牺牲阳极

【铝氧化知识精选】其他铝阳极氧化工艺(第八期)

2022-09-18 11:52:17 147小编

牺牲阳极、铝阳极、锌阳极

随着铝及其合金发展速度的迅速,铝在工业上应用越来越广,因此铝阳极氧化应发展新工艺,为使铝及其合金增加花色品种和提高质量,已研究出瓷质氧化工艺,常温快速硫酸阳极氧化工艺,硬质阳极氧化工艺、混合酸阳极氧化工艺等,分别介绍如下:

  1. 1.瓷质阳极氧化法

资质氧化又称仿釉氧化,此工艺是精饰铝及其合金的新方法,实际上又铬酸或者草酸等阳极氧化法衍生而来的,它的膜层外表类似瓷釉,搪瓷或有特殊光彩尤像塑料,具有良好的耐腐蚀性能,并能着上各种颜色,获得更好的装饰效果。

近来在轻工产品各种仪表应用较广。

瓷质氧化一般采用较高电压(25-50伏),和较高的温度(48-55℃)。

资质氧化具有以下特点

  1. 1.高的硬度和耐磨性

  2. 2.高耐蚀性比一般氧化膜的耐蚀度高出1~2倍。

  3. 3.有良好的绝热性和电绝缘性。

  4. 4.优良装饰性,膜层与塑料相似,具有瓷釉般光泽,美观大方。

  5. 5.良好吸附能力,它能染成各颜色

  6. 6.较好的遮盖能力,故对制件表面机械加工要求较低。

(一)资质阳极氧化配方和操作条件:

资质氧化配方较多,一般采用铬酸,硼酸混合的溶液,其配方如下:

1.铬酸 CrO330-40克/升

硼酸 H3BO31-2 克/升

时间 40-60分钟

温度 40-50℃

电流密度 2-4A/d㎡

电压 40-50伏

2.铬酸 CrO335-40克/升

草酸 C2H2O2·2H2O5-12克/升

硼酸 H3BO35-7克/升

电压 25-40伏

电流密度 DA0.5-1A/d㎡

温度 45-55℃

时间 40-50分钟

成分及工艺条件的影响:

  1. 1.铬酸浓度的影响:

铬酸浓度是决定氧化膜色泽,在无铬酸的条件下所生成的膜层呈半透明外表,若加入铬酸后膜层瓷质效果逐步提高,当铬酸浓度在35g/L时 膜层仿釉色泽最佳,如含量大于最高铬酸浓度55克/升时,效果下降,并对铝表面发生侵蚀作用、还可以提高氧化液导电力和氧化膜生成速度。铬酸含量与氧化膜生长速度关系如图13所示

  1. 2.草酸浓度的影响

在瓷质氧化液中,随着草酸含量的增加,膜层的色泽也逐步加深而呈现草绿色色调,但当草酸含量大于12%以上时膜层不透明度下降,而重新增加透明度如图(14)所示,草酸含量与氧化膜生成速度的关系。

牺牲阳极、铝阳极、锌阳极牺牲阳极、铝阳极、锌阳极

  1. 3.硼酸含量的影响:

在铬酸、草酸混合瓷质氧化液中,生长膜层孔隙少,在一般氧化操作条件下,氧化膜的生长趋向停止状态,如添加硼酸1.5克/升后,氧化膜生长速度即提高,而当硼酸含量大于10克/升后,氧化膜生长速度反而下降,而膜层易呈透明雾状块,含量最低控制在5~7克/升获得膜层外表色泽最佳。

  1. 4.氧化时间的影响

氧化时间对氧化膜色泽影响很大,氧化时间对瓷质氧化膜厚度制件的关系如图所示,从图中可以看出氧化开始阶段膜层增加快,当膜层达到16μ时,膜生成速度极其缓慢,由于它的极限的厚度较低,所以过长氧化时间,对瓷质氧化无多大影响,在工艺规定范围操作条件下:氧化30分钟,膜层外表色泽为半透明乳白色。氧化40~60分钟,膜层外表为不透明有光泽乳白色、氧化70~80分钟膜层外表色泽为灰色,光泽较差、氧化时间最好控制在40~60分钟,瓷质氧化膜可得最好的色泽、

  1. 5.温度的影响

瓷质氧化槽温对氧化膜生成速度有很大的影响。一般最好控制在48-50温度下所获得氧化膜色泽最佳,当温度大于55℃时,膜的生产速度下降,膜层外表粗糙,呈无光泽灰色,温度小于48℃,岁获得的膜为半透明雾状。

  1. 6.电压的影响

瓷质氧化电压范围25-50伏之间都可获得瓷质氧化膜层,电压低于25伏所生成的膜层较薄而光泽透明,电压大于50伏时所生成的膜层较厚,膜层外观呈深灰色。

除了控制好工艺配方和操作条件外,能获得优良瓷质氧化膜色泽,但光泽取决于铝的组分和纯度。

瓷质阳极氧化工艺流程:

机械抛光→化学洗白→清洗→阳极氧化→清洗→氨水中和→清洗→着色→清洗→烘干。

光洁度要求高的化学洗白可改用化学抛光或电解抛光。

化学洗白工艺配方及操作条件:

磷酸 H3PO4150-200克/升

温度 60-70℃

时间 5-20分钟

2.常温快速硫酸阳极氧化工艺

一、工艺的特点:

众所周知,铝材阳极氧化时,一方面在阳极上形成氧化膜,同时有一部分氧化膜在溶液中溶解,形成氧化膜的速度与电解液的性质和槽电压有关,氧化膜溶解的速度与电解液的性质和电解液的温度有关,在同一个电解液中,温度越高,氧化膜溶解越快,当这两个速度相等时,建立动态平衡,此时成膜和膜的溶解过程仍在继续进行,但氧化膜的厚度不再增加。

因此,工业上为了获得厚的铝阳极氧化膜,或者为了提高铝阳极氧化的效率,特别在硫酸溶液阳极氧化工艺中,通常采用0℃左右的低温电解液,这种低温阳极氧化工艺在国内都早已被广泛使用。

但这种工艺需要强力的冷冻设备,动力消耗和成本较高,我们采用甘油和乳酸两种添加剂,加入到通用的硫酸溶液中,利用甘油抑制剂氧化膜溶解速度和乳酸加速氧化膜形成的作用,在常温(18-22℃)下,达到低温(0℃左右)工艺相同,阳极氧化的效率与不加添加剂的硫酸溶液中的阳极氧化旧工艺比较,旧工艺阳极氧化25分钟,击穿电压60-90伏,新工艺阳极氧化10分钟,击穿120-150伏、

二、工艺流程:

上架→化学去油→清洗→中和→清洗→阳极氧化→清洗→封闭→清洗→热水洗→烘干→下架→检查

三、工艺规范

1.化学去油:

配方: 磷酸二氢钠 NaH2PO410~15克/升

磷酸三钠 Na3PO44~6 克/升

PH值 11-12.5用广范比色纸测定,用磷酸三钠调整PH

温度 65-75℃

时间 0.5-1分钟

注意事项:1.以铝件上出现气泡能出去铝件上少量油污为止,避免浓度过高或者PH过高,铝件上出现大量氢泡,腐蚀过度。2.避免温度过高,磷酸盐在铝件上结晶析出,阳极氧化时出现花斑。

  1. 2.清洗:流动水洗和喷水洗,时间0.5-1分钟

  2. 3.中和:

配方:硫酸 H2SO45毫克/升

用蒸馏水或去离子水配制。

时间:0.5-1分钟

  1. 4.清洗:蒸馏水清洗0.5-1分钟

  2. 5.阳极氧化:

配方:硫酸H2SO4150-180 克/升

甘油C3H8O310-12 毫克/升

乳酸 (80%以上)C3H6O315-18 毫克/升

十六烷基三甲基溴化铵 0.2-0.3克/升(静置槽0.05-0.1克/升)采用空气搅拌

温度: 18-22℃

电压: 10-12伏

阳极电流密度 DA0.8-1安/分米2

时间: 10分钟

阳极: 纯铝板

  1. 6.清洗:流动水洗和喷水洗

  2. 7.封闭:

配方:硫酸镍 NiSO4·7H2O 15克/升

硼酸 H3BO38 克/升

PH值: (用5.4-7.0试纸测量)

温度: 95-100℃

时间: 2分钟

  1. 8.清洗: 流动水洗和喷水洗

  2. 9.热水洗:用蒸馏水或去离子水

温度 60-80℃

  1. 10.烘干:红外线灯烘干

  2. 11.下架:将成品取下架

四、几点说明:

1.当铝件纯度不好或电解液被氯化物沾污,铝件上出现点状腐蚀时,必须立即添加甘油3-5毫升/升。

2.按上述工艺条件阳极氧化1小时,耐击穿电压达到1000伏以上。

3.阳极氧化槽如果工作量较小,通风条件良好,可以不加十六烷基三家溴化铵(一种泡漆剂,能防止酸雾溢出,改善劳动条件),加十六烷基三家溴化铵后,电解液逐渐变成淡黄色,对阳极氧化工艺和氧化膜的质量无影响。

4.甘油在电解液里的作用,是抑制氧化膜的溶解速度,只是比较明显的,乳酸根是铝络合剂,有助于氧化膜孔隙中金属铝的溶解——甚至有可能在较低的电压下击穿基体表面的一层坚强的氧化膜(通常称为隔离层),使电解液与基体作用一但在强酸性介质中,乳酸与铝的络合强度又不是以溶解下的铝全部存在于溶液中,结果水解成氧化铝的胶液体,最后成为氧化膜)。

5.电解液中有害杂质——列如Cl-和AL3——比一般硫酸氧化液允许存在量高。

6.压缩空气搅拌有滤油装置,应定期每星期二次将滤油器的螺丝盖打开,放去油份,以备正常运转。

3.高速阳极氧化工艺

铝及其合金高速阳极氧化,是一种省力,节能的新工艺,成膜,速度快要比普通硫酸氧化提高一倍,获得膜层染色性能好,色调清晰,色差减少,废品率显著下降。

高速阳极氧化工艺及操作条件:

硫酸 H2SO4200-220 克/升

硫酸镍 NiSO4·7H2O 8±2 克/升

温度 22-24℃

电流密度 DA1.5-2A/dm2

槽电压 13-14伏

成膜速度 0.4-0.5微米/分/(1 A/dm2时)

铝离子容许含量 <20克/升。

  1. 1.硫酸浓度:硫酸浓度应严格控制在200-220克/升范围内,硫酸含量>220/升,槽液易升温快,铝溶解反而快,使成膜速度下降。

  2. 2.硫酸镍:硫酸镍添加可改善膜层性能,能提高电流密度,获得均匀硬度高氧化膜膜层。

  3. 3.温度:温度宜控制在22-24℃范围内,温度高,铝溶解快,成膜下降,温度低,膜层硬度高,但由于晶粒直径增大,孔隙率降低,染色性能差。

所以要获得高速阳极氧化工艺,必须严格控制工艺条件。

表14 高速阳极氧化与一般阳极氧化的对比

牺牲阳极、铝阳极、锌阳极

因高速阳极氧化,电流密度较高,氧化反应热高,最好使用钛挂具。

高速阳极氧化也必须有冷却措施和搅拌设备。

  1. 4.高铜铝合金阳极氧化工艺

国内常用硬质阳极氧化采用硫酸法,但对铝量大于3%以上的高铜铝合金采用硫酸法,常常发生击穿溶解现象、报废率高,很难保证质量。然而高铜铝合金材料,具有强度高特点,所以使用很广,为了克服击穿溶解现象,采用以硫酸加苹果酸加甘油为槽液成份,进行高铜铝合金阳极氧化。

高铜铝合金阳极氧化工艺配方及操作条件:

硫酸 H2SO4200-220 克/升

添加剂 40-50克/升

添加剂制备:由DL苹果酸(C4H8O5)和甘油(C3H8O3)以三比二混合而成。

铝离子 AL3+4-8 克/升

温度 -5~15℃

电流密度 DA3-6A/dm2

槽电压 30-60伏

槽液配置方法:

先在槽中加入三分之一水,然后加入需要量硫酸。搅拌均匀,加入添加剂,最后加入铝离子(以硫酸铝形式加入),加水至规定容积。

各成分和工作规范作用:

  1. 1.硫酸浓度:

硫酸浓度对膜层有很大影响,浓度低于200克/升,得到膜层无光泽,膜层厚度不均匀,粗糙发脆、浓度高于300克/升以上得到膜层软,外观为灰色。

2.添加剂的影响:

可使高铝铜合金的腐蚀现象明显减少,而且可获得细致均匀有光泽的膜层,硬度也有所提高,添加剂大于50克/升膜层光泽下降,严重时表面粗糙。

3.铝离子的影响:

槽液中加入一定量的铝离子,可降低硫酸对氧化膜的溶解能力,改善膜层的均匀性和致密性,含量超这8克/升时,阳极氧化过程电压上升很快,难以获得厚、硬的膜层。

  1. 4.温度的影响:

温度从-5~15℃都可获得光滑均匀的膜层,但温度升高,硬度逐渐下降。

  1. 5.电流密度的影响:

电流密度在3~6A/dm2,随电流增大膜层厚度也增大,但密度过大,槽温上升快,反而膜层硬度会下降。

高铜铝合金硬质阳极氧化工艺流程:

化学去油→清水清洗→硝酸出光→阳极氧化→清水清洗→封闭→清洗→烘干。

封闭配方及操作条件:

重铬酸钾 K2Cr2O740-55克/升

温度 90-98℃

时间 45-70秒

5.红宝石膜氧化工艺

在日本近来研究阳极氧化合成红宝石膜新工艺,使用该工艺所得膜层外形及光学性能极为优异,用于光学,装饰催化等方面。这一项工艺较新颖,有广泛应用前景的新工艺。

  1. 1.红宝石膜的基本原理:

以往只有天然红宝石,近几年来出现人工合成红宝石,所有红宝石都具有晶体 αAl2O3的结晶构造,这是晶体结构不再变化的氧化铝的最终晶体形式。本法即基于获得这种最终晶体形式的αAl2O3,并使氧化铬(或其他金属氧化物)组合到αAl2O3膜中。

是采用二次阳极氧化在铝上制备同氧化铬相组合的αAl2O3膜。首先氧化采用常规阳极氧化多孔膜(无定形的αAl2O3),并使多孔膜吸附铬离子,然后将吸附了铬离子的氧化膜在酸式硫酸盐熔盐中进行二次阳极氧化,借助于二次电解,使氧化膜结构从无定形向αAl2O3过度,从而获得红宝石膜。

  1. 2.铝及其合金材质:

铝材必须采用99.5%纯铝、铝锌合金(锌含量为2%)铝锰合金(锰含量为3%),铝镁合金(镁含量为5%)。

  1. 3.工艺流程:

化学去油→机械抛光→电抛→第一次阳极氧化→膜层吸附→二次阳极氧化→封闭→烘干。

第一次阳极氧化:

硫酸 H2SO4150-220 克/升

温度 25℃

电流密度 DA1A/dm2

时间 80分钟

或用混合酸的氧化:(硫酸180克/升,草酸30克/升)

膜层吸附:膜层吸附铬及其他金属离子(铜、铁、铅、银、镍、钴、锰等):浸渍液浓度为10克/升,浸渍温度为70℃,浸渍时间为30分钟。

浸渍盐的种类如表

二次阳极氧化:

在17℃的熔融盐中进行二次阳极氧化,直流电流密度为1A/dm2,电压170伏,时间为10分钟,混合盐NaHSO4+NH4HSO4(克分子比1:1.15)。

表15 浸渍盐类及二次阳极氧化所得铝氧化膜的颜色和荧光:

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6.奶白仿喷漆式氧化工艺

奶白仿喷漆式氧化工艺是在联合使用草酸、硫酸的阳极氧化时获得的,铝制件处理按硫酸氧化处理同,处理后进行二次氧化。

第一次氧化溶液的组成是:草酸100克/升交流电压为40伏,电流密度为2安培/分米2,温度30℃以下,氧化时间30分钟。

第一次氧化完成后,立即用硫酸溶液进行第二次阳极氧化,其工业配方及操作条件如下:硫酸200克/升,交流电压10伏,电流密度2.5安培/分米2氧化时间12分钟。

经二次氧化所获得的膜,其外观类似奶白色的仿喷漆层,美观文雅,且坚硬而耐腐蚀,尤其是在较长的使用时间内,膜的色泽不易消退。

7.仿大理石色阳极氧化工艺

铝及铝合金制件在600℃予退火1小时,用氢氟酸、盐酸、硝酸及水(1:1:1:1)混合剂浸蚀到出现粗结晶似的大理石花纹,然后在硫酸液中进行一般阳极氧化,并用1~2%之苯胺染料溶液着色。

由于阳极氧化时的氧化膜是在经退火,浸蚀后出现的粗结晶表面上形成的,所以其外观分非常类似于天然的大理石,装饰性极为优良绚丽。

8.光亮阳极氧化工艺

铝及其合金经普通化学氧化和电解氧化法得到的氧化膜,光亮度不能保持货接近经抛光后的水平,为了保持其抛光表面,使其表面不受腐蚀,不降低光泽和反射性能,通常采用下列工艺进行阳极氧化处理:

配方一:

硫氢酸钠(NaHSO4) 200克/升

温度 室温

电流密度 DA0.8—1A/dm2

时间 5—10分钟

配方二:

硫酸(H2SO4) 100~150克/升

温度 室温

电流密度 DA0.8—1A/dm2

时间 5—10分钟

9.导电氧化工艺

铝及铝合金目前正日益广泛在无线电电子设备中得到应用。

铝阳极氧化后能获得高抗腐蚀性能,外观良好。然而是阳极氧化处理表面层几乎是完全绝缘的,这就阻碍了它在无线电电子设备中得到应用。

铝及其合金电镀是一种常用的特殊表面处理方法,用于特殊,例:高频导电或钎焊。铝上电镀属阴极性镀覆,往往由于孔隙的存在,会很快引起基体铝金属的腐蚀。

为了克服上述问题,采用导电氧化工艺。这种工艺应用铬酸盐化学钝化法,使镀件表面获得一层极薄的带彩虹色的导电氧化层。

铝及其合金导电氧化工艺具有:

(1)氧化膜耐腐蚀性能强,具有较低的接触电阻,膜层能导电。

(2)工艺方法简单,操作方便,可代替某些铝合金电镀。

铝及铝合金导电氧化适用范围:

铝及铝合金导电氧化膜的抗蚀性能接近于硫酸阳极氧化。导电氧化膜层接触电阻较小而能导电。导电氧化膜的耐腐蚀性能比铝上镀铜,银、锡强得多,因此适用于无线电电子设备中铝合金零件。

导电氧化膜缺点是膜层不能进行锡焊,但可进行点焊,此外这种氧化膜层较薄,不耐磨,易被尖硬物体划伤,故要求耐磨零件并不宜采用导电氧化。

铝及其合金导电氧化工艺流程:

有机溶剂除油→干燥(可用自然干燥或压缩空气吹干)→化学除油(NaOH 60-80克/升,温度60-80℃,时间30-60秒)→热水清洗→冷水清洗→强腐蚀→(对一般铝及铝合金:硫酸1份、硝酸一份、温度:室温、时间:5-15秒,对含硅的铸造铝合金:硝酸3份,氢氟酸1份、水1份、温度:室温,时间:5—10秒→冷水清洗→导电氧化→冷水清洗→热蒸馏水洗(温度:40—50℃,时间:0.5—1分钟→压缩空气吹干。)

铝及铝合金导电氧化配方及操作条件:

(1)号配方:

铬酸 CrO33.5—4克/升

重铬酸钠 Na2Cr2O7·2H2O 3—3.5克/升

氟化钠 NaF 0.8克/升

温度 30—40℃

时间 2—3分钟

(2)号配方:

铬酸 CrO34克/升

铁氰化钾K3[Fe(CN)6] 0.5克/升

氟化钠 NaF 1克/升

温度 20—40℃

时间 20—60秒

可任选一种都可达到要求。

导电氧化膜质量:

外观:氧化膜呈彩虹色

经5%NaCl喷雾实验7天无变化。

质量不良可用5%NaOH热溶液去除

10.照相机铝零件阳极氧化工艺

铝材近来在照相工业获得广泛应用,除主体压铸件外,从内装的零件如胶卷压板,快门座,叶片中间板,一直到外装的零件如大部分装饰环,现在都用铝材阳极氧化,染成黑色。

(一)照相机铝零件的选材:

  1. 1.从外观色泽、致密性,均匀性以及耐腐蚀性阳极加工性能综合考虑,铝镁合金(例LFS硬泰)是最理想的外装零件用材,特别是白色氧化,如工艺控制适当,能得均匀银白色。其它铝合金则由于合金成份的影响或材质成份的不均性,出现条纹的可能性较铝—镁合金显著,且带有别种颜色。

  2. 2.铝锌合金(例LC4)虽加工性能好,阳极氧化性能也可以,但不能获得白色氧化膜,可用外装零件的黑色阳极氧化,尤其喷砂面黑色氧化。

(二)阳极氧化工艺:

  1. 1.前处理:

a.去油:

由于相机零件有高光洁度精加工面,一般采用下列去油工艺配方:

磷酸三钠 Na3PO410~15克/升

乳化剂 OP—10 1毫升/升

温度 70~80℃

时间 1~2分

b.化学抛光:

相机零件并不要求镜面的高反光度,实际上是采用一道光泽调整工序,一般并不单独进行抛光来获得抛光面,仅只用于麻面或缎面精加工以后的光泽调整或作为消光的前处理增加光泽之用。

抛光液配方及操作条件:

磷酸三钠 Na3PO478%

硫酸 H2SO411%

硝酸 HNO311%

硫酸亚铁 FeSO4*7H2O 1克/升

温度 90~110℃

时间 15~60秒

C.消光处理

是为了防止反射和调整光泽的一种处理方法。消光处理方法方法有二种类型:

碱性方法:

氢氧化钠 NaOH 50克/升

氟化钠 NaF 20克/升

温度 70℃

时间 5分钟

此法腐蚀性强,反应激烈,失重大,对于高精度的相机零件不适用。

酸性配法:

氟化氢铵 NH4F*HF 50~150克/升

硫酸铵 (NH42SO40—100克/升

温度 25~28℃

时间 1-3分

此法效果好,腐蚀较小,能获得均匀致密的表面。

(三) 阳极氧化:

电解液配方与操作条件:

硫酸 H2SO4100克/升

允许铝含量 Al 5~10克/升

温度 20±2℃

电流密度:

喷砂染黑件 1.2~1.5A/dm2

喷砂白色件 0.8~1A/dm2

光亮面染黑件 1~1.2 A/dm2

氧化时间:

黑色件 50~60分

白色件 20~25分

氧化条件的控制:

照相机外观要求质量高,为了保证质量,必须严格控制工艺条件。如图(15)开始通入电流方法,一般可采用逆电流处理,即零件进入槽后,先将工作物件作为阴极,通入一般值电流密度,电解20~30秒。由于电解作用,产生氢气将工件活化,以得到均匀底材表面,并对零件作进一步清洗,然后倒向阳极,以同样电流密度进行短时间氧化(30秒-1分)再逐步增加到规定电流密度值。为了保持所需的电流密度,可采用电流密度监视和恒电流密度整流器,以保证氧化时间内,工作电流密度恒定和均一。

牺牲阳极、铝阳极、锌阳极

开始时,闸刀2接通进行活化处理30秒~1分,然后断开闸刀2,接通闸刀1,进行阳极氧化。通过可变电阻或整流器调节电流,进行低电流密度氧化30秒—1分,然后按工作电流密度进行恒电流密度氧化(电流密度按标准片调整,控制)。

电解温度也是必须严格控制在较窄范围内,要阻止槽液上,下层,为此必须有空气搅拌。

(三)染色:

采用ATT酸性毛元

配方及操作条件:

酸性毛元 ATT 10克/升

醋酸36% CH3COOH 1毫升/升

PH 4.5~5

温度 60~65℃

时间 20分钟

(四)氧化着色后的处理:

必须认真清洗,并进行封闭:

具体工艺如下:

  1. 1.固色工艺:

醋酸镍 Ni(CH3COO)2*4H2O 5克/升

萘磺酸钠 C10H7NaS*2H2O 5克/升

十二烷基磺酸钠C12H25NaO3S 0.01克/升

OP—10 0.03克/升

PH 6.5~7

温度 6.5~70℃

时间 3-5分

  1. 2.封闭工艺:

明胶 0.5~1克/升

PH 6.5~7

温度 95~98℃

时间 15~20分

(五)封闭工艺:

烘干温度为60~80℃

(六)照相机零、部件氧化工艺流程如下

(1)外装喷砂件白色烟花(适用于铝镁合金,也适用于白色内装饰)

化学去油—→流动热水洗(50~60℃)—→三酸化学抛光—→流动热水洗—→消光处理—→流动冷水洗—→硝酸退膜(30~50%体积比室温,30~60)秒—→流动冷水洗—→冷水淋洗—→阳极氧化—→淋洗—→封闭—→处理—→烘干

2.外装喷砂件,光面件黑色氧化(适用于铝——锌、铝——镁合金)

化学去油—→流动热水洗—→三酸化学抛光—→流动热水洗—→硝酸退膜—→流动冷水洗—→消光处理—→流动冷水洗—→硝酸退膜—→流动冷水洗—→冷水淋洗—→阳极氧化→淋洗→中和处理(1%碳酸氢钠或氨水,室温1~2分)→流动冷水洗→蒸馏。水浸泡→染色→淋洗→固色处理→流动冷水→封闭处理→烘干。

3.内装件黑色氧化(适用于铝——铜合金及铸造铝)

化学去油→流动热水洗→硝酸退膜→消光处理→流动冷水洗→硝酸退膜→流动冷水洗→冷水淋洗→阳极氧化→淋洗→中和处理→流动冷水洗→蒸馏水浸洗→染色→淋洗→烘干。

附:零件抛光(或消光)后中间保存溶液:1%铬酸钠室温。

零件褪色返修(在固色、封闭处理前)溶液:30~40%硝酸,室温、至褪尽为止。

零件返修退膜溶液:铬酐20克/升:磷酸35毫升/升。温度95~98℃,时间3~5分。

13.宽温度阳极氧化工艺

铝及其合金在硫酸氧化液中,由于存在焦耳效应和氧化膜生成的热效应,电解液温度会上升,一般需用冷冻设备。月前锦州机械厂试验成功宽温度阳极氧化工艺。

该工艺不仅可以取消冷冻设备,性能也显著提高,氧化膜外观无色透明,显微硬度达480~600公斤、毫米2,染料吸附量:18~20毫升/分米2,耐重铬酸钾在20℃点滴维持15分钟以上。

  • 电解液组成及工艺条件:

硫酸 H2SO4140~160克/升

酒石酸辣 C4H6O620~60克/升

温度 10~50℃

电流 DA1~2A/dm2

时间 30~40分钟

  • 各成份对氧化膜质量影响:

1、硫酸:

硫酸浓度增加,获得良好氧化膜的上限降低其影响如图(15)所示。

硫酸浓度降低时,对抑制氧化膜发灰有利,但氧化膜耐蚀性能有

下降趋势,硫酸浓度对氧化耐蚀性能的影响如图(16)所示

2、酒石酸:

酒石酸是提高电解液工作温度上限的有效添加剂,在较高温度下,

对抑制氧化膜起灰有良好的作用如图(17)所示。

酒石酸浓度过高时,氧化膜着色能力明显下降,其影响如图(18)所示。

为保证良好质量,酒石酸浓度控制在20~60克/升。

该工艺可在无冷冻设备条件下连续生产,质量可靠,由于溶液中加入酒石酸,并能起到络合作用,当溶液中积累了较多的金属离子(A1+3C­U+2)时,仍能正常生产,溶液寿命比原工艺高出二倍以上。

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