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铝合金阳极处理技术简介

作者:济南恒迪机械来源:恒迪机械 浏览次数: 日期:2014-08-11 10:38

 

 

一.铝金属性质: 铝金属呈银白色,具有金属光泽,是地壳中含量最丰富的金属元素,一般以氧化物和盐的形式存在于自然界中。纯铝密度为2.7g/cm3,具有良好的延展性、导热性、导电性。  

二.铝合金材质分类: 根据合金种类不同按编号分类: 1:纯铝,阳极氧化膜无色透明 2:主要合金为铜,阳极氧化膜呈暗金色或灰色 3:主要合金为锰,阳极氧化膜呈黄灰色 4:主要合金为硅,阳极氧化膜呈不同程度的灰色 5:主要合金为镁,阳极氧化膜为无色与淡灰色之间 6:主要合金为镁、硅,阳极氧化膜呈浅灰色 7xxx:主要合金为锌,阳极氧化膜呈灰色或金黄色 8:不常用  

三.阳极氧化膜特性: 氧化膜硬度接近蓝宝石;无色透明,接近玻璃;绝缘、防静电;可染各种颜色外观;与铝表面完全结合且不碎裂。 作用:增加耐蚀耐磨耗性;改善底材与涂膜之密着度;提供绝缘表面;隔热;保护抛光及机械加工过的表面;改善外观。  

四.阳极制程基础:

1.上挂    一般采用铝或钛挂具。铝挂具价格便宜,导电性能优良,但阳极过后均需拨去表面氧化膜才能在下次制程中使用,消耗量大。钛挂具价格昂贵,导电性差,但不需拨挂,损耗小。    工件与挂具良好的接触是得到均一氧化皮膜之基础。接触不良可导致局部电流过高而产生烧熔铝件现象或电流过小而使氧化皮膜厚度达不到验收要求。  

2.表面预处理 铝件经冲压、运输,表面存在污垢与缺陷,如灰尘、金属氧化物(天然或高温下形成的氧化铝薄膜)、残留油污、人工搬运指印(主要成分为脂肪酸及含氮化合物)、金属毛刺、轻微的划擦伤等。在阳极氧化前用化学和物理方法进行清洗,使其露出纯净金属基体以获得与基体结合牢固、色泽厚度满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯性能的氧化皮膜。  

3.脱脂    铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、酸性溶液脱脂、碱性溶液脱脂等,其中以碱性脱脂最为有效。碱性脱脂又分为强碱、中碱、弱碱性脱脂。强碱脱脂效果最为明显,但对铝工件的侵蚀也最为严重。中弱碱的脱脂效果较好,侵蚀也不明显。    脱脂方法有浸泡、喷雾、蒸气(溶剂)、超声波,其中浸泡法最为方便实用。    判断表面清洁与否:破水试验                      目视                      白手帕试验  

4.蚀刻    使表面材质均一化    隐藏挤型模印或不均表面    降低材料表面反射性使各个铝件间外观一致    去毛边或化学研磨  

5.化研    提高反射性    提供光亮表面    磨平铝件表面    提供镜面    研磨药剂:H3PO4—HNO3              抛光效果好,但HNO3易挥发 H3PO4—H2SO4通常用于半光泽抛光,浴液稳定,易管控 H3PO4—H2SO4—HNO3              综合了以上两种浴液的优点,但三种药剂难于管控。且因处理温度高,多会产生NOx气体   H3PO4—CH3COOH 可抛出镜面效果  

6.去氧化膜/活化    铝件在阳极氧化前表面必须清除杂质或氧化膜,使阳极氧化所用之药剂与铝件基体直接接触。含硅或锰等金属的铝合金工件经蚀刻或化研后表面会附着一层污物,俗称挂灰,可溶于酸性溶液中,因此铝件在进行阳极氧化可用酸洗。  

7.阳极 阳极氧化是在人工条件下使铝金属表面生成一层氧化皮膜,此皮膜为多孔γ-Al2O3,耐酸碱,有很高硬度且吸附力强,易着色。 阳极氧化有硫酸法、铬酸法、草酸法、有机酸法等。一般采用硫酸法,因此法产生之皮膜大多为无色透明,具有良好外观且成本相对较低。    阳极氧化槽组件:循环过滤系统、热交换系统、阴极板、马座、整流机    制程控制点:药剂浓度、温度、Al3+浓度   8.染色    经过阳极氧化产生的皮膜多孔,吸附力强经纯水洗净后可染成各种颜色。    阳极氧化膜厚度与染色之关系大致如下:        极淡色  3—4 m        淡色    4—5 m        浓色    8—10 m        极浓色  10—15 m    浴液监控点:染料浓度、PH值、杂质离子如Al3+、SO42-  

9.封孔    铝阳极氧化膜具有很高的孔隙率和吸附能力,容易受污染和腐蚀介质侵蚀。因此氧化膜无论着色与否,用于何种场合,均需进行封孔处理。其目的是提高耐蚀耐磨性提高抗污染能力和固定染料,使其在相当长的一段时间内保持外观。    主要有金属盐封孔、加压蒸汽封孔、沸腾水封孔、树脂封孔等。一般采用沸腾水封孔和醋酸镍封孔。    浴液监控点:药剂浓度、PH值        

注意: 1.上挂时应注意上挂手法,防止工件刮伤或变形。

       2.工件在每个药槽处理完后必须水洗干净,防止污染后续处理槽,特别是在进阳极氧化、染色等对杂质离子非常敏感的处理槽之前,必须经纯水洗。

       3.工件在每个处理槽处理完后,作业人员应即时进行自主检查。如发现刮伤、导电不良、染色不均或光泽偏离允许范围等异常情况,应停止作业,寻找问题发生原因,待解决后继续作业。

所属类别: 行业知识

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