铝件阳极氧化

鋁合金陽極處理技術介紹及量產導入經驗分享,主講:制作日期:2008/07/16,題綱:,一.鋁合金陽極處理的應用二.鋁合金陽極處理技術介紹2-1.材料特性2-2.工作原理2-3.標準流程2-4.不良要因三.裝飾性陽極處理導入量產經驗分享3-1.實績3-1-1.人均產值3-2.量產能力建立3-2-1.精密儀器分析3-2-2.嚴格制程管理3-2-3.掌握染料特性3-2-4.設備周邊配合四.專案開發,改善無止境!4-1.焊點改善4-2.重工麻點改善4-3.煤碳綠調色,-1-,一.鋁合金陽極處理的應用,飾物,門窗建筑,化妝品美容品,3c產品,-2-,交通,未來不是夢！你也可以有這樣的手機！,-2-,-3-,產品規格要求,移動通訊產品對陽極氧化工藝的要求:a.極佳的防護性與裝飾性b.耐磨性,有較高硬度c.色澤均一,膜層透明d.外觀不允許有缺陷,-4-,-5-,A.一般特性A-1.化性活潑,在空氣中易形成氧化鋁膜.A-2.地球上蘊藏丰富,價格相對低廉.A-3.機械加工容易,強度/重量比值高.A-4.表面處理應用廣泛:陽極處理,鋅置換電鍍,電泳塗裝等.B.物理性質B-1.硬度=2.62.9mohsB-2.比重=2.702g/cm2B-3.電阻=2.62*10-6ohm/cmC.化學性質C-1.E=-6.5VC-2.4Al(s)+3O2(g)2Al2O3C-3.Al(s)+4OH-Al(OH)4-C-4.Al+6HNO3Al3+3NO2+3H2O+3NO3-6-,二.鋁合金陽極處理技術介紹,A.脫脂:除去沖壓/拋光等工段殘余的油脂皂化:脫脂液中的鹼與工件表面的油脂反應,生成水溶性的肥皂與甘油(C17H35COO)3C3H5+3NaOH3C17H15COONa+C3H5(OH)3硬脂酸酯鹼肥皂甘油乳化:除去工件表面無法皂化的油與腊B.鹼咬:B-1.除去工件表面原有之Al2O3不導電層先進行:Al2O3+OH-2Al3+含Al+其它后進行:Al+NaOHNaAlO2+H2+其它B-2.調節工件表面的亮啞度(鹼咬=鹼腐蝕,破壞工件表面平整性,造成光線散(漫)射,影響外觀C.剝黑膜:去除工件表面黑色水膜,主要成份為HNO3.(室溫操作),2-2.工作原理(一):前處理,-7-,D.陽極氧化:利用電化學原理,在鋁工件表面生成一層Al2O3膜,除了抗腐蝕,磨耗目的外,還可以利用Al2O3陶瓷材料的多孔性,填充染料,達成著色的目的D-1.陰極半反應2H+2e-H2(氫氧)D-2.陽極半反應AlAl3+3e-()2H2OO2+4H+4e-()3O2+4Al2Al2O3()Al2O3膜生成Al2O3+6H+2Al3+3H2O()Al2O3膜溶解(),()是互相競爭的反應,但當(),()的反應速率相等時,即表示Al2O3膜的生成與消失速率相同,膜厚不再增長,即使延長氧化時間,都不再有變化-8-,2-2.工作原理(二):陽極氧化,鋁陽極氧化膜生成過程示意圖,-9-,20,30,40,50,4,8,2,6,20,22,60,24,a,b,c,d,A,B,C,時間/s,電壓/V,2-2.鋁陽極氧化膜生成曲線,A.膜層生長B.陰擋層形成C.膜層穩定生成,直到溶解與生長速率達到平衡,-10-,a.硫酸系1.無機酸b.鉻酸系c.磷酸系一.酸性電解質2.有機酸a.草酸系b.磺基水楊酸等3.混合酸1.氫氧化鈉系二.鹼性電解液2.磷酸鈉系3.磷酸二氫鈉系4.氫氧化銨系三.非水電解液1.溶融電解液2.硼酸甲酸胺系,陽極氧化工藝從電解液方面的分類,-11-,2-2.工作原理(三):染色前處理,Al2O3膜生成后,並不宜立刻染色,因為Al2O3為無機物質,而染料為有機物質,兩者之間結合不易.所以必須於染色前在工件表面覆蓋一層兼具無/有機物質化性的即“界面活性剂,以利Al2O3染料結合.,-12-,2-2.工作原理(四):染色,即將染料分子填充至Al2O3孔隙的過程,染料大致上可分為有機與無機兩種,一般陽極用染料為有機性,例煤碳綠所需的706,804兩種染料,結構如下:,-13-,-14-,2-2.804,706染料結構圖,Al2O3孔隙填充過染料后,如不加以處理,放置一段時間后,孔隙中的染料會逐漸析出或變色,為避免此現象發生,染色后必須將Al2O3孔隙加以封閉,即為封孔(seal).,2-2.工作原理(五):封孔,-15-,2-3.標准流程(一),脫脂,化學拋光,鹼性腐蝕,染色前處理,陽極氧化,剝黑膜,染色,封孔,烘乾,-16-,2-3.標准流程(二),沖壓,陽極前工站:,拋光,組裝出貨,陽極后工站:,陽極,-17-,清洗,振動研磨,鐳射焊接,移印,2-4.不良要因,-18-,三.陽極處理導入量產經驗分享,-19-,3-1-1.陽極人均產值(一),-20-,3-1-1.陽極人均產值(二),-21-,3-2-1.精密儀器分析:產品品質的保証,-22-,3-2-2嚴格制程管理:完整開發流程,-23-,3-2-2嚴格制程管理:專案開發管制,-24-,3-2-2嚴格制程管理:外觀界制程條件整理,-25-,3-2-3.掌握染料特性,1.化學元素特性:有機,無機及重金屬絡合物2.特殊應用:適合何種材料表面3.耐光值:遵照ISO標準在光源下曝露100小時的試樣,用ISO的八級藍標尺作肉眼檢查1=低2=中度5=好6=很好7=優8=傑出4.染色條件:pH值,溫度,時間5.