硬质氧化是一种电化学处理方式,在纯铝或铝合金材料上面形成一极硬、耐高温、耐磨、有高电阻性、耐腐蚀的硬氧化膜。此一极高之表面硬度,配合铝合金本身轻、机械加工容易、低成本的特性,普遍应用于各种工业用途上,此值我国工业升级之际,更是精密工业不可或缺的一环。尺寸精确:膜层厚度一般为50±5μm ,元件单面尺寸约增加25μm,对于较精细公差及特殊厚度要求,需于图面上特别注明。硬质氧化膜的形式是有一半的膜在铝的内部一半长出来,与铝基体金属的结合力很强,很难用机械方法将它们分离,即使膜层随基体弯曲直至破裂,膜层与基体金属仍保持良好的结合。低温氧化一般用于硬质氧化。松江光面硬质氧化加工
硬质氧化膜的厚度较高,所以如需要进一步加工的铝零件或以后需要装配的零件,应事先留有一定的加工余量,及指定装夹部位。因硬质阳极氧化时,要改变零件尺寸,故在机械加工时,要事先预测,氧化膜的可能厚度和尺寸公差,而后在确定阳极氧化前的零件实际尺寸,以便处理后,符合规定的公差范围。一般来说,零件增加的尺寸大致为生成氧化膜厚度的一半左右。硬质阳极氧化的零件在氧化过程中,要承受很高的电压和较高的电流,一定要使夹具和零件能保持极良好的接触,否则将因接触不良而造成击穿或烧伤零件接触部位的毛病。所以要求对不同形状的零件,以及零件氧化后的具体要求来设计和制造**夹具。松江光面硬质氧化加工采用硫酸硬质阳极氧化法时,应考虑影响氧化膜层的各个因素。
硬质阳极氧化合金成分影响膜均匀完整,如何处理?铝铜、铝硅、铝锰合金,硬质阳极氧化困难较大;当合金中铜含量超过5%或硅含量超过7.5%时,不适合用直流电硬质阳极化。处理方法:当采用交直流叠加方法时,含量范围可以放宽。硬质阳极氧化电流密度不当怎样影响膜硬度?如何处理?影响:①电流密度超过8A/dm2时,因受发热量的影响,硬度反而下降;②电流密度太低,电压升高得慢,虽发热量减少,但膜层受到硫酸的化学溶解时间较长,所以硬度较低。处理方法:电流密度和膜层硬度的关系比较复杂,欲得到理想硬度的膜层,就要根据不同材料来选择适当的电流密度,通常为2~5A/dm2。
硬质氧化的原理:单纯硫酸型铝合金硬质阳极氧化原理和普通阳极氧化没有本质区别,如果是混酸型硬质氧化会存在一些附反应。1 .阴极反应:4H+ +4e=2H2↑。2. 阳极反应:4OH--4e=2H2O+O2↑。3. 铝氧化:阳极上析出的氧呈原子状态,比分子状态的氧更为活泼,更易与铝起反应:2Al+3O→Al2O3。4 .氧化于阳极膜溶解的动平衡: 氧化膜随着通电时间的增加,电流增大而促使氧化膜增厚。与此同时,由于(Al2O3)的化学性质有两重性,即它在酸性溶液中呈碱性氧化物,在碱性溶液中呈酸性氧化物。无疑在硫酸溶液中氧化膜液发生溶解,只有氧化膜的生成速度大于它的溶解速度,氧化膜才有可能增厚,当溶解速度与生成速度相等时,氧化膜不再增厚。当氧化速度过分大于溶解速度时,铝和铝合金制件表面易生成带粉状的氧化膜。硬质阳极氧化时,要改变零件尺寸,就得要事先预测。
硫酸硬质阳极氧化所用硫酸电解液在-10~10℃的低温下进行。由于硬质氧化所生成的氧化膜层具有较高的电阻,会直接影响到电流强度和氧化作用的进行。为了获得较厚的氧化膜层,必须提高外加电压,以消除氧化膜层电阻大的影响,使电流密度保持恒定,保证工件表面继续进一步氧化。由于通过较大电流时会产生大量的发热现象,加上氧化膜的生成本身也会放出大量的热量,使工件周围电解液温度剧升。温度的升高一则使氧化膜层溶解加剧;二则温度过度集中易造成接触位烧毁。所以在氧化过程中要有大功率制冷系统,并有强制剧烈搅拌,以控制温度的上升和局部过热现象发生。硬质氧化膜的形式是有一半的膜在铝的内部一半长出来。松江光面硬质氧化加工
硬质氧化后产品的外部尺寸会变大,内孔会变小。松江光面硬质氧化加工
在找硬质氧化工厂合作前,建议都进行一个前期打样过程,这个过程非常重要,因为在打样的产品时就可以看出一个硬质氧化厂的加工水平与配合度。在打样的进行中可以看出一个企业技术人员与工程人员的专业度与服务水平。为后期的批量做货提供必要的参考,打样的产品也是产品批量验收的标准,以样品作为客户的验收标准,比一般口头的品质承诺更管用,可以约束双方的合作。硬质氧化的客户越来越多,在咨询和硬质氧化加工优势的明显增加了,说明企业已经意识做好产品表面处理的重要性。松江光面硬质氧化加工