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電鍍工藝:鋁及其合金的陽極氧化工藝



硫酸陽極氧化:在稀硫酸電解液中通以直流或交流電電鍍對鋁及其合金進行陽極氧化。可獲得5~20μ陽極處理m?厚,吸附性較好的無色透明氧化膜。該法工藝簡單,溶液穩定,操作方便。(1)硫鋁表面處理酸的質量濃度的影響:硫酸的質量濃度高,膜的化學溶解速度加快,所生成的膜薄而且軟,空隙多,吸附力強,染色性能好;降低硫酸的質量濃度,則氧化膜生長速度較快,而空隙率較低,硬度較高,耐磨性和反光性良好。

(2)溫度的影響:電解液的溫度對氧化膜質量影響很大,當溫度為10~20°C時,所生成的氧化膜多孔,吸附性能好,並富有彈性,適宜染色,但膜的硬度較低,耐磨性較差。如果溫度高於20°C?,則氧化膜變疏松並且硬度低。溫度低於10°C?,氧化膜的厚度增大,硬度高,耐磨性好,但空隙率較低。因此,生產時必須嚴格控制電解硬陽處理液的溫度。

(3)電流密度的影響:提高電流密度則膜層生長速度加快,氧化時間縮短,膜層化學溶解量減少,膜較硬,耐磨性好。但電流密度過高,則會因焦耳熱的影響,使膜層溶解作用增加,導致膜的生長速度反而下降。電流密度過低,氧化時間較長,使膜層疏松,硬度降低。

(4)時間的影響:陽極氧化時間可根據電解液的質量濃度、溫度、電流密度和所需要的膜厚來確定。在相同條件下,隨著時間延長,氧化膜的厚度增加,空隙增多。但達到一定厚度後,生長速度會減慢下來,到最後不再增加。

(5)攪拌的影響:攪拌能促使溶液對流,使溫度均勻,不會發色處理造成因金屬局部升溫而導致氧化膜的質量下降。攪拌的設備有空壓機和水泵。

(6)合金成分的影響:鋁合金成分對膜的質量、厚度和顏色等有著十分重要的影響,一般情況下鋁合金中的其他元素使膜的質量下降。對Al-Mg系合金,當鎂的質量分數超過5%且合金結構又呈非均勻體時,必須采用適當的熱處理使合金均勻化,否則會影響氧化膜的透明度;對Al-Mg-Si系合金,隨硅含量的增加,膜的顏色由無色透明經灰色、紫色,最後變為黑色,很難獲得顏色均勻的膜層;對Al-Cu-Mg-Mn?系合金,銅使膜層硬度下降,空隙率增加,膜層疏松,質量下降。在同樣的氧化條件下,在純鋁上獲得的氧化膜最厚,硬度最高,耐蝕性最好。



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