[精选]表面处理阳极工艺(2)4937.pptx

报告：报告：单位：技术服务部单位：技术服务部2013年年1月月9日日阳极1.阳极阳极简介及工介及工艺流程。流程。2.主要工主要工艺参数。参数。3.品品质要求。要求。5.工工艺问题分析。分析。4.阳极阳极设备及挂具。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脱脂预浸预浸化抛化抛剥黑膜剥黑膜退遮蔽退遮蔽脱脂脱脂剥黑膜剥黑膜 阳极阳极氧化氧化酸洗酸洗染色染色封孔封孔烘干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。脱脂脱脂预浸预浸化抛化抛剥黑膜剥黑膜退遮蔽退遮蔽脱脂脱脂剥膜黑剥膜黑脱脂（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？加工加工类型型加工方式加工方式粘附的粘附的污垢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555g/L。2.温度：555。3.时间：1.50.5min。4.药品R105：硼砂(Na2B2O4，25%)、焦磷酸钠(Na3PO4，溶溶解解速速率率，膜膜层层不不断断变变厚厚；（2）慢慢慢慢的的，由由于于生生成成的的氧氧化化膜膜具具有有绝绝缘缘性性，电电阻阻增增大大，电电流流密密度度减减小小，膜膜的的生生成成速速率率减减慢慢，当当生生成成速速率率=溶溶解解速率时，膜层不在增厚。速率时，膜层不在增厚。分析致密的无空层分析致密的无空层A区、多孔层区、多孔层C区的形成：区的形成：图二中图二中A区：区：在通电后几秒中，就会在铝表面生成一层致密在通电后几秒中，就会在铝表面生成一层致密无孔的氧化膜，也称之为阻挡层；特点：坚硬，牢固无孔的氧化膜，也称之为阻挡层；特点：坚硬，牢固。图二中图二中C区区：氧化膜氧化膜孔隙孔隙的形成可通过的形成可通过电渗现象来电渗现象来解释（图解释（图一）。部分一）。部分孔壁孔壁水化氧化膜带负电水化氧化膜带负电，新鲜新鲜的酸溶液从孔中心直人孔底，在孔底处因酸溶液的溶的酸溶液从孔中心直人孔底，在孔底处因酸溶液的溶解而形成解而形成富富Al3的液体，带正电的液体，带正电。在电场作用下发生电渗流，。在电场作用下发生电渗流，使富使富Al3液体只能沿孔壁液体只能沿孔壁向外流动向外流动，而新鲜溶液又从中心向，而新鲜溶液又从中心向底部补充，使孔内液体不断更新，结果孔底继续溶解而加底部补充，使孔内液体不断更新，结果孔底继续溶解而加深。沿孔壁向外流动的高深。沿孔壁向外流动的高Al3液体对膜已失去溶解能力，因液体对膜已失去溶解能力，因此随氧化时间的延续，使孔不断加深，逐渐形成多孔此随氧化时间的延续，使孔不断加深，逐渐形成多孔层。层。图二图一新鲜的酸溶液富Al3的液体 负电 图图二二中中B区区 膜膜孔孔的的出出现现 阳阳极极电电压压达达到到最最大大值值后后开开始始有有所所下下降降，这这时时由由于于阻阻挡挡层层膨膨胀胀而而变变得得凹凹凸凸不不平平，凹凹处处电电阻阻较较小小而而电电流流较较大大，在在电电场场作作用用下下发发生生电电化化学学溶溶解解，以以及及溶溶液液侵侵蚀蚀的的化化学学溶解，凹处不断加深而出现孔穴，这时电阻减小而电压下降。溶解，凹处不断加深而出现孔穴，这时电阻减小而电压下降。氧化膜的孔隙作用1.多孔膜：具有良好的吸附性，阳极后可染成各种多孔膜：具有良好的吸附性，阳极后可染成各种颜色，色，获得良好的装得良好的装饰性外性外观。2.多孔膜的厚度可达多孔膜的厚度可达0.5-250um，孔隙率，孔隙率12%30%，面密度大，面密度大约（45）*108个个/mm2。注：从上面的数据中可以得出注：从上面的数据中可以得出结论（1）与其它酸相比，采用硫酸阳极）与其它酸相比，采用硫酸阳极时，膜孔隙数多，吸附性好；（，膜孔隙数多，吸附性好；（2）当条件）当条件一定一定时，电压越低，生成的膜的孔隙数越多，吸附性越好。越低，生成的膜的孔隙数越多，吸附性越好。从电子显徽镜观察证实，阳极氧化膜由阻挡层从电子显徽镜观察证实，阳极氧化膜由阻挡层和多孔层所组成。阻挡层是薄而无孔的，而多和多孔层所组成。阻挡层是薄而无孔的，而多孔层则由许多六棱柱体的氧化物单元所组成，孔层则由许多六棱柱体的氧化物单元所组成，形似蜂窝状结构。每个单元的中心有一小孔直形似蜂窝状结构。每个单元的中心有一小孔直通铝表面的阻挡层，孔壁为较致密的氧化物。通铝表面的阻挡层，孔壁为较致密的氧化物。氧化物单元又称膜胞，图氧化物单元又称膜胞，图263所示是铝在所示是铝在4磷酸中磷酸中120V电压下形成的氧化膜结构模型。电压下形成的氧化膜结构模型。电解液解液硫酸硫酸15%（质量量分数）分数）10草酸草酸25铬酸酸50磷酸磷酸25电压/V152030204060204060204060孔隙数108个/cm27725182773571165822881421887242阳极后处理通过染色，封孔等工艺，获得良好的外观及质量。染色前染色前处理理染色染色封孔封孔烘干烘干染色前处理操作条件操作条件药品：药品：R400 浓度浓度505g/L温度：温度：252PH值：值：1.8-3R400成份（氨基磺酸成份（氨基磺酸50%、烟酸烟酸20%、醋酸钠、醋酸钠25%、碳酸氢钠碳酸氢钠5%）步骤步骤1.超音波染色处理超音波染色处理（5min）。）。2.水洗（水洗（30s）。）。3.重复（一阳重复重复（一阳重复1.2两次，两次，二阳重复一次）。二阳重复一次）。4.水洗（水洗（30s）。）。1.为什么要进行染色前处理？为什么要进行染色前处理？Al2O3膜生成后膜生成后,並不宜立刻染色並不宜立刻染色,因因Al2O3為為無機物質無機物質,而染料為有機物質而染料為有機物質,兩者之間結合不兩者之間結合不易易.所以必須於染色前在工件表面覆蓋一層兼具所以必須於染色前在工件表面覆蓋一層兼具無無/有機物質化性的即有機物質化性的即“界面活性界面活性剂剂,以利以利Al2O3染料結合染料結合。2染色前处理原理染色前处理原理染色操作条件操作条件1.温度4022.PH值5.2-5.53.染料浓度BK420BK41111（g/L）4.PH稳定剂5ml/L步骤步骤1.染色120-360s。2.水洗30s。3.检查色差。4.水洗30s。5.水洗30s。染色工艺分析1.严格控制PH值5.2-5.5，过酸过碱都可能使染料变性。2.染色槽温度因保持稳定。3.注意及时补充染料，保证浓度。4.染色应该在阳极后立即进行，不能间隔太久。在氧化后，要仔细用冷水（避免温度升高，膜自动封孔）清洗掉残留酸液。5.染色前不得用手接触工件，任何油污，液体吸附在氧化膜上都会影响染色的质量。封孔操作条件1.药品：R500浓度7-12g/L2.温度：9553.PH值：5-64.封孔时间25min步骤1.封孔（25min）2.水洗30s3.水洗30s（抽检色差）4.超音波热水洗（6010，2min）封孔原理1.高温沸水封孔，氧化铝结合水分子形成水合物，形成晶体；80，生成AL2O3.H2O;Al2O3十十H2O 2AlOOH Al2O3H2O80,生成AL2O3.3H2OAl2O3十十3H2O 2AlOOH十十2H2O Al2O3 3H2O水合物体积膨胀，增加33%或100%，从而使膜孔封闭。2.醋酸镍封孔剂的填充，在80-100 的沸水中，(CH3COO)2Ni发生水解，生成氢氧化镍Ni(OH)2沉淀。填充并附着在膜孔上，从而达到封闭效果。封孔工艺分析1.温度影响，80生成AL2O3.H2O；生成AL2O3.3H2O，前者的稳定性，耐磨性优于后者。2.PH值的影响：PH5.5，封闭速率急剧下降；PH4时，几乎无封闭作用；但PH6.5，就容易在其表面产生白色粉状沉淀。（PH值可用氨水、氢氧化钠、醋酸等来调节）3.采用蒸馏水的封闭要比自来水封闭效果好得多，自来水中的CL-、SO42-、PO43-、SiO32-等会抑制封闭过程，产生有害影响。烘干操作条件1.设备烘箱2.温度703.时间20min步骤1.烘干前热纯水洗（705，30s）2.烘干（烘箱温度70）。烘干1.将产品放入烘箱内，烘箱温度 设定70。封箱温度不能太高，否则膜易产生裂纹。2.烘干前必须用热水洗，提高工件的温度，避免工件因过冷而产生裂纹。三.陽極設備及挂具陽極 生產線（槽體，天車，水電供排水系統）整流器冰水機烘干設備鈦挂具抽風裝置陽極生產線主線陽極生產線主線陽極生產用的挂具陽極生產用的挂具9、静夜四无邻，荒居旧业贫。5月-235月-23Tuesday,May 23,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。18:32:3418:32:3418:325/23/2023 6:32:34 PM11、以我独沈久，愧君相见频。5月-2318:32:3418:32May-2323-May-2312、故人江海别，几度隔山川。18:32:3418:32:3418:32Tuesday,May 23,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。5月-235月-2318:32:3418:32:34May 23,202314、他乡生白发，旧国见青山。23 五月 20236:32:34 下午18:32:345月-2315、比不了得就不比，得不到的就不要。五月 236:32 下午5月-2318:32May 23,202316、行动出成果，工作出财富。2023/5/23 18:32:3418:32:3423 May 202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。6:32:34 下午6:32 下午18:32:345月-239、没有失败，只有暂时停止成功！。5月-235月-23Tuesday,May 23,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。18:32:3418:32:3418:325/23/2023 6:32:34 PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。5月-2318:32:3418:32May-2323-May-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。18:32:3418:32:3418:32Tuesday,May 23,202313、不知香积寺，数里入云峰。5月-235月-2318:32:3418:32:34May 23,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。23 五月 20236:32:34 下午18:32:345月-2315、楚塞三湘接，荆门九派通。五月 236:32 下午5月-2318:32May 23,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/5/23 18:32:3418:32:3423 May 202317、空山新雨后，天气晚来秋。6:32:34 下午6:32 下午18:32:345月-239、杨柳散和风，青山澹吾虑。5月-235月-23Tuesday,May 23,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。18:32:3518:32:3518:325/23/2023 6:32:35 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。5月-2318:32:3518:32May-2323-May-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。18:32:3518:32:3518:32Tuesday,May 23,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。5月-235月-2318:32:3518:32:35May 23,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。23 五月 20236:32:35 下午18:32:355月-2315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。五月 236:32 下午5月-2318:32May 23,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/5/23 18:32:3518:32:3523 May 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。6:32:35 下午6:32 下午18:32:355月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit 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