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陽極氧化 廠資訊:鋁及鋁合金的陽極氧化工藝過程可分為:表面前處理、陽極氧化、著色處理(非裝飾性制品可不進行著色)及封閉處理。 (1)硫酸陽極氧化工藝 普通硫酸陽極氧化可獲得厚度為5~20m、吸附性較好的膜層,該法的槽電壓低、維護方便,節約能源、成本較
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鋁及鋁合金陽極氧化工藝
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鋁及鋁合金陽極氧化工藝

www.xuanyuzs.cn  化學鍍鎳--合航集團  2013-01-11 13:46

    陽極氧化廠資訊:鋁及鋁合金的陽極氧化工藝過程可分為:表面前處理、陽極氧化、著色處理(非裝飾性制品可不進行著色)及封閉處理。
 
    (1)硫酸陽極氧化工藝
 
    普通硫酸陽極氧化可獲得厚度為5~20μm、吸附性較好的膜層,該法的槽電壓低、維護方便,節約能源、成本較低,允許雜質含量范圍較寬。它主要用于鋁件的防護和裝飾,但不適用于孔大的鑄鋁件、點焊和鉚接組合件。常用的有直流電解和交流電解兩種工藝,直流法采用硫酸100~200gL,陽極電流密度為0.8~1.5A/dm2,溫度為l5~25℃,電壓l0~25V,時間20~40min;交流法采用硫酸l0%~20%,陽極電流密度為1~3A/dm2,溫度為20℃,電壓20~50V,時間20~40min。
 
    (2)硬質陽極氧化
 
    硬質陽極氧化又稱厚層陽極氧化,氧化膜的厚度可達250μm。膜層具有硬度大、耐磨、絕緣、耐熱、耐蝕等特點。表7—2列出硬質氧化膜與普通氧化膜特征比較。獲得硬質陽極氧化膜可采用的電解液很多,常用的有硫酸、草酸、丙二酸、蘋果酸、磺基水楊酸等。常用直流電源,還可采用交流、直流疊加及各種脈沖電流。為了得到硬度高、膜層厚的氧化膜,在氧化過程中采用壓縮空氣攪拌及較低的溫度,一般保持在一5~+10℃范圍內。表7—3列出硬質陽極氧化工藝規范。
 
    對于硫酸硬質氧化工藝來說,硫酸的濃度對氧化過程影響極大,當硫酸的濃度較高時,氧化膜的生長速度慢,氧化膜硬度有所降低,孔隙度大。但濃度較低時,槽液壽命短,零件易被燒壞。為了增加氧化膜的厚度,添加一定量的草酸效果較好,且溶液中不應有氯離子和鎢鹽、鎂鹽。
 
    溫度和電流密度是影響氧化膜質量的重要因素。溫度上升,膜的厚度下降,溫度還應根據不同的合金來定。若電流密度太小,氧化膜生成速度緩慢,但過高時溫度升高快,使零件產生“腐蝕”而“燒損”。硬質氧化的始末電壓與時間對氧化膜質量也有很大影響,應根據鋁合金成分來確定。對于含銅小于2.5%的鋁合金,開始電壓為5~7V,不應大于10V;對于含銅大于2.5%又含錳的合金,開始電壓為20~24V,終了電壓根據所需電流密度而定。(3)鉻酸陽極氧化
 
    鉻酸陽極氧化膜層較薄,大致在2~5μm,膜層較軟有彈性,抗蝕性不如硫酸陽極氧化膜,不透明,顏色由灰白至深灰色,不易著色。孔隙少,不用封閉處理。此種氧化膜適用于精密零件,很少作裝飾用。膜層與有機材料結合力好,可作為良好的涂裝底層,并廣泛用于橡膠粘接件與蜂窩結構的面板,多用于航空與航天工業。電解液組成及工藝條件為鉻酐50~100gL,溫度35℃±2℃,槽電壓0~50V,時間30~60min,陽極電流密度(平均)0.3~0.5A/m2,對于含銅高的鋁合金,溫度可降至25~30℃,電壓0~40V。
 
    (4)草酸陽極氧化
 
    草酸陽極氧化工藝能得到硬度較高和較厚的黃色氧化膜層,厚度可達60μm。不用染色就能得到不同的色彩。當鋁合金成分不同時,膜層色彩可由銀白至棕色。但膜層著色困難,耐蝕性不強,成本較高,電解液有毒,并且不夠穩定。目前,此種工藝主要用于電氣絕緣層和日用表面裝飾,常用電解液及工藝為草酸3%~l0%,溫度20~35℃,電壓40~60V,陽極電流密度1.0~2.0A/dm2,時間40~60min。
 
    (5)磷酸陽極氧化
 
    鋁及鋁合金在稀酸溶液中進行陽極氧化處理,能得到大孔徑的膜層,并可以作為金屬電沉積的底層。鋁合金成分的變化對氧化膜質量有很大的影響。常用電解液及工藝為磷酸3%~20%,溫度30~35℃,電壓50~60V,時間15~30min。如果零件是為電鍍做準備,應注意陽極氧化膜在電鍍前不要干燥,磷酸處理后,要清洗干凈,否則會影響結合力,并需采用適當的冷卻和攪拌方法,使電解液溫度不能超過40℃。
 
    (6)其他陽極氧化
 
    經磷酸溶液陽極氧化的鋁合金,與電鍍層的結合力良好;鋁合金在含少量硼砂或氨水的硼酸溶液中陽極氧化,可獲得電絕緣性優異的氧化膜;在鉻酸、草酸、硼酸的混合液或草酸、檸檬酸的混合液,硼酸和草酸鈦鹽的混合液中陽極氧化后,鋁合金可獲得仿釉效果的所謂瓷質陽極氧化膜。靠稀有金屬(如鈦、釷、锫等)鹽類的水解作用沉積在氧化膜孔隙中的氧化膜質量好,硬度高,可保持零件的高精度和表面低粗糙度,但價格較貴,使用周期較短。混酸的瓷質陽極氧化工藝,適用于純鋁或含銅、鎂較低的鋁合金,膜層為銀灰色、半透明,可以染色,類似聚氯乙烯塑料的外觀。


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