金屬陽(yáng)極氧化工藝介紹-做手機(jī)行業(yè)的拿走不謝！
破廟聆風(fēng) 質(zhì)量工程師之家 2017-03-03
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最近兩年都比較流行金屬工藝，市面上流行的機(jī)器多少都會(huì)有大塊金屬，高端機(jī)更是用鋁合金全金屬CNC+納米注塑，而金屬的表面處理工藝常用的也就是陽(yáng)極氧化了，今天就介紹一下陽(yáng)極氧化的工藝流程和主要問(wèn)題點(diǎn)：
1.鋁陽(yáng)極氧化工藝流程及工藝說(shuō)明：
陽(yáng)極氧化大致流程如下
1.2.鋁和鋁陽(yáng)極氧化：
A、鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，在干燥空氣中鋁的表面立即形成厚約5um的致密氧化膜，使鋁不會(huì)進(jìn)一步氧并能耐水。
B、鋁是兩性的，既易溶于強(qiáng)堿，也能溶于稀酸。
C、將鋁及其合金置于適當(dāng)?shù)碾娊庖褐凶鳛殛?yáng)極進(jìn)行通電處理，此處理過(guò)程稱為陽(yáng)極氧化。
D、經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化，鋁表面能生成厚度為幾個(gè)至幾百個(gè)微米的多孔蜂窩狀的氧化膜。
2.1陽(yáng)極氧化前處理
2.2.1脫脂和除油：使鋁件表面上的油膜附著力降低甚至離開(kāi)表面，使得下一步堿蝕中表面
油污能輕易去除，均勻堿蝕。
脫脂劑成分：酸性脫脂劑2%-3%，槽液主成分為硫酸（H2S04）或磷酸（H2P04）
槽液溫度：室溫
脫脂時(shí)間：3~5min。
2.2.2堿腐蝕：與鋁件反應(yīng)，去除表面污物，除掉自然氧化膜的過(guò)程，目的是活化表面，也
有去除擠壓條紋，獲得不同反光性表面的作用。
堿蝕槽液：氫氧化鈉（Na0h）溶液，濃度40~60g/L
槽液溫度：40~80℃
堿蝕時(shí)間： 3~10s
2.2.3 中和1：去除堿蝕后表面的污漬掛灰，以獲得比較潔凈的表面。同時(shí)也可以中和殘留的堿性溶液與鋁件表面化學(xué)反應(yīng)的作用。
槽液成分：硝酸（HNO3）溶液，濃度120~150g/L
槽液溫度：室溫
中和時(shí)間：5~15s
2.2.4 電解拋光：利用電流的作用，使鋁合金發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在鋁合金表面凹凸不平的部分發(fā)生不同程度的深解，使鋁件表面產(chǎn)生光滑的鏡面效果。電解拋光的鋁件，經(jīng)過(guò)后續(xù)的陽(yáng)極氧化處理仍能保持大部分光澤。高純鋁片（99.99%）經(jīng)過(guò)電解拋光，可以得到反射率接近100%的鏡面效果。鋁片的純度越高得到的反射率越高。
拋光液成分：磷酸-鉻酸型，磷酸-硫酸，鉻酸型，磷酸-硫酸-甘油型
槽液溫度：室溫至90℃，
通電電流密度：10~20A/dm2
拋光時(shí)間：10~30s
2.2.5化學(xué)拋光：通過(guò)鋁與化學(xué)拋光液發(fā)生的化學(xué)離子反應(yīng)，在鋁合金表面凹凸不平的部分發(fā)生不同程度的深解，在鋁件表面產(chǎn)生光澤度效果。
拋光槽液成分：磷酸75%（體積分?jǐn)?shù)），硝酸15%（體積分?jǐn)?shù)），硫酸10%（體積分?jǐn)?shù)）
槽液溫度：90~110℃
拋光時(shí)間：5~15s
2.2.6 中和2：去除在酸性溶液拋光后表面的污漬掛灰，以獲得比較潔凈的表面。同時(shí)也可以中和殘留的酸性溶液與鋁件表面化學(xué)反應(yīng)的作用。
槽液成分：金屬鹽溶液（硫酸銅CuSO4），濃度100~150g/L
槽液溫度：室溫
中和時(shí)間：5~20s
3。陽(yáng)極氧化：以鋁或鋁合金制品為陽(yáng)極放置于電解質(zhì)溶液中，利用電解作用使其表面形
成氧化鋁薄膜的作用。電流通過(guò)時(shí)，陰級(jí)上放出氫氣;陽(yáng)極上析出的氧不僅是分子狀態(tài)
的氧，還有原子氧和離子氧，通常反應(yīng)中都以分子氧表示，作為陽(yáng)極的鋁被析出的氧所
氧化，形成無(wú)水的氧化鋁膜，氧化膜的孔隙直徑大約為0.01-0.03um，生成的氧也并不
是全部與鋁發(fā)生作用，一部分會(huì)以氣態(tài)的形式析出。陽(yáng)極氧化主要有三種方式：硫酸陽(yáng)
極氧化、硬質(zhì)陽(yáng)極氧化、瓷質(zhì)陽(yáng)極氧化，主要使用的是硫酸陽(yáng)極氧化工藝。
3.1硫酸陽(yáng)極氧化
槽液成分：主成分為硫酸溶液（H2S04）,150~180g/L AL離子:5~15g/L
槽液溫度：18~22
氧化電壓：14~18V
電流密度：0.6~3 A/dm2
氧化時(shí)間：10~60 min,根據(jù)不同產(chǎn)品及顏色制定具體氧化時(shí)間
氧化膜厚：根據(jù)不同的顏色及工藝需求，氧化膜厚可以做到5-50um，如在溶液中適量加入草酸溶液，
氧化膜的韌性會(huì)得到適當(dāng)優(yōu)化。
3.2硬質(zhì)陽(yáng)極氧化：硬質(zhì)陽(yáng)極氧化是鋁及鋁合金表面生成厚而堅(jiān)硬氧化膜的一種工藝方法。
硬質(zhì)膜的最大厚度可達(dá)250μm ，純鋁上形成的膜層微硬度為12000-15000MPa，合金的
一般為4000-6000MPa，與硬鉻鍍層的相差無(wú)幾，它們?cè)诘头蠒r(shí)耐磨性極佳，硬質(zhì)膜
的孔隙率約為20%左右，比常規(guī)硫酸膜低。
3.3瓷質(zhì)陽(yáng)極氧化：瓷質(zhì)陽(yáng)極氧化是指鋁及鋁合金在草酸、檸檬酸和硼酸的鈦鹽、鋯鹽或釷鹽溶液中陽(yáng)極氧化，溶液中鹽類(lèi)金屬的氫氧化物進(jìn)入氧化膜孔隙中，從而使制品表面顯示出與不透明而致密的搪瓷或具有特殊光澤的類(lèi)似塑料外觀的處理過(guò)程。瓷質(zhì)陽(yáng)極氧化處理工藝流程與常規(guī)硫酸陽(yáng)極氧化基本一致，不同的是瓷質(zhì)陽(yáng)極氧化是在高的直流電壓（115-125V）和較高的溶液溫度（50-60度）、電解液經(jīng)常攪拌、經(jīng)常調(diào)節(jié)pH值使之處于1.6-2范圍內(nèi)的條件進(jìn)行。
3.4、染色：將陽(yáng)極氧化過(guò)后的鋁件表面的氧化膜放置在染色溶液中使色分子吸附于陽(yáng)極氧化膜的孔隙內(nèi)。陽(yáng)極氧化膜的孔隙直徑大約為0.01-0.03um,染料在水中分離單分子，直徑為大約0.0015-0.0030um.
染色方式：分為熱染和冷染。熱染是值在染色溶液加溫的情況下進(jìn)行染色，所有氧化膜吸附染色分子的速度快，但對(duì)時(shí)間精度要求高較難控制，所以通常選用冷染。
槽液成分：有機(jī)染料溶液，根據(jù)不同品牌的染料測(cè)試PH值
槽液溫度：常溫
氧化時(shí)間：5~50 min,根據(jù)不同產(chǎn)品及顏色制定具體染色時(shí)間
3.5、封孔：新鮮的陽(yáng)極氧化膜在沸水或接近沸點(diǎn)的熱水中處理一定時(shí)間后，失去活性，不再吸附染料，已染上的顏色不易褪去，這一過(guò)程就是封孔。
封孔方式：高溫封孔、中溫封孔、低溫封孔，考慮成本及技術(shù)難度等因素，現(xiàn)在主要使用的是低溫封孔。
槽液成分：低溫鎳封孔劑溶液，Ni離子：0.8~1.2g/L、F離子：0.35~0.6g/L，PH值:5.6~6.5
槽液溫度：20~30℃
封孔時(shí)間：10~30 min,根據(jù)不同產(chǎn)品及顏色制定具體封孔時(shí)間
4.常見(jiàn)問(wèn)題：
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