1铝合金阳极氧化工艺及参数理论指导
铝合金表面处理阳极工艺

阳极
1.阳极简介及工艺流程。 2.主要工艺参数。 3.品质要求。 4.阳极设备及挂具。 5.工艺问题分析。
阳极氧化简介
1.阳极氧化:铝及其合金等工件做阳极,铅或石墨等耐 腐蚀导电材料做阴极,在一定浓度(如硫酸、草酸、 铬酸等)的导电溶液中,通过外加电压、电流作用, 使其表面生成一层一定厚度(8-12um),具有良好的力 学性能、硬度、耐腐蚀、耐磨性、绝缘性、吸附性等 特性的氧化铝膜。
氧化膜層
操作条件 1.温度40±2℃ 2.PH值5.2-5.5 3.染料浓度
BK420∶BK411=1∶1 (g/L) 4.PH稳定剂5ml/L 步骤 1.染色120-360s。 2.水洗30s。 3.检查色差。 4.水洗30s。 5.水洗30s。
染色
染色工艺分析
1.严格控制PH值5.2-5.5,过酸过碱都可能 使染料变性。
12g/L 2.温度:95±5℃ 3.PH值:5-6 4.封孔时间25min
步骤 1.封孔(25min) 2.水洗30s 3.水洗30s(抽检色差) 4.超音波热水洗
(60±10℃,2min)
二阳重复一次)。 4.水洗(30s)。
1.为什么要进行染色前处理? Al2O3膜生成后,並不宜立刻染色,因Al2O3為
無機物質,而染料為有機物質,兩者之間結合不 易.所以必須於染色前在工件表面覆蓋一層兼具 無/有機物質化性的即“界面活性剂,以利Al2O3 染料結合。 2染色前处理原理
染色前處理原理圖 表面活性物質
4.药品R105:硼砂(Na2B2O4,<25%)、
程。
焦磷酸钠(Na3PO4,<45%)。
(RCOO)3C3H5+3NaOH→3RCOONa+C3H5(OH)3
铝合金阳极产品氧化工艺报告

铝合金阳极产品氧化工艺报告一、铝合金制品的阳极氧化在工业和生活中的应用1、防止铝制品的腐蚀2、防护--装饰产品3、作为硬质耐磨层4、作为电的绝缘层5、作为喷漆的底层二、本公司铝合金阳极产品氧化工艺流程:喷砂砂砂砂砂喷砂砂砂砂抛丸振动水洗脱脂水洗化学抛光#碱#碱#碱#碱水洗中和水洗水洗中和水洗染色水洗封闭水洗下挂包装不良品退电重处理铝合金的阳极氧化产品制程主要分为三个步骤:机械表面处理、前处理、后处理。
三、机械表面处理机械表面处理是对铝合金胚料的粗糙表面进行机械处理,目的是去除铝合金表面自然形成的氧化膜,使表面平整或达到特定的效果。
机械表面处理主要包括喷砂、抛光、抛丸、振动、刷光等。
一般根据基体材料的不同、基体材料表面被污染的程度和状态、制品的形状以及客户的要求选择不同的处理方式。
1、喷砂喷砂主要是在净化的压缩空气作用下将干净沙流通过喷砂机的喷嘴高速喷向制品表面,借助沙流对制品表面的强力冲击将制品表面的熔渣、毛刺、氧化物除掉,并呈现一种粗糙度均匀的表面的一种处理方法。
喷砂分为干喷砂和湿喷砂两种,干喷砂主要用的磨料是钢砂、氧化铝、石英砂、碳化硅等;分为机械喷砂和空气压力喷砂。
湿喷砂所用的磨料同干喷砂,即将磨料与水混合成砂浆,磨料占20%--35%(体积比)。
为了防止制品和钢铁制品腐蚀,需在水中加入亚硝酸钠等缓释剂。
我公司目前使用的是空气压力喷砂。
喷砂处理所用的砂粒应该是干燥的,被处理的基体材料表面也要是干燥无油的,否则喷砂效果不良。
压缩空气的压力对喷砂效果也有直接的影响,对质软的材料或较薄的制品(如电脑面板),压缩空气的压力应该低一些,对其它材料压缩空气的压力也不宜过高,否则会产生喷砂变形、影响制品外形等问题。
喷砂中还应该避免漏喷、喷砂不均匀等问题,以免影响成品外观效果。
目前我公司主要使用的是S20砂,喷砂机压缩空气的压力根据材料外形和材质确定,一般为0.2—4个大气压。
2、抛光抛光的目的是为了消除铝合金制品表面的细微不平,使具有镜面光泽,常用的有机械抛光、电抛光和化学抛光等几种,目前我公司使用的是机械抛光。
铝合金门窗型材阳极氧化工艺

《铝合金门窗型材阳极氧化之艺》
今之世,铝合金门窗广用,其型材之阳极氧化工艺,乃重要之法。
夫阳极氧化者,先以洁剂除型材之污腻,使之表净。
继以酸液蚀之,去其氧化层及杂质,令表粗糙,以利氧化膜之附生。
而后置之于电解槽中,以铝合金为阳极,通以直流电。
此时,型材表渐生氧化膜,其质坚且密,具耐蚀、耐磨、耐候之性。
电解之时,电流、电压、温度、时间皆须严控。
电流过强,膜质粗劣;电压不稳,膜厚不均;温度不当,膜性不佳;时间不足,膜薄易损。
氧化既成,尚须封孔。
以热水或蒸汽处理,使氧化膜之微孔闭合,增其防护之力。
此阳极氧化之艺,精细繁杂,操作之人须具精湛之技,严谨之心,方能制出良质之铝合金门窗型材,以应世用。
铝合金阳极氧化标准

铝合金阳极氧化标准铝合金是一种常见的金属材料,其具有优良的导热性、导电性和耐腐蚀性,因此在工业制造和日常生活中被广泛使用。
然而,铝合金的表面往往需要进行阳极氧化处理,以提高其表面硬度和耐腐蚀性能。
阳极氧化是一种通过电化学方法在铝合金表面形成氧化膜的工艺,而铝合金阳极氧化标准则是对这一工艺的要求和规范。
本文将就铝合金阳极氧化标准进行详细介绍。
首先,铝合金阳极氧化标准主要包括对氧化膜的厚度、硬度、耐蚀性和颜色等方面的要求。
在实际生产中,氧化膜的厚度是一个非常重要的指标,通常要求在5-25μm范围内。
而氧化膜的硬度则直接影响着铝合金的耐磨性和耐腐蚀性能,因此硬度的测试和控制也是至关重要的。
此外,氧化膜的耐蚀性和颜色也是铝合金阳极氧化标准所要求的重点内容。
其次,铝合金阳极氧化标准还涉及到了处理工艺的要求。
在阳极氧化过程中,电解液的成分、温度、电压和时间等参数都会对氧化膜的质量产生影响,因此需要严格控制这些工艺参数,以确保氧化膜能够符合标准要求。
同时,还需要对氧化膜进行密封处理,以提高其耐腐蚀性能。
此外,铝合金阳极氧化标准还对检测方法和检测设备提出了要求。
在生产过程中,需要通过一系列的检测手段来验证氧化膜的厚度、硬度、耐蚀性和颜色等指标是否符合标准要求。
因此,需要配备相应的检测设备,并严格按照标准的检测方法进行检测。
最后,铝合金阳极氧化标准的实施对于提高铝合金制品的质量和使用性能具有重要意义。
通过严格执行标准要求,可以确保铝合金制品具有良好的耐腐蚀性能和装饰效果,从而满足不同行业对铝合金制品的需求。
综上所述,铝合金阳极氧化标准是对铝合金阳极氧化工艺和产品质量的要求和规范。
严格执行标准要求,不仅可以提高铝合金制品的质量和使用性能,还能够满足不同行业对铝合金制品的需求,推动铝合金产业的发展。
铝合金硬质阳极氧化的工艺研究

铝合金硬质阳极氧化的工艺研究摘要:铝及其合金具有质轻、延展性好、可塑性强等优点,但其硬度低、耐磨性差,限制了其应用范围的拓宽。
而铝合金经硬质阳极氧化处理所得到的氧化膜厚、硬度高、耐磨性好,且与基体结合牢固。
因此,铝合金硬质阳极化工艺作为一种能赋予铝质零件特殊功能的有效手段,在铝合金制品的表面防护技术上得到广泛应用。
铝合金硬质阳极化就是铝及其合金在电解液、特定的工艺及外加电流的作用下,在制品(阳极)上形成一层薄而致密氧化膜的过程,能够有效提高铝及铝合金的耐蚀性、耐磨性、耐候性、绝缘性及吸附性等。
本文就铝合金硬质阳极氧化工艺进行简要分析。
关键词:铝合金;硬质;阳极;氧化;工艺1硬质阳极氧化膜的形成机理铝合金硬质阳极氧化工艺是一种通过电解过程在铝合金表面形成致密、坚硬的氧化层的技术。
在阳极氧化膜的制备过程中,铝合金材料一般作为阳极,铅板作为阴极,在特定的电解液中进行氧化还原反应。
通过电场的作用,电解液中的水分子发生水解反应,放电产生具有强氧化能力的。
同时含氧阴离子在电场的作用下向阳极材料表面转移,阳极铝合金材料失去电子生成Al3+离子,两者结合生成致密的氧化膜,并放出大量热量。
其电极反应可简单描述为:阳极反应:H2O-2e-→[O]+2H+2Al+3[O]→Al2O3阴极反应:2H++2e-→H2实际上氧化膜的生长过程受很多因素的影响,反应机理也非常复杂。
各国学者专家对氧化膜的形成机理进行了大量的研究,学术界普遍分为以下几种观点。
柯马捷夫等认为,在外界电压的作用下,阳极氧化过程中阳极的金属铝非常容易丢失电子变成Al3+离子,在水解的作用下逐渐生成Al(OH)3,持续的电压使Al(OH)3在阳极聚集,短时间内便呈现过饱和态并析出Al(OH)3晶核,晶核长大,相互接触脱水后形成致密的氧化膜。
黄齐松等认为氧化膜的生长可分为电化学反应和化学反应两个过程,电化学反应过程有利于铝与氧结合成Al2O3,宏观上表现为氧化膜的生长。
铝合金阳极处理工艺知识

铝合金阳极处理工艺知识铝合金阳极处理工艺是一种针对铝合金表面进行处理的方法,通过在铝合金表面形成一层氧化膜,提高铝合金的耐腐蚀性和抗磨损能力。
以下是铝合金阳极处理工艺的相关知识:1. 阳极处理液的组成:阳极处理液通常由硫酸、硫酸铜和硫酸铝等成分组成。
其中硫酸起到增加阳极处理液的电导率的作用,硫酸铜用于增加电流密度,而硫酸铝则能提供铝离子。
2. 阳极处理的方法:阳极处理可以分为常规阳极处理和硬阳极氧化两种方法。
常规阳极处理适用于要求不高的铝合金产品,处理后的氧化膜较薄,耐腐蚀性较弱;而硬阳极氧化则适用于对耐腐蚀性要求较高的产品,氧化膜更厚,耐磨损性更好。
3. 处理工艺流程:常规阳极处理工艺包括清洗、酸洗、除氧、阳极氧化和封孔等步骤。
首先,将铝合金表面的油污、粉尘等污染物清洗干净;然后通过酸洗去除表面的氧化铝皮;接下来进行除氧处理,即将氧化皮层移除以增加阳极效果;随后将铝合金制品放入阳极处理槽中进行阳极氧化;最后进行封孔处理,将氧化膜的孔隙部分填充,提高耐腐蚀性。
4. 阳极处理液的温度和时间控制:阳极处理液的温度通常控制在15-30摄氏度之间,过高的温度会导致阳极氧化速度过快,过低的温度则可能导致氧化效果不佳。
处理时间一般在10-60分钟之间,根据不同要求可以进行调整。
5. 工艺控制和质量检测:在进行阳极处理过程中,需要密切监控和控制处理槽温度、电流密度等参数,保证处理效果的稳定性。
同时,需要对处理后的铝合金进行质量检测,如测量氧化膜的厚度、硬度和耐腐蚀性等指标。
铝合金阳极处理工艺是一项在铝合金加工中广泛应用的技术,通过对铝合金表面进行处理,能够提高其使用寿命和外观质量。
然而,在实际应用中,不同的合金材料和产品要求可能会有所不同,因此需要根据具体情况进行调整和优化处理工艺,以获得最佳的处理效果。
当进行铝合金阳极处理工艺时,还需要注意以下几个方面:6. 高质量铝合金材料的选择:选择合适的铝合金材料非常重要,因为不同的合金成分和含量会对阳极处理工艺产生影响。
铝合金阳极氧化标准
铝合金阳极氧化标准摘要:1.铝合金阳极氧化的定义和过程2.铝合金阳极氧化的分类和应用3.铝合金阳极氧化处理的标准和注意事项4.铝合金阳极氧化技术的未来发展正文:铝合金阳极氧化是一种重要的表面处理技术,其过程主要是将铝或铝合金制品作为阳极,置于电解质溶液中,通过通电处理,使其表面形成氧化铝薄膜。
这种氧化膜能够提高铝合金的防护性、装饰性和功能性,广泛应用于各行各业。
铝合金阳极氧化液主要有酸性液、碱性液和非水液三大类,通常采用酸性液。
其中,硫酸、铬酸、磷酸等无机酸体系,草酸、氨磺酸、丙二酸、磺基水杨酸等有机酸体系,以及无机酸加有机酸的混合酸体系都是常见的阳极氧化液。
在工业生产中,主要采用硫酸法、铬酸法、草酸法和混合酸法,其中硫酸法应用最为广泛。
在进行铝合金阳极氧化处理时,需要遵循一定的标准。
首先,氧化膜的厚度要达到一定的指标,通常在几个微米到几百个微米之间。
其次,氧化膜的均匀性和色泽也是评价阳极氧化效果的重要指标。
此外,氧化膜的耐蚀能力、硬度、耐磨性等性能也需要符合相应的要求。
然而,在实际操作过程中,氧化膜可能会受到灰尘、染液内的不溶杂质、酸或碱的污染,以及油污的影响。
因此,我们在进行铝合金阳极氧化处理时,需要严格控制溶液的成分和条件,确保氧化膜的质量。
随着科技的发展,铝合金阳极氧化技术也在不断进步。
新的氧化液、新的工艺和新的设备不断涌现,为铝合金的表面处理提供了更多的可能。
在未来,铝合金阳极氧化技术将在防护性、装饰性和功能性方面发挥更大的作用,满足各行各业的更高需求。
总的来说,铝合金阳极氧化是一种重要的表面处理技术,其标准的制定和注意事项的掌握,对于提高氧化膜的质量和应用效果至关重要。
铝合金阳极氧化标准
铝合金阳极氧化标准铝合金阳极氧化是一种重要的表面处理工艺,可以提高铝合金的耐腐蚀性、硬度和耐磨性。
为了确保阳极氧化的质量稳定和一致性,制定了一系列的标准和规范。
本文将介绍铝合金阳极氧化标准的相关内容,以供参考。
首先,铝合金阳极氧化的标准主要包括工艺标准和质量标准两个方面。
工艺标准包括预处理、阳极氧化工艺参数、染色封孔等工艺要求,而质量标准则包括膜厚、膜质、耐蚀性、耐磨性等指标要求。
其次,铝合金阳极氧化的工艺标准要求严格,包括表面预处理、阳极氧化工艺参数控制、染色封孔等环节。
预处理包括除油、除氧化膜、酸洗等工艺,阳极氧化工艺参数包括电解液成分、温度、电流密度、时间等参数的控制,染色封孔包括染色剂的选择和封孔工艺的控制。
这些工艺环节的要求都在相应的标准中有详细规定,以确保阳极氧化膜的质量稳定。
再次,铝合金阳极氧化的质量标准也是非常严格的,主要包括膜厚、膜质、耐蚀性、耐磨性等指标。
膜厚是指阳极氧化膜的厚度,一般要求在5-25μm之间,膜质要求均匀致密无孔洞,耐蚀性要求经过盐雾测试能达到一定的小时数,耐磨性要求经过磨擦测试后表面不起泡、不脱落。
这些指标都是通过相应的检测方法来进行检测和评定。
最后,铝合金阳极氧化标准的制定和执行对于保证产品质量和技术稳定具有重要意义。
只有严格按照标准要求进行生产制造,才能够保证阳极氧化膜的质量稳定和一致性。
同时,对于用户来说,也可以通过标准来进行产品的质量评定和验收,以确保产品的质量和可靠性。
综上所述,铝合金阳极氧化标准是保证产品质量和技术稳定的重要依据,对于制造企业和用户来说都具有重要意义。
在实际生产中,应严格按照标准要求进行操作,确保产品质量和技术稳定。
同时,也应不断完善和更新标准,以适应市场需求和技术发展的要求。
这样才能够更好地推动铝合金阳极氧化工艺的发展和应用。
铝和铝合金的阳极氧化标准
铝和铝合金的阳极氧化标准
铝和铝合金的阳极氧化标准通常按照以下步骤进行:
1. 材料要求:材料应符合适用的铝合金标准,并满足各种机械和物理性能的要求。
2. 表面预处理:在阳极氧化之前,表面应进行适当的清洗和预处理,以确保镀膜附着力。
3. 氧化电流密度:氧化时应适当控制氧化电流密度,以确保获得预期的氧化膜厚度。
4. 酸洗和封孔:氧化后,通常需要进行酸洗和封孔处理,以进一步提高氧化膜的耐腐蚀性能。
5. 镀膜厚度和颜色:对于不同的应用,有不同的要求,氧化膜的颜色和厚度也有相应的要求。
常见的颜色有黑色、透明、带色等。
以上步骤完成后,还需要根据具体的应用场景和要求进行后续处理,例如电泳表面处理、粉末喷涂等。
需要注意的是,具体的阳极氧化标准可能因不同的应用领域和产品类型而有所不同。
因此,在实际操作中,建议参考相关行业标准和具体产品要求进行操作。
铝合金阳极氧化
铝合金阳极氧化铝合金阳极氧化是一种重要的金属表面处理技术,它可以提高金属表面的耐腐蚀性和美观性。
由于其良好的耐蚀性能和外观外观,铝合金阳极氧化被广泛应用于航空、船舶、汽车、电力仪表、医疗器械、军事设备和工业机械等领域。
1.合金阳极氧化的原理铝合金阳极氧化是一种物理学和化学学反应的结果,通过加压和电解过程使铝表面外层氧化物向上堆叠,形成厚膜,从而达到防腐蚀和改善表面质量的目的。
此外,在氧化过程中,氧化物与铝材料表面的微晶结构形成了一种良好的结合,保护被氧化金属的组织构造,并强化抗腐蚀性能。
由于氧化物膜的强度在微结构上拥有更大的强度,因此可以大大提高铝的抗腐蚀性。
2.合金阳极氧化的优点铝合金阳极氧化有诸多优点,其中最主要的是其耐蚀性能。
氧化物膜不仅对外部酸性和碱性物质有很强的抵抗能力,而且对水盐,气候因素,氨气,光照作用等具有良好的抗腐蚀能力,从而可以有效延长使用年限。
此外,铝合金阳极氧化还可以改善表面光泽度,增加耐磨性,延长耐用度,以及使表面减少渗漏性。
3.合金阳极氧化的缺点虽然铝合金阳极氧化具有诸多优点,但也存在一定的缺点。
首先,铝合金阳极氧化的处理成本较高,而且在大尺寸和复杂形状的零件上,处理效果可能不能满足用户的要求。
此外,在处理过程中,阳极氧化液的循环利用不当,容易造成膜层粗糙、疤痕等缺陷,影响其性能。
4.合金阳极氧化的工艺铝合金阳极氧化的处理过程包括清洗、阳极氧化、氧化预处理、磷酸温度控制、氧化剂氧化、水洗、活化、抛光等工序。
(1)清洗:首先将铝零件清洗干净,用温水加入清洗剂,进行除油除氧化膜,以及去除灰尘和污物,以准备阳极氧化处理。
(2)阳极氧化:将清洗过的铝零件放入阳极氧化槽中,加入阳极氧化液,经加压和电解,使氧化物在铝表面互相堆叠,形成厚膜。
(3)氧化预处理:在处理过程中,将阳极氧化膜进行反复毛坯处理,以预处理铝表面,使其获得良好的抗腐蚀性能。
(4)磷酸温度控制:将磷酸添加到水洗槽中,可以通过控制温度,促进铝表面的氧化过程,提高氧化物的附着能力。
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铝及铝合金的阳极氧化工艺与参数指导1 铝及铝合金阳极氧化处理的起因铝及其合金在大气中其表面会自然形成一层厚度为40 ~ 50 A薄的氧化膜。
虽然能使金属稍微有些钝化,但由于它太薄,孔隙率大,机械强度低,不能有效地防止金属腐蚀。
经过阳极氧化处理,可以使铝及其合金表面获得一层比自然氧化膜厚得多的致密膜层(从几十微米甚至到几百微米)。
这层人工氧化膜再经过封闭处理,无晶型的氧化膜转变成结晶型的氧化膜,孔隙也被封闭,因此使金属表面光泽能长久不变,抗蚀性能、机械强度都有所提高,经染色还可获得装饰性的外观。
由于铝及其合金制品经过阳极氧化后具有许多特点,所以铝阳极氧化工艺在铝制品表面处理中广为应用。
经过阳极氧化后的铝制品耐蚀能力很好。
硫酸阳极氧化法所得的氧化膜厚度可在5 - 20微米之间,硬度较高,孔隙率大,吸附性强,容易染色和封闭。
而且具有操作简便、稳定、成本低等特点,故应用最为广泛。
2 铝及铝合金阳极氧化上膜原理当把零件挂在阳极上,阴极用铅棒,通入电流后,发生如下反应:阴极上2H+ + 2e →H2 ↑阳极上Al-3e →Al3+6OH-→3H2O+3O2-2Al3+ + 3O2-→Al2O3 + 399 (卡)硫酸还可以与Al、Al2O3 发生反应2Al + 2H2SO4 →Al2(SO4)3 + 3H2↑Al2O3 + H2SO4 →AL2(SO4)3 + 3H3O铝阳极氧化膜的生长是在“生长”和“溶解”这对矛盾中产生和发展的。
通电后的最初数秒钟首先生成无孔的致密层(叫无孔层,或阻挡层),它虽只有0.01~ 0.015Am,可是具有很高的绝缘性。
硫酸对膜产生腐蚀溶解。
由于溶解的不均匀性,薄的地方(孔穴)电阻小,离子可通过,反应继续进行,氧化膜生长,又伴随着氧化膜溶解。
循环往复。
控制一定的工艺条件特别是硫酸浓度和温度可使膜的生长占主导地位。
铝及铝合金阳极氧化过程机理:2.1a.膜的电化学生成过程b.膜的化学溶解过程。
必须使膜的生成速度大于溶解速度。
2.2阳极氧化膜的结构:a. 多孔的外层氧化膜外层主要是由非晶型的氧化铝及小量的水合氧化铝所组成,此外还含有电解液的阴离子。
当电解液为硫酸时,膜层中硫酸盐含量在正常情况下为13%-17%。
氧化膜的大部分优良特性都是由多孔外层的厚度及孔隙率所决定,与阳极氧化条件密切相关。
b. 阻挡层阻挡层是由无水的Al2O3所组成, 厚约0.03-0.05μm,为总膜厚的0.5%-2.0%,薄而致密, 具有高的硬度和阻止电流通过的作用。
3 铝及铝合金阳极氧化膜的特点3.1.硬度较高:普通氧化膜在300HV左右,硬质氧化膜达500HV3.2.较高的耐蚀性:经阳极氧化后得到的膜必须进行封闭处理3.3.较好的吸附能力:阳极氧化膜为多孔结构3.4.很好的绝缘性能:绝缘击穿电压大于30V/μm3.5.绝热抗热性能强:阳极氧化膜可耐温1500℃左右,纯铝为660℃3.6.有机涂层和电镀层附着性强3.7.功能性好:利用阳极氧化膜的多孔性,在微孔中沉积功能性微粒,可以得到各种功能性材料4 铝及铝合金阳极氧化的工艺按照使用性质分类,可以分为普通阳极氧化(着色)工艺、光亮阳极氧化(加着色)工艺、硬质阳极氧化4.1 普通阳极氧化工艺:铝工件→上挂具→脱脂→水洗→阳极氧化→水洗(去离子水洗)→{染色或电解着色→水洗→去离子水洗}→封孔→水洗→下挂具。
备注:普通阳极氧化脱脂水洗后如果铝工件表面氧化严重,可以增加碱蚀水洗工序再进行阳极氧化,不过这道工序本身会对铝制品有腐蚀作用,特别是碱腐更加严重些;对新出来的铝工件样品,如没必要(铝制品表面自然氧化膜少),最好可不做。
4.2 光亮阳极氧化加着色工艺:机械抛光→上挂→化学除油→热水清洗→清洗(三道)→-硫酸中和→清洗(三道)→化学抛光→清洗(三道)→出光→清洗→阳极氧化→清洗→封闭染色→清洗→封孔→水洗→干燥→检查硬质阳极氧化工艺4.3硬质阳极氧化在工艺工序中并没有明显改变,只是在某些工艺工序的参数中做了不一样的改变。
4.4以上工序辅助工艺点备注:1)机械抛光:喷砂、研磨、滚磨,机械加工处理工件表面较大缺陷或整平工作2)化学除油:碱洗脱脂清除表面有机油脂和无机碳化物,清洁作用。
工艺要求:氢氧化钠:50~70g/L 添加适量的表面活性剂温度:50~70℃时间:0.5~2min碱洗时间应视工件表面油污除净为止3)热水清洗:热水清洗的作用主要是脱脂和清洗碱液。
碱洗后的冲洗最好先用热水冲洗,有利于洗净工件表面上的碱性物质。
有盲孔、狭缝的工件要加强对该部位的冲洗,并甩净其中的残留溶液,为后序清水作准备。
4)硫酸中和:酸洗本身的作用是腐蚀、溶解金属表层、与表面疏松的氧化物发生还原反应,同时它还具有强脱脂和酸碱中和作用工艺要求:10-20℅的硫酸常温2-10S5)化学抛光:在特定的溶剂中,利用化学浸蚀的作用,使产品达到整平、光亮的效果。
工艺要求:硫酸:10-15℅、时间:3-7分钟磷酸:70-80℅、温度:90-110度硝酸:5-6℅6)出光:硝酸出光清除表面的氧化皮或不溶物,使表面露出结晶层。
工艺要求:硝酸:200~300ml/L温度:室温时间:视黑膜退净为止(正常5-10S)若处理杂铝、铸铝还应在此配方的基础上添加50ml/L氢氟酸,以加速除去碱洗时粘附在铝件表面的不溶物。
7) 清洗:以上清洗作用,清洗产品表面因前工序所携带的酸碱跟随离子,避免带入后工序槽中破坏槽液成分平衡,导致不良现象产生,在酸洗后最好是用超声波清洗,特是在钝化后的清洗,超声波清洗时要注意一个频率的问题,铝材是比较柔软的材料,频率过大或次数过多都很容易被打伤,如有打伤在钝化后非常明显,须机械加工才能掩盖其缺陷。
8)氧化:经前处理后要立即转入氧化工序,以防因工件在大气中搁置过久而又生成自然氧化膜而影响氧化层的质量。
再度浸泡在清水中虽优于曝露在大气中,但也不宜浸泡过久。
氧化过程中溶液的温度是至关重要的工艺条件,溶液温度过高,成膜速度加快,氧化膜容易出现粉化;溶液温度过低,成膜速度缓慢,所生成的膜色调偏淡,附着力差。
在氧化染色整个流程中,因为氧化工艺原因造成染色不良是比较普遍的。
氧化膜的膜厚和孔隙均匀一致是染色时获得均匀一致颜色的前提和基础,为获得均匀一致的氧化膜,保证足够的循环量,冷却量,保证良好的导电性是举足轻重的,在同一型号铅材为求得表面基本一致的色彩,应在同一溶液温.度下处理同样时间硫酸阳极氧化的工艺成分及要求:硫酸:15-28%溶液通常成熟的工业工艺为18-20% (180-200g/L)温度:13-26℃电压:12-24V2 2.5A/dm0.8-电流:时间:30-50min5 铝及铝合金阳极氧化工艺参数的影响5.1 铝及铝合金不同因素对其表面氧化膜的影响:表1 铝及铝合金氧化膜厚度表氧化膜生成条件氧化膜厚度1~3nm Al-Mg合金的自然氧化膜(<300℃)纯铝或<30nm 纯铝的自然氧化膜(>30℃)2.5~5um 常规化学氧化膜0.25~0.75um 常规阳极氧化壁垒膜5~30um 常规保护性阳极氧化膜(如硫酸阳极氧化)25~150um硬质阳极氧化膜5.2人工氧化膜的分类和特征1).电流形式:a.直流电阳极氧化b.交流电阳极氧化c.脉冲阳极氧化2).电解液形式:a.硫酸b.草酸c.铬酸d.混合酸e.以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化(各氧化膜各种见表2)3).膜层性质:a.普通膜b.硬质膜c.瓷质膜d.光亮修饰层e.半导体作用的阻挡层表2典型的阳极氧化电解液、电解条件和膜特征表电流密度(质量含量/A*氧化膜特征℃温度主要成分 / )分数/%?2dmSOH无色透明,可染色 0.5~2 ≤ 10 20 42POH乳白色,适合作底层 20 0.5~2 1 43(COOH)黄褐色,硬质,有荧光特性 3~5 25~35 2~3 2NHHSO乳白色,硬质7.5 1 25~35 23CrOH灰色,不透明,优质的耐蚀性 2.5~3 0.1~0.5 40 42OB耐高电压 5 稳压90 N H≥854CONa白色,不透明,质软稳压5~80 150v 2 32HONH混合熔融44白色,不透明,结晶性膜层2~8200NaHSO+物45.3氧化膜结构跟不同氧化液的关系氧化槽液成分对铝及铝合金氧化膜的影响比较明显,不同氧化槽液得到的氧化膜特征相差很大,见表3:阻挡层厚度-1/nm孔径V·℃温度浓度电解液 /%/ /nm孔壁厚-1V·/nm磷酸 4 24 1.19 1.1 3317 24 0.97 草酸 1.18 224 1.09 38 1.25 3 铬12101.0155.4合金成分对氧化膜的影响1).镁含量大于5%时,阳极氧化膜会暗哑2).含锰及铬量即使低至仅1%,氧化膜便带黄色,超过此含量时,金属色调便会变的暗黑3).硅有使氧化膜带灰色的趋向。
不过很大程度上取决于它存在于合金中的形式。
如果以固溶图形式存在而含量低于1%时,它不会使氧化膜明显暗哑。
超过此含量及以非固溶体形式存在时,金属就会呈浑浊的灰色。
有一种特别的含硅3-6%的铝合金就被称为“灰色调和令”4).含铜量不超过0.2%左右的铝合金对阳极氧化膜的颜色、透明度或硬度均无甚影响。
以其通常在一些合金(如铝、铜、镁类及其他)所用含量,铜往往会给合金带来不规则斑点、呈微棕色及微灰色外观。
此外,铝铜合金在染色过程中比其他合金更易于发生原电池腐蚀(点状腐蚀)5).锌对氧化膜质量不产生影响。
倘若含量在2%左右或稍大,又假如合金不含其他成分,则在染色中不会产生明显的色调变化,也不会令染色膜变暗哑。
6)可以用程度形容词来表示不同合金成分对各类氧化膜的适应性好坏,例如见下表表4部分不同铝合金对于阳极氧化的适应性合金保护阳极氧化阳极氧化和着色光亮阳极氧化硬质阳极氧化1080 极好极好极好极好1060 极好很好很好极好2011 中-好中-好不可好4043 好中不可好5005 极好很好好极好5083 好好中好6063 极好很好好极好5.5电流密度和通电氧化时间对氧化膜的影响氧化时间和膜厚:在一定温度和槽液下,氧化膜厚度取决于电流密度和氧化时间。
在一定时间内厚度与形成氧化膜的时间成正比。
计算阳极氧化生成的氧化膜厚度公式如下:σ=kit k=1.57η/γ其中,σ为阳极氧化膜厚度,μm2为电流密度, iA/dm t为氧化时间,minK为系数,为使K值更切合实际,将电流效率和在这种工艺条件下所生成膜的密度或孔隙度考虑在内,则:η为电流效率(电极上实际析出的物质量与总电量换算出的析出物质量之比)。
K值美国有时候取0.328、0.285、0.355,(我们有时候也取0.25,中国、俄罗斯取0.25、0.364、0.352日本有时候取.电流密度过高,会导致制品各部分的膜厚不同,会使氧化膜的膜孔增大,从而在着色时产生颜色不均匀且封孔效果差,甚至会产生烧蚀,表面生成可以用手擦去的疏松大膜孔层,。