?東莞鋁陽(yáng)極氧化是以鋁或鋁合金為陽(yáng)極,鉛板為陰極,在硫酸、草酸、鉻酸等水溶液中電解,在表面形成氧化膜(厚度一般為3-15微米)。其中,硫酸陽(yáng)極氧化應(yīng)用最為廣泛,硫酸陽(yáng)極氧化涂層具有高吸附能力,易于密封和著色,耐腐蝕,明顯美化外觀(guān)等優(yōu)點(diǎn)。
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硫酸陽(yáng)極氧化操作方便,電解液穩(wěn)定,成本不高,是一種成熟的工藝方法。但硫酸陽(yáng)極氧化過(guò)程中也難免出現(xiàn)一些問(wèn)題,影響氧化膜的質(zhì)量。
分析故障原因,采取有效預(yù)防措施。這對(duì)于提高鋁合金硫酸陽(yáng)極氧化質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1、鋁合金產(chǎn)品經(jīng)硫酸陽(yáng)極氧化后,會(huì)出現(xiàn)部分未氧化的膜,有明顯的黑點(diǎn)和條紋,氧化膜會(huì)有鼓包,此類(lèi)故障很少見(jiàn),但確實(shí)會(huì)發(fā)生。
上述故障的原因一般與鋁和鋁合金的組成、結(jié)構(gòu)和相位均勻性有關(guān),或者與溶解在電解質(zhì)中的一些金屬離子或懸浮雜質(zhì)有關(guān)。鋁和鋁合金的金屬相的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和均勻性影響著氧化膜的形成和性能。純鋁或鋁鎂合金更容易形成氧化物涂層,而且涂層的質(zhì)量也很好。
對(duì)于鋁硅合金或含銅量高的鋁合金,氧化膜更難形成,所形成的涂層是深色、灰色和低光澤的。如果表面由于金屬相的異質(zhì)性、結(jié)構(gòu)的偏析、微觀(guān)雜質(zhì)的偏析或不適當(dāng)?shù)臒崽幚矶诿總€(gè)部件中產(chǎn)生異質(zhì)性結(jié)構(gòu),那么選擇性氧化或選擇性溶解就比較容易產(chǎn)生。
如果鋁合金的局部硅含量是孤立的,往往是局部沒(méi)有氧化膜,或產(chǎn)生條紋狀的黑點(diǎn),或因局部選擇性溶解而產(chǎn)生孔。電解液中懸浮的雜質(zhì)、灰塵和銅、鐵等金屬雜質(zhì)離子過(guò)多,也會(huì)使氧化膜上出現(xiàn)黑點(diǎn)或黑條,影響氧化膜的防腐蝕性能。
2、一些在同一槽中處理過(guò)的陽(yáng)極氧化零件可能沒(méi)有氧化膜,或者氧化膜很薄或不完整,或者在夾具和零件的接觸區(qū)有燒焦和腐蝕。這種故障往往發(fā)生在流酸陽(yáng)極氧化工藝的執(zhí)行過(guò)程中,嚴(yán)重影響鋁合金陽(yáng)極氧化的質(zhì)量。
由于鋁氧化膜的良好絕緣性,鋁合金部件在陽(yáng)極氧化前必須牢固地安裝在一般或特殊的固定裝置中,以確保良好的導(dǎo)電性。導(dǎo)電棒應(yīng)該由銅或銅合金材料制成,以確保有足夠的接觸面積。
夾具和部件之間的接觸痕跡必須保持在最低限度,并允許電流自由流動(dòng)。如果接觸面積太小,電流密度太高,零件或夾具就有可能過(guò)熱而燒毀。沒(méi)有氧化膜或氧化膜不完整,主要是由于夾具和工件之間的接觸不良,導(dǎo)電性差或夾具上的氧化膜沒(méi)有完全去除。
3、鋁合金硫酸陽(yáng)極氧化后,特別是填充和密封后,用手觸摸時(shí),氧化膜松動(dòng),變成粉末,并進(jìn)一步剝落,部件表面露出嚴(yán)重的粉末層,耐腐蝕性差。這種類(lèi)型的故障主要發(fā)生在夏季,特別是在沒(méi)有冷卻系統(tǒng)的硫酸陽(yáng)極氧化槽。在一個(gè)或兩個(gè)罐體部件被處理后,會(huì)出現(xiàn)松散的粉末,這顯然會(huì)影響氧化涂層的質(zhì)量。
由于鋁合金陽(yáng)極氧化層的高電阻,在陽(yáng)極氧化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的焦耳熱。電池電壓越高,產(chǎn)生的熱量就越大,電解質(zhì)的溫度也不斷上升。因此,陽(yáng)極氧化工藝需要使用攪拌或冷卻裝置,以保持電解質(zhì)溫度在特定范圍內(nèi)。在正常情況下,溫度應(yīng)控制在13至26℃之間,以提高氧化膜的質(zhì)量。
如果電解液溫度超過(guò)30℃,氧化膜會(huì)松動(dòng),變成粉狀,降低薄膜的質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成 "燒痕"。如果電解質(zhì)溫度恒定,陽(yáng)極電流密度也必須受到限制,因?yàn)殛?yáng)極電流密度太高,溫度上升得太快。此外,氧化膜容易松動(dòng)粉末和沙子,這對(duì)氧化膜的質(zhì)量有非常不利的影響。
4、硫酸陽(yáng)極氧化后的鋁合金的氧化膜可能會(huì)變得暗淡無(wú)光,并可能出現(xiàn)點(diǎn)狀腐蝕。在嚴(yán)重的情況下,黑點(diǎn)腐蝕會(huì)變得非常明顯,以至于零件被報(bào)廢,出現(xiàn)重大損失。
這些故障往往是偶然的,有特殊的原因。在鋁合金的陽(yáng)極氧化過(guò)程中,由于切斷電源后又重新開(kāi)啟,而被切斷的部分又長(zhǎng)期停留在清洗槽中,所以清洗槽的酸性太強(qiáng),水質(zhì)不干凈,含有懸浮物,所以氧化膜往往是暗淡無(wú)光。
泥沙經(jīng)常增加,造成鋁合金部件的電化學(xué)腐蝕和點(diǎn)狀腐蝕的黑點(diǎn)。自來(lái)水可能被添加到電解液中,它可能被漂白劑處理過(guò),Cl-含量可能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn),或者裝有氯化氫的容器可能沒(méi)有被徹底清洗,可能含有硫酸。 這導(dǎo)致多余的Cl-與陽(yáng)極電解質(zhì)混合。由此產(chǎn)生的鋁合金部件的陽(yáng)極氧化導(dǎo)致點(diǎn)狀腐蝕,產(chǎn)品被丟棄。