阳极氧化工艺_铝或铝合金的阳极.

1、ConfidentialConfidential阳极氧化处理ConfidentialConfidential報告大纲流程原理特点可成阳极应用总结ConfidentialConfidential流程脱脂碱洗酸洗化抛干燥封孔染色陽極ConfidentialConfidential流程_表面预处理脱脂碱洗酸洗化抛干燥封孔染色陽極说明：操作溫度50,将工件轻轻放入脱脂槽中，打开计时器, 注意忽碰撞桶槽 ，时间到时将工件轻轻取出移至下一 步骤目的：去除工件表面的油污。ConfidentialConfidential流程_表面预处理说明：使用脫脂劑,操作溫度50,将工件轻轻放入碱洗槽中， 打开计时器,注意

2、勿碰撞桶槽，时间到时将工件轻轻取 出移至下一步骤 目的：将工件表面的氧化层去除,使其裸露纯净的金属基体脱脂碱洗酸洗化抛干燥封孔染色陽極ConfidentialConfidential流程_表面预处理说明：使用硝酸,操作溫度常溫,将工件轻轻放入酸洗槽 中，打开计时器,注意忽碰撞桶槽，时间到时将工 件轻轻取出移至下一步骤目的：将工件表面的脏污去除脱脂碱洗酸洗化抛干燥封孔染色陽極ConfidentialConfidential流程_表面预处理说明:使用磷酸,操作溫度92,将工件掛具轻轻放入化抛 槽中,打开计时器並做左右旋轉，注意忽碰撞桶槽， 时间到时将工件轻轻取出移至下一步骤。 目的：对工件表面进行

3、化学抛光增加光泽,由此決定陽極 後之光澤脱脂碱洗酸洗化抛干燥封孔染色陽極ConfidentialConfidential流程_表面处理说明：使用硫酸,操作溫度21,自动线天车将飞靶移至阳 极槽并将挂架放入，定时器自动计时，当定时器 时间完成，天车自动将飞靶移至下一桶槽作业目的：将工件表面转化为一层氧化膜，这层具有防护性 装饰性以及一些其他功能特性。脱脂碱洗酸洗化抛干燥封孔染色陽極ConfidentialConfidential流程_表面处理说明：使用染料,操作溫度55,自动线天车将飞靶移至染 色槽并将挂架放入，定时器自动计时，当定时器 时间完成，天车自动将飞靶移至下一桶槽作业目的：依據客戶顏色

4、要求,生產出光鮮亮麗的顏色脱脂碱洗酸洗化抛干燥封孔染色氧化ConfidentialConfidential流程_表面处理说明：使用封孔劑,操作溫度95,自动线天车将飞靶移至封孔槽并将挂架放 入，定时器自动计时，当定时器时间完成，天车自动将飞靶移至下 一桶槽作业。目的： .防止阳极氧化膜外观变坏。 .提高阳极氧化腊的耐磨性。 .最大限度的提高阳极氧化膜的耐点蚀性能。 .使染色氧化膜的退色降到最低限度。 .提高阳极氧化膜的抗侵蚀能力。 .提高阳极氧化膜的电绝缘性能，特别是潮湿环境的绝缘性脱脂碱洗酸洗化抛干燥封孔染色氧化ConfidentialConfidential流程_表面处理说明：操作溫度50

5、,自动线天车将飞靶移至烘干槽并将 挂架放入，定时器自动计时，当定时器时间完 成，天车自动将飞靶移至下一作业。目的：将工件表面的水份烘干。脱脂碱洗酸洗化抛干燥封孔染色氧化ConfidentialConfidential原理_阳极氧化目的： 透过通直流电，加速铝合金的氧化膜生成铝合金阳极处理氧化膜模型图晶胞（六棱形）孔 脱脂碱洗酸洗化抛干燥封孔染色氧化ConfidentialConfidential具体过程：电流通过时，阴极上，放出氢气；阳极上，析出的氧不仅是分子态的氧，还包括原子氧（O）和离子氧，通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的氧化铝膜，生成的氧并不是全部与

6、铝作用，一部分以气态的形式析出。原理：以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使其表面形成氧化铝薄膜的过程2 Al3 H2O Al2O3 6 H + + 6 e - 铝阳极氧化原理实质：水电解的原理 原理_阳极氧化脱脂碱洗酸洗化抛干燥封孔染色氧化ConfidentialConfidential原理_染色原理：阳极氧化膜孔隙直径：0.01-0.03m染料在水中分离成单分子，直径：0.0015-0.0030m着色时染料被吸附在孔隙表面上并向孔内扩散、堆积，而且与氧化铝进行离子键、氢键结合而使膜层着色，经封孔处理，染料被固定在孔隙内。 氧化模孔脱脂碱洗酸洗化抛干燥封孔染色氧化Confi

7、dentialConfidential缺点：1. 大面积制品容易出现颜色不均匀2. 着色后清洗、封孔不当或受到机械损伤时易脱色，着色膜的耐光性相对较差原理_染色优点：工艺简单、控制容易、效率高、成本低、设备投资少、着色色域宽、色泽鲜艳 往往仅用于室内装饰、日常用小型铝制品的着色处理脱脂碱洗酸洗化抛干燥封孔染色氧化ConfidentialConfidential原理_染色染色注意点：1.用于染色的染料纯度越高越好2.铝件阳极氧化处理条件必须一致，染色条件也应一致 3.染料应完全溶解，否则着色不均，易出现深色斑点4.着色槽应用非活性材料，以免引起化学反应造成染液变质5.严禁油污进入染液中，否则着色

8、表面容易出现条纹或污斑缺陷脱脂碱洗酸洗化抛干燥封孔染色氧化ConfidentialConfidential原理_封孔目的：提高铝件质量和染着色牢固，着色后必须将氧化膜层的微细孔隙予以封闭，经过封闭处理后表面变的均匀无孔，形成致密的氧化膜 封孔方法：1. 水合封孔2. 无机盐溶液封孔3. 透明有机涂层封孔 脱脂碱洗酸洗化抛干燥封孔染色氧化Al2O3 H2O Al2O3 H2OConfidentialConfidential原理_封孔影响铝材封孔的因素：1. Ni2+含量 2. 氟化物含量 3. 封孔添加剂 4. 封孔液pH值 5. 封孔液温度 6. 杂质离子 7. 封孔时间 封孔液中封孔物质镍盐

9、、氟离子、封孔添加剂及其含量，决定铝材封孔质量溶液的PH值、温度和封孔时间是影响铝型材封孔质量提高槽液的洁净度、减小杂质的含量是铝材封孔质量的重要保证 脱脂碱洗酸洗化抛干燥封孔染色氧化ConfidentialConfidential特点_效果铝材阳极优点：1. 质轻耐用2. 耐候性佳3. 可染色具备美观的装饰作用4. 阳极皮膜亦可作为涂装的打底5. 具高电阻值6. 耐磨性高ConfidentialConfidential铝材阳极挂具选择现象 ：夹具和零件接触处有烧损熔蚀原因 ：接触面积过小，电流密度过大，产生过热烧损零件和夹具措施 ：导电棒选用铜或铜合金材料保证足够接触面积 夹具与零件接触即要

10、保证通电自由，又要减少夹具与零件 接触面积特点_阳极挂具导电棒：铜或铜合金夹点处材料：耐腐蝕且接触面积小(钛合金) ConfidentialConfidential可成阳极应用喷砂 阳极 ConfidentialConfidential可成阳极应用发丝 阳极 ConfidentialConfidential可成阳极应用喷砂 蚀刻 阳极 ConfidentialConfidential1. 铝阳极氧化的关键在于氧化膜的形成、染色、封孔2. 阳极挂具的选择影响阳极效果 （材料&接触面积）3. 阳极过程中任何环节都会影响产品表面光泽度4. 阳极过程中肉厚会先减少（表面预处理）后增加（氧化膜）

11、ConfidentialConfidential铝及铝合金的氧化着色铝及铝合金的氧化着色铝：铝：为银白色的金属，密度为银白色的金属，密度2 2. .7070g g/cm/cm3 3、熔点熔点657657，有较，有较高的导电性、导热性和反射性，并有较好的延展性能。高的导电性、导热性和反射性，并有较好的延展性能。纯铝：纯铝：在浓硝酸、硫化物等介质中耐蚀，但在无机酸或碱性在浓硝酸、硫化物等介质中耐蚀，但在无机酸或碱性介质中不稳定。介质中不稳定。铝合金：铝合金：在纯铝加入合金元素进行强化的铝合金具有强度高在纯铝加入合金元素进行强化的铝合金具有强度高重量轻等特点，已广泛用于航空航天、造船、仪器仪表、电重

12、量轻等特点，已广泛用于航空航天、造船、仪器仪表、电子、建筑装饰和日常生活之中。子、建筑装饰和日常生活之中。铝及其合金铝及其合金与空气中的氧作用，易生成一层极薄的氧化膜，与空气中的氧作用，易生成一层极薄的氧化膜，其厚度为其厚度为0.0.0 0l l0 0. .0202m m, ,在空在空气中有气中有一定的抗腐蚀能力。一定的抗腐蚀能力。ConfidentialConfidential铝及其合金的阳极氧化铝及其合金的阳极氧化氧化：氧化：（1 1）化学氧化法）化学氧化法 就是将铝及其合金制品置于化学溶液中处理获得的氧就是将铝及其合金制品置于化学溶液中处理获得的氧化膜。化学氧化法具有设备简单、操作方便、

13、成本低等优点。化膜。化学氧化法具有设备简单、操作方便、成本低等优点。 化学氧化得到的膜较薄化学氧化得到的膜较薄( (约约0.0.5 54 4m m ) )，具有一定的抗腐蚀能力，具有一定的抗腐蚀能力，但低于阳极氧化膜，且质软不耐磨，一般不宜单独使用。可用作油漆底但低于阳极氧化膜，且质软不耐磨，一般不宜单独使用。可用作油漆底层或用于对铆钉、垫片等小件的处理。层或用于对铆钉、垫片等小件的处理。 （2 2）阳极氧化（电化学氧化法）阳极氧化（电化学氧化法） 用电化学方法在铝及其合金制品表面用电化学方法在铝及其合金制品表面获得的氧化膜，具有良好的机械性能、耐磨性能和电气的绝缘性能，同获得的氧化膜，具有良

14、好的机械性能、耐磨性能和电气的绝缘性能，同时用以精饰铝制品的表面。时用以精饰铝制品的表面。 阳极氧化生成的氧化膜较厚，一般在阳极氧化生成的氧化膜较厚，一般在5 52020m m ，最后的膜层可达到，最后的膜层可达到300300mm左右。左右。ConfidentialConfidential铝及其合金的阳极氧化铝及其合金的阳极氧化 铝及其合金的阳极氧化膜的综合性能优于化学氧化膜，在工业上有着更铝及其合金的阳极氧化膜的综合性能优于化学氧化膜，在工业上有着更为广泛的应用：为广泛的应用： (一一)作为防护层作为防护层 (二二)作为防护一装饰层作为防护一装饰层 (三三)作为耐磨层作为耐磨层 (四四)作为

15、电绝缘层作为电绝缘层 (五五)用作喷漆底层用作喷漆底层 (六六)用作电镀底层用作电镀底层 (七七)开发中的其他功能用途开发中的其他功能用途ConfidentialConfidential铝及其合金的阳极氧化铝及其合金的阳极氧化铝及其台金的阳极氧化机理铝及其台金的阳极氧化机理 (二二)氧化膜的生长过程氧化膜的生长过程 氧化膜的生成规律可以通过测定在硫酸溶液中阳极氧化时的电压氧化膜的生成规律可以通过测定在硫酸溶液中阳极氧化时的电压时间时间特性曲线和阳极氧化时阻挡层向多孔层转移的模型来说明。特性曲线和阳极氧化时阻挡层向多孔层转移的模型来说明。铝阳极氧化的特性曲线与氧化膜生长过程示意固铝阳极氧化的特性

16、曲线与氧化膜生长过程示意固临界临界电压电压无孔层无孔层形成形成膜孔的出现膜孔的出现多孔层的增厚多孔层的增厚ConfidentialConfidential铝及其合金的阳极氧化工艺铝及其合金的阳极氧化工艺硫酸阳极氧化硫酸阳极氧化 在稀硫酸电解液中通以直流电或交流电对铝及铝合金进行阳极氧化处理，能在稀硫酸电解液中通以直流电或交流电对铝及铝合金进行阳极氧化处理，能得到厚度约得到厚度约5-20m无色透明的氧化无色透明的氧化膜，具有较强的吸附力，易于染色，硬度较高膜，具有较强的吸附力，易于染色，硬度较高 ，经封闭处理后具有较高的抗腐蚀，经封闭处理后具有较高的抗腐蚀能力，主要用于防护和装饰。能力，主要用于

17、防护和装饰。 硫酸阳极氧化工艺简单，操作方便，溶液稳定，电能消耗少，允许杂质含量硫酸阳极氧化工艺简单，操作方便，溶液稳定，电能消耗少，允许杂质含量范围较大，适用范围广，成本低。但不适宜孔隙大的铸造件、点焊件及铆接件。范围较大，适用范围广，成本低。但不适宜孔隙大的铸造件、点焊件及铆接件。ConfidentialConfidential铝及其合金的阳极氧化工艺铝及其合金的阳极氧化工艺硫酸阳极氧化硫酸阳极氧化优点优点 成本低、透明度高、耐蚀性耐磨性好、电解着色和化学染色容易成本低、透明度高、耐蚀性耐磨性好、电解着色和化学染色容易.ConfidentialConfidential铝及其合金的阳极氧化工

18、艺铝及其合金的阳极氧化工艺硫酸交流阳极氧化硫酸交流阳极氧化优点：两极都可挂工件、没有整流设备、效率高优点：两极都可挂工件、没有整流设备、效率高成本低成本低缺点：耐腐蚀性差、硬度低、厚度下缺点：耐腐蚀性差、硬度低、厚度下ConfidentialConfidential铝及其合金的阳极氧化工艺铝及其合金的阳极氧化工艺草酸阳极氧化草酸阳极氧化草酸阳极氧化能得到较厚的氧化膜草酸阳极氧化能得到较厚的氧化膜最厚可达最厚可达60m)，弹性好，孔隙率小，且有，弹性好，孔隙率小，且有良好的电绝缘性，硬度和耐蚀性与硫酸阳极化膜相似。通过改变工艺条件良好的电绝缘性，硬度和耐蚀性与硫酸阳极化膜相似。通过改变工艺条件(

19、如电如电流密度、电源性质、酸的浓度及温度等流密度、电源性质、酸的浓度及温度等)在纯铝和不含铜的铝合金上可以直接得在纯铝和不含铜的铝合金上可以直接得到银白色、黄铜色或青铜色的膜层，无需再进行染色处理。到银白色、黄铜色或青铜色的膜层，无需再进行染色处理。ConfidentialConfidential铝及其合金的阳极氧化工艺铝及其合金的阳极氧化工艺铬酸阳极氧化铬酸阳极氧化 铬酸阳极氧化得到的氧化膜很薄一舶厚度只有铬酸阳极氧化得到的氧化膜很薄一舶厚度只有2-5m，膜层软，弹性好，膜层软，弹性好，耐磨性差。膜层本身呈灰白色至深灰色或彩虹色，不透明，孔隙率很低，很难染耐磨性差。膜层本身呈灰白色至深灰色或

20、彩虹色，不透明，孔隙率很低，很难染色，不经封闭处理即可使用。铬酸阳极化膜与有机涂料有良好的结合力，是油漆色，不经封闭处理即可使用。铬酸阳极化膜与有机涂料有良好的结合力，是油漆等有机涂料的良好底层。等有机涂料的良好底层。 由于铬孩电解液对铝的溶解很小，生成氧化膜后，仍能保由于铬孩电解液对铝的溶解很小，生成氧化膜后，仍能保持零件原来的尺寸精度和表面组糙度，因此铬酸阳极氧化适持零件原来的尺寸精度和表面组糙度，因此铬酸阳极氧化适用于容差小，表面组糙度低的零件，以及一些铸造件、铆接件和点焊件等，但对用于容差小，表面组糙度低的零件，以及一些铸造件、铆接件和点焊件等，但对于含铜、硅量较高的锅台全零件不适用。

21、于含铜、硅量较高的锅台全零件不适用。ConfidentialConfidential铝及其合金的阳极氧化工艺铝及其合金的阳极氧化工艺硬质阳极氧化膜的生成过程和结构特色硬质阳极氧化膜的生成过程和结构特色 硬质阳极氧化过程的机理与普通阳极氧化一样，都是膜硬质阳极氧化过程的机理与普通阳极氧化一样，都是膜的电化学生长与化学溶解两个过程同时作用的结果。为了得的电化学生长与化学溶解两个过程同时作用的结果。为了得到硬而厚的氧化膜，首先应降低电解液对氧化膜的溶解速度，为此必须在氧化过到硬而厚的氧化膜，首先应降低电解液对氧化膜的溶解速度，为此必须在氧化过程中降低溶液温度。由于硬质氧化膜厚、致密而且有较高的电阻，

22、影响阳极化过程中降低溶液温度。由于硬质氧化膜厚、致密而且有较高的电阻，影响阳极化过程的正常进行为了使氧化膜继续生长，并达到要求的厚度，势必要提高电压来程的正常进行为了使氧化膜继续生长，并达到要求的厚度，势必要提高电压来克服电阻的影响，使阳极电流保持一定；而电压升高，电流加大，必然会产生大克服电阻的影响，使阳极电流保持一定；而电压升高，电流加大，必然会产生大量的热使电解液温度升高，又加速了氧化膜的溶解。为此，就需要采用制冷设量的热使电解液温度升高，又加速了氧化膜的溶解。为此，就需要采用制冷设备强制温，并用净化的压缩空气剧烈搅拌，以带走零件周围的热量。备强制温，并用净化的压缩空气剧烈搅拌，以带走零

23、件周围的热量。ConfidentialConfidential阳极氧化膜的着色与封闭阳极氧化膜的着色与封闭阳极氧化膜着色的方法阳极氧化膜着色的方法（1 1）整体着色法）整体着色法（2 2）染色膜）染色膜（3 3）电解着色膜）电解着色膜ConfidentialConfidential阳极氧化膜的着色与封闭阳极氧化膜的着色与封闭化学染色法化学染色法 化学染色法又分有机染料染色和无机染料染色。化学染色法又分有机染料染色和无机染料染色。( (一一) )化学染色对氧化膜的要求化学染色对氧化膜的要求(1)(1)氧化膜本身应无色透明，孔隙多，吸附性强，易染色。氧化膜本身应无色透明，孔隙多，吸附性强，易染色。最适于染色的氧化膜是硫酸阳极氧化膜；草酸阳极氧化膜本身有颜色，只能染最适于染色的氧化膜是硫酸阳极氧化膜；草酸阳极氧化膜本身有颜色，只能染较深的颜色；铬酸阳极氧化膜较深的颜色；铬酸阳极氧化膜7L7L隙少，膜本身也具有颜色，因而很难染色；瓷隙少，膜本身也具有颜色，因而很难染色；瓷质阳极