铝锅的表面处理课程设计.docVIP

铝锅的硬质阳极氧化

第一章零件铝锅

1.1铝锅图

图1铝锅

1.2铝锅

铝锅主要就是用来烧煮食物，铝锅应该注意锅身挺直圆正，锅底、锅盖及内外光亮，没有暗色、黑色斑痕或裂缝。

第二章服役条件和性能分析

2.1服役条件

铝锅在使用过程中经常会和铲子等发生摩擦，很容易有磨痕。而且铝锅要在高温下加热，煮熟食物。有的铝锅还要用到电，通电加热。

2.2性能分析

根据铝锅的服役条件，我们可以看出铝锅必须要具有一定的耐磨性，这样我们才能加长它的使用寿命，不至于因为和铲子的摩擦而减损它的使用寿命。还有就是温度的影响，铝锅需要具有一定的耐热性。因为铝锅会与电接触，所以它还必须具有一定的绝缘性。最后它还必须具有一定的耐蚀性和硬度。

第三章 工艺确定

3.1工艺选择———硬质阳极氧化

铝锅为铝材料制品，对于铝材料的处理有阳极氧化、聚合物涂层、化学转换、喷涂和电镀等。而不采用化学转换的方法，可能镀上的东西会带入剧毒，不适用铝锅。喷涂工艺对一些棱角的地方很难均匀喷涂膜层，而比拟好的电泳涂层也是要采用阳极氧化的。而电镀会保持铝的导电性，而我们希望得到的是绝缘的铝材料。一般首先主要是防护性，阳极氧化和聚合物涂层是两种最常用的的方法，而阳极氧化是最广与最成功的，研究的也深入，所以在这里我们选用阳极氧化的方法来对铝锅进行外表处理。

阳极氧化有普通阳极氧化、硬质阳极氧化和微弧氧化。微弧氧化虽然能得到高硬度、高耐磨性和高绝缘性的铝，但是在技术和能耗问题上有很大问题，并且没有很好的推广，应用不是很广。

硬质阳极氧化是一种厚膜阳极氧化法，这是一种铝和铝合金特殊的阳极氧化外表处理工艺。此种工艺，所制得的阳极氧化膜最大厚度可达250微米左右，在纯铝上能获得1500kg/mm2的显微硬度氧化膜，而在铝合金上那么可获得400～600kg/mm2的显微硬度氧化膜。其硬度值，氧化膜内层大于外层，即阻挡层大于带有孔隙的氧化膜层，因氧化膜内有松孔，可吸附各种润滑剂，增加了减摩能力，氧化膜层导热性很差，其熔点为2050℃，电阻系数较大，经封闭处理〔浸绝缘物或石蜡〕击穿电压可达2000V，在大气中较高的抗蚀能力，具有很高的耐磨性，也是一种理想的隔热膜层，也有良好的绝缘性，并具有与基体金属结合得很牢固等一系列优点。

在很多方面都由于普通氧化膜。所以说对铝锅的外表处理我们选用硬质阳极氧化。

表1硬质膜与普通膜的物理性质

类型

膜厚

/μm

阻挡层厚度

/μm

孔隙率

/%

显微硬度

/hv

电阻率

/?·cm

击穿电压

/V

适用场合

普通膜

5~20

0.01~0.015

20~30

100~300

109

280~500

装饰

硬质膜

30~250

0.1~0.15

2~6

300~600

1015

800~2000

功能

3.2总工艺流程：

除油→水洗→碱洗→水洗→酸洗→水洗→硬质阳极氧化→水洗→封孔→喷砂→水洗→烘干→性能检测

各工艺的作用

4.1除油

铝材外表接触到油脂或污染物后，会阻碍其外表与处理溶液的充分接触，不能得到润湿均匀的外表；假设油脂或污染物带入随后的处理槽液中，将会破坏槽液的组成。因此，铝材外表处理过程中首先要进行化学清洗，去除外表的油脂、污染物、污垢、铝的外表氧化膜等，使铝材获得润湿均匀的清洁外表。

4.2碱洗

碱洗能使铝材宏观上均匀地减薄，能使铝材外表产生均匀散射的浸湿外表。铝材进行碱浸湿能彻底除去外表在空气中形成的氧化膜，使之形成均匀的活化外表，为以后获得色泽均匀的外表创造条件；它还能使铝材外表趋于平等均匀，能除去铝材外表轻微的粗糙痕迹。

4.3酸洗

主要是除灰处理，除去碱浸蚀后残留在铝材外表的有各种金属间化合物颗粒形成的外表层，其更重要的功能是使铝材外表获得清洁光亮的钝化外表。

4.4硬质阳极氧化

硬质阳极氧化是一种厚膜阳极氧化法，这是一种铝和铝合金特殊的阳极氧化外表处理工艺。使铝得到高耐热性，耐磨性和绝缘性，并且还有一定的耐蚀性和硬度。

4.5封孔

提高铝材的耐磨腐蚀性和耐污染性。

4.6喷砂

喷砂使工件的外表获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件外表的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。

各工艺的配方及工艺参数分析

5.1预处理

5.1.1除油、水洗

表2常用除油方法的特点和使用范围比拟

除油方法

特点

适用范围

有机溶剂除油

速度快，能溶解两类油脂，一般不腐蚀零件，但除油不彻底，需用化学或电化学方法进行补充除油，多数溶剂易燃或有毒，本钱较高

用于油污严重的零件或易被碱液腐蚀的金属零件的初步除油

化学除油

设备简单，本钱低，但除油时间较长

一般零件的除油

电化学除油

除油快，彻底并能除去零