阳极铝氧化的原理:将金属或合金的制件作为阳极,采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能,如表面着色,提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度,保护金属表面等。例如铝阳极氧化,将铝及其合金置于相应电解液中作为阳极,在特定条件和外加电流作用下,进行电解。
为了克服铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷,扩大应用范围,延长使用寿命,表面处理技术成为铝合金使用中不可缺少的一环,而阳极铝氧化技术是目前应用较广且成功的。
阳极的铝或其合金氧化,表面上形成氧化铝薄层,其厚度为5~20微米,硬质阳极氧化膜可达60~200微米。阳极氧化后的铝或其合金,提高了其硬度和耐磨性,可达250~500千克/平方毫米,-的耐热性 ,硬质阳极氧化膜熔点-2320k,优良的绝缘性,耐击穿电压-2000v,增强了抗腐蚀性能,在ω=0.03nacl盐雾中经几千小时不腐蚀。有色金属或其合金都可进行阳极铝氧化处理,这种方法广泛用于机械零件,飞机汽车部件,精密仪器及无线电器材,日用品和建筑装饰等方面。
硬质阳极氧化处理采用直流电源或直流和交流叠加电源。其溶液种类也较多,以采用-硬质阳极化处理较普遍。采用-硬质阳极氧化法时,应考虑影响氧化膜层的各因素。(1)-氧化处理的浓度:常采用200-250 g/l,槽液的相对密度(室温下)为1.12-1.15。(2)水:水是硬质阳极氧化处理的主要成分,一般采用蒸馏水或冷开水,而不用自来水,因为自来水中含有氯离子,当cl- >;1%时,其制件在氧化过程中就会腐蚀,并出现白斑。(3)氧化处理的温度:温度是影响氧化膜的重要因素之一。严格控制温度,其氧化膜增厚,硬度提高且光滑、致密。(4)电流密度:电流也是影响氧化膜的重要因素之一,铝阳极氧化染料,它与氧化膜的生成速度、氧化膜的组织有较大关系。电流密度过低时,氧化膜的生成速度缓慢,处理时间增加;反之,过高时,会导致溶液和电极因焦耳效应而过热。使氧化膜溶解速度增加,硬度下降,表面粗糙、疏松起粉。(5)初始电压与处理时间:硬质阳极氧化处理的初始电压与时间对氧化膜的影响也是很大的。初始电压过大,会导-流的增加,焦耳热和生成热剧增,促使溶解速度-,氧化膜则软,无光泽,起粉,不耐磨。对于氧化处理时间,一般是随着氧化处理时间的延长,氧化膜厚度增加,但到一定时间后,若不增加外加电压,铝阳极氧化价格,氧化膜实际不增加。如果继续延长时间,则氧化膜硬度低,疏松起粉,相反,氧化处理时间太短,氧化膜厚度薄且不耐磨。(6)氧化处理溶液的搅拌:搅拌速度大小与氧化膜的生成速度(氧化膜)有关。
随着铝加工工业的蓬勃发展,铝氧化已成为铝加工过程的重要生产环节。铝材电解着色的色差的产生,与着色机理、氧化膜的厚度的均匀性及结构与电解着色速度有直接关系。铝材着色的缺陷大体上有以下几种情况:色浅、色差、染不上色、白点、露白、染色发花、逃色等。如何解决这一问题,这就要求铝氧化处理厂,在对型材进行电解着色表面处理时,加以研究和防范。
要着色均匀稳定并把色差控制在一定的范围内,减少着色缺陷的产生,在实际的生产过程中,首先在加强阳极氧化工艺操作的控制,在操作时注意以下几方面的要求:
1、在阳极铝氧化的型材进入着色槽时必须保持较大的倾斜度,并放置在两极中间,-左右极距相等。同时控制上料绑料面积,每挂料总表面积不超过44m2。
2、同一种颜色的着色电压必须相等,在着色前预先调整好电源电压。
3、着色结束时,三明铝阳极氧化,必须立即起吊,尽快流尽槽液,尽快转移至水槽水洗,不可在着色槽中停留,严格控制空中起吊时间,充分洗净型材内孔中的酸液后,才能用色板比色,比色时,铝阳极氧化厂,掌握型材色略深于样板色。当颜色太浅时,重新放入着色槽通电补色,当颜色太深时,重新放入着色槽(不通电)或氧化槽后面的酸性水槽褪色。
4、阳极铝氧化后即染色,工件经阳极氧化后要立即染色。若工件阳极铝氧化后在空气中暴露时间过久膜层孔隙即会缩小,并有可能沾上污物,导致染色困难。
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