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文檔簡介

1、鋁及鋁合金在大氣中雖能自然形成一層氧化膜,但膜薄40-50A而疏松多孔,為非晶態的、不均勻也不連續的膜層,不能作為牢靠的防護一裝飾性膜層鋁及鋁合金制件外表生成一層氧化膜,以到達防護一裝飾的目的。0.34um,質軟、耐磨和抗蝕性能均低于陽5-20vm,60- 2500m其膜層還具有似下特性:性尤其是外表層多孔的氧化膜具有吸附潤滑劑的力量,還可進一步改善外表的耐磨性能有較高的耐蝕性。這是由于陽極氧化膜有較高的化學穩定性經測試,純鋁的陽極氧氧化后所得的膜必需進展封閉處理,才能提高其耐蝕性能。有較強的吸附力量。鋁及鋁合金的陽極氧化膜為多孔構造,具有很強的吸附力量,所鋁及鋁合金的陽極氧化膜,已不具備金屬

2、的導電性質,而成為良好的絕緣材料陽極氧化膜可耐溫15001C660一般陽極氧化與硬質陽極氧化區分一般陽極氧化硬質陽極氧化以鋁為陽極置于硫酸電解液中,利 的一種方法。它是在冷卻的稀硫酸用電解作用,使鋁外表形成陽極氧 氧化溶液條件下而獲得硬度高、膜層定義化膜的過程,然后染色各種顏色,厚的氧化膜,這種過程稱為硬質陽極作為裝飾之用或稱厚膜陽極氧化處理法,或簡稱“硬氧化。同方式不同 同同性能不同同一般溫度:18-22,有添加濟的高簡潔消滅粉末或裂紋;電壓:15-20V:0.8-1.3A/dm2;用鈦較多時間短,所耗本錢低氧化膜硬度:HV300氧化膜厚度:5m -15m著色特性:易著各種顏色外表較平坦一般

3、溫度: 0-5,溫度越低,硬質電壓:23-120V;電流密度:一般用 2-5A/dm2;硫酸:濃度一般 15%左右或更低。承受硬鋁作掛具時間長,所耗本錢高氧化膜硬度:HV400:25m150m著色特性:最適宜著黑色外表較粗糙孔隙率不同 孔隙率高適用場合不同場合同場合1. 生產本錢低1. 氧化膜外表粗糙,均勻性變差。2. 膜的透亮度高。2. 硬度和耐磨性好,優缺點3. 耐蝕性和耐磨性好。3. 耐腐蝕性強4. 電解著色和化學染色簡潔。4. 熱學性能與耐熱性,5.5. 電學性能與電絕緣性。孔隙率低以功能為主,一般用于耐磨、耐電的6. 力學性能6. 力學性能進展到幾十種之多,使我國鋁制品加工工業的進展

4、日月異一、化學氧化其膜層的性質則可分為氧化物膜層、磷酸鹽膜層、鉻酸鹽膜以及鉻酸磷酸鹽膜等一工藝標準 無水碳酸鈉(Na2C03) 50g/L鉻酸鈉(Na2Cr04)15g/L氫氧化鈉NaOH 25g/L80-100 ”c10-20min20g/L適用于純鋁、鋁鎂、鋁錳合金磷酸鹽一鉻酸鹽氧化工藝標準 鉻酸酐(Cr03) 20- 25g/L氟化氫銨(NHOHF2) 33.5g/L硼酸(H3B03) 11.2g/L溫度 30-36”C時間 363-為了進一步提40 - 45g/L于一般零件也可在 20- 30g/L 的硼酸溶液中,溫度為 90-98,浸漬 10-15 分鐘,然70烘箱內枯燥即可適用于鋁

5、鉚釘等鉻酸醉(Cr036g/L 氟化鈉(NaF3g/L 153510- 15min后需變形的鋁和鋁合金制件鉻酸醉Or032.-4g/L(NaF5g/L卿酸(H3BOO 2g/L 溫度室溫15-60s此法又名化學導電氧化氧化膜無色透亮;膜層較薄,幻為0.3-0.5um,導電性能良好,主要用于易變形的鋁制電氣零件。鉻酸鹽法氧化工藝標準 氟化鈉Na-Flg/LK3FeCN60.5g/L溫度 30-35 0C時間 20-60s2:鉻酸醉(Cr033.56g/L重鉻酸鈉(NaZCrZO7335g/LNaF0.8g/LpH 1.5溫度 2530時間 3min用于航空、電氣和各種機械制造業、日用品生產等方面

6、二工藝流程鋁制件-機械拋光-化學除油及腐蝕-清洗-中和-清洗-化學氧化-清洗-熱水燙50-壓縮空氣吹干-烘烤70-成品檢驗。三溶液配制方法以磷酸鹽一鉻酸鹽氧化的配方 1硼酸需加后參加槽中,然后加磷酸,加水至工作液面,攪拌均勻,經調試氧化合格后即可進展生產四各種因索的影晌以磷酸鹽一鉻酸鹽氧化的配方 130g/L3g/L過高,則氧化膜疏松硼酸把握溶液的氧化反響速度和改善膜層的外觀,使膜層致密溫度低于 20C ,形成膜層薄,抗蝕能好力差;高于 40 C,膜層疏松適當延長氧化時間;溫度高、氧化力量強時,可適當縮短氧化時間.一陽極氧化過程機理陽極反響陽極氧化時,由于電解質是強酸性的:陽極電位較高,因此陽

7、極反響首先的連續生成溶解后,有可能在陰極上沉積析出氧化膜的成長過程成長過程包含著二個相輔相成的方面:膜的電化學生成過程這樣才能獲得較厚的氧化膜為此,所選擇的電解液性質及工藝標準都必需具備這些條件。在陽極氧化過程中,由于電位差的作用,帶電質點相對于固體壁發生電滲液流電滲液流的存在,是陽極氧化膜得以增長的一個必要條件.二陽極氧化工藝是草酸陽極氧化和鉻酸陽極氧化工藝。硫酸陽極氧化工藝10-20%的硫酸電解液中通電進展陽極氧化處10-15%HV400左右氧化后進展妥當的封閉處理還能進一先提高膜層的抗蝕性和絕緣性。硫酸陽極氧化還具有溶液穩定、允許雜質含量范圍較大的特點與鉻酸、草酸法比較,電能消耗少,操作

8、便利,本錢低該工藝幾平適用于全部鋁及鋁合金的陽極氧化處理硫酸陽極氧化工藝流程鋁制件-機械拋光-除油-清洗-中和-清洗-化學拋光或電解拋光-清洗-陽極氧化-清洗-中和-清洗-染色-清洗-封閉-機械光亮-成品檢驗硫酸陽極氧化電解液配制方法3/4然后啟動攪拌機,將硫酸在猛烈的攪拌下緩緩參加,最終加水至規定容積,冷卻至工藝要求,取樣分析,試樣合格后,即可生產硫酸最好用試劑級的或電池硫酸, 24產。留意切勿將水參加硫酸中影響氧化膜質量的諸因素之,濃度降低,溶解速度也減小值溫度電解液的溫度變化對氧化膜的影響性也會產生嚴峻的影響。一般溫度把握在 18-20時獲得的氧化膜多孔、吸附性溫度把握在。3,1,HV4

9、008-10電壓和陽極電流密度在陽極氧化過程中,陽極電流密度和電壓有關鋁制件通電氧化時,開頭很快在鋁制件外表生成一層薄而致密的氧化膜,隨之電阻增加電壓急劇上升,陽極電流密度漸漸減小電壓連續上升至肯定值時,氧化膜因受電解液的溶解作用在較薄弱部位開頭被電擊穿,促使電流通過,氧化過程連續進展電F-,N03-Al3+,Cu2+、Fe2+Cl-,F-、N03-等陰離子雜質含量高時,氧化膜的孔隙率大大增加,氧化膜外表變得粗糙和 這極限值,制品外表會發生穿孔而報廢。氧化膜的色澤、透亮度和抗蝕性A13+雜質來自鋁制件本身在陽極的溶解,使電解液中 A13+ A13+20g/L假設在 1l0g/L: 范圍內,反而

10、對陽極氧化的速度和膜層外表質量起有利作用,當A13+20g/L鋁制件外表呈現出白點或塊狀白斑,氧化膜的吸附性能卞降,造成染色困難。5雜質合金中含銅、硅等元素時,隨著氧化過程的進展,同樣由于在電解液中的陽極溶解作用,使合金元素Cu2+,Si2+不斷集聚當Cu2+0.02g/L會消滅暗色條紋或黑色斑點要排解Cu2+,可以用鋁電極通直流電處理,陽極電0.1 -0. 2A/dm2Cu2+含量很高時,可先用鉛板直接放入電解液中。這時鉛板上會很快置換上一層金屬銅用此Cu2+.Si2+常以懸浮狀態存在于電解液中,使電解液的混濁度大為提高,它往往以褐色粉狀物吸附在(6電源(7)攪拌和移動陽極氣必需經過油水分別

11、器凈化,或用泵連續快速循環過濾、冷卻等組合方法。(8)電解液混濁度是透亮的,它的主要成分是A1203多孔狀的氧化膜具有極大的吸附性能,利用過濾用燒結微孔管過濾機過濾,可使電解液到達極高的透亮度.鉻酸陽極氧化工藝1)鉻酸陽極氧化特點310%的鉻酸電解液,通以直流電,在肯定的工作條件下進展鋁和鋁合金的陽極氧化處理,所得的鉻酸氧化膜比硫酸氧化膜和草酸氧化膜要薄得多,一般厚度只有2-5um,能保持原來零件的精度和外表粗糙度膜層質軟、彈性高,根本上不降低原物的結合力良好,是油漆的良好底層由于鉻酸對鋁的溶解度比在其它電解液中小,4%的鋁合金一般不適用鉻酸陽極氧化鉻酸陽極氧化,無論溶液本錢或是電能悄耗都比硫

12、酸陽極氧化貴,因此,使用上受到肯定的限制鉻酸陽極氧化工藝流程鋁制件-機械拋光分除油-清洗-出光葉堿腐蝕-出光-鉻酸陽極氧化-清洗-枯燥-成品1:Cr03 30-35g/L氧化時間 60min陰被材料 鉛板或石墨陽極電流密度 0.2- 0.6A/dm2電壓 0-40VpH0.65-08陰陽極面積比 3:1 溫度 392氧化時間 60min陰極材料 鉛板或石墨陽極電流密度 0.3-0.7A/dm2電壓 0-40VpH0.8 溫度 372氧化時間 35min陰極材料 鉛板或石墨陽極電流密度 0.3-0.5A/dm2電壓 0-40VpH0.8(4電解液配制方法4/5猛烈攪拌,侯鉻酸醉全部溶解后,最終加

13、蒸餾水至工作液面經分析、調試合格后,即可使用(5)有害雜質的影響及排解 增多,會使氧化膜變暗無光,抗蝕力量降低溶液中的三價鉻可承受電解法除去用鉛制陽極、鋼制陰極,其陽極電流密度為 0.25A/dm2,陰極電流密度為 l0A/dm2,使Crb+S0420.2-0.3g/LBa(OH)2 BaC03,C1(6電解液的維護和調整主要由于在氧化過程中鋁的溶解,使溶液中鉻酸鋁A12(Cr04)3及堿性鉻酸鋁A1的量漸漸增多,而游離鉻酸含量削減,使電解液的氧化力量降低,因此要對電解液作定期分析,適時地添加鉻酸酐也可以用測量電解液的單位導電度或 pH 35換算成CrOs70g/L(71525VpH下的特點:

14、所區分,膜層愈厚,電解溫度愈低,顏色愈深厚度膜層厚度可達 250um 左右,因此硬質陽極氧化又稱為厚膜陽極氧化HV400-600,HV 1500;其小孔隙可吸附各種潤滑劑,故還可進一步提高減摩力量抗熱硬質陽極氧化膜的熔點高達.2050,67kW/mK熱材料浸絕緣漆或石蠟后,它的擊2022 V,3 %NaCI而不腐蝕。氧化過程而形成的,使用一般機械方法難以從基體金屬外表除去如草酸、丙二酸、的混合溶液。所用電源,有直流電、溝通電、交直流疊加以及各種脈沖電流疊加法一、硬質陽極氧化工藝一硫酸硬質陽極氧化工藝硫酸硬質陽極氧化工藝流程鋁制件-化學除油-清洗-中和-清洗-硬質陽極氧化2.各種因素的影響電解液

15、濃度用硫酸電解液進展硬質陽極氧化時,一般用10-30%的濃度范圍濃度低時,膜層硬度高。特別對純鋁,更為明顯,但對含銅量高的鋁合金LY12)例外由于CuAl,為電流聚攏中心而被燒毀擊穿,所以一般用高濃度200- 300g/L的硫酸電解液進展氧化處理t2為宜。(4合金成分合金元素和雜質對鋁合金硬質陽極氧化膜的質量有很大影響,它影響膜層的均勻性和完整性等。例如,合金元素硅易使膜層顏色變灰。當硅的含量超過7.5%此,對于高組分的鋁銅、鋁硅、鋁錳合金的硬質陽極氧化困難較大一般不適合用直流電進展硬質陽極氧化承受交直流電疊加法,或脈沖電流法進展氧化,可獲得較為滿足的膜層3.硫酸硬質陽極氧化工藝要求0.5mm

16、。12。化后到達規定的公差范圍對于氧化后要進一步加工的零件應留有加工余量。與夾具保持良好的接觸杏則,由于接觸不良而擊穿和燒毀工件為此,要求設計合理的專用夾具。緣保護。涂一層,烘干一次,共涂245070的熱水浸熱剝去即可絕緣膠配制方法:Q98-15X-1 稀釋劑稀釋攪拌均勻20-30四號粘度計烘干溫度 室溫烘干時間 3060G98-1 過氯乙烯膠液 100g20gX-3 稀釋劑稀釋攪拌均勻調至適當粘度,刷涂或浸涂聚乙烯醇 10Og,香蕉水 500mL,調勻,刷涂460-70”C下烘干,30樣只要外形大致一樣即可,不必精制。操作須知O.5A/dm2,25 A/dm259-12V,最終電壓可依據膜層

17、的厚度和材料的其它零件可連續進展氧化處理,電流可一次給足.掛具設計及設備條件 落,并且有良好導電性能和重量輕、結實耐用、裝卸制件便利、裝載量適當的要求耗冷凍設備和攪拌設備,使電解液準時憐卻,始終保持氧化過程在低溫溶液中進展電氣設備并要求設置恒電流把握和電壓上升的自動裝置二、混合酸硬質陽極氧化對便于生產、降低本錢和提高膜層質量都有肯定好處。瓷質陽極氧化的特點、用途和類型。瓷質陽極氧化,實際上是由鉻酸或草酸等陽極氧化法衍生而來的一種較特別的氧化方法利用鋁育金在電解溶液中生成陽極氧化膜的同6-20um以及有光澤的不透亮的類似瓷釉和塘瓷色澤的氧化膜此外,其膜層還具有耳下的特性:(2)膜層與基體金屬結合

18、力格外良好,可以經受沖壓加工。性和電絕緣性膜層的不透亮性可以遮蓋加工上的缺陷,故對鋁制件外表的機加工要求較低。各種儀表、電子儀器上高精度零件外表或輕工產品外表的防護和裝飾。瓷質陽極氧化的電解液,目前配方很多,主要可分為二大類:(1)在草酸或硫酸電解液中添加稀有金屬元素如鈦、鋯、釷等鹽類但膜層硬度比較低在裝飾性鋁制品外表處理中得到廣泛的應用。瓷質陽極氧化工藝流程鋁制件-稍微機械拋光-化學除油-熱水清洗-冷水清洗-HNO3pH5-6、沸水封閉-枯燥-輕機械拋光亮-成品。溶液配制以 1 號配方為例5O-60pHl.82.0,經調試氧化合格后,即可生產。瓷質陽極氧化溶液成分對氧化膜性能的影響1:草酸欽鉀的影響粉末狀的,含量必需把握在工藝范圍內,使膜層致密、耐磨和耐腐蝕草酸的影響層的溶解速度過快,使氧化膜疏松,降低膜層的硬度和耐磨性。高溶液的穩定性適當提高含量可提高氧化膜的硬度和耐磨性2、3, 釉效果下降,并且會消滅過腐蝕現象。草酸的影響膜層的透亮度漢熏增加戶使產品的外觀類似一般黃色的氧化膜,欺草酸含量應把握在工藝標準之內草酸含量與氧硼酸的影響瓷質陽極氧化工藝條件對氧化膜性能的影響(1)時間的影響16um2um(2)溫度的影響的綜合結果,其中起主導作用的應當是溫度的變化。(3)電壓的影響過高時,膜層由灰色轉變為深灰色,不能到達裝飾的目的。般實行以下方法:從效果和操作便利來看,以3

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