陽極氧化工藝各條件因素的控製

陽極氧化（huà）工藝中因素的（de）控製

陽（yáng）極（jí）氧化時（shí）電壓如（rú）何控製？

電壓的調節（jiē）要隨溶液溫度而定。溶液溫度較低時要（yào）采用規定上限的電壓，這是因為溶液溫度（dù）較低時所獲得的氧化膜致密，氧化膜電阻大，要加厚氧（yǎng）化膜必然要采取較高電（diàn）壓，否則難以獲得正常的氧化膜質量。溶液溫度較高時則相反，要降（jiàng）低電壓，否則會出（chū）現因所生（shēng）成（chéng）的氧化膜疏鬆而引起膜層溶液過快，難以獲得理想（xiǎng）的氧化膜厚度。

例如：在（zài）無冷卻裝置的單位（wèi），夏季溶液溫度（dù）會接近極限（xiàn）溫度，如仍需（xū）繼續工作的，則電壓不可超過12V。而冬季溶液溫度低於極限溫度下限，此時電壓要升至高位值，如18V。

陽極氧化是放熱反應，當工作量較飽滿時，溶（róng）液的溫度（dù）會逐漸上升（shēng），故要隨時測試，作為提供調節電壓（yā）的依據。若溫度繼續升高，此時電（diàn）壓將規範以下也難以保證質量。此時應停止生產（chǎn）。采（cǎi）取相應措施予以降溫，待符合工（gōng）藝要求時再進行加工。

陽極氧化（huà）時電流（liú）密度（dù）如何控製？

在正（zhèng）常的溫度條件下（20℃左右），除特種的工藝配方之外，一般鋁及其合金陽極氧化的電流密度控製在1——1.5A/dm2之間。

根據溶液的溫度、溶液濃（nóng）度、製（zhì）件形狀（zhuàng）及其他有關（guān）工藝條件進（jìn）行選擇。

在可能條件下，適當提高電流密度（dù）有利於加速膜的生（shēng）成速度，縮短陽（yáng）極氧化（huà）時間，增加膜層的孔隙率，提高著色效果。但（dàn）當繼續（xù）升高電流密度時（shí），陽極氧化過程中會增加受到焦耳（ěr）熱（rè）的影響，膜孔內熱效應加大，局部溫升，從而加快的（de）氧化膜（mó）的溶解速度，成膜速度下降，遇（yù）到（dào）複雜件還會造成電流（liú）分布不（bú）均，影響著色效果（guǒ）。在製件表麵還可能出現容易擦去的疏鬆氧化膜、或膜層發脆、開裂，或（huò）出現白色痕跡，嚴重時還可（kě）能引（yǐn）起燒蝕製件。

選擇合適的電流密（mì）度在一定範圍內可加速膜的生（shēng）長速度，但當超過一定值後，成膜速度反而降低。

根據上述規律，為保（bǎo）證產品質量及提高（gāo）生產效率，可（kě）采取以下（xià）的方（fāng）法。

在（zài）冷卻條件好、溶液能滿足強烈（liè）攪拌時，可采用電流密度的（de）上（shàng）限，以提高工作效率。

在既無冷卻（què）裝置、又無強烈攪（jiǎo）拌的條件下，雖然當時溶（róng）液的溫度適中，電流（liú）密度仍要適當（dāng）控製，以防陽極氧化過程中因升溫過快而出現質量（liàng）問題，嚴（yán）重時還可（kě）能引起製件燒蝕（shí）。此時較有效的方法（fǎ）是降低體（tǐ）積電流密度。

陽極氧（yǎng）化製件（jiàn）表麵積的正確估算，也是合理控製電流密度的重要條件，應予以（yǐ）重視。

陽極氧化件深凹部位的表麵應與其它表麵（miàn）配送相同電流密度。

影響陽極氧化膜質量的幾大主要因素

①電（diàn）流（liú）密度：在一定限度內（nèi），電流密（mì）度升高，膜生長速度升高，氧化時間縮短，生成膜的孔隙多，易於著色，且硬度和耐（nài）磨性升高；電流密度過高，則會因焦耳熱的影響，使零件表麵（miàn）過熱和局部溶液溫度升（shēng）高，膜的溶解速度升高，且有燒毀零件的（de）可能；電流密度過低，則膜生長速度緩（huǎn）慢，但生成（chéng）的膜較致密，硬度和耐磨性降低。

②氧化（huà）時間：氧化時間（jiān）的選擇（zé），取決於電解液濃度，溫（wēn）度，陽極電（diàn）流密度和所需要的膜厚。相同（tóng）條件下（xià）,當電流（liú）密度恒定時,膜的（de）生長速度與氧化時間成正比（bǐ）；但當膜生長到一定厚度時,由於膜電阻升高,影響導電能力,而且由於溫升（shēng）,膜的溶解速度增大，所以膜的生長速度會逐漸降低，到（dào）較厚後不再增（zēng）加。

③硫（liú）酸濃度：通常采用15%——20%。濃（nóng）度升（shēng）高，膜的溶解速度加大，膜的生長速度降低，膜的孔隙率高，吸附力強，富有彈性，染色性（xìng）好（易於染深色），但硬（yìng）度，耐磨（mó）性（xìng）略差；而降低硫酸濃（nóng）度，則氧化（huà）膜生長速度加快，膜的孔隙少，硬度高，耐磨性好。

④電解液（yè）溫度：電解液溫度對氧化膜（mó）質量影響很大。溫度升高，膜（mó）的溶（róng）解速度加大，膜厚降（jiàng）低。當溫度為22——30℃時，所得（dé）到的膜是柔軟的，吸（xī）附能（néng）力好，但耐磨性相當差；當溫度（dù）大於30℃時，膜就變得疏鬆且不均勻（yún），有時甚至不連續（xù），且硬度低，因而失去使用價值；當溫度在10——20℃之間時，所生成的氧化膜多孔，吸附能力強（qiáng），並富有彈性，適宜染色，但（dàn）膜的硬度低，耐磨性差；當溫（wēn）度低於（yú）10℃，氧化膜的厚度增大，硬度（dù）高，耐磨性好，但孔隙率較低。因此，生產時嚴格控製電解液（yè）的溫度。要製取厚（hòu）而硬的氧化（huà）膜時，降低操作溫（wēn）度，在氧化過程中采（cǎi）用壓縮空氣攪拌和比較低的溫度，通常在零度左右進行硬質氧化（huà）。

⑤攪拌和移（yí）動：可促使電解液對流，強化冷（lěng）卻效果，保證溶（róng）液溫度的（de）均勻（yún）性，不會造成因金屬局部升溫而導致氧化膜的質量（liàng）下降。

⑥電解液中的雜質：在鋁陽極氧化所用電解液中可能存在的雜質（zhì）有Clˉ,Fˉ,NO3ˉ,Cu2+,Al3+,Fe2+等。其中Clˉ,Fˉ,NO3ˉ使膜的孔（kǒng）隙率增加,表麵粗糙和疏鬆。若其含（hán）量超過極（jí）限（xiàn）值，會使製件發生腐蝕穿孔（Clˉ應小於0.05g/L,Fˉ應小於0.01g/L）；當電解（jiě）液中Al3+含量超過（guò）一定值時，往往使工件表麵出現白點或斑狀白（bái）塊，並使膜的吸附性能（néng）下（xià）降,染色困難（Al3+應小於20g/L）；當Cu2+含量達0.02g/L時，氧化膜上會出現暗色條紋或黑色斑點；Si2+常以懸浮狀態存在於電解液中,使電（diàn）解液微量混濁,以褐色粉狀物吸附於膜（mó）上。

⑦鋁合金成分：一般來說,鋁金屬中的其它元素使膜的質量下降，且得（dé）到的氧化膜沒有純鋁上得到的厚（hòu），硬度也低，不同成分（fèn）的鋁合金,在（zài）進行陽（yáng）極（jí）氧化（huà）處理時要注意不能同槽進行。