一種鋁合金硬質(zhì)陽極氧化工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁合金表面處理領(lǐng)域，具體涉及一種鋁合金硬質(zhì)陽極氧化工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金材料被廣泛用于電力，建筑等行業(yè)，但由于鋁合金的特性導(dǎo)致其如果直接與大氣、酸性液體或堿性液體接觸會在短時間內(nèi)發(fā)生氧化或其他化學(xué)反應(yīng)，直接影響到鋁合金的使用壽命，因此為了防止鋁合金鑄件表面被氧化腐蝕，國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)采取對鋁合金鑄件表面進(jìn)行有機(jī)高聚物噴漆、普通陽極著色氧化、電鍍以及化學(xué)轉(zhuǎn)化膜等工藝，使得鋁合金工件延長使用期限。但噴漆過厚容易導(dǎo)致起皮脫落，過薄又達(dá)不到防腐防氧化的效果且表層的硬度比較差，而現(xiàn)有技術(shù)中常用到的普通著色氧化的氧化膜一般都在lOMffl以下，化學(xué)著色氧化的氧化膜一般都在3Pm~5Pm之間，電鍍得到的氧化膜一般都在之間，這幾種方法得到的氧化膜厚度均比較薄，同時表面的布氏硬度一般都在120以下也比較差，通過上述工藝只能是短時間內(nèi)對鋁合金工件表面防腐防氧化，并不能長時間延長鋁合金產(chǎn)品的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種鋁合金硬質(zhì)陽極氧化工藝。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種鋁合金硬質(zhì)陽極氧化工藝，包括以下步驟:
(1)除油脫脂:將鋁合金放入溫度為30_50°C的除油槽的槽液I中浸泡，當(dāng)鋁合金表面的油污與除油槽的槽液I發(fā)生反應(yīng)即槽液I沸騰時取出鋁合金，并用紗布擦拭其表面，當(dāng)鋁合金表面的油污清除干凈后將其放入流動的清水中清洗，確定鋁合金表面清洗干凈后將其進(jìn)入光化池進(jìn)行光化處理；
(2)光化處理:將除油后的鋁合金放入光化池的槽液II中3-5秒，然后取出放入流動的清水中清洗產(chǎn)品表面的槽液II，清洗結(jié)束后將鋁合金浸入活化槽中；
(3)活化處理:將光化處理后的鋁合金放入活化槽的槽液III中3-5秒，然后放入流動的清水中清洗，清洗完成后用專用掛具將鋁合金浸入氧化槽；
(4)硬質(zhì)陽極氧化:將活化處理后的鋁合金放入硬質(zhì)陽極氧化槽的槽液IV中，槽液IV溫度為0-5°C，陽極電流密度為2-5A/dm2，觀察電流與電壓的變化，若出現(xiàn)電流降低電壓升高的情況則停止氧化將鋁合金取出放入封閉槽進(jìn)行封閉處理；若出現(xiàn)電流升高電壓降低的情況則停止氧化，取出鋁合金進(jìn)行檢查；
(5)封閉處理:經(jīng)過硬質(zhì)陽極氧化處理的鋁合金放入溫度為85-95°C的槽液V中20-30分鐘，然后用壓縮空氣吹干鋁合金表面的水漬。
[0005]所述步驟(1)中除油槽中槽液I的配方為純堿40-50克/升，磷酸鈉40-50克/升，水玻璃40-50克/升，氫氧化鈉5-10克/升，每升槽液I最多處理5000kg鋁合金或者根據(jù)鋁合金表面除油情況確定是否對槽液I進(jìn)行更換。
[0006]所述步驟(2)中光化池中槽液II的配方是比重為1.4的硝酸30-50克/升，定期用過濾紙過濾出槽液II中的雜質(zhì)或通過觀察光化處理后鋁合金表面情況對槽液II進(jìn)行更換。
[0007]所述步驟(3)中活化槽中的槽液III的配方是氫氟酸5-10克/升，每次使用前進(jìn)行配置，每周用弱堿中和后排放。
[0008]所述步驟(4)中硬質(zhì)陽極氧化槽的槽液IV的配方是比重為1.84的硫酸250-280克/升，比重為1.11-1.13的草酸50-80克，定期用過濾紙對槽液IV進(jìn)行清理，或氧化后鋁合金表面出現(xiàn)異常時直接更換槽液IV。
[0009]所述步驟(4)中陽極電流密度在10分鐘內(nèi)升至2-5A/dm2。
[0010]所述步驟(5)中槽液V為蒸餾水或低氯離子的純凈水，每周更換一次槽液V或每處理5000kg產(chǎn)品更換一次。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所使用的鋁合金硬質(zhì)陽極氧化工藝能使鋁合金表面氧化膜的厚度達(dá)到35μπι以上，布氏硬度可以達(dá)到180以上，可以大大延長鋁合金的使用壽命ο
【具體實施方式】
[0012]一種鋁合金硬質(zhì)陽極氧化工藝，包括以下步驟:
(1)除油脫脂:為了清除鋁合金在加工過程中殘留在鋁合金表面的油污，將鋁合金放入溫度為30-50°C的除油槽的槽液I中浸泡，用溫度控制器控制槽液I的溫度，當(dāng)鋁合金表面的油污與除油槽的槽液I發(fā)生反應(yīng)即槽液I沸騰時取出鋁合金，并用紗布擦拭其表面，當(dāng)鋁合金表面的油污清除干凈后將其放入流動的清水中清洗，防止殘留的除油劑腐蝕鋁合金的加工面，確定鋁合金表面清洗干凈后將其進(jìn)入光化池進(jìn)行光化處理；
(2)光化處理:為了中和鋁合金表面在除油過程中殘留在其表面的除油劑或由于鋁合金在噴砂處理后長時間放置而產(chǎn)生的氧化層，將除油后的鋁合金放入光化池的槽液II中3-5秒，時間過長容易腐蝕鋁合金本體，時間過短不能完全中和殘留在鋁合金表面的除油劑，取出鋁合金放入流動的清水中清洗產(chǎn)品表面酸液，清洗結(jié)束后將其浸入活化槽中；
(3)活化處理:為了使鋁合金表面的氧化膜與鋁合金基體結(jié)合的更加致密，將光化處理后的鋁合金放入活化槽的槽液III中3-5秒，然后放入流動的清水中清洗，清洗完成后用專用掛具將鋁合金產(chǎn)品浸入氧化槽；
(4)硬質(zhì)陽極氧化:為了在鋁合金表面形成一定厚度、高致密度和高強度的氧化層，將活化處理后的鋁合金放入硬質(zhì)陽極氧化槽的槽液IV中，槽液IV溫度為0-5°C，陽極電流密度為2-5A/dm2，觀察電流與電壓的變化，若出現(xiàn)電流降低電壓升高的情況，說明氧化膜的生長速度與溶解速度已處于平衡狀態(tài)，則停止氧化將鋁合金取出放入封閉槽進(jìn)行封閉處理；若出現(xiàn)電流升高電壓降低的情況，說明氧化膜已經(jīng)擊穿，則停止氧化，取出工件進(jìn)行檢查；
(5)封閉處理:剛從氧化槽中取出的鋁合金表面的氧化膜是柔軟的，為了進(jìn)一步提高氧化膜的抗腐蝕性和外觀色澤的牢固度及耐曬度，氧化后必須對其進(jìn)行封閉處理才能保證產(chǎn)品的外觀經(jīng)久不變，將經(jīng)過硬質(zhì)陽極氧化處理的鋁合金放入溫度為85-95°C的槽液V中20-30分鐘，然后速度用壓縮空氣吹干鋁合金表面的水漬，以防在鋁合金表面留下水痕。
[0013]所述步驟(2)中光化池中槽液II的配方是比重為1.4的硝酸30-50克/升，定期用過濾紙過濾出槽液II中的雜質(zhì)或通過觀察光化處理后鋁合金表面情況對槽液II進(jìn)行更換。
[0014]所述步驟(3)中活化槽中的槽液III的配方是氫氟酸5-10克/升，每次使用前進(jìn)行配置，每周用弱堿中和后排放。
[0015]步驟(4)中所述硬質(zhì)陽極氧化槽的槽液IV的配方是比重為1.84的硫酸250-280克/升，比重為1.11-1.13的草酸50-80克，定期用過濾紙對槽液IV進(jìn)行清理，或氧化后鋁合金表面出現(xiàn)異常時直接更換槽液IV。
[0016]步驟(4)中所述陽極電流密度在10分鐘內(nèi)升至2-5A/dm2。
[0017]步驟(5)中所述槽液V為蒸餾水或低氯離子的純凈水，每周更換一次槽液V或每處理5000kg產(chǎn)品更換一次。
[0018]本發(fā)明處理后的鋁合金表面形成的氧化層厚度為20Mm~45Mm之間，致密度高，布氏硬度達(dá)到180以上，大大延長了鋁合金產(chǎn)品的使用壽命。
【主權(quán)項】
1.一種鋁合金硬質(zhì)陽極氧化工藝，其特征在于:包括以下步驟: (1)除油脫脂:將鋁合金放入溫度為30-50°C的除油槽的槽液I中浸泡，當(dāng)鋁合金表面的油污與除油槽的槽液I發(fā)生反應(yīng)即槽液I沸騰時取出鋁合金，并用紗布擦拭其表面，當(dāng)鋁合金表面的油污清除干凈后將其放入流動的清水中清洗，確定鋁合金表面清洗干凈后將其進(jìn)入光化池進(jìn)行光化處理； (2)光化處理:將除油后的鋁合金放入光化池的槽液II中3-5秒，然后取出放入流動的清水中清洗產(chǎn)品表面的槽液II，清洗結(jié)束后將鋁合金浸入活化槽中； (3)活化處理:將光化處理后的鋁合金放入活化槽的槽液III中3-5秒，然后放入流動的清水中清洗，清洗完成后用專用掛具將鋁合金浸入氧化槽； (4)硬質(zhì)陽極氧化:將活化處理后的鋁合金放入硬質(zhì)陽極氧化槽的槽液IV中，槽液IV溫度為0-5°C，陽極電流密度為2-5A/dm2，觀察電流與電壓的變化，若出現(xiàn)電流降低電壓升高的情況則停止氧化將鋁合金取出放入封閉槽進(jìn)行封閉處理；若出現(xiàn)電流升高電壓降低的情況則停止氧化，取出鋁合金進(jìn)行檢查； (5)封閉處理:經(jīng)過硬質(zhì)陽極氧化處理的鋁合金放入溫度為85-95°C的槽液V中20-30分鐘，然后用壓縮空氣吹干鋁合金表面的水漬。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金硬質(zhì)陽極氧化工藝，其特征在于:所述步驟(1)中除油槽中槽液I的配方為純堿40-50克/升，磷酸鈉40-50克/升，水玻璃40-50克/升，氫氧化鈉5-10克/升，每升槽液I最多處理5000kg鋁合金或者根據(jù)鋁合金表面除油情況確定是否對槽液I進(jìn)行更換。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金硬質(zhì)陽極氧化工藝，其特征在于:所述步驟(2)中光化池中槽液II的配方是比重為1.4的硝酸30-50克/升，定期用過濾紙過濾出槽液II中的雜質(zhì)或通過觀察光化處理后鋁合金表面情況對槽液II進(jìn)行更換。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金硬質(zhì)陽極氧化工藝，其特征在于:所述步驟(3)中活化槽中的槽液III的配方是氫氟酸5-10克/升，每次使用前進(jìn)行配置，每周用弱堿中和后排放。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金硬質(zhì)陽極氧化工藝，其特征在于:所述步驟(4)中硬質(zhì)陽極氧化槽的槽液IV的配方是比重為1.84的硫酸250-280克/升，比重為1.11-1.13的草酸50-80克，定期用過濾紙對槽液IV進(jìn)行清理，或氧化后鋁合金表面出現(xiàn)異常時直接更換槽液IV。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金硬質(zhì)陽極氧化工藝，其特征在于:所述步驟(4)中陽極電流密度在10分鐘內(nèi)升至2-5A/dm2。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金硬質(zhì)陽極氧化工藝，其特征在于:所述步驟(5)中槽液V為蒸餾水或低氯離子的純凈水，每周更換一次槽液V或每處理5000kg鋁合金產(chǎn)品更換一次。
【專利摘要】一種鋁合金硬質(zhì)陽極氧化工藝，包括以下步驟：（1）除油脫脂；（2）光化處理；（3）活化處理；（4）硬質(zhì)陽極氧化；（5）封閉處理。本發(fā)明所使用的鋁合金硬質(zhì)陽極氧化工藝能使鋁合金表面氧化膜的厚度達(dá)到35μm以上，布氏硬度可以達(dá)到180以上，可以大大延長鋁合金的使用壽命。
【IPC分類】C25D11/16, C25D11/08, C23G1/22
【公開號】CN105297104
【申請?zhí)枴緾N201510674841
【發(fā)明人】連運濤, 李宏領(lǐng)
【申請人】禹州市神運機(jī)械有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年10月19日