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隨著鋁制品加工的發(fā)展,鋁制品表面處理的代表-陽極氧化越來越受到手機(jī)行業(yè)的關(guān)注。如蘋果推出的Iphone6S:通過表面陽極氧化處理,既能得到很高的硬度,又能得到天空灰、玫瑰金等效果。
經(jīng)陽極氧化處理獲得的氧化膜,厚度一般在5-20um,硬質(zhì)陽極氧化膜厚度可達(dá)60-2500um。為什么諸如蘋果、華為、小米等手機(jī)巨頭如此青睞陽極氧化,我們來具體看看陽極氧化能夠帶來什么?
一.陽極氧化膜能帶來什么?
1、較高的硬度
陽極氧化膜的硬度比鋁基體高得多:基體的硬度為HV100左右,普通陽極氧化膜的硬度約HV300,氧化哪家好,而硬質(zhì)陽極氧化膜可達(dá)到HV500左右。
陽極氧化膜不僅硬度較高,而且有較好的耐磨性,尤其是表面層多孔的氧化膜具有吸附潤滑劑的能力,還可進(jìn)一步改善表面的耐磨性能。
2、較高的耐蝕性
一般認(rèn)為,汗水腐蝕性非常強(qiáng),很多金屬很容易被汗水腐蝕。而陽極氧化膜耐腐蝕性強(qiáng),因?yàn)樗茄趸?,不?dǎo)電,即使沾到汗?jié)n腐蝕也很慢。
經(jīng)測試,河源氧化,純鋁的陽極氧化膜比鋁合金的陽極氧化膜耐蝕性好。這是由于合金成分夾雜或形成金屬化合物不能被氧化或被溶解,而使氧化膜不連續(xù)或產(chǎn)生空隙,從而使氧化膜的耐蝕性大為降低。所以,一般經(jīng)陽極氧化后所得的膜必須進(jìn)行封閉處理,才能提高其耐蝕性能。
工件經(jīng)陽極化后在染色之前要防止與油污或堿性物質(zhì)接觸,以避免氧化膜在染色過程中與染色液隔離或受到破壞。
夾具的位置或陽極化時(shí)工件的懸掛角度不當(dāng)
夾具的位置與陽極化工件的懸掛角度對氧化膜的質(zhì)量有很大影響,尤其是因此而產(chǎn)生窩氣的更不是少見,為避免這一問題,除在裝夾和懸掛工序中需要特別注意之外,在陽極化和染色過程中還應(yīng)多次搖晃工件,使工件的凹入部位在此工序中所產(chǎn)生的氣體能及時(shí)排除。
染色時(shí)工件間互相貼合
因染色時(shí)互相貼合而形成的“陰陽面”多出現(xiàn)在平面件上,出現(xiàn)這種情況的工件應(yīng)在干燥之前先挑出來,在鉻酸或酸溶液中退色后重新染色。
為避免工件在染色時(shí)相互貼合,可采取下述方法:
①工件染色時(shí)不要從夾具上拆下來,帶夾具染色,并在染色過程中把夾具上下抖動(dòng)幾次,以防夾具的接觸處因頂氣而產(chǎn)生過大的白點(diǎn)痕跡。
②從夾具上拆下后放人塑料籃筐內(nèi)染色,染色時(shí)在液面以下輕輕抖動(dòng)多次也能獲得均勻一致的外觀質(zhì)量,要注意的是只能在染色液中輕輕抖動(dòng),否則工件會(huì)被擦毛而顯現(xiàn)白色道痕。
由于陽極氧化膜的多孔結(jié)構(gòu)和強(qiáng)吸附性能,表面易被污染,尤其處在腐蝕性環(huán)境中,腐蝕介質(zhì)進(jìn)入孔內(nèi)易引起腐蝕。因此,經(jīng)陽極氧化后的皮膜不管著色與否,均需進(jìn)行封閉處理,以提高氧化膜的抗蝕、絕緣和耐磨等性能、以及減弱它對雜質(zhì)或油污的吸附。
氧化膜封閉的方法很多,有熱水封閉法、蒸汽封閉法、鹽溶液封閉法和石蠟、油類和樹脂封閉法等等。下面介紹三種常用的封閉處理。
一、熱水封閉
熱水封閉(或蒸汽封閉)的原理,是氧化膜表面和孔壁的A1203在熱水中發(fā)生水化反應(yīng),生成水合氧化鋁,使原來氧化膜的體積增加33-,氧化膜體積的膨脹使膜孔顯著縮小,從而達(dá)到封孔的目的。熱水封閉宜采用蒸餾水或去離子水,而不用自來水,以防水垢被吸附在氧化膜孔中,使皮膜透明度下降。實(shí)踐證明,采用中性蒸餾水封閉,制品易產(chǎn)生霧狀塊的外觀,影響表面光亮度。采用微酸性的蒸餾水封閉,可得到良好的封閉狀態(tài)。 熱水封閉的技術(shù)條件如下:
溫度95~100℃
pH值5。5--6(用醋酸調(diào)節(jié))
時(shí)間10--30min
二、蒸汽封閉
水蒸氣封閉的效果要比熱水封閉好,但成本較高。一般適用于封閉要求較高的裝飾性零件。蒸汽封閉還可防止某些染料在水封閉中的流色現(xiàn)象,而且利用蒸汽壓力對氧化膜的壓縮作用,可提高膜層的致密程度。蒸汽封閉的技術(shù)條件如下:
溫度100--110℃
壓力0.05--0.1 MPa (0。5~1 kgf/cm2)
三、鹽溶液封閉
1、重鉻酸鹽封閉
重鉻酸鹽封閉法(俗稱填充法),是在重銘酸鹽的水溶液中。氧化膜吸附了重鉻酸鹽后發(fā)生化學(xué)反應(yīng),氧化廠家,生成堿式鉻酸鋁[Al (OH) Cr04]和重鉻酸鋁[Al(OH) Cr207],這些生成物填滿皮膜的孔隙、起封孔作用。經(jīng)重鉻酸鹽封閉的制品表面呈橙黃色。零件在封閉處理前,必須仔細(xì)用冷水清洗潔凈,以免將遺留在零件上的硫酸帶到封閉槽中,對膜層起色澤起破壞作用,防止零件與槽體接觸、損壞氧化膜。封閉液中有害雜質(zhì)S042-> 0, 2g/L時(shí),會(huì)使封閉的零件色澤變淡、發(fā)白??杉尤脒m量鉻酸鈣(CaCr04)沉淀過濾排除。當(dāng)Si032->0。02g/L時(shí),造成制品發(fā)白和顏色發(fā)花,并影響抗蝕性能,可用添加硫酸鋁鉀[K2A12 (S04)4 24H20] 0.1--0.l5g/L 來解決(根據(jù)生產(chǎn)情況每月添加3~4次)。當(dāng)Cl->1.5g/L時(shí),氧化加工,對封閉溶液必須進(jìn)行稀釋或更換,因氯離子對氧化膜有腐蝕作用。
2、水解鹽類的封閉
在某些金屬鹽溶液中,利用金屬鹽被氧化膜吸附后,發(fā)生水解作用,生成氫氧化物沉淀,填充在孔隙內(nèi),達(dá)到封閉的目的。常用作封閉的金屬鹽有鉆、鎳鹽類。由于這些沉淀的氫氧化物幾乎是無色透明的,而且它還能與有機(jī)染料分子形成絡(luò)合物,因此,水解鹽封閉法特別適用于防護(hù)一裝飾性氧化膜經(jīng)著色后的封閉處理。
企業(yè): 惠州市富坤陽極氧化有限公司
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