阳极氧化
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封孔原理圖 表面活性物質
氧化膜層
三.阳极设备及挂具
• • • • • • 阳极 生产线（槽体，天车，水电供排水系统） 整流器 冰水机 烘干设备 钛挂具 抽风装置
阳极生产线主线
阳极生产用的挂具
阳极氧化的有关设备
四.阳极产品介绍
脚踏板金属饰板
5>1不良分析
不良項目 料紋 凹陷 焊點 變形 內部髒污 過拋 磨紋 划痕 麻點 白點
酸性电解质
源自文库
有机酸
碱性电解液
非水电解液
混合酸 氢氧化钠系 磷酸钠系 磷酸二氢钠系 氢氧化铵系 溶融电解液 硼酸甲酸胺系
1>3应 用
饰物
化妆品
美容品
建材
交通
3c产品
二.阳极处理制作流程及工作原理
2>1阳极制作流程 脱脂
化学抛光
碱性腐蚀
出光
阳极氧化
烘干
封孔
染色
染色前处理
2>2铝阳极氧化的机理(1)
• 铝及其合金阳极氧化时将工件挂在阳极,阴极用纯铅 板或铝板,通入直流电,在阳极上铝原子失去电子而氧 化:Al-3e—Al3+,同时OH-电离6OH-—3H2O+3O2-.在电场 作用下,氧离子的扩散速度快,氧化膜是由于氧离子扩 散到阴挡层内部与铝离子结合而形成的:Al3++3O2- — Al2O3+399卡热量. • 氧化膜为双层结构,内层为致密无孔的且少水的Al2O3 构成,称为阴挡层,外层是由孔隙和孔壁组成的多孔层, 氧化膜壁与水反应,同时由于化学结合式吸附电解阴 离子,所以氧化膜的总组成为Al2O3 .Al(OH).(SO4)2.
機拋手法不正確 , 治具保護不全 , 機拋手法應正確 , 修復治具 , 自拋機調節位置 自拋機調節位置不當 適當 機拋手拿工件不正確 , 方向不正 確 人為產生 1. 化拋過腐蝕 2. 氧化槽導電不良 3. 氧化槽中有金屬離子 1. 脫脂不完全 2. 重工件退除不徹底 機拋手拿工件正確 , 方向正確 上下料人員手法伏化 1. 提高 CPBRI-20濃度 , 硝酸濃度適當 2. 工件與掛具應接觸良好 3. 定期清除陰極沉積物 , 一周兩次 1. 長脫脂時間 , 脫脂濃度 , 溫度采用上限增加 2. 重工件退除應徹底
五.阳极不良分析
造成單位 原材料 沖壓 焊接 拋光 拋光 拋光 拋光 陽極 陽極 陽極
來料不良 衝壓前模具上有小顆粒硬物 , 衝 壓時壓在工件上 鐳射焊接能量過高 1. 衝壓後打磨手法不正確 , 壓力 過大 2. 機拋時手法不正確 1. 氧化前脫脂不完全 2. 工件粘上膠類物質 不良原因 改善對策 1. 提高機拋切削力 2. 延長化拋時間 衝壓前清除乾淨模具上小顆粒 1. 鐳射焊接能量應調適當 2. 延長化拋時間 3. 提高鹼咬濃度 , 延長鹼咬時間 1. 衝壓後打磨手法正確 , 壓力適當 2. 機拋用手壓力部位 , 手法正確 1. 延長脫脂時間且溫度采用上限 2. 以貼紙防止膠類物質污染工件 .
目 录
一．阳极概述 二.阳极处理制作流程及原理 三.阳极设备及挂具 四.阳极产品介绍 五.阳极不良分析
一.阳极概述
1>1 阳极氧化工艺的要求 a.很好的防护性与装饰性 b.耐磨性,有较高硬度 c.色泽均一,膜层透明 d.外面面不允许的缺陷
1>2阳极氧化工艺从电解液方面的分类
无机酸 硫酸系 铬酸系 磷酸系 草酸系 磺基水扬酸等
2>5阳极氧化
D.阳极氧化:利用电化学原理,在铝工件表面生成一层Al2O3膜,除了抗腐蚀,磨耗目的外,
还可以利用Al2O3陶瓷材料的多孔性,填充染料,达成着色的目的 D-1.阴极板反应 2H+2eH2(氢氧)
D-2.阳极板反应 Al Al3++3e-(α) 2H2OO2+4H+4e-(β) 3O2+4Al2Al2O3(γ)…… Al2O3膜生成 Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O 解
2>4前处理
A.脱脂:除去冲压/抛光等工段残余的油脂 皂化:脱脂液中的碱与工件表面的油脂反应,生成水溶性的肥皂与甘油 (C17H35COO)3C3H5+3NaOH 3C17H15COONa+C3H5(OH)3 硬脂酸酯 碱 肥皂 甘油 乳化:除去工件表面无法皂化的油与腊 B.碱咬: B-1.除去工件表面原有之Al2O3不导电层 先进行:Al2O3 +OH2Al3++含Al+其它 后进行:Al+NaOH NaAlO2+H2+其它 B-2.调节工件表面的亮哑度(碱咬=碱腐蚀,破坏工件表面平整性,造 成光线散(漫)射,影响外观 C.剥黑膜:去除工件表面黑色水膜,主要成份为HNO3.(室温操作)
2>3铝阳极氧化的机理(2)
• 氧化膜的生长是增长和溶解这对矛盾动作中发生和 发展的,通电的瞬间,由于氧和铝的有很强的绝缘电 阻由于氧化铝体积比铝离子体积大发生膨胀,阴挡 层变得凹凸不平,这就造成电流分布不均匀,凹处 电阴较小而电流大,凸处相反,是电流密度高的凹 处在电场作用下发生氧化膜的电化学溶解,以及硫 酸浸蚀产生化学溶解,凹处加深渐变成孔穴,继而 形成多孔的氧化膜. • 具有很多高孔隙率和吸附的氧膜,可吸附染料,经过 封闭之后,便形成色彩较佳的装饰性膜层.
( δ)…… Al2O3膜溶
(γ), (δ)是互相竞争的反应,但當(γ) , (δ)的反应速率相等时,即表示 Al2O3膜的生成与消失速率相同,膜厚不再增长,即使延长氧化时间,都不再有变化
2>6铝阳极氧化膜生成过程示意图
Al2O3.H2O
多孔層
A
B C
阻擋層 鋁基件
2>7铝阳极氧化膜生成曲线
24 22 20
染色前處理原理圖 表面活性物質
氧化膜層
2>9染 色
即将染料分子填充至Al2O3孔隙的过程,染料大致 上可分为有机与无机两种,一般阳极用染料为有机性, 例煤碳绿所需的706,804两种染料,结构如下:
染色原理圖
染 料
氧化膜層
2>10封 孔
Al2O3孔隙填充过染料后,如不加以 处理,放置一段时间后,孔隙中的染料会逐 渐析出或变色,为避免此现象发生,染色后 必须将Al2O3孔隙加以封闭,即为[封 孔](seal).
8 4
A.膜层生长 B.阴挡层形成 C.膜层稳定生成, 直到溶解与生长速 率达到平衡
20 30 40 50 60
电压/V
时间/s
2>8染色前处理
Al2O3膜生成后,并不宜立刻染色,因为Al2O3
为无机物质,而染料为有机物质,两者之间结合不
易.所以必须于染色前在工件表面覆盖一层兼具无 /有机物质化性的即“界面活性剂,以利Al2O3染料结 合.
氧化膜層
三.阳极设备及挂具
• • • • • • 阳极 生产线（槽体，天车，水电供排水系统） 整流器 冰水机 烘干设备 钛挂具 抽风装置
阳极生产线主线
阳极生产用的挂具
阳极氧化的有关设备
四.阳极产品介绍
脚踏板金属饰板
5>1不良分析
不良項目 料紋 凹陷 焊點 變形 內部髒污 過拋 磨紋 划痕 麻點 白點
酸性电解质
源自文库
有机酸
碱性电解液
非水电解液
混合酸 氢氧化钠系 磷酸钠系 磷酸二氢钠系 氢氧化铵系 溶融电解液 硼酸甲酸胺系
1>3应 用
饰物
化妆品
美容品
建材
交通
3c产品
二.阳极处理制作流程及工作原理
2>1阳极制作流程 脱脂
化学抛光
碱性腐蚀
出光
阳极氧化
烘干
封孔
染色
染色前处理
2>2铝阳极氧化的机理(1)
• 铝及其合金阳极氧化时将工件挂在阳极,阴极用纯铅 板或铝板,通入直流电,在阳极上铝原子失去电子而氧 化:Al-3e—Al3+,同时OH-电离6OH-—3H2O+3O2-.在电场 作用下,氧离子的扩散速度快,氧化膜是由于氧离子扩 散到阴挡层内部与铝离子结合而形成的:Al3++3O2- — Al2O3+399卡热量. • 氧化膜为双层结构,内层为致密无孔的且少水的Al2O3 构成,称为阴挡层,外层是由孔隙和孔壁组成的多孔层, 氧化膜壁与水反应,同时由于化学结合式吸附电解阴 离子,所以氧化膜的总组成为Al2O3 .Al(OH).(SO4)2.
機拋手法不正確 , 治具保護不全 , 機拋手法應正確 , 修復治具 , 自拋機調節位置 自拋機調節位置不當 適當 機拋手拿工件不正確 , 方向不正 確 人為產生 1. 化拋過腐蝕 2. 氧化槽導電不良 3. 氧化槽中有金屬離子 1. 脫脂不完全 2. 重工件退除不徹底 機拋手拿工件正確 , 方向正確 上下料人員手法伏化 1. 提高 CPBRI-20濃度 , 硝酸濃度適當 2. 工件與掛具應接觸良好 3. 定期清除陰極沉積物 , 一周兩次 1. 長脫脂時間 , 脫脂濃度 , 溫度采用上限增加 2. 重工件退除應徹底
五.阳极不良分析
造成單位 原材料 沖壓 焊接 拋光 拋光 拋光 拋光 陽極 陽極 陽極
來料不良 衝壓前模具上有小顆粒硬物 , 衝 壓時壓在工件上 鐳射焊接能量過高 1. 衝壓後打磨手法不正確 , 壓力 過大 2. 機拋時手法不正確 1. 氧化前脫脂不完全 2. 工件粘上膠類物質 不良原因 改善對策 1. 提高機拋切削力 2. 延長化拋時間 衝壓前清除乾淨模具上小顆粒 1. 鐳射焊接能量應調適當 2. 延長化拋時間 3. 提高鹼咬濃度 , 延長鹼咬時間 1. 衝壓後打磨手法正確 , 壓力適當 2. 機拋用手壓力部位 , 手法正確 1. 延長脫脂時間且溫度采用上限 2. 以貼紙防止膠類物質污染工件 .
目 录
一．阳极概述 二.阳极处理制作流程及原理 三.阳极设备及挂具 四.阳极产品介绍 五.阳极不良分析
一.阳极概述
1>1 阳极氧化工艺的要求 a.很好的防护性与装饰性 b.耐磨性,有较高硬度 c.色泽均一,膜层透明 d.外面面不允许的缺陷
1>2阳极氧化工艺从电解液方面的分类
无机酸 硫酸系 铬酸系 磷酸系 草酸系 磺基水扬酸等
2>5阳极氧化
D.阳极氧化:利用电化学原理,在铝工件表面生成一层Al2O3膜,除了抗腐蚀,磨耗目的外,
还可以利用Al2O3陶瓷材料的多孔性,填充染料,达成着色的目的 D-1.阴极板反应 2H+2eH2(氢氧)
D-2.阳极板反应 Al Al3++3e-(α) 2H2OO2+4H+4e-(β) 3O2+4Al2Al2O3(γ)…… Al2O3膜生成 Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O 解
2>4前处理
A.脱脂:除去冲压/抛光等工段残余的油脂 皂化:脱脂液中的碱与工件表面的油脂反应,生成水溶性的肥皂与甘油 (C17H35COO)3C3H5+3NaOH 3C17H15COONa+C3H5(OH)3 硬脂酸酯 碱 肥皂 甘油 乳化:除去工件表面无法皂化的油与腊 B.碱咬: B-1.除去工件表面原有之Al2O3不导电层 先进行:Al2O3 +OH2Al3++含Al+其它 后进行:Al+NaOH NaAlO2+H2+其它 B-2.调节工件表面的亮哑度(碱咬=碱腐蚀,破坏工件表面平整性,造 成光线散(漫)射,影响外观 C.剥黑膜:去除工件表面黑色水膜,主要成份为HNO3.(室温操作)
2>3铝阳极氧化的机理(2)
• 氧化膜的生长是增长和溶解这对矛盾动作中发生和 发展的,通电的瞬间,由于氧和铝的有很强的绝缘电 阻由于氧化铝体积比铝离子体积大发生膨胀,阴挡 层变得凹凸不平,这就造成电流分布不均匀,凹处 电阴较小而电流大,凸处相反,是电流密度高的凹 处在电场作用下发生氧化膜的电化学溶解,以及硫 酸浸蚀产生化学溶解,凹处加深渐变成孔穴,继而 形成多孔的氧化膜. • 具有很多高孔隙率和吸附的氧膜,可吸附染料,经过 封闭之后,便形成色彩较佳的装饰性膜层.
( δ)…… Al2O3膜溶
(γ), (δ)是互相竞争的反应,但當(γ) , (δ)的反应速率相等时,即表示 Al2O3膜的生成与消失速率相同,膜厚不再增长,即使延长氧化时间,都不再有变化
2>6铝阳极氧化膜生成过程示意图
Al2O3.H2O
多孔層
A
B C
阻擋層 鋁基件
2>7铝阳极氧化膜生成曲线
24 22 20
染色前處理原理圖 表面活性物質
氧化膜層
2>9染 色
即将染料分子填充至Al2O3孔隙的过程,染料大致 上可分为有机与无机两种,一般阳极用染料为有机性, 例煤碳绿所需的706,804两种染料,结构如下:
染色原理圖
染 料
氧化膜層
2>10封 孔
Al2O3孔隙填充过染料后,如不加以 处理,放置一段时间后,孔隙中的染料会逐 渐析出或变色,为避免此现象发生,染色后 必须将Al2O3孔隙加以封闭,即为[封 孔](seal).
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A.膜层生长 B.阴挡层形成 C.膜层稳定生成, 直到溶解与生长速 率达到平衡
20 30 40 50 60
电压/V
时间/s
2>8染色前处理
Al2O3膜生成后,并不宜立刻染色,因为Al2O3
为无机物质,而染料为有机物质,两者之间结合不
易.所以必须于染色前在工件表面覆盖一层兼具无 /有机物质化性的即“界面活性剂,以利Al2O3染料结 合.