阳极氧化。顾名思义,将产品(阳极)置于电解溶液(阴极)中,利用电解作用,使其表面形成氧化膜(Al?O?)的过程,氧化膜的熔点非常高,具有很好的特性,还可以氧化着色,获得各种颜色,可以很好地在铝、铝合金、镁合金、钛合金等材料上使用。
阳极氧化的效果。产品经过阳极氧化后,我们一般可以获得以下效果:
(1)较好的耐蚀性。(2)坚硬耐磨性。(3)装饰效果。(4)电绝缘性。
压铸铝怎么做本色钝化-富坤阳极氧化厂家
介绍了一种用于铝合金铸件三价铬本色钝化液及其钝化工艺。简述了钝化的机理、工艺流程、槽液管理、钝化条件及对表调、水洗、烫干、吹水等工序的控制,也介绍了商品化压铸铝合金三价铬本色钝化液的选择。
1 钝化机理
1.1 六价铬钝化机理
六价铬化学转化膜应用于铝合金的表面防腐已有100多年的历史,很多学者对其成膜机理作过很多研究,但由于成膜机理过于复杂,不同学者的观点有一
些差别。国内外学者往往借助对表面结构的认识来反推成膜机理。如在酸性溶液中成膜,本色阳极氧化,经过光电子能谱分析(XPS),表明转化膜的成分主要由Cr、O、H和Al组成,其中Cr以CrOOH·nH2O形式存在,Al以Al2O3形式存在。膜层的组成为Cr2O3·HCrO4·Al2O3·xH2O。
普遍认为其成膜机理主要为:
(1) 2Al+6H+→2Al3++3H2↑
(2) HCr2O7-+H2O→2CrO42-+3H+HCr2O7-+3H2→2Cr(OH)3+OH-
(3) 2Cr(OH)3+CrO42+2H+→Cr(OH)3·Cr(OH)·CrO4↓+2H2O→Cr(OH)·2HCrO4↓+2H2O
(4) 2Al3++6OH-→2Al(OH)3→A12O3↓+3H2O
铬酸盐转化膜成膜工艺不同,其成膜机理也有些差异,但上述成膜机理得到大部分学者认可。
1.2 三价铬钝化机理
由于三价铬钝化研究时间较短,其机理不如六价铬钝化成熟,目前尚存有争议。有一种理论认为,三价铬钝化与六价铬钝化的过程基本相同,只是不包括六价铬还原成三价铬这一步骤。在三价铬钝化液中不含六价铬化合物,其氧化性大大降低,使其成膜理论与六价铬钝化理论有所不同。可能的机理如下:
三价铬钝化包含铝的溶解、钝化膜的形成以及钝化膜的溶解三个过程。必须包含一种氧化剂,起到六价铬同样的作用与铝反应,使铝氧化成金属阳离子;本色阳极氧化处理,由于三价铬膜层是通过铝的溶解形成铝离子,铝离子的溶解造成铝表面溶液的pH值上升,三价铬直接与铝离子、氢氧根离子等反应,形成不溶性化合物沉淀在铝表面上。随着pH值的增大,三价铬化合物在表面析出,形成一层隔离膜而成为三价铬钝化膜,这一理论很好地解释了三价铬钝化膜具有耐腐蚀性的原因。
2 工艺流程及操作要点
2.1 工艺流程
用三价铬钝化液对铝合金铸件进行表面钝化的工艺流程是:除油→水洗→水洗→表调→水洗→水洗→钝化→水洗→水洗→烫干→吹水。
2.2 工艺操作要点
2.2.1 槽液管理
槽液经处理一定面积工件后,由于消耗使槽液参数降低,钝化能力下降,需要定时定量地补充钝化液,才能够使槽液的各项参数趋于平稳。
(1)槽液的添加方式。每个工作日完工后,深圳本色阳极氧化,根据当日的生产量和化验结果统计钝化剂的消耗量。结合实际情况,可以估算每天钝化处理剂的损耗量,并及时补充。补加浓缩液应遵循“少量多次”的原则,搅拌均匀后方可使用。根据原液消耗量和带出液量的不同,处理每平米工件需添加浓缩液20~35mL,建议6 t钝化池若每天正常生产,工作4 h,需要添加钝化浓缩液25 kg。
(2)槽液的清槽和换槽。由于使用一段时间后,反应产生的沉淀物和工件自带的脏物会产生聚集现象,不及时清除,会覆盖在钝化膜表面。如果清洗不干净,干燥后会在表面形成白斑和霉点,此时需要对槽液进行清槽处理。清槽方法:每1~2周,至少对槽进行一次抽底,一般在槽液静置24h后,将上层溶液抽入备用槽中,博罗本色阳极氧化,下层弃掉(约占1/10~1/5),再补加水及钝化浓缩液。
若连续工作时间太长,槽液浓度逐渐下降,铁离子和铝离子浓度不断提高,槽液严重浑浊,此时按比例补加铝钝化剂,也会出现钝化不成膜、成膜不完整,出现起粉现象,盐雾试验达不到要求,应及时更换槽液。更换的槽液必须经过处理,达到国家或地方排放标准方可排出。建议每1~2周进行一次清槽,3~5周更换一次槽液。
(一)草酸-甲酸混合液交流快速氧化
东莞阳极氧化采用草酸-甲酸混合液,是因为考虑到甲酸是一种强氧化剂,在这样的槽液中,甲酸起到对氧化膜内层(阻挡层和障壁层)加速溶解,从而使成为多孔层(即氧化膜外层)的作用。这种槽液的导电率可以得到提高(即可提高电流密度),使氧化膜能快速生成。
(二)混合酸氧化
此法于1976年正式纳入日本国家标准,并为日本北星日轻家庭用品株式会社所采用。其特点是成膜快,膜的硬度、耐磨、耐腐蚀性能都比普通的硫酸氧化法高,膜层呈银白色,适用于印花、铝氧化着色产品,我国铝制品行业赴日考察后,于1979年开始推荐使用,其推荐工艺配方为:H2SO410~20%,COOHCOOH·2H2O 1~2%,电压10~20V,电流密度1~3A/d㎡,温度15~30℃,时间30分钟。
(三)瓷质氧化
瓷质氧化主要以铬酸、硼酸、草酸钛钾为电解质,用高电压和较高温度作电解处理,其膜层外观像瓷器上的釉,有高度的抗腐蚀性能,耐磨性能良好,膜层可用有机或无机的染料染色,使外观有特殊的光泽和色泽,目前多应用于铝炊具、打火机、金笔等产品上,很受群众喜爱。
(四)多色氧化
将已染色而未封闭的阳极氧化层,用铬酸或草酸润湿,使CrO3铺展,已染色的制品的部份表面在被CrO3润湿后褪色,按需要在任意部份用水将草酸或铬酸洗去,一般可以停止与图象反应。再染第二次色或反复进行CrO3揩拭、冲水、染色等程序,就可以根据需要出现花朵、云彩等图案。目前多应用在金杯、水杯、茶盒、打火机等产品。
(五)大理石花纹染色工艺
把氧化后的制品先染一次道底色后,经干燥,再浸入表面浮有油脂的水中,再提起或浸入时,油脂和水分别自然流挂,使膜层呈不规则的条纹状的油脂所沾污。当再染第二道色时,氧化膜受油脂沾污处就染不上色,没有油脂的部位则染上第二种色调,形成如大理石花纹状的不规则图案。
(六)化学蚀刻氧化
铝制品经机械抛光及脱脂后,涂复掩蔽剂或感光,干燥后进行化学刻蚀(氟化物或铁盐类的浸蚀剂),形成凹凸图案,再经电化学抛光及阳极氧化,东莞阳极氧化呈现出主体感很强的表面图案,能与不锈钢的表面外观相媲美。
(七)常温快速阳极氧化
阳极氧化通常H2SO4氧化均需用降温设备,耗费大量电力,加入α-羟基丙酸、丙三醇后,能抑制氧化膜的溶解,从而可在常温下进行氧化。
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