铝表面阳极氧化处理工艺【大解析】.pdfVIP

铝表面阳极氧化处理工艺 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 更多相关表面处理工艺展示内容，就在深圳机械展！ 以铝或铝合金制品为阳极，置于电解质溶液中进行通 电处理， 利用电解作用使其表面形成氧化铝薄膜的过程, 称为铝及铝合金的 阳极氧化处理。经过阳极氧化处理，铝表面能生成几个微米———几 百个微米的氧化膜。比起铝合金的天然氧化膜，其耐蚀性、耐磨性和 装饰性都有明显的改善和提高。 一、表面预处理 无论采用何种方法加工的铝材及制品，表面上都会不同程度地存 在着污垢和缺陷，如灰尘、金属氧化物（天然的或高温下形成的氧 化 铝薄膜）、残留油污、沥青标志、人工搬运手印（主要成分是脂肪酸和含 氮的化合物）、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。因 此在氧化处理之 前，用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清 洗，使其裸露纯净的金属基体，以利氧化着色顺利进行，从而 得与 基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有 最佳耐蚀、耐磨、耐侯 等良好性能的人工膜。 （一）脱脂 铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶 液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂。几种脱脂方法及主要工 艺列于表-1。在这些方法中，以碱性溶液特别是热氢氧化钠溶液的脱脂 最为有效。 （二）碱蚀剂 碱蚀剂是铝制品在添加或不添加其他物质的氢氧化钠溶液中进 行表面清洗的过程，通常也称为碱腐蚀或碱洗。其作用是作为制品经 某 些脱脂方法脱脂后的补充处理，以便进一步清理表面附着的油污 赃物；清除制品表面的自然氧化膜及轻微的划擦伤。从而使制品露出 纯净的金属基体，利于阳极膜的 生成并 得较高质量的膜层。此外， 通过改变溶液的组成、温度、处理时间及其他操作条件，可得到平滑 或缎面无光或光泽等不同状态的蚀洗表面。蚀洗溶液的基本 组成是 氢氧化钠，另外还添加调节剂（NaF 、硝酸钠），结垢抑制剂、（葡萄糖酸 盐、庚酸盐、酒石酸盐、阿拉伯胶、糊精等）、多价螯 剂（多磷酸盐）、 去污 剂。 （三）中和和水清洗 铝制品蚀洗后表面附着的灰色或黑色挂灰在冷的或热的清水洗 中都不溶解，但却能溶于酸性溶液中，所以经热碱溶液蚀洗 的制品 都得进行旨在除去挂灰和残留碱液，以露出光亮基本金属表面的酸浸 清洗，这种过程称为中和、光泽或出光处理。其工艺过程是制品在 300-400g/L 硝酸（1420kg/立方米）溶液中，室温下浸洗，浸洗时间随金 属组成的不同而有差异，一般浸洗时间 3-5 分钟。含硅或锰的铝合金制 品上的挂灰，可用硝酸 和氢氟酸体积比为 3:1 的混合液，于室温下处 理 5-15 秒。中和处理还可以在含硝酸 300-400g/L 和氧化铬 5-15g/L 的 溶液或氧化铬 100g/L 加硫酸（1840kg/立方米）10ml/L 溶液中于室温下 进行。各道工序间的水清洗，目的在于彻底除去制品表面的残留液和 可溶于水的反应产 物，使下道工序槽液免遭污染，确保处理效率和 质量。清洗大多采用一次冷水清洗。但碱蚀后的制品普遍采用热水紧 接着是冷水的二重清洗。热水的温度为 40- 60 度。中和处理后的制品 经水清洗就可以进行氧化处理，所以这道清洗应特别认真，以防止清 洁的表面受污染。否则前几道工序的有效处理可能会因最后的清洗不 当而前功尽弃。经中和、水清洗后的制品应与上进行氧化处理。在空 气中停留的时间不宜过长，如停留 30-40 分钟，制品就需要重新蚀洗 和中和。 二、阳极化处理 铝制品表面的自然氧化铝既软又薄，耐蚀性差，不能成为有效防 护层更不适合着色。人工制氧化膜主要是应用化学氧化和阳极氧化。 化学氧化就是铝制品在弱碱性或 弱酸性溶液中，部分基体金属发生 反应，使其表面的自然氧化膜增厚或产生其他一些钝化膜的处理过程， 常用的化学氧化膜有铬酸膜和磷酸膜，它们既薄吸附性又 好，可 进行着色和封孔处理，表-3 介绍了铝制品化学氧化工艺。化学氧化膜 与阳极氧化膜相比，膜薄得多，抗蚀性和硬度比较低，而且不易着色， 着色后的耐光性 差，所以金属铝着色与配色仅介绍阳极化处理。