硬质阳极氧化过程的机理与前述的普通阳极氧化成膜机理一样,都是膜的电化学生成与化学溶解两个过程相互转变的结果。但是,为了得到硬度高、膜层厚的氧化膜,在阳极氧化过程中,必须降低槽液温度,以便降低氧化膜的溶解速度。由于硬质氧化膜厚、致密,具有较高的电阻,影响阳极氧化过程的进行。为了使氧化正常进行,并达到要求的厚度,势必要提高槽电压来克服电阻的影响,使阳极电流保持一定。由于电压升高,电流过大,会产生大量的热,造成零件附近溶液的温度升高,加速氧化膜的溶解。为了消除这一影响,需要采用制冷设备进行人工强制降温,并用净化的压缩空气强烈搅拌,带走零件周围的热量。硬质氧化处理的整体过程就是一个氧化置换反应。常州功能性硬质氧化质量
硬质氧化主要应用于要求高耐磨、耐热、绝缘性能好等得铝和铝合金零件上。如各种作为圆筒得内壁,活塞、汽塞、汽缸、轴承、飞机货舱得地板、滚棒和导轨、水利设备、蒸汽叶轮、适平机、齿轮和缓冲垫等零件。用硬质氧化工艺来代替传统得镀硬铬镀层,与硬铬工艺相比它具有成本低,膜层结合牢固,镀液,清洗废液处理方便等优点。但此工艺所得膜层得缺点是膜层厚度较大时,对铝和铝合金得机械疲劳强度指标有所影响。硬质氧化得硬质阳极氧化电解方法很多,例如:硫酸、草酸、丙二醇、磺基水杨酸及其它得无机盐和有机酸等。所用电源可分为直流、交流和交直流叠加电源等几种,目前普遍应用得有下列两种硬质阳极氧化。常州功能性硬质氧化质量零件硬质阳极氧化表面出现白色斑点说明区域存在明显的腐蚀形貌。
硬质阳极氧化和普通阳极氧化的区别:硬质氧化的氧化膜有50%渗透在铝合金内部,50%附着在铝合金表面,因此硬质氧化后产品外部尺寸变大,内孔变小。 一、操作条件方面的差异: 1、温度不同:普通氧化18-22℃左右,有添加剂的可以到30℃,温度过高易出现粉末或裂纹;硬质氧化一般在5℃以下,相对来说温度越低硬质越高。 2、浓度差异:普通氧化一般20%左右;硬质氧化一般在15%或更低。 3、电流/电压差异:普通氧化电流密度一般:1-1.5A/dm2;而硬质氧化:1.5-5A/dm2;普通氧化电压≤18V,硬质氧化有时高达120V。 二、膜层性能方面的差异: 1、膜层厚度:普通氧化膜层厚度相对较薄;硬质氧化一般膜层厚度>15μm,过低达不到硬度≥300HV的要求。 2、表面状态:普通氧化表面较光滑,而硬质氧化表面较粗糙(微观,和基体表面粗糙度有关)。 3、孔隙率不同:普通氧化孔隙率高;而硬质氧化孔隙率低。 4、普通氧化基本是透明膜;硬质氧化由于膜厚,为不透明膜。 5、适用场合不同:普通氧化适用于装饰为主;而硬质氧化以功能为主,一般用于耐磨、耐电的场合。
硬质阳极氧化的槽液一般是硫酸溶液以及硫酸添加有机酸,如草酸、氨基磺酸等。另外,可通过降低阳极氧化温度或降低硫酸浓度来实现硬质阳极氧化处理。对于铜含量大于5%或硅含量大于8%的变形铝合金,或者高硅的压铸造铝合金,也许还应考虑增加一些阳极氧化的特殊措施。例如:对于2XXX系铝合金,为了避免铝合金在阳极氧化过程中被烧损,可采用385g/L的硫酸加上15g/L草酸作为电解槽液,电流密度也应该提高到2。5A/dm以上。铝是钝化型金属,与钛、钽、铌等金属一样,表面钝态氧化膜是提供保护的重要因素,因此,阳极氧化是一种非常有效的金属保护手段。铝的阳极氧化处理工艺可以从多种角度加以分类,比如按照电解质溶液、阳极氧化电源波形、阳极氧化膜结构、阳极氧化的特性等加以分类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。
铝硬质氧化膜厚,染色要求氧化膜厚度一般在10μm以上冲溶液。膜厚过低,染色容易出现不均匀现象,同时在要求染深色颜色(如黑色)时,因为膜厚不够,导致染料的沉积量有限,无法达到要求的颜色深度。铝硬质阳极氧化作为铝硬质氧化染色的前工序,是染色的基础。阳极氧化的问题在染色之前,我们很难看到或者根本无法看到,一旦染上色之后,我们会清晰地看到诸如颜色不均匀的现象。而此时,生产工作者往往会把问题的原因归于染色的不正常,而忽略在氧化工艺上寻找原因。铝硬质氧化刚接触氧化染色时就常犯这些错误。为了得到质量较好的硬质阳极氧化膜,并能保证零件所需要尺寸,就必须按要求来进行加工。常州功能性硬质氧化质量
硬质氧化既适用于变形铝合金,也可用于压铸造铝合金零部件。常州功能性硬质氧化质量
因硬质氧化膜的厚度较高,所以如需求进一步加工的铝零件或今后需求安装的零件,应事前留有必定的加工余量,及指定装夹部位。因硬质阳极氧化时,要改动零件标准,故在机械加工时,要事前猜测,氧化膜的可能厚度和标准公差,然后在判定阳极氧化前的零件实践标准,以便处理后,符合规定的公差规划。一般来说,零件增加的标准大致为生成氧化膜厚度的一半左右。因硬质阳极氧化的零件在氧化进程中,要承受很高的电压和较高的电流,必定要使夹具和零件能坚持极杰出的接触,否则将因接触不良而形成击穿或烧伤零件接触部位的缺点。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规划和制作**夹具。常州功能性硬质氧化质量
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