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東莞市原琦五金有限公司

專業從事鋁硬質陽極氧化處理及整廠輸出公司

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    鋁硬質陽極氧化工藝


    (一)鋁硬質陽極氧化工藝
    1.鋁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--清洗--封閉--成品檢驗.
    2.各種因素的影響
    (1)電解液濃度用硫酸電解液進行硬質陽極氧化時,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.因為含銅量較高的鋁合金中的CuAl,化合物在氧化過程中溶解速度較快,易使這部位成為電流聚集中心而被燒毀擊穿,所以一般
    用高濃度(200- 300g/L)的硫酸電解液進行氧化處理.
    (2)溫度電解液的溫度對膜層的硬度和耐磨性影響極大.通常,溫度下降,硬度和耐磨性能增強.為了獲得較高的硬度和耐磨性能;電解液的溫差應控制在低溫并以t2℃為宜。
    (3)陽極電流密度提高電流密度氧化膜生成速度加快,氧化時間縮短,膜層受到硫酸化學溶解的時間相應減少,膜層硬度和耐磨性也相應提高.但超過了極眼電流密度時由干氧化時發熱量大為增快。
    陽極鋁制件的界面溫度過高,膜層溶解速度加快,膜層硬度也低。因此,要獲得理想硬度的氧化膜層,應
    該根據不同材料來選擇適當的電流密度。
    (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%時,采用直流電氧化獲得
    的膜層,薄而多孔,硬度低,耐磨性差,抗蝕能力也低.因此,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行硬質
    陽極氧化.采用交直流電疊加法,或脈沖電流法進行氧化,可獲得較為滿意的膜層.
    3.硫酸硬質陽極氧化工藝要求
    為了得到質量好的硬質陽極氧化膜,并能保證工件所需要的尺寸,必須根據下列要求進行.
    (1)銳角倒圓工件如有尖角,銳邊和毛刺,這些部分易使電流集中,產生大量熱,導致工件燒焦.當膜層較厚時,這些部分會產生大量微裂紋,并出現
    灰白色疏松易脫落的膜層.因此,工件上的銳角均應倒圓,半徑不應小于0.5mm,
    (2)表面粗糙度對原來表面較粗糙的,經硬質陽極氧化處理后,可變得平整些,而對原來表面粗糙度較低的工件,經陽極處理后,表面粗糙度反而提
    高約1~2級.
    (3)尺寸余量經硬質陽極氧化后會增加工件的尺寸,大致是膜層厚度的一半左右.因此,機加工零件在氧化前的尺寸,還必須根據膜層厚度和尺寸允許公差來決定,以便經氧化后達到規定的公差范
    圍.對于氧化后要進一步加工的零件應留有加工余量。
    (4)專用夾具硬質陽極氧化過程中,工件要承受很高的電壓和電流.因此,一定要使工件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.
    (5)局部保護對需要在工件表面局部進行硬質陽極氧化時,應把不要求氧化的部位進行絕緣保護.
    絕緣方法:將已配制好的絕緣膠用噴涂、刷涂或浸涂涂覆于表面。涂層要求薄而均勻,每涂一層,烘千一次,共涂2~4次.經陽極氧化后.絕緣膠可用
    稀料洗去或用50~70℃的熱水浸熱剝去即可.絕緣膠配制方法:
    1)Q98-1 硝基膠5份Q04-3 紅色硝基磁漆1份(或少量甲基紅)
    用X-1 稀釋劑稀釋攪拌均勻工作粘度刷涂為60--80秒,噴涂為20-30秒(四號粘度計)
    烘干溫度 室溫 烘干時間 30~60分鐘
    2) G98-1 過氯乙烯膠液 100g G52-1 紅色過氯乙烯防腐漆15、20g用X-3 稀釋劑稀釋攪拌均勻調至適當粘度,刷涂或浸涂.
    3)聚乙烯醇10Og,香蕉水500mL,調勻,刷涂.
    配制方法:將聚乙烯醇溶解于香蕉水中成膠液狀,室溫固化4小時;如在60--70'C下烘干,30分鐘即可。
    (6)檢測用試樣為了在不損壞零件的情況下,檢測硬質陽極氧化膜的性能,二則檢測零件必須采用與產品同批材料制成的,并隨產品零件同槽進行陽極氧化處理.一般作檢測用試樣只要形狀大致相同即可,不必精制、
    5.操作須知
    鋁硬質陽極氧化常用恒電流法.用直流電源。氧化開始電流密度一般為O.5A/dm2,在25分鐘內分5 - 8次逐漸升高到2.5 A/dm2然后保持電流密
    度恒定,并每隔5分鐘調整次電流密度,至氧化結束。開始電壓為9-12V,最終電壓可根據膜層的厚度和材料的不同而定.在氧化過程中,要經常注意電壓與電流表,如有電流突然增加,電壓突然下降現象,說明有的零件膜層局部已溶解.應立即斷電,檢查并取出已溶解的零件,其他零件可繼續進行氧化處理,電流可一次給足.
    6.掛具設計及設備條件
    (1)硬質陽極氧化掛具設計
    硬質陽極氧化掛具應有足夠的機械強度和剛度,以免制件在攪拌電解液的急流中脫落,并且有良好導電性能和重量輕、堅固耐用、裝卸制件方便、裝載量適當的要求.常用掛具有兩種類型:一種是具有壓緊螺釘的夾具,另一種是用螺栓連接夾板或夾具.其中所有與制件的觸點,均由鋁、鋁鎂合金、鋁硅鎂合金制成.除了制件與接觸點有導電要求外,其他部位都要絕緣保護處理.這樣可以節約掛具的金屬材料和電能的消耗.
    (2)冷凍設備
    由于硫酸硬質陽極氧化過程中,在工作表面通過較大電流,使熱金大部分集中于膜層的界面處,從而影響氧化過程的正常進行和膜層的質量.因此,必須使用配套的冷凍裝置和攪拌設備,使電解液及時憐卻,始終保持氧化過程在低溫溶液中進行.
    (3)電氣設備
    硫酸硬質陽極氧化直流法,只需要直流發電機域整流器.其中使用整流器效率較高,并要求設置恒電流控制和電壓上升的自動裝置.勝、
    (二)混合酸硬質陽極氧化
    硫酸硬質陽極氧化一般在低溫下進行.因此,必須備有配套的冷凍設備和無油的、最好是經冷卻的壓縮空氣攪拌.這樣,給生產增加一定的困難,如果在硫酸或草酸電解液中加入適量的有機酸,如丙二酸、乳酸、蘋果酸、磺基水楊酸、檸檬酸等,就允許提高硬質氧化溫度.這對便于生產、降低成本和提高膜層質量都有一定好處。

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