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手板铝合金阳极氧化后处理

Jun 04,20

手板铝合金阳极氧化后处理

做手板样品的的过程中,我们会接触各种各样的零件,也就意味这有不同的后处理要求,阳极氧化就是其中一种,今天我们来介绍一下这个工艺。

阳极氧化是一种电解氧化,在该过程中铝合金的表面通常转化为一层氧化膜,这层膜具有保护性、装饰性以及其他的一些功能性,分为铝合金硬质阳极氧化和普通阳极氧化。



阳极氧化工艺流程:

机械抛光——脱脂——碱洗——酸洗——化学抛光——阳极氧化——染色——封孔—机械光亮
铝阳极氧化和染色工艺 :
 
  1. 预处理: 脱脂,目的: 去除工件表面油污。方法是用四氯化碳、三氯乙烯、汽油或甲苯作清洗剂,将铝件浸入,用毛刷刷洗,然后风干,再浸入水中,多次清洗。油去尽后,立即用热水冲洗。如果表面生成一层黑色的膜,还要放在32%的硝酸溶液浸泡20秒钟,以便除去黑膜,最后用冷水冲洗干净,浸入蒸馏水中,备作氧化膜用。

  1. 阳极氧化:

1)硫酸电解液的配制:由硫酸18-20公斤和去离子水80-82公斤混合而成,此时溶液比重约为1.125-1.140 有时为了获得防护性能好的氧极氧化膜,通常往硫酸电解液中添加少量草酸。

  1. 氧化工艺:将线路仪表安装好,将要染色铝件作阳极并全部浸入电解液中,然后接通电源,按下列工艺条件控制


3)电解液温度控制在12-25℃,阳极电流密度1-2/分米2,槽中电压13-23伏之间。时间30-40分钟左右。
   按上述工艺操作完毕,随时将铝件从电解液中取出,把所沾的酸液用清水冲洗干净,低凹部分更应注意,否则会有白斑出现。酸液清洗干净后,浸入清洁水中备用。


  1. 染色:铝件经过阳极氧化后,表面形成了吸附,以共价键或氢键等键型键合而成有色络合物,出现色泽。

    1)染料选择:染料分无机染料和有机染料两种。无机染料多为无机盐组成,染色时将铝件分别在甲、乙两种化合物溶液中浸泡,生成带色化合物,达到染色目的。

(2)染色操作:    ①染单色法:将经阳极氧化,用清水洗净的铝制品,立即浸入40-60℃的着色液中浸泡。浸泡时间:浅色30秒钟-3分钟;深色、黑色3-10分钟。染后取出,用清水洗净。    ②染多色法:若在同一铝件上染两种或多种不同颜色、或印出山水、花鸟、人物、文字时,则其手续甚繁,有涂料掩蔽法、直接印染法、泡沫塑料扑染法等。上述各法操作不同,但原理一致。现将涂料掩蔽法介绍如下:此法主要是将快干易清洗的清漆薄而均匀地涂刷在真正需要的黄色上,把它掩蔽起来。待漆膜干后,将铝件全部浸入稀铬酸溶液中,以退去未涂刷清漆部分的黄色,取出,用清水洗去酸液,低温烘干后,再染红色,如欲染第三、四色可照上法操作。    

4. 封闭:经染色的铝件用水洗净后,立即放入90-100℃的蒸馏水中煮30分钟。经过这样处理后,表面变得均匀无孔,形成致密的氧化膜。着色所涂的染料就沉淀在氧化膜内,再也擦不掉了,被封闭后的氧化膜不再具有吸附性,并且耐磨、耐温、绝缘性都得到加强。    将经过封闭处理的铝件的表面擦干,再用软布擦亮,就能得到美丽鲜艳的铝制品,如染多色,封闭处理后,应将铝件上所涂的保护剂除去,小面积用棉花沾丙酮揩去,大面积可将染色铝件浸入丙酮内把漆洗去。

 
  1.  铝合金阳极氧化常用工艺有: 硫酸阳极氧化工艺、铬酸阳极氧化工艺、草酸阳极氧化工艺和磷酸阳极氧化工艺。 最常用的是硫酸阳极氧化。
 
  1. 硫酸阳极氧化: 目前国内外广泛使用的阳极氧化工艺就是硫酸阳极氧化,和其他方法相比他在生产成本,氧化膜特点和性能上都具有很大优势,它成本低,膜的透明性好、耐腐蚀耐摩擦性好,着色容易等优点。它是以稀硫酸作点解液,对产品进行阳极氧化,膜的厚度可达5um---20um,膜的吸附性好,无色透明,工艺简单,操作方便。
  2. 铬酸阳极氧化: 铬酸阳极氧化得到的膜较薄,只有2--5um, 能保持工件原有的精度和表面粗糙度:孔隙率低难染色,不做封孔也可以使用;膜层软,耐磨性较差但弹性好;耐腐蚀性较强,铬对铝溶解度小,使针孔和缝隙内残留液对部件的腐蚀较小,适于铸件等结构件,该工艺在军事上用得较多。同时可以对部件质量进行检验,在裂纹处褐色电解液就会流出,很明显。
  3. 草酸阳极氧化: 草酸对铝的氧化膜溶解性小,所以氧化膜孔隙率低,膜层耐磨性和电绝缘性比硫酸膜好;但草酸氧化成本高是硫酸的3~5倍;同时草酸在阴极和阳极都会被反应,导致电解液稳定性差; 草酸氧化膜的色泽易随工艺条件变化,导致产品产生色差,所以该工艺应用受到一定的限制。 但草酸可做硫酸氧化添加剂使用较常见。
  4. 磷酸阳极氧化: 氧化膜在磷酸电解液中溶解比硫酸大,因此氧化膜薄(只有3um),同时孔径大。因磷酸膜有较强的防水性,可阻止胶黏剂因水合而老化使胶接剂的结合力比较好,所以主要用于印刷金属板的表面处理和铝工件胶接的预处理。
  5. 阳极氧化作用: 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,提高耐腐蚀性、增强耐磨性抄及硬度,保护金属表面等。  
  6. 铝合金硬质阳极氧化和普通氧化膜相比具有以下特点: 氧化膜比较厚(一般厚度不小于25um)、硬度比较高(大于350HV)、耐磨性较好、空隙率较低、耐击穿电压较高,而表面平整性可能显得稍微差一点。