?東莞鋁陽極氧化是通過電化學(xué)方法在鋁表面形成氧化膜的工藝,可提升耐腐蝕性、耐磨性及裝飾性。加工過程中需嚴(yán)格控制以下細(xì)節(jié)要點,以避免膜層缺陷(如厚度不均、顏色偏差、氣泡等):
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一、前處理:基材清潔與表面調(diào)整
1. 除油脫脂
目的:去除鋁件表面的油污、切削液、指紋等有機物,避免影響氧化膜附著力。
方法:
堿性脫脂:用氫氧化鈉(NaOH)或?qū)S贸蛣ㄈ缌姿崛c)溶液浸泡,溫度 50-70℃,時間 3-5 分鐘。
? 注意:避免過度腐蝕(尤其是鑄件或精密件),鋁件表面出現(xiàn)均勻微蝕即可。
超聲波清洗:配合溶劑(如酒精、丙酮)增強清洗效果,適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)件。
檢驗標(biāo)準(zhǔn):水膜連續(xù)不破裂(水滴在表面無珠狀聚集)。
2. 堿蝕 / 酸蝕(調(diào)整表面粗糙度)
堿蝕:
溶液:氫氧化鈉(50-80g/L)+ 碳酸鈉(10-20g/L),溫度 50-65℃,時間 1-3 分鐘。
作用:去除自然氧化膜,使表面微觀粗糙化(形成均勻 “絨面”),提升膜層結(jié)合力。
風(fēng)險:過蝕會導(dǎo)致尺寸精度下降(尤其薄壁件),需嚴(yán)格控制時間。
酸蝕(光亮處理):
溶液:硝酸(100-150g/L)+ 氫氟酸(5-10g/L),室溫處理 1-2 分鐘。
作用:替代堿蝕或用于堿蝕后光亮化,適用于裝飾性氧化(如鏡面效果)。
3. 中和出光
溶液:30%-50% 硝酸溶液,室溫處理 0.5-1 分鐘。
目的:去除堿蝕后殘留的黑色掛灰(鋁硅合金件易出現(xiàn)),使表面呈現(xiàn)均勻銀白色。
二、陽極氧化:核心工藝參數(shù)控制
1. 電解液配置
硫酸陽極氧化(最常用):
硫酸濃度:150-200g/L(濃度越高,膜層溶解速度越快,需平衡成膜與溶解速率)。
添加劑:可加入草酸(5-10g/L)或甘油(5-8mL/L)改善膜層韌性,減少裂紋。
溫度:15-25℃(關(guān)鍵!溫度每升高 5℃,膜層硬度下降約 20%),需用冷卻裝置控溫。
電流密度:1-1.5A/dm2(電流過高易導(dǎo)致燒蝕,過低則成膜緩慢)。
草酸陽極氧化:
適用于硬質(zhì)氧化(膜厚≥25μm),電壓需逐步升高至 40-60V,避免擊穿膜層。
2. 通電方式與時間
通電原則:
初始電流為正常電流的 1/2,1-2 分鐘后逐步升至設(shè)定值(防止瞬間大電流沖擊導(dǎo)致膜層粗糙)。
硬質(zhì)氧化:需采用階梯式升壓(如每 5 分鐘升高 5V),并配合強攪拌(壓縮空氣或機械攪拌)。
氧化時間:
裝飾性氧化:10-20 分鐘(膜厚 5-15μm);
硬質(zhì)氧化:30-60 分鐘(膜厚 25-50μm),需根據(jù)膜厚需求精確計算(每 1 分鐘約生成 0.25μm 膜層)。
3. 工件裝夾與導(dǎo)電
夾具選擇:
材質(zhì):鋁或鈦合金(避免銅、鐵等金屬接觸鋁件,引發(fā)電偶腐蝕)。
接觸點:需確保導(dǎo)電良好(夾緊力適中,避免壓傷工件),且盡量隱藏在非裝飾面。
掛具設(shè)計:
復(fù)雜件需設(shè)計輔助陽極(如深孔件內(nèi)部放置鋁棒),保證電流分布均勻。
三、后處理:封孔與表面裝飾
1. 封孔處理(關(guān)鍵!影響耐腐蝕性)
熱水封孔:
溶液:去離子水(電導(dǎo)率<5μS/cm),pH 值 5.5-7.5,溫度 95-100℃,時間 10-30 分鐘(膜厚每 1μm 對應(yīng) 1 分鐘)。
原理:利用氧化膜的水合反應(yīng)(Al?O??nH?O),使微孔閉合。
鎳鹽封孔:
溶液:醋酸鎳(5-10g/L)+ 硼酸(3-5g/L),pH 值 5.5-6.5,溫度 80-85℃,時間 10-15 分鐘。
優(yōu)勢:適用于染色件(不易褪色),封孔后表面更光亮。
檢驗標(biāo)準(zhǔn):
鹽霧測試(GB/T 10125):封孔不良會導(dǎo)致腐蝕點提前出現(xiàn)。
藍點法:滴加硫酸銅溶液(35g/L CuSO? + 100mL/L HCl),30 秒內(nèi)無紅點為合格。
2. 染色與著色
有機染料染色:
適用場景:裝飾性氧化(如金色、黑色、紅色),需在封孔前進行。
條件:染料濃度 5-10g/L,溫度 40-60℃,時間 5-15 分鐘(顏色深淺隨時間增加)。
注意:染色后需用清水快速沖洗,避免染料堆積在微孔邊緣。
電解著色:
在硫酸氧化膜孔隙中沉積金屬(如鎳、錫),形成古銅色、灰色等,耐光性優(yōu)于有機染料。
3. 表面防護與干燥
干燥:
常溫晾干或低溫烘干(≤60℃),避免高溫導(dǎo)致染色件褪色。
復(fù)雜結(jié)構(gòu)件需用壓縮空氣吹干縫隙中的水分,防止水漬殘留。
噴涂保護層:
對耐磨性要求高的工件(如戶外標(biāo)牌),可噴涂透明清漆(如丙烯酸酯涂料)。
四、安全與環(huán)保注意事項
化學(xué)品防護:
硫酸、氫氧化鈉等具有強腐蝕性,需佩戴耐酸堿手套、護目鏡,操作區(qū)域需有良好通風(fēng)。
廢水處理:
氧化廢水中含重金屬離子(如鎳)和酸 / 堿,需經(jīng)中和、沉淀處理(如加入石灰乳、硫化鈉)達標(biāo)后排放。
能耗控制:
氧化過程需持續(xù)冷卻(約占總能耗的 30%),可采用冷水機循環(huán)系統(tǒng)降低能耗。