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深度解读常用的阳极氧化表面处理工艺,值得收藏
最近两年都比较流行金属,市面上流行的机器多少都会有大块金
属,高端机更是用铝合金全金属CNC+纳米注塑,而金属的表面处理
工艺常用的也就是阳极氧化了,今天就介绍一下阳极氧化的工艺流程
和主要问题点;
1铝阳极氧化工艺流程及工艺说明
1.1阳极氧化大致流程
阳极氧化大致流程如下:
1.2铝和铝阳极氧化
A、铝的化学性质活泼,在干燥空气中铝的表面立即形成厚约
5μm的致密氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐水。
B、铝是两性的,既易溶于强碱,也能溶于稀酸。
C、将铝及其合金置于适当的电解液中作为阳极进行通电处理,此
处理过程称为阳极氧化。
D、经过阳极氧化,铝表面能生成厚度为几个至几百个微米的多孔
蜂窝状的氧化膜。
2阳极氧化前处理
2.1脱脂和除油
使铝件表面上的油膜附着力降低甚至离开表面,使得下一步碱蚀
中表面油污能轻易去除,均匀碱蚀。
脱脂剂成分:酸性脱脂剂2%-3%,槽液主成分为硫酸(H2S04)
或磷酸(H2P04)
槽液温度:室温
脱脂时间:3~5min。
2.2碱腐蚀
与铝件反应,去除表面污物,除掉自然氧化膜的过程,目的是活
化表面,也有去除挤压条纹,获得不同反光性表面的作用。
碱蚀槽液:氢氧化钠(Na0h)溶液,浓度40~60g/L
槽液温度:40~80℃
碱蚀时间:3~10s
2.3中和1
去除碱蚀后表面的污渍挂灰,以获得比较洁净的表面。同时也可
以中和残留的碱性溶液与铝件表面化学反应的作用。
槽液成分:硝酸(HNO3)溶液,浓度120~150g/L
槽液温度:室温
中和时间:5~15s
2.4电解抛光
利用电流的作用,使铝合金发生电化学反应,在铝合金表面凹凸
不平的部分发生不同程度的深解,使铝件表面产生光滑的镜面效果。
电解抛光的铝件,经过后续的阳极氧化处理仍能保持大部分光泽。高
纯铝片(99.99%)经过电解抛光,可以得到反射率接近100%的镜面
效果。铝片的纯度越高得到的反射率越高。
抛光液成分:磷酸-铬酸型,磷酸-硫酸,铬酸型,磷酸-硫酸-甘油
型
槽液温度:室温至90℃,
通电电流密度:10~20A/dm2
抛光时间:10~30s
2.5化学抛光
通过铝与化学抛光液发生的化学离子反应,在铝合金表面凹凸不
平的部分发生不同程度的深解,在铝件表面产生光泽度效果。
抛光槽液成分:磷酸75%(体积分数),硝酸15%(体积分数),
硫酸10%(体积分数)
槽液温度:90~110℃
抛光时间:5~15s
2.6中和2
去除在酸性溶液抛光后表面的污渍挂灰,以获得比较洁净的表面。
同时也可以中和残留的酸性溶液与铝件表面化学反应的作用。
槽液成分:金属盐溶液(硫酸铜CuSO4),浓度100~150g/L
槽液温度:室温
中和时间:5~20s
3阳极氧化
以铝或铝合金制品为阳极放置于电解质溶液中,利用电解作用使
其表面形成氧化铝薄膜的作用。电流通过时,阴级上放出氢气;阳极上
析出的氧不仅是分子状态的氧,还有原子氧和离子氧,通常反应中都
以分子氧表示,作为阳极的铝被析出的氧所氧化,形成无水的氧化铝
膜,氧化膜的孔隙直径大约为0.01-0.03um,生成的氧也并不是全部
与铝发生作用,一部分会以气态的形式析出。阳极氧化主要有三种方
式:硫酸阳极氧化、硬质阳极氧化、瓷质阳极氧化,主要使用的是硫
酸阳极氧化工艺。
3.1硫酸阳极氧化
槽液成分:主成分为硫酸溶液(H2S04),150~180g/LAL离
子:5~15g/L
槽液温度:18~22
氧化电压:14~18V
电流密度:0.6~3A/dm2
氧化时间:10~
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