鋁硬質氧化表面加工原理分析

在酸性電解液中，以鋁為硬質，經過電解使鋁表面產生氧化膜的發色處理材料保護技術。鋁的硬質氧化有多種電解液，但基本上是以硫酸、鉻酸、乙二酸或硼酸為主要組分配制的。其中最常用的是硫酸基的。電源可采用直流、交流或交變直流的。電壓在5～25伏間，溫度低於25℃。

電解過程中，氧的陰離子與鋁作用產生氧化膜。這種膜初形成時還不夠細密，有一定的電阻，使電解液中的負氧離子仍能到達鋁表面繼續形成氧化膜。隨著膜厚度的增長，電阻變大，電解電流變小，而與電解液接觸的外層氧化膜同時發生化學溶解，在鋁表面形成氧化物的速度漸與化學溶解的速度平衡時，這一氧化膜便可達到這一電解參數下的最大厚度。

鋁的硬質氧化膜的結構與其他轉化膜有所不同，靠近基體金屬部分的是0。01～0。1微米的致密層，其上是許多空心六角柱體所構成的蜂房狀層，總厚度為2～100微米不等。由各種電解液產生的硬質氧化膜色調不一，有的是整體著色的，多用於建築工業，有的可以染料著色或利用水解和復分解的方法，使形成的顏料沉積在六角柱的空心部分，增加美感。

最後還需要進行封閉和烘干。有硬質氧化鋁膜的鋁材，抗蝕性有時優於經過鉻酸鹽處理的鋁材。這種鋁材除在建築工業和日用五金產品方面廣泛使用外，也用於飛機、汽車、民用船舶。利用低溫、溶解力微弱的電解液和較高的電壓(100～150伏)，可形成工程用的硬質硬質氧化膜，用於與纖維、紙張和橡膠接觸的機械零件和液壓元件。在普通硬質氧化鋁層的六角柱體空洞中填充聚四氟乙烯，可以獲得摩擦系數極低的零件。

強光手電筒鋁合金外殼硬質氧化加工注意

如今，我們身邊很多產品都會用到鋁合金外殼，就如常用的強光L硬陽處理ED手電筒現在也進入民用工業，市場的需求在不斷的變大，外殼需要進行表面的陽極處理，做硬質氧化表面處理。在做強光手電筒的外殼硬質氧化中要注意到哪些項目呢？

1。制品上所有棱角應倒成直徑不小於0。陽極處理5mm的圓弧，不允許有銳角及毛刺以避免電流集中造成局部過熱、變脆、斷裂。

2。制品經鋁合金硬質氧化後，尺寸增加約為膜厚的一半(單邊)所以對尺寸要求嚴格的制品，應根據膜厚確定其陽極氧化前的尺寸余量。

3。不要求厚膜部位用過氯乙烯膠等加以保護，螺紋孔，定位銷孔用塑料或膠皮堵塞。

在進行硬質氧化中時，最好運用以下配置:用錫鹽進行光干涉電解著色的研究中發現，獲得藍色的電鍍干涉色最為困難，用普通電解著色方法著色，獲得藍色也是困難的，於芝蘭等人在此方面進行了研究。實驗材料為L2(2號工業純鋁，含鋁99。6%)和LD31(相當於美國的6063)，試樣尺寸L250mm×50mm×1mm，LD3125mm×25mm角材，1。3mm厚，其表面積為0。68dm2；陽極氧化條件，H2SO4(ρ=1。84g/cm3)180g/L，18℃，1。2鋁表面處理-1。4A/dm2，30min，膜厚12-14μm；用磷酸直流擴孔處理；錫鹽電解著色：SnSO416g/L，H2SO414g/L，混合添加劑16g/L，18-20℃，交流著色電壓12-14V，此外還使用銅鹽和Cu-Ni混合鹽電解著色，可得到黃紅、綠、藍較穩定的干涉色。

鋁氧化著色產化是我國鋁產業必經之路

我國鋁氧化著色引進線有擠壓、氧化著色全鋁表面處理套引進，單一引進氧化著色線，中外合資進口全套生產線等三種類型。無論哪種形式，其設備備件和工藝添加劑均依靠進口。這種靠陽極處理“洋面包”過日子的狀況困擾著許多企業。除少數生產出口材料及沿海開放省市的工廠有部分外彙自主權，可繼續進口配件和藥品外，許多企業均難以為繼。

“七五”計劃期間國家計委為引進線國產化投資80萬元指標開發氧化著色添加電鍍劑，與此同時國內研究氧化著色添加劑也空前活躍，在80年代中期就取得了顯著成就。湖南大學、廣州電器科學研究所起步最早，隨後材料保護研究所、北京有色金屬設計研究總院都先後研究成功鋁系列添加劑，為引進線添加劑的國產化奠定了基礎。

我國研制的添加劑如堿蝕劑、錫鹽穩定劑、冷封劑等的質量指標已達到、有的還超過進口的添加劑，且成本降低、綜合經濟效益提高。一批生產鋁硬陽處理添加劑的企業堀起。引進線添加劑國產化是必然的發展趨勢，這是我國自力更生，立於世界民族之林的精神體現。

隨著建築鋁型材的發展，國內相繼成立了“建築鋁材加工協會”和“中國表面工程協會轉化膜專業委員會”。前者偏在於鋁加工的理論和實踐，後者則著重於鋁材的表面處理，實質上是相輔相成的統一體。有些省成立了有色金屬加工學會，把兩個組織的作用結合起來了。這些組織集中了我國鋁行業的發色處理專業人才，但又分屬不同部門管轄，如能發揮兩個組織的作用，針對鋁加工業存在的問題有計劃地進行技術攻關、技術交流和人才培訓，這對引進線國產化和國產線產品質量的提高將起重要的推動作用。

我國鋁型材生產已歷10年，但現在還沒有一個統一的行業標准。一些力量雄厚者為外貿需要執行了國際ISO標准，而更多的企業則無標准可依，連企業自檢標准都沒有。標准化對提高產品質量十分重要。建議中國有色金屬總及所屬的北京有色金屬設計研究部門將這項工作抓起來。

陽極氧化處理在近幾年中沒有實質性的突變

近些年來有關導電氧化膜層易於吸附有機塗料，結合力良好電鍍的認識得到進一步的提高中，鋁耐腐蝕處理及鋁型材鑄造成型件在前處理工序中需要注意的問題。鑄造成型件並非所有表面都經過機械加工，工件轉入熱處理或焊接工序之前需經有機溶劑清洗，除淨表面油污。但目前一般做不到這一點，表面形成一層油污燒結的焦化物，這層焦化物在有機溶劑中是難以除淨的，若浸泡在硬質氧化著色會引起局部腐蝕，產生麻點或造成凹凸不平，嚴重影響產品質量。

鋁氧化加工也叫鋁陽極氧化加工，將鋁或其合金置於相應電解液中作為陽極，在特定條件和外加電流作用下，進行電解。陽極的鋁或其合金氧化，表面上形成氧化鋁薄層，其厚度為5～20微米，硬質陽極氧化膜可達60～200微米陽極處理。為適應新時代的要求，塑料瓶包裝材料除要求能滿足市場對包裝質量和數量等日益提高的要求外，其發展必須以節省資源，節約能源，用後易回收利用，易處置或被易環境笑納貨降解為技術開發的出發點，塑料瓶包裝新材料、新工藝、新技術、新產品不斷湧現，並正向高性鋁表面處理能、多功能、積極采用新能源、新技術、拓寬應用領域以及塑料瓶包裝與環保協調發展等方面發展。

過去10年中，我國鋁氧化加工得到突飛猛進的發展，鋁型材的生產規模已接近每年100萬噸。在國外先進工藝和進口設備的帶動下，我國鋁型材生產技術在陽極氧化工藝和設備方面有了新的進步，而且建立了靜電粉末噴塗和靜電液相噴塗、電泳塗層等最新型生產線，國外的前沿技術在我國已經萌芽，有了程度不同的發展。陽極氧化工藝在過去的20年中沒有根本性的變化。硬質陽極氧化技術在這期間有不少進步。突破陽極氧化法拉第區的“火花”陽極氧化和微弧氧化已經商品化。而鋁型材近期開發的高速高效陽極氧化技術還未獲得廣泛工業應用。

為適應新時代的要求，塑料瓶包裝材料除要求能滿足市場對包裝質量和數量等日益提高的要求外，其發展必須以節省資源，節約能源，用後易回收利用，易處置或被易環境笑納貨降解為技術開發的出發點，塑料瓶包裝新材料、新工藝、新技術、新產品不斷湧現，並正向高性能、多功能、積極采用新能源、新技術、拓硬陽處理寬應用領域以及塑料瓶包裝與環保協調發展等方面發展。此外，非常重要的一點就是著色的溫度必須適宜，否則會使色膜發霧。技術上的原因:縱觀鋁行業現狀，陽極氧化著色技術人才都是從冶金、熱處理、機加工等專業轉行的，主持改革工藝發色處理難免有困難。

陽極氧化預處理工藝更新

陽極氧化預處理目的是去除表面自然氧化陽極處理膜、油脂和雜質，獲電鍍得均勻潔淨的鋁表面，有利於優質東莞陽極氧化膜的形成。我國用戶還要求去除擠壓條紋，獲得均一美觀表面。

早期采用堿浸蝕法得到啞光表面，但過度浸蝕使鋁損耗很大，一般達到3%～5。5%，不僅增加成本，而且引起嚴重的環境問題，形成啞光表面又伴隨暴露型材本身固有的組織缺陷。

此後日本在我國推出酸浸蝕法(日本國內基本上不用於鋁型材)，由於鋁耗低(可達到約1%)，表面細鋁表面處理致一度受到我國廠商歡迎。但由硬陽處理於以氟離子為主體的槽液，帶來了更為嚴重的污染，一度引起沸沸揚揚的議論。機械浸蝕法具有操作成本低、環境效益好和表面細致無條痕的優點，首先在法國和意大利等歐洲國家推廣應用。

有些單位對某些小件發色處理采用紗窗布包扎或用其它方法包扎後作陽極氧化處理。這種方法雖在一定場合下可節省工時和提高效率，但只可用於某些質量要求不高的本色陽極氧化，即使少量工件在相互遮蓋處無法生成氧化膜，也不易被識別出來。但對於需要染黑色的工件，采用此種裝夾方法顯然是不可取的。必須逐一裝夾，保證陽極氧化質量。