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铝合金阳极氧化处理操作过程与注意事项

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文章出处:www.sztyzj.cn责任编辑:娟娟作者:铝清洗剂厂家人气:-发表时间:2015-06-25 21:30:00

 

铝合金阳极氧化处理操作过程与注意事项

阳极氧化处理的操作过程中,要控制好阳极氧化处理条件。注意检查氧化处理过程中出现的缺陷,并分析产生缺陷的原因,加以排除,提高氧化膜的质量。

 
1.氧化处理工艺操作过程
铝在硫酸溶液中进行氧化处理时的流程见图5.3
 
2.操作过程中其他注意事项
在阳极氧化处理工艺过程中,注意事项除上述以外,还应注意以下几个方面。
 
        铝及其合金零件→
           ↓
          除油污
           ↓
          风干
           ↓
          碱清洗
           ↓
         热水洗涤
          ↓
    研磨件←清水冲洗
     ↓     ↓
   化学抛光  酸清洗
          ↓
         热水洗涤
          ↓
        清洗冲洗 →脱膜处理
          ↓
        零件上夹具
          ↓
        氧化处理
          ↓
        清洗冲洗
          ↓
       零件卸下夹具 →不合格
          ↓
        封闭处理
          ↓
         风干
          ↓
       涂上机油或牛油
          ↓
         成品件
 
    图5.3 铝的阳极氧化工艺流程图
 
(1)硫酸氧化处理溶液的校正和检查  
对硫酸氧化处理溶液的校正和检查对于提高氧化膜的质量有重要意义。硫酸溶液的浓度变化,特别是溶液中含有杂质时,对氧化膜的质量有不好的影响。
 
①.硫酸溶液浓度的控制
氧化处理的溶液硫酸浓度,工艺条件上有一定的规定范围。但在生产实践过程中,久而久之会导致与原来配制的硫酸浓度相失调的现象,其原因有:工件出入氧化处理槽时的损失(水分带进,氢离子带出),或因零件上残留污物引起化学反应的损失;氧化处理过程中产生的气体,特别是阳极产生的氢气逸出液面,将一部分氢离子带出液面;氧化处理过程中, 硫酸与铝等其他杂质产生化学反应,特别是与氧化膜(Al2O3)表面中和反应损失较大;在操作过程中,由于采用压缩空气搅拌,大量气体从溶液中逸出,将部分氢离子带出;另外还往往会产生蒸发而造成损失。由于上述种种原因,必须经常测定硫酸阳极氧化处理溶液中的硫酸浓度,随时加以补充。
 
②氧化处理溶液中的杂质含量  
如果阳极氧化处理的铝制品还含有一定量的其他元素,随着膜层的生成和溶解,溶液中的杂质含量会越来越高,超过一定数量就会影响氧化膜的质量。
 
在使用过程中,溶液中常存在以下几种杂质。
 
a,Si Si往往是呈黑褐色的细屑并悬浮于溶液中,在阳极上表面为可见的黑褐色粉末深淀,由于它对氧化膜质量的影响小,不大被人所注意。
 
b.Cu2+、Fe2+、Cu2+当进行阳极氧化处理时,在铅阴极上有棕红色的析出物,阳极上产生的氢气常将这种析出冲刷下来而沉淀于槽底。阳极氧化处理溶液中的Cu2+、Fe2+、会使氧化膜出现暗色条纹和黑色斑点。
 
c.C1-、 Cu-含量高时,会导致氧化膜的腐蚀。
 
d.Al3+  在溶液中Al3+含量最多,其有害影响比其他杂质表现得更早。因为Al3+可使硫酸溶液的深度变小、氧化能力下降,并造成氧化膜的硬度下降。实验证明:氧化处理过程中,在同样的电流密度下,若Al3+ 含量为10g/L,则只需12V外加电压就可以正常工作;但Al3+含量为20g/L时,必须加18V外加电压。
 
为此,对氧化处理溶液中的杂质含量要进行分析,超过允许含量时应采取措施。

③硫酸氧化处理废液的处置
对于废弃的硫酸氧化处理溶液,不能随便倒入下水道(这样既容易毁坏下水道,又污染河流、环境),应加以利用,如用来制取铵矾,即硫酸铝铵复盐[NH4AL(SO4)2·12H2O]。
 
④氧化处理溶液的化学分析
对于硫酸法阳极氧化处理溶液的分析,通常测定游离硫酸[即未与氧化膜作用而生成AL2(SO4)3的硫酸]和铝离子(AL3+)有含量。
 
(2)零件表面状况与面积计算
为了得到高质量的阳极氧化膜,对零件表面状况有一定的要求,且要较准确地计算出零件被氧化处理表面的表面积。
 
a.零件表面状况  
零件表面应光滑、无缺陷,不允许有腐蚀产物、毛刺、尖锐的棱角,因为这些地方容易引起烧损。特别是方形或长方形零件的倒角处,会引起角“缺陷”。氧化膜在生成过程中,零件的尖角处不能在3个方向膨胀,致使氧化膜产生裂纹,影响氧化膜的致密性。因此在设计零件过程中,零件的棱角应考虑倒成圆角,其半径r不要小于0.5mm.
 
b.表面积的计算
 准确地计算氧化处理零件的表面积,对提高氧化处理质量是十分重要的。如果表面积计算偏小,则电流密度过大,生成的氧化膜疏松、硬度低;如果表面积计算偏大,则电流密度小,生成的氧化膜薄,耐磨性能不好。
零件几何形状复杂,给表面积的计算带来一定的困难。但是,复杂的几何形状的零件,不外乎是一些简单的几何体组成的。因此,要根据图纸尺寸,应用有关几何体表面积的计算公式加以计算。
 
(3)装挂零件时应注意事项
阳极氧化处理时,零件所生成氧化膜层质量的好坏也与装挂是否正确有关。因此,要求夹具与零件接触良好,不允许进行溶液搅拌时有所松动;用过的夹具,其表面氧化膜必须经过碱液的处理,否则当零件夹上时,由于氧化膜是不导电的,零件将无氧化膜生成。另外,夹具脱膜处理要彻底,不然也会引起夹具或零件的烧损。
 
(4)连续氧化处理  
要获得质量好的阳极氧化膜,在氧化处理过程中不允许中断电流。当电流中断后,重新再供给电流容易引起氧化膜的分层现象,从而降低氧化膜的致密性。 
为了防止意外断电,在供电线路上应装有信号装置,防止断电时操作者没发现,使氧化膜被硫酸严重溶解,露出粗糙的基体金属表面,成为废品。一般来说,在氧化过程中,断电不超过10min,然后再继续进行氧化处理,质量还是可以保证的。
 
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