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硬质阳极氧化及其工艺的介绍

作者:管理员 来源:未知 日期:2012/11/5 14:21:57 人气: 标签:
导读:硬质阳极氧化是一种阳极氧化,那它的处理条件有哪些?硬质氧化膜有哪些性质?工艺流程有哪些?这些都是关于硬质阳极氧化方面的问题,今天我们就对这些问题进行详…
硬质阳极氧化是一种阳极氧化,那它的处理条件有哪些?硬质氧化膜有哪些性质?工艺流程有哪些?这些都是关于硬质阳极氧化方面的问题,今天我们就对这些问题进行详细的阐述。
1.硬质阳极氧化的处理条件
硬质
阳极氧化处理条件为:高电流密度,低温搅拌。
低温,是为了抑制溶液对膜的溶解,通过搅拌降温。光用硫酸作电解液,则因硫酸腐蚀性大,故要求温度小于10°C,此为硫酸硬质阳极氧化法。 若是硫酸中添加有机酸则可在常温下氧化,此混合酸硬质阳极氧化法。这两种方法是目前生产中应用较多的方法。
2.硬质氧化膜的性质
(1)硬度
铝合金上可达HV400—600,在纯铝上可达HV500以上。在铝合金中,LC4合金最易获得硬质氧化膜。
(2)耐磨性
硬质阳极氧化膜、硬度高、耐磨性好。由于膜层具有大量微小孔隙可吸附各种润滑亮剂,故可以提高其减摩能力。
(3)疲劳性能
工件经硬质阳极氧化后,疲劳性能要下降。下降的原因是膜层内微观裂纹顶端的应力集中造成。
(4)耐热性
硬质阳极氧化膜熔点达2050℃,导热系数低至67KW/(m·K),耐热性极好。在短时间内经1500—2000℃高温没问题。
(5)电绝缘性
硬质阳极氧化膜电阻率大,经封闭处理(浸绝缘或石腊),击穿电压可达2000V。
(6)耐蚀性
耐大气腐蚀,在盐雾试验中,可经受数千小时。
(7)结合强度
膜与基体结合强度高,用一般机械方法难除去氧化膜。
3.工艺流程
铝工件→化学除油→清洗→中和→清洗→硬质阳极氧化→清洗→封闭→成品
4.各种影响膜质量的因素
(1)温度
影响极大通常,溶液温度下降膜硬度及耐磨性提高,一般温度应在上下2℃为宜。
(2)溶液浓度
硫酸含量一般在10—30%,浓度低,膜硬度高,特别结纯AL件更是。对含Cu量较高的铝合金,可用高浓度硫酸溶液氧化处理。
(3)阳极电流密度
电流密度增大,氧化膜生成速度快,氧化时间短,膜硬度及耐磨性提高。但超过极限电流密度时,氧化时发热增快,阳极(工件)界面温度过高,膜溶解速度加快膜的硬度下降。
(4)合金成分
合金元素及杂技影响膜的均匀性及质量。如Si影响膜的颜色。含3%以上的Cu或7.5%以上的Si的铝合金不适于用硬质阳极氧化处理,但若提高电流密度,采用交直流重叠法,或脉冲电流法氧化可得到成功。
5.操作要求
(1)局部硬质氧化绝缘
对工件需进行局部硬质阳极氧化时,应对其余部分进行绝缘保护。绝缘保护方法是:将配好的绝缘胶喷涂(或刷或浸)于需保护部位,刷一次烘干一次,共2—4次。
(2)电压电流控制
电压控制:开始氧化时间电压为9— 12V,最终电压可根据膜厚度及材料再定。
电流控制:用直流电恒电流法。氧化开始电流密度为0.5A/dm2,在25min内分5—8次逐渐升高到5A/dm2,然后保持电流密度恒定,每隔5分种调节一次电流,至氧化结束。氧化过程中,要经常注意电压与电流状况,若有电流突增或电压突降现象发生,应立即断电检查工件一般是由于工件膜层溶解造成。
(3)对工件的要求
工件表面粗糙度应低于0.8um;所有锐边、锐角均应倒圆角、半径不小于0.5mm;有螺纹表面不得划伤,螺纹顶部和根部应倒圆角,其半径为0.2mm,氧化处理表面粗糙度应低于1.6mm此外,硬质氧化后工件尺寸会增加,因此,对氧化后要进一步加工件应留出加工余量。
(4)对挂具、夹具要求
挂具:所有挂具与工件触点,均由铝、铝镁合金、铝硅镀合金制,要求导电好,其余部分进行绝缘保护处理
夹具:设计专用夹具,保证与工件良好电接触并可高电压及电流。
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