψή του με τριοξείδιο του χρωμίου, δημιουργώντας έτσι μία στρώση μικρού πάχους στην επιφάνεια του αλουμινίου, η οποία το προστατεύει από την οξείδωσή του. Επίσης ένα άλλο πλεονέκτημα που έχει αυτή η μέθοδος είναι η "αυτοπροστασία" (healing), η οποία, σε περίπτωση που δημιουργηθεί βαθιά τομή στην επιφάνεια του αλουμινίου, το τριοξείδιο του χρωμίου "θυσιάζεται" και ενώνεται  εκείνο με το οξυγόνο της ατμόσφαιρας, αντί του εκτεθειμένου αλουμινίου. Όμως αυτή η μέθοδος σιγά σιγά εγκαταλείπεται λόγω των περιβαντολογικών αποπλυμάτων.

• Chrome free - Η δημοφιλέστερη πλέον μέθοδος παθητικοποίησης του αλουμινίου στην οποία πια, όπως μαρτυρά το όνομά της, δεν χρησιμοποιούμε πρόσθετα οξείδια του χρωμίου. Μεγαλύτερο υπέρ της μεθόδου αυτής είναι τα ελάχιστα περιβαντολογικά αποπλύματα. Όμως σε αυτή τη μέθοδο χάνουμε το πλεονέκτημα της χρωμάτωσης (healing).

• Τεχνολογία Lasers, Aτμοσφαιρικό plasma, Electron Beam - Από τις νεότερες και επαναστατικότερες μεθόδους παθητικοποίησης και καθαρισμού μεταλλικών επιφανειών, χρησιμοποιώντας ακτινοβολίες arc και plasma. Δυστυχώς και εδώ χάνουμε το πλεονέκτημα της χρωμάτωσης (healing), ωστόσο το μεγαλύτερο πλεονέκτημα αυτών των μεθόδων είναι τα μηδαμινά περιβαντολογικά αποπλύματα. 

Μετέπειτα, αφού πρώτα καθαριστεί και παθητικοποιηθεί η επιφάνεια του αλουμινίου, είναι η ώρα να επικαλυφθεί με πλαστική πούδρα με την τεχνολογία της ηλεκτροστατικής βαφής. Φορτίζοντάς τη με ρεύμα και με τη βοήθεια πεπιεσμένου αέρα (πιστόλι ηλεκτροστατικής βαφής), η πλαστική πούδρα επικαλύπτει την μεταλλική επιφάνεια. Αφού το αντικείμενο έχει επικαλυφθεί με την πλαστική πούδρα, εισέρχεται σε φούρνο,  ο οποίος με υψηλή θερμοκρασία πολυμερίζει την πούδρα. Όταν φτάσει τη συνιστώμενη, για κάθε πλαστική πούδρα, θερμοκρασία αλλά και χρόνο έκθεσής του σε αυτή, το αντικείμενο είναι έτοιμο να εξέλθει από τον φούρνο. Η διαδικασία αυτή έχει ως αποτέλεσμα την τήρηση όλων των προαπαιτούμενων παραμέτρων για την ποιοτικότερη επικάλυψή του, αλλά και τη μέγιστη αντοχή της στον καιρό. 

Συνοψίζοντας, το αλουμίνιο είναι μία από τις καλύτερες επιλογές για αρχιτεκτονική και βιομηχανική χρήση, λόγω της αρκετά μεγάλης μηχανικής του αντοχής σε συνάρτηση με το μικρό ειδικό του βάρος. Αρκεί, να υπάρξει η σωστή επεξεργασία του, έτσι ώστε να μας δώσει και την μέγιστη αντοχή του στον καιρό.