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                                                          鋁材表面處理
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                                                          鋁型材陽極氧化處理的控制方法及其特征
                                                          內容來源:http://www.writersmuseonline.com    作者:武將    發布日期:2019-12-06 09:23    閱讀次數:304 次 點擊收藏

                                                          1:電流控制法

                                                          電流控制法是最普遍的鋁型材陽極氧化控制方法,該方法的陽極氧化溶液以硫酸溶液為主,也適用于草酸溶液、混合酸溶液等陽極氧化處理;一般地要保持一定的平滑直流電陽極氧化,以適合陽極氧化膜厚度的管理;隨著陽極氧化膜厚度的增加,電壓往往會上升,因此有時會發生電壓超過電源規格、因發熱量增加而發生燒傷的情況,需要注意;

                                                           

                                                          電流控制法最大的優點是容易控制陽極氧化膜的厚度;陽極氧化膜的厚度可以通過下列公式計算,如果能掌握處理鋁型材的表面積和陽極氧化膜生成系數(K),通過設定電流密度和處理時間就能夠得到所需厚度的陽極氧化膜;

                                                           

                                                          陽極氧化膜厚度(μm=K×電流密度(A/dm2)×時間(min

                                                          各種鋁型材恒電流硬質陽極氧化處理的電壓—時間曲線

                                                          (各種鋁型材恒電流硬質陽極氧化處理的電壓—時間曲線)

                                                           

                                                          陽極氧化膜生成系數(K)與陽極氧化溶液的種類無關,約為0.3;由于陽極氧化膜生成系數隨氧化槽的濃度、溫度、電流密度、合金種類等變化,為了在更高精度上管理陽極氧化膜的膜厚,需要事先掌握作為處理條件的特征值;

                                                           

                                                          用電流控制法進行硬質陽極氧化處理時,電壓隨陽極氧化時間的延長而上升,其上升程度因合金種類的不同而不同;各種鋁型材在15%硫酸槽液中,5℃、4A/dm2的硬質陽極氧化條件下陽極氧化處理時的電壓-時間曲線如上圖所示;

                                                           

                                                          99.99%AI1100等純鋁系的電壓變化小,鋁型材系的電壓變化大;這樣,在陽極氧化電壓升高時,容易發生燒傷,難以得到厚陽極氧化膜;電壓高時產生的熱量也大,通過溶液的冷卻和攪拌去除產生的熱量,可進行穩定的陽極氧化處理;

                                                           

                                                          2:電壓控制法(恒電壓法)

                                                          電壓控制法正如其名,是保持恒定電壓陽極氧化處理的方法,也被稱為恒電壓法;因為不需要掌握處理鋁型材的表面積,采用該方法的工廠也不少;即使電壓相同,通過的電流因合金種類、槽液溫度、陽極氧化溶液的種類及濃度的不同而不同,不能由公式計算獲得所需膜厚的處理時間;各工廠往往憑借其經驗控制成膜速度(μm/min),按照所需的時間進行陽極氧化;另外,此法更容易控制,使用恒電壓電源,在開始設定好電壓,后邊就是按所定時間進行陽極氧化;此外,在硬質陽極氧化處理時的恒電流密度陽極氧化中,電壓一般逐漸上升,而在恒電壓電解中,電流值時常逐漸下降,不會增加,不同擔心超過電源容量而終止氧化;即使是相同的電壓,槽液溫度低時電流密度下降,陽極氧化膜的生長也會變遲緩;

                                                           

                                                          陽極氧化膜結構是通過陽極氧化電壓確定的;因此,在精確管理陽極氧化膜結構的情況下,應采用恒電壓陽極氧化膜;

                                                           

                                                          3:功率控制法

                                                          功率控制法通常是指用恒定功率陽極氧化的控制方法;由于功率消耗是恒定的,發熱量也是恒定的,槽液溫度的影響是穩定的,能夠生成質量穩定的高品質的鋁型材陽極氧化膜,必須的冷卻功率變化也??;恒功率法已被認為是解決恒電流法中的電壓逐漸上升問題的有效方法,起初,用恒電流開始陽極氧化,隨著電壓的上升,在功率一定的條件基礎上,使電流密度下降;在恒功率法中,功率密度增大時膜厚增加速度也增大;隨著陽極氧化的進行,電流密度降低,陽極氧化膜的生長速度下降;使用的功率密度因鋁型材種類的不同而不同,一般在100~300W/dm2;在陽極氧化初期,電流密度升高,常常導致燒傷;因此,也有在陽極氧化初期用低功率氧化、逐漸增加到所設定的功率值的方法;

                                                           

                                                          功率控制法在槽液的攪拌、冷卻效果不充分時時有效的陽極氧化方法;可是,在技術進步的今天,幾乎沒有進行工業化實施的實例;

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