鋁合金氧化的基本原理 及主要工藝流程
鋁及其合金具有良好的導熱性和導電性,無磁性,無低溫脆性,反光性強,色澤美觀,耐蝕性好,比重輕,以及可塑性和成形性好等優點,是一種具有優良綜合性能的有色金屬材料.目前在實際生活中應用最廣泛的金屬之一.但有硬度低,不耐磨,易發生晶間腐蝕等缺點,影響其應用範圍和使用壽命,但經陽極氧化處理後,可以避短揚長,具有以下幾點優點:
1防護性提高工件的耐磨,耐蝕,耐氣候腐蝕.
2裝飾性可以改變色澤,及表面處理效果.
3絕緣性每微米厚度可耐25V電壓.
4提高與有機覆蓋層的結合力作為電鍍底層.
5提高與有機塗層的結合力作為塗裝底層.
其他功能用途:
可用於建築,航天,電氣,電子,食品,化工,醫藥工業,輕工業,交通運輸等領域.
陽極氧化的基本原理
陽極氧化
鋁陽極氧化，將鋁及其合金置於相應電解液(如硫酸、鉻酸、草酸等)中作為陽極，在特定條件和外加電流作用下，進行電解。陽極的鋁或其合金氧化 ，表面上形成氧化鋁薄層 ，其厚度為5～20微米 ，硬質陽極氧化膜可達60～200微米 。陽極氧化後的鋁或其合金，提高了其硬度和耐磨性，可達250～500千克／平方毫米，良好的耐熱性 ，硬質陽極氧化膜熔點高達2320K，優良的絕緣性 ，耐擊穿電壓高達2000V，增強了抗腐蝕性能 ，在ω＝0.03NaCl鹽霧中經幾千小時不腐蝕。氧化膜薄層中具有大量的微孔，可吸附各種潤滑劑，適合製造發動機氣缸或其他耐磨零件；膜微孔吸附能力強可著色成各種美觀艷麗的色彩。有色金屬或其合金（如鋁、鎂及其合金等）都可進行陽極氧化處理，這種方法廣泛用於機械零件，飛機汽車部件，精密儀器及無線電器材，日用品和建築裝飾等方面。
在現實工藝中，針對鋁合金的陽極氧化，比較多，可以應用在日常生活中，以為這種工藝的特性，使鋁件表面產生堅硬的保護層，可用於生產廚具等日用品。但鑄造鋁的陽極氧化效果不好，表面不光良，還只能是黑色。鋁合金型材就要好一點。
氧化膜的生成過程
氧化膜的生成是在生長和溶解這對矛盾運動中發生和發展的.通電瞬間,由於氧化鋁有很大的親和力,在鋁上迅速形成一層緻密無孔的阻擋層而停止導電,產生腐蝕.同時因為腐蝕讓緻密無孔的阻擋層產生腐蝕空隙,形成小孔.同時小孔開始氧化.為此進行腐蝕溶解—氧化－腐蝕溶解－氧化的重複過程，來得到表面的氧化膜．為了得到良好的氧化膜，必須保證氧化與腐蝕同步進行，因此對氧化條件：溫度，濃度，電壓均作規定性的控制．
主要流程
表面預處理－上掛－表面處理(又稱前處理)－陽極氧化－染色－封閉－烘烤－缷掛－品檢－包裝
表面預處理又稱機械處理，其方法可以分為以下幾類：
1噴砂利用凈化後的壓縮空氣將砂子噴射在工件表面，可去除工件表面附著污物，去除表面缺陷，可得到漫反射消光的表面效果．一般稱砂面．砂子一般採用金剛砂，氧化鋁顆粒，玻璃珠，不鏽鋼丸等．拋丸的工作原理不一樣，但得到的表面效果大同小異．
2拉絲利用尼龍絲或砂布帶通過機械旋轉，對工件表面進行切削，形成散亂或整齊的直線紋，可得到表面分布均勻的美觀條紋．在加工時需添加潤滑劑，防止表面發白．潤滑劑一般選用柴油，白臘，透明皂等．
3機械拋光利用旋轉的拋光輪對工件表面進行研磨，除去工件表面的細微不平，從宏觀上講可以得到平滑光亮的表面．在加工時需添加潤滑劑，防止工件表面留下暗色的斑紋，俗稱為＂燒焦＂印．一般選用專業的拋光蠟．拋光輪可分為砂輪，麻輪，布輪等．
4滾光又稱震光．把工件（一般為小件）與滾光介質（磨料和滾光劑）一起放入滾筒內，進行滾磨．隨著滾筒的旋轉，滾筒中工件與工件，與磨料彼此摩擦，再加上滾光劑的化學浸蝕作用，這樣能除去工件表面的毛刺，銹斑和油污，整平工件表面的作用．磨料一般採用金剛砂，石英砂，花崗石，浮石，鋼珠等．對於較軟的金屬採用鋸末，玉米芯，皮革碎塊等．滾光劑有酸性和鹼性兩種．
由於本人重點介紹鋁合金陽極氧化處理，對錶面預處理僅作以上簡單介紹．從上面主要流程（不包括表面預處理）中，把陽極氧化－染色－封閉統一列入陽極處理部分，而烘烤－缷掛－品檢－包裝統一列入後處理部分（即最後處理工序），則可劃分為：上掛－前處理－陽極處理－後處理四大環節，下面就針對四大環節的目的及工藝流程配方和注意事項逐一詳細說明．
TAG:中山彩色 |