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鋁合金陽極氧化故障的預防

2017-04-19 13:45:25 作者：本網整理來源：鋁友社區分享至：

    鋁的陽極氧化是以鋁或鋁合金作陽極，以鉛板作陰極在硫酸、草酸、鉻酸等水溶液中電解，使其表面生成氧化膜層。其中硫酸陽極氧化處理應用最為廣泛。鋁和鋁合金硫酸陽極氧化氧化膜層有較高的吸附能力，易進行封孑L或著色處理，更加提高其抗蝕性和外觀。陽極氧化膜層厚一般3～15μm，鋁合金硫酸陽極氧化工藝操作簡單，電解液穩定，成本也不高，是成熟的工藝方法，但在硫酸陽極化過程中往往免不了發生各種故障，影響氧化膜層質量。

    下面總結一下預防故障的措施。

    鋁合金硫酸陽極氧化氧化膜質量好壞，抗蝕防護性能的優劣主要取決于鋁合金的成分，膜層厚度以及陽極氧化處理工藝條件，如溫度、電流密度、使用水質及陽極氧化后的填充封閉工藝等。要減少或避免陽極氧化故障提高產品質量要從微細處著手，采取有效措施。

    （1）對不同的鋁合金，如鑄造成型、壓延成型或機械加工成型或經熱處理焊接等工序，要根據實際情況選擇適宜的前處理方法。比如，澆鑄成型的鋁合金表面，其非機加工表面一般應采用噴砂或噴丸除凈其原始氧化膜、粘砂等。對硅含量較高的鋁合金（尤其是鑄鋁）應經過含有5%左右氫氟酸的硝酸混合酸溶液浸蝕活化，才能有效地保持良好的活化表面，確保氧化膜質量。不同材質的鋁合金，裸鋁和純零件或大小規格不同的鋁和鋁合金零件，一般不宜同槽氧化處理。

    對于搭接、點焊或鉚接的鋁合金組合件，對于在陽極氧化過程中易形成氣袋不易排除的鋁合金制件，從質量考慮，一般不允許采用硫酸陽極氧化工藝。

    （2）裝掛夾具材料必須確保導電良好，一般選用硬鋁合金棒，板材要保證有一定彈性和強度。拉鉤宜選用銅或銅合金材料。已使用過的專用或通用工夾具如陽極氧化處理時再次使用，必須徹底退除其表面氧化膜，確保良好接觸。工夾具既要保證足夠導電接觸面積，又要盡量減少夾具印痕。如果接觸面太小，會導致燒損熔蝕陽極氧化零件。

    （3）硫酸陽極氧化溶液的溫度必須嚴格控制，最佳溫度范圍是15～25℃。硫酸陽極氧化工藝過程中需采用壓縮空氣攪拌，并應配備制冷裝置。在無制冷裝置的情況下，在硫酸電解液中加入1.5%～2.0%的丙三酸或草酸、乳酸等羧酸，可以使陽極氧化溶液溫度范圍超過35℃而避免或減少氧化膜的疏松或粉化。—些工藝試驗和生產實踐已證實，在硫酸陽極氧化電解液中加入適量羧酸或丙三醇可有效減少反應熱效應的不良影響，可以在不降低氧化膜厚度和硬度的條件下提高陽極氧化電解液的溫度允許上限，在保證質量的前提下，提高生產效率。另外，控制溫度恒定的條件下，也要注意有效控制陽極電流密度，才能更好地保證氧化膜質量。

    （4）硫酸陽極氧化電解液所使用的水質及電解液中的有害雜質必須嚴格控制。配制硫酸陽極氧化溶液不宜用自來水，尤其不能用渾濁的含Ca2+，Mg2+，SiO32-及Cl-含量高的自來水。一般情況下，水中Cl-濃度達25mg/L時就會對鋁合金的陽極氧化處理產生有害影響。Cl-（包括其它鹵族元素）可破壞氧化膜生成，甚至根本形不成氧化膜。硫酸陽極氧化應選用軟化水、去離子水或蒸餾水，電解液中的Ccl-≤15mg/L，總礦物質≤50 mg/L。

    硫酸溶液在陽極氧化工藝過程中，會產生油污泡沫及懸浮雜質，應定期排除。硫酸陽板氧化溶液中常見的其他有害雜質還有Cu2+，Fe3+，Al3+等。如果雜質含量超過允許含量，會產生有害影響，可部分或全部更換硫酸溶液，才能有效保證鋁合金硫酸陽極氧化質量。

    鋁合金硫酸陽極氧化處理是廣泛應用且成熟的抗蝕防護裝飾處理工藝，只要嚴格執行工藝條件，認真操作，硫酸陽極氧化氧化膜質量是完全可以保證的。