表面处理阳极工艺

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2013-1-12,#,报告：,单位：技术服务部,2013,年,1,月,9,日,阳极工艺,阳极,1.,阳极简介及工艺流程。,2.,主要工艺参数。,3.,品质要求。,5.,工艺问题分析。,4.,阳极设备及挂具。,阳极氧化简介,1.,阳极氧化：铝及其合金等工件做阳极，铅或石墨等耐腐蚀导电材料做阴极，在一定浓度（如硫酸、草酸、铬酸等）的导电溶液中，通过外加电压、电流作用，使其表面生成一层一定厚度（,8-12um),具有良好的力学性能、硬度、耐腐蚀、耐磨性、绝缘性、吸附性等特性的氧化铝膜。,阳极线工艺流程,脱脂,预浸,化抛,剥黑膜,退遮蔽,脱脂,剥黑膜,阳极氧化,酸洗,染色,封孔,烘干,阳极前预处理阶段,1.,通过脱脂、化抛、剥黑膜等处理，去除其表面的油污、脏物、氧化皮、重金属杂质等，使铝基体裸露出来，为阳极氧化创造良好的环境。,脱脂,预浸,化抛,剥黑膜,退遮蔽,脱脂,剥膜黑,脱脂（也称除油）,1.,为什么进行脱脂处理？,在机械冷加工过程中使用的切削油，冷却液，磨削用的油膏等附着在工件表面，造成阳极氧化槽液的污染，也造成氧化膜成长不均，疏松，质量大大下降。同时会影响后面的染色不均，染不上色等等问题。,2.,脏污来源分析？,加工类型,加工方式,粘附的污垢,机械冷加工,切削加工,金属屑、粉粒（尘）、润滑冷却液,粗磨,磨料粉尘、磨屑、润滑冷却液,精磨、研磨、抛光,磨料粉尘、油膏,冷轧加工,氧化皮、粉尘、润滑油,冷压加工（拔丝、拉伸、冲压）,油脂,脱脂,操作条件：,1.,脱脂槽液浓度,55,5g/L,。,2.,温度：,55,5,。,3.,时间：,1.5,0.5min,。,4.,药品,R105,：硼砂,(Na,2,B,2,O,4,，,25%),、焦磷酸钠,(Na,3,PO,4,，,溶解速率，,膜,膜层不断变,厚,厚；（,2,）慢慢的，,由,由于生成的,氧,氧化膜具有,绝,绝缘性，电,阻,阻增大，电,流,流密度减小,，,，膜的生成,速,速率减慢，,当,当生成速率,=,溶解速率时,，,，膜层不在,增,增厚。,分析致密的,无,无空层,A,区、多孔层,C,区的形成：,图二中,A,区：在通电后几,秒,秒中，就会,在,在铝表面生,成,成一层致密,无,无孔的氧化,膜,膜，也称之,为,为阻挡层；,特,特点：坚硬,，,，牢固。,图二中,C,区,：,氧化膜孔隙的形成可通,过,过电渗现象来解释（图一,）,）。部分孔壁水化氧化膜,带,带负电，,新鲜的酸溶液从,孔,孔中心直人,孔,孔底，在孔,底,底处因酸溶,液,液的溶解而,形,形成富,Al,3,的液体，带,正,正电。在电场作,用,用下发生电,渗,渗流，使富,Al,3,液体只能沿,孔,孔壁向外流动，而新鲜溶,液,液又从中心,向,向底部补充,，,，使孔内液,体,体不断更新,，,，结果孔底,继,继续溶解而,加,加深。沿孔,壁,壁向外流动,的,的高,Al,3,液体对膜已,失,失去溶解能,力,力，因此随,氧,氧化时间的,延,延续，使孔,不,不断加深，,逐,逐渐形成多,孔,孔层。,图二,图一,新鲜的酸溶,液,液,富,Al,3,的液体,负电,图二中,B,区膜孔的出现阳极电压达,到,到最大值后,开,开始有所下,降,降，这时由,于,于阻挡层膨,胀,胀而变得凹,凸,凸不平，凹,处,处电阻较小,而,而电流较大,，,，在电场作,用,用下发生电,化,化学溶解，,以,以及溶液侵,蚀,蚀的化学溶,解,解，凹处不,断,断加深而出,现,现孔穴，这,时,时电阻减小,而,而电压下降,。,。,氧化膜的孔,隙,隙作用,1,.,多孔膜：具,有,有良好的吸,附,附性，阳极,后,后可染成各,种,种颜色，获,得,得良好的装,饰,饰性外观。,2.,多孔膜的厚,度,度可达,0.5-250um,，孔隙率,12%30%,，面密度大,约,约（,45,）*,10,8,个,/mm2,。,注：从上面,的,的数据中可,以,以得出结论,（,（,1,）与其它酸,相,相比，采用,硫,硫酸阳极时,，,，膜孔隙数,多,多，吸附性,好,好；（,2,）当条件一,定,定时，电压,越,越低，生成,的,的膜的孔隙,数,数越多，吸,附,附性越好。,从电子显徽,镜,镜观察证实,，,，阳极氧化,膜,膜由阻挡层,和,和多孔层所,组,组成。阻挡,层,层是薄而无,孔,孔的，而多,孔,孔层则由许,多,多六棱柱体,的,的氧化物单,元,元所组成，,形,形似蜂窝状,结,结构。每个,单,单元的中心,有,有一小孔直,通,通铝表面的,阻,阻挡层，孔,壁,壁为较致密,的,的氧化物。,氧,氧化物单元,又,又称膜胞，,图,图,263,所示是铝在,4,磷酸中,120V,电压下形成,的,的氧化膜结,构,构模型。,电解液,硫酸,15%,（质量分数）,10,草酸,25,铬酸,50,磷酸,25,电压,/V,15,20,30,20,40,60,20,40,60,20,40,60,孔隙数,10,8,个,/cm2,772,518,277,357,116,58,228,81,42,188,72,42,阳极后处理,通过染色，,封,封孔等工艺,，,，获得良好,的,的外观及质,量,量。,染色前处理,染色,封孔,烘干,染色前处理,操作,条,条件,药品,：,：,R400,浓度,50,5g/L,温度,：,：,25,2,PH,值：,1.8-3,R400,成份,（,（氨,基,基磺,酸,酸,50%,、烟,酸,酸,20%,、醋,酸,酸钠,25%,、碳,酸,酸氢,钠,钠,5%,）,步骤,1.,超音,波,波染,色,色处,理,理（,5min,）。,2.,水洗,（,（,30s,）。,3.,重复,（,（一,阳,阳重,复,复,1.2,两次,，,，二,阳,阳重,复,复一,次,次）,。,。,4.,水洗,（,（,30s,）。,1.,为什,么,么要,进,进行,染,染色,前,前处,理,理？,Al2O3,膜生,成,成后,並不,宜,宜立,刻,刻染,色,色,因,Al2O3,為無,機,機物,質,質,而染,料,料為,有,有機,物,物質,兩者,之,之間,結,結合,不,不易,.,所以,必,必須,於,於染,色,色前,在,在工,件,件表,面,面覆,蓋,蓋一,層,層兼,具,具無,/,有機,物,物質,化,化性,的,的即,“,“界,面,面活,性,性,剂,以利,Al2O3,染料,結,結合,。,2,染色,前,前处,理,理原,理,理,染色,操作,条,条件,1.,温度,40,2,2.PH,值,5.2-5.5,3.,染料,浓,浓度,BK420BK411,11,（,g/L,）,4.PH,稳定,剂,剂,5ml/L,步骤,1.,染色,120-360s,。,2.,水洗,30s,。,3.,检查,色,色差,。,。,4.,水洗,30s,。,5.,水洗,30s,。,染色,工,工艺,分,分析,1.,严格,控,控制,PH,值,5.2-5.5,，过,酸,酸过,碱,碱都,可,可能,使,使染,料,料变,性,性。,2.,染色,槽,槽温,度,度因,保,保持,稳,稳定,。,。,3.,注意,及,及时,补,补充,染,染料,，,，保,证,证浓,度,度。,4.,染色,应,应该,在,在阳,极,极后,立,立即,进,进行,，,，不,能,能间,隔,隔太,久,久。,在,在氧,化,化后,，,，要,仔,仔细,用,用冷,水,水（,避,避免,温,温度,升,升高,，,，膜,自,自动,封,封孔,）,）清,洗,洗掉,残,残留,酸,酸液,。,。,5.,染色,前,前不,得,得用,手,手接,触,触工,件,件，,任,任何,油,油污,，,，液,体,体吸,附,附在,氧,氧化,膜,膜上,都,都会,影,影响,染,染色,的,的质,量,量。,封孔,操作,条,条件,1.,药品,：,：,R500,浓度,7-12g/L,2.,温度,：,：,95,5,3.PH,值：,5-6,4.,封孔时,间,间,25min,步骤,1.,封孔（,25min,）,2.,水洗,30s,3.,水洗,30s,（抽检,色,色差）,4.,超音波,热,热水洗,（,（,6010,，,2min,）,封孔原,理,理,1.,高温沸,水,水封孔,，,，氧化,铝,铝结合,水,水分子,形,形成水,合,合物，,形,形成晶,体,体；,80,，生成,AL,2,O,3,.,H,2,O;,Al2O3,十,H2O,2AlOOH,Al2O3H2O,80,生成,AL,2,O,3,.,3H,2,O,Al2O3,十,3H2O 2AlOOH,十,2H2O Al2O3,3H2O,水合物,体,体积膨,胀,胀，增,加,加,33%,或,100%,，从而,使,使膜孔,封,封闭。,2.,醋酸镍,封,封孔剂,的,的填充,，,，在,80-100,的沸水,中,中，,(CH3COO)2Ni,发生水,解,解，生,成,成氢氧,化,化镍,Ni(OH)2,沉淀。,填,填充并,附,附着在,膜,膜孔上,，,，从而,达,达到封,闭,闭效果,。,。,封孔工,艺,艺分析,1.,温度影,响,响，,80,生成,AL,2,O,3,.,H,2,O,；生,成,成,AL,2,O,3,.,3H,2,O,，前者,的,的稳定,性,性，耐,磨,磨性优,于,于后者,。,。,2.PH,值的影,响,响：,PH,5.5,，封闭,速,速率急,剧,剧下降,；,；,PH,4,时，几,乎,乎无封,闭,闭作用,；,；但,PH,6.5,，就容,易,易在其,表,表面产,生,生白色,粉,粉状沉,淀,淀。（,PH,值可用,氨,氨水、,氢,氢氧化,钠,钠、醋,酸,酸等来,调,调节）,3.,采用蒸,馏,馏水的,封,封闭要,比,比自来,水,水封闭,效,效果好,得,得多，,自,自来水,中,中的,CL,-,、,SO,4,2-,、,PO,4,3-,、,SiO,3,2-,等会抑,制,制封闭,过,过程，,产,产生有,害,害影响,。,。,烘干,操作条,件,件,1.,设备烘,箱,箱,2.,温度,70,3.,时间,20min,步骤,1.,烘干前,热,热纯水,洗,洗（,705,，,30s,）,2.,烘干（,烘,烘箱温,度,度,70,）。,烘干,1.,将产品,放,放入烘,箱,箱内，,烘,烘箱温,度,度设定,70,。封箱,温,温度不,能,能太高,，,，否则,膜,膜易产,生,生裂纹,。,。,2.,烘干前,必,必须用,热,热水洗,，,，提高,工,工件的,温,温度，,避,避免工,件,件因过,冷,冷而产,生,生裂纹,。,。,三,.,陽極設,備,備及挂,具,具,陽極,生,生產線,（,（槽體,，,，天車,，,，水電,供,供排水,系,系統）,整流器,冰水機,烘干設,備,備,鈦挂具,抽風裝,置,置,陽極生,產,產線主,線,線,陽極生,產,產用的,挂,挂具,Thankyou,9,、静夜,四,四无邻,，,，荒居,旧,旧业贫,。,。12月-2212月-22,Wednesday,December 28,2022,10,、雨中,黄,黄叶树,，,，灯下,白,白头人,。,。21:52:5221:52:5221:52,12/28/2022 9:52:52PM,11,、以,我,我独,沈,沈久,，,，愧,君,君相,见,见频,。,。12,月,月-2221:52:5221:52,Dec-2228-Dec-22,12,、故人,江,江海别,，,，几度,隔,隔山川,。,。21:52:5221:52:5221:52,Wednesday,December 28,2022,13,、乍,见,见翻,疑,疑梦,，,，相,悲,悲各,问,问年,。,。12,月,月-2212,月,月-2221:52:5221:52:52,December28,2022,14,、他乡生,白,白发，旧,国,国见青山,。,。28 十,二,二月 20229:52:52,下,下午21:52:5212月-22,15,、,比,比,不,不,了,了,得,得,就,就,不,不,比,比,，,，,得,得,不,不,到,到,的,的,就,就,不,不,要,要,。,。,。,。十,二,二,月,月229:52,下,下,午,午12,月,月-2221:52,December28,2022,16,、,行,行,动,动,出