金属的氧化工艺通常会用到铝硫酸阳极、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化这个三个,也是比较常见的,三个工艺各有优势。
硫酸阳极氧化工艺以铝为阳极置于硫酸电解液中,利用电解作用,使铝表面形成阳极氧化膜的过程称为铝硫酸阳极氧化。因为硫酸交流阳极氧化电流效率低,氧化膜的耐蚀性差、硬度低,很少使用。目前国内外广泛应用的是硫酸直流阳极氧化,它与其他酸阳极氧化相比较,在生产成本、氧化膜特点和性能方面具有明显的优越性:1.生产成本低;2.膜的透明度高;3.耐蚀性和耐磨性好;4.电解着色和化学染色容易。
铬酸阳极氧化工艺铬酸阳极氧化工艺Zui早是由Bengough和Stuart在1923年开发的。铬酸氧化膜比硫酸氧化膜和草酸氧化膜要薄得多,一般厚度只有2~5um,能保持原来部件的精度和表面粗糙度。膜层不透明,孔隙率较低,很难染色,在不作封孔处理的情况下也可以使用。铬酸溶液对铝的溶解度小,使孔和缝隙内残留的溶液对部件的腐蚀影响小,适用于铸件、铆接件和机械加工件等的表面处理、该工艺在军事装备上也用得较多,美国、俄罗斯和英国的铝合金航空部件表面处理,一般都用该工艺。它除了生成铬酸氧化膜起防护作用外,还可作为对部件质量的检查手段,阳极氧化,如部件上有孔和裂纹等缺陷,在处理操作中,醒目的棕褐色电解液就会从中流出,很容易被人们及时发现。
草酸阳极氧化工艺草酸阳极氧化工艺早在1939年以前就为日本和德国广泛采用。因草酸电解液对铝及氧化膜溶解性小,氧化膜孔隙率低,膜层耐蚀性、耐磨性和电绝缘性比硫酸膜好。但草酸阳极氧化成本高,一般为硫酸阳极氧化的5~10倍;草酸在阴极上被还原为C2H4O3,阳极上被氧化成二氧化碳,使电解液稳定性较差;草酸氧化膜的色泽易随工艺条件变化而变化,铝材阳极氧化,使产品产生色差,该工艺在应用方面受到一定的限制,一般只在特殊要求的停车场划线的情况下使用,如制作电气绝缘保护层、日用品的表面装饰等。草酸作为硫酸电解液中添加剂目前倒是常用,以放宽阳极氧化温度和利于生产厚膜,一般在硫酸电解液中,草酸加入量10~15g/L,能使氧化温度由原来的不超过20°C放宽到22°C,草酸的加入使电解液对膜的溶解能力相对减弱,在一定程度上也能提高成膜速度。
阳极氧化表面处理阳极氧化设备的基本特征有哪些?
1、阳极氧化生产线槽液成本低,铝阳极氧化,成分简单,操作维护简便,一般只需将硫酸稀释到一定的浓度即可,无需添加其他化学药品,阳极氧化生产线推荐使用化学纯硫酸,杂质较少的工业级硫酸也可采用,成本特别低。
2、阳极氧化生产线氧化膜透明度高。纯铝的硫酸阳极氧化膜,是无色透明的,对于铝合金,随着合金元素Si、Fe、Cu、Mn的增加,透明度会下降。相对其他电解液,硫酸阳极氧化膜的颜色是Zui浅的。
3、阳极氧化生产线着色性高,硫酸氧化膜透明,多孔层吸附性强,易于染色和着色,着色鲜艳不易退去,有很强的装饰作用。
压铸铝氧化着色过程中,有时会出现压铸件跳色或者颜色发花等问题,下面就这个问题进行分析,出现这种状况的原因和处理方法。
压铸铝氧化着色出现染色发花、跳色的原因及处理方法:
1、染液PH值偏低,可用稀氨水调到规范值。
2、清洗不干净。坚强水洗。
3、染料溶解不完全,加强溶解致完全溶解。
4、染液温度太高,降低温度。
5、氧化膜孔隙小,原因是氧化温度太低,抑制皮膜被硫酸溶解,可适当调高氧化温度避免此问题。
6、染色上色太快,二染色时间太短,可调稀染液,降低染色温度,适当延长染色时间。
7、封孔温度太低,加温解决。
8、封孔液PH值太低,用稀氨水调高到规范值。
9、染色表面易擦掉。主要原因是皮膜粗糙,一般是氧化温度太高所致。应注意控制好氧化温度在规范范围之内。
为不影响工作效率和产品质量,在进行着色工作时,阳极氧化,需要认真、细心处理,尽量做到操作无误,以保证生产效率。
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