铝及铝合金硫酸阳极氧化工艺故障分析及解决方法(二)
从阳极氧化的成膜过程知道,随着阳极氧化温度的升高,膜层的颜色逐渐变深,膜层的厚度也逐渐变薄,主要原因是阳极氧化膜有绝缘性,当氧化膜形成后相应加大了电阻。这些电阻通电后,产生电压降。这样会使大量的电能转变成热能,使氧化溶液温度的升高,加速了对膜层的溶解。氧化溶液温度愈高,溶解作用愈强,因此随着氧化溶液温度的升高膜层的厚度会逐渐变薄。氧化溶液温度较低时,形成的氧化膜致密,孔隙率小,不易着色,随着氧化温度的升高,氧化膜逐渐变得疏松,膜层孔隙率逐步变大,膜层的颜色随温度的升高逐渐变深。因此氧化溶液温度是决定氧化膜致密程度的重要因素,也是决定氧化膜颜色均匀性的重要因素。
硫酸阳极化溶液温度必须严格控制,根据不同的铝合金选用不同的温度范围,对于硬铝、超硬铝及纯铝等来说,溶液温度范围为15℃~25℃;对于防锈铝合金零件来说,温度范围为l0℃~l8℃。在硫酸(稀硫酸泵泵体材质可以选用FRPP,密封材质选择VITION)阳极氧化工艺中,需采用压缩空气搅拌,并配备制冷装置。在无冷却装置的情况下,可在硫酸溶液中加入1.5%~2%的丙三醇(此类有机物会腐蚀硫酸泵的密封材质,在硫酸泵选型时要注意密封材质的选择)或草酸、乳酸等有机羧酸,可使阳极氧化溶浓温度超过30℃而避免或减少氧化膜的疏松或粉化。一些氧化工艺和生产实跋证明,在硫酸阳极氧化溶液中加入适量的有机羧酸或丙三醇可有效减少反应热效应的影响,在不降低氧化膜厚度和硬度的条件下提高阳极氧化溶液的温度允许上限。另外,控制氧化溶液温度恒定的条件下,也要注意有效控制阳极电流密度。