Anodyzacja sprzętu wspinaczkowego DMM

korozja morska (fot. dmmclimbing.com © Ray Wood)

Anodyzacja jest jednym z kluczowych procesów produkcji sprzętu DMM na bazie aluminium. DMM poddaje anodyzacji te produkty, ponieważ dzięki niej zyskuje się:

  • Zwiększoną odporność na korozję poprzez wytworzenie grubszej, warstwy ochronnej na powierzchni stopu.
  • Zwiększoną twardość powierzchni i jednocześnie jej odporność na ścieranie.
  • Kolorowe produkty. Więcej o kolorowym sprzęcie przeczytasz w naszym artykule “kolorowy sprzęt wspinaczkowy”.

Artykuł został napisany w oparciu o film znajdujący się na Vimeo pod tym linkiem.

Anodyzacja zmniejsza proces korozji stopów aluminium przez zwiększenie grubości i twardości naturalnej, ochronnej warstwy tlenku. W standardowym procesie anodyzacji karabinków wykorzystuje się kwas chromowy lub siarkowy. Proces ten polega na chemicznej transformacji aluminium, tak aby wytworzyć na jego powierzchni warstwę tlenku o większej twardości niż warstwa powstająca w sposób naturalny. Nowopowstała warstwa często jest barwiona, a następnie uszczelniana w procesie wtórnej obróbki chemicznej, zwykle poprzez zanurzenie we wrzącej wodzie. Maksymalną ochronę przed korozją gwarantuje wypełnienie porów na utworzonej powierzchni i tym samym wytworzenie powłoki ochronnej substratu. Tym samym anodyzacja nie tylko zwiększa żywotność sprzętu wspinaczkowego, ale także w przypadku produktów takich jak kości czy camy, wpiętych do uprzęży, ułatwia jego szybką i łatwą identyfikację. Jeśli te informacje mówiące o korzyściach płynących z przeciwdziałania korozji w procesie anodyzacji, nie do końca cię przekonują, obejrzyj wspomniany film w okolicy 6’11” i 7’32”.

Anodyzacja produktów DMM

Anodyzowanie to jedyny etap produkcji karabinków, który jest przeprowadzany poza siedzibą w Llanberis, ponieważ wymaga on specjalistycznej utylizacji odpadów. DMM korzysta z usług Colour Adonising w Manchesterze, by nadać swoim produktom ochronne wykończenie. Firma ta dysponuje nowoczesnym zakładem specjalizującym się we wszystkich typach anodyzacji. Colour Adonising korzysta z najnowocześniejszego systemu recyklingu, z zastosowaniem jonitów, dzięki czemu ponownie wykorzystuje 50% wody pochodzącej z procesu anodyzacji, oczyszcza ścieki i powietrze wydostające się z budynku. Colour Adonising jest firmą spełniającą normę zarządzania jakością ISO 9001, zatwierdzoną przez Agencję Ochrony Środowiska, i normę zarządzania środowiskowego ISO 14001:2004.

Na wspomnianym filmie Dyrektor Colour Adonising, Andrew Buckley, wyjaśnia elektrochemiczny proces anodyzowania i zabiera widzów na krótką, lecz wnikliwą wycieczkę po zakładzie, podkreślając kroki podejmowane, by zmniejszyć potencjalny negatywny wpływ na środowisko. Główny konstruktor DMM, Fred Hall, zwraca uwagę na korzyści płynące z anodyzowania i jednocześnie kładzie nacisk na konieczność poprawnego obchodzenia się ze sprzętem, szczególnie po wspinaczce na nadmorskich klifach, w krajach o ciepłym klimacie. Coraz częściej obserwujemy korozję warstwową na karabinkach. Dzieje się tak dlatego, że wspinacze eksplorują coraz bardziej odległe i egzotyczne miejsca. Warto zauważyć, że anodyzacja świetnie sprawdza się przy wydłużaniu żywotności sprzętu, jednak nie jest to całościowe rozwiązanie.

Aluminium wykorzystywane do produkcji sprzętu wspinaczkowego

Stop wykorzystywany do produkcji większości karabinków wspinaczkowych, czyli stop aluminium serii 7000, jest podatny na korozję zarówno warstwową, jak i galwaniczną, tzn. ta seria stopów zawiera głównie cynk i magnez. Dodatek miedzi do tego połączenia aluminium, cynku i magnezu a także niewielkiej, ale jakże ważnej, ilości chromu i manganu sprawiają, że jest on niezwykle mocny. Mimo, że ten stop został stworzony w 1934 roku, ciągle jest standardem w tworzeniu karabinków wspinaczkowych. Aluminium jest aktywnym metalem, który utlenia się bardzo szybko. W przypadku większości metali byłaby to wada, lecz ta właściwość jest kluczowa przy odporności na korozję. Gdy tlen jest obecny w powietrzu, glebie lub wodzie, aluminium bardzo szybko wchodzi z nim w reakcję, tworząc tlenek glinu. Warstwa tlenku glinu jest chemicznie połączona z powierzchnią i uszczelnia główną część aluminium, nie pozwalając jej na wejście w inne reakcje.

Proces ten wygląda inaczej niż w przypadku utleniania (korozji) stali, gdzie tlenek metalu (rdza) odwarstwia się i ciągle naraża nowe warstwy metalu na korozję. Naturalna powłoka tlenkowa aluminium jest spoista, twarda i natychmiastowo samoodnawiająca się. To właśnie dzięki temu połączeniu szybkiego utleniania i ochronnej warstwy powłoki tlenkowej, powstałej w reakcji z powietrzem, większość stopów aluminium oferuje dobrą odporność na większość środowisk powodujących korozję.

Jednak elementy stopów, dzięki którym seria 7000 jest idealna do tworzenia karabinków, sprawiają, że metal jest bardziej podatny na korozję. Udowodniono, że w szczególności dodatek miedzi (stopy serii 2000) i cynku/miedzi/magnezu (stopy serii 7000) do litego aluminium zmniejsza odporność stopu na korozję. Dzieje się tak, ponieważ częściowo powłoka tlenku glinu przestaje być spójna, gdyż zawiera tlenki miedzi, magnezu i cynku, które mogą obniżyć jej ochronne właściwości.

Korozja sprzętu wspinaczkowego

Kiedy dwa metale o różnym potencjale elektrycznym wchodzą w kontakt w środowisku wilgotnym lub o dużej przewodności, dochodzi do zamknięcia obwodu elektrycznego a naturalne napięcia różnicowe sprawiają, że elektrony zaczynają przepływać. Jeden z metali staje się anodą (elektroda ujemna) a drugi katodą (elektroda dodatnia). Sprzężenia galwaniczne sprawiają, że anoda traci jony metalu a katoda je zyskuje, tj. bardziej aktywny (anodowy) metal rozpuszcza się. Rybacy używają cynowych elementów w stalowych pułapkach na kraby jako anod protektorowych, by pułapki nie korodowały.

Elementy stopów serii 7000 – miedź, cynk, magnez – cechują się różnymi reaktywnościami galwanicznymi (miedź jest mniej reaktywna, czy szlachetna, podczas gdy cynk/magnez są bardziej reaktywne, czy anodowe) niż aluminium i dlatego reakcje galwaniczne, a co za tym idzie korozja, mogą wystąpić. Negatywny wpływ może być większy, jeśli elementy stopu (szczególnie miedź) wytrącają się z roztworu na granicach ziaren. Poza tym wszystkie jony metalu, które przechodzą w roztwór na skutek korozji, mogą osadzać się na powierzchni stopu i tworzyć ogniwa galwaniczne na powierzchni aluminium. Proces ten może znacząco zwiększyć tempo korozji.

Anodyzacja zmniejsza potencjalny skutek procesu galwanicznego poprzez zapewnienie izolacji elektrycznej. Jednakże niektóre czynniki mogą destabilizować powłokę tlenku i przyspieszać proces korozji. Należą do nich:

  • Wystawienie na wpływ środowiska kwaśnego (<pH 5) lub bardzo zasadowego.
  • Agresywne jony powodujące korozję (chlorki, fluorki), które występują m.in. w słonej wodzie, mogą miejscowo zaatakować tlenek. Sól morska (głównie chlorek sodu) ułatwia galwaniczną korozję metali.
  • Ciepło.

Korozja wżerowa

Najpopularniejszą formą korozji występującą na karabinkach jest korozja wżerowa – niewielka, miejscowa korozja, pojawiająca się na powierzchni metalu w następstwie chemicznego lub mechanicznego uszkodzenia ochronnej warstwy tlenku i tworząca maleńkie wżery w metalu. Korozja warstwowa tworzy się dłużej i jest poważniejsza – to zaawansowana forma korozji międzykrystalicznej, która przebiega na granicy ziaren aluminium i powoduje rozwarstwienie powierzchni aluminium oraz tworzenie białego osadu, który jest produktem korozji, między warstwami.

Korozja galwaniczna

Korozja galwaniczna jest wywoływana poprzez kontakt elementów metalowych o różnym potencjale elektrycznym i może powstać, gdy mokry sprzęt wspinaczkowy zostanie pozostawiony w plecaku po wspinaczce w nadmorskim sektorze, a klucz do kości lub haki stykają się z karabinkiem, którego anodowana warstwa jest uszkodzona (tj. powierzchnia karabinka jest nacięta lub zarysowana). Może też do tego dojść, gdy karabinek wisi na stalowej plakietce – twardsza stal, z której wykonana jest plakietka, może naciąć anodowaną warstwę i potencjalnie doprowadzić do rozpoczęcia procesu korozyjnego. W tej sytuacji ogniwo galwaniczne zostaje utworzone pomiędzy stalową plakietką (nawet jeśli jest wykonana ze stali nierdzewnej) a karabinkiem. Co gorsza, duża katodowa powierzchnia plakietki skupia przepływ prądu przez mały obszar anodowy zarysowanej, anodowanej warstwy karabinka.

Anodyzacja znacząco pomaga w redukcji korozji, ale nie może zastąpić dbania o sprzęt. Karabinki powinny być przechowywane suche, w chłodnym miejscu, z dala od soli i kwasów. Szczególne środki ostrożności powinny wprowadzić osoby planujący wspinanie przy morzu. Sprzęt po nadmorskiej sesji powinno się porząnie wyczyścić czystą, chłodną wodą, a następnie go wysuszyć w ciepłym miejscu w sposób naturalny.

 

Artykuł jest tłumaczeniem tekstu dostępnego na oficjalnej stronie DMM, który powstał we współpracy z Silvii Fitzpartick i jej stroną internetową rockclimbingcompany.co.uk

źródło: dmmclimbing.com