硬质阳极氧化
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硬质阳极氧化
脉冲电流等
硬质阳极氧化处理条件为:高电流密度低温搅拌。电流密度为普通阳极氧化的2~3倍。低温,是为了抑制溶液对膜的溶解,通过搅拌降温。光用硫酸作电解液,则因硫酸腐蚀性大,故要求温度小于10°C,此为硫酸硬质阳极氧化法。若是硫酸中添加有机酸(如苹果酸、乳酸、丙二酸等)则可在常温下氧化,此混合酸硬质阳极氧化法。这两种方法是目前生产中应用较多的方法。
硬质氧化膜性质
1)硬度铝合金上可达HV400~600,在纯铝上可达HV500以上。在铝合金中。LC4合金最
易获得硬质氧化膜。
2)耐磨性硬质阳极氧化膜、硬度高、耐磨性好。由于膜层具有大量微小孔隙可吸附各种
润滑亮剂,故可以提高其减摩能力。各种材料耐磨性比较如下
端的应力集中造成。例如,LC₄合金经硬质阳极氧化后疲劳性能下降50%。硬质阳极氧化对铝合金应力疲劳影响不大,对高应力疲劳性能影响较大。
4)耐热性硬质阳极氧化膜熔点达2050℃,导热系数低至67KW/(m·K),耐热性极好。在
短时间内经爱1500~2000℃高温没问题。
7)结合强度膜与基体结合强度高。用一般机械方法难除去氧化膜。
硫酸硬质阳极氧化工艺
1)工艺流程铝工件→化学除油→清洗→中和→清洗→硬质阳极氧化→清洗→封闭→成
品
与硫酸进行配制。
4)各种影响膜质量的因素
a)温度影响极大通常,溶液温度下降膜硬度及耐磨性提高,一般温度应在↑↓2℃为
宜。
b)溶液浓度硫酸含量一般在10~30%,浓度低,膜硬度高,特别结纯AL件,更是。
对含Cu量较高的铝合金(L Y12除外)。可用高浓度(200~300g/L)硫酸溶液氧化
处理
c)阳极电流密度电流密度增大,氧化膜生成速度快,氧化时间短,膜硬度及耐磨性
提高。但超过极限电流密度时,氧化时发热增快,阳极(工件)界面温度过高,膜
溶解速度加快膜的硬度下降。
d)合金成分合金元素及杂技影响膜的均匀性及质量。如Si影响膜的颜色。含3%以
上的Cu或7.5%以上的Si的铝合金不适于用硬质阳极氧化处理,但若提高电流密
度,采用交直流重叠法,或脉冲电流法氧化可得到成功
5)操作要求
a)局部硬质氧化绝缘对工件需进行局部硬质阳极氧化时,应对其余部分进行绝缘
保护。绝缘保护方法是:将配好的绝缘胶喷涂(或刷或浸)于需保护部位,刷一
次烘干一次,共2~4次。氧化后,胶可用50~70℃热水洗去,绝缘配制如下
(2) J电压电流控制
电压控制:开始氧化时间电压为9~ 12V,最终电压可根据膜厚度及材料再定。
电流控制:用直流电恒电流法。氧化开始电流密度为0.5A/dm2,在25min内分5~8次逐渐升高到5A/dm2,然后保持电流密度恒定,每隔5分种调节一次电流,至氧化结束。
氧化过程中,要经常注意电压与电流状况,若有电流突增或电压突降现象发生,应立即断电
检查工件一般是由于工件膜层溶解造成。
(3)对工件的要求工件表面粗糙度应低于0.8µm;所有锐边、锐角均应倒圆角、半径不小于0.5mm;有螺纹表面不得划伤,,如LF2,LF21.LC4.ZL101等合金工件,螺纹顶部和根部应倒圆角,其半径为0.2mm,氧化处理表面粗糙度应低于1.6mm此外,硬质氧化后工件尺寸会增加(约为膜层厚度的一半),因此,对氧化后要进一步加工件应留出加工余量。
(4)对挂具、夹具要求
挂具:所有挂具与工件触点,均由铝、铝镁合金、铝硅镀合金制,要求导电好,其余部分进行绝缘保护处理
夹具:设计专用夹具,保证与工件良好电接触并可高电压及电流。
混合酸硬质阳极氧化
混合酸硬质阳极氧化溶液配方及工艺条件