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阳极氧化可显著改善铝合金的耐蚀性能,提高铝合金的表面硬度和耐磨性,经过适当的着色处理后具有良好的装饰性能。铝及其合金阳极氧化膜着色技术可分为3 种:
化学染色、电解着色及电解整体着色。化学染色是利用氧化膜层的多孔性与化学活性吸附各种色素而使氧化膜着色,根据着色机理和工艺可分为有机染料着色、无机染料着色、色浆印色、套色染色和消色染色等。
电解着色是将阳极氧化后的铝及其合金在含有金属盐的水溶液中进行交流电解,在氧化膜多孔层的底部沉积金属、金属氧化物或金属化合物,由于电沉积物对光的散射作用而呈现各种色彩。
电解整体着色指铝及其合金在阳极氧化的同时被着色,其特点是氧化与着色一步完成,着色膜具有良好的耐光性、耐热性、耐蚀性及耐磨性。电解整体着色又分为自然发色、电解发色和电源发色法,其中电解发色占主导,自然发色次之,电源发色正在开发中
改进的措施
(1)优化工艺设计工艺设计的好坏与磷化质量密切相关。机床企业往往受客观条件的限制,阳极氧化生产线,难以满足工艺设计要求,如何因地制宜优化工艺设计,也是设计者研究的课题之一。生产中一旦发现工艺设计不合理的地方,要尽可能在原设计基础上调整工艺流程,尽量满足生产要求。
(2)提高工艺管理水平工艺设计固然重要,但也不可忽视工艺管理。实践表明,在同等条件下(磷化工艺和磷化剂均相同),不同的工艺管理却获得不同的磷化效果。工艺管理水平高,不仅磷化质量好,而且能耗低,成本低;反之,质量差、成本高。
(3)改善磷化膜与涂料的配套性磷化膜与涂料的配套性已成为人们十分关注的问题,随着涂装技术的发展,对磷化处理与涂料的配套性提出了更高的要求。而以往人们过多地强调磷化膜本身的耐腐性,而忽视了磷化膜与涂料的配套性。实际上磷化膜本身在整个涂料体系中并不单独承担多大的耐腐蚀作用,关键是磷化膜与涂料的配套性要好,这对电泳涂装尤为重要。因此,改善磷化膜与阴极电泳涂料的配套性已成为机床企业研究的新课题。
工业中使用的铝合金有两大类,即变形铝合金和铸造铝合金。
1、变形铝合金
不同牌号的变形铝合金具有不同的成分、热处理工艺和相应的加工形态,常熟阳极氧化,因此它们分别具有不同的阳极氧化特性。按照铝合金系,从强度低1xxx系纯铝到强度高7xxx系铝锌镁合金。
1xxx系铝合金又称“纯铝”,一般不用于硬质阳极氧化。但在光亮阳极氧化和保护性阳极氧化具有很好的特性。
2xxx系铝合金又称“铝铜镁合金”,由于合金中的Al-Cu金属间化合物在阳极氧化时易溶解,因此难以生成致密的阳极氧化膜,在保护性阳极氧化时,其耐腐蚀性更差,因此此系列的铝合金不易阳极氧化。
3xxx系铝合金又称“铝锰合金”,不会使阳极氧化膜的耐腐蚀性下降,但是由于Al-Mn金属间化合物质点,会使阳极氧化膜呈现灰色或灰褐色。
4xxx系铝合金又称“铝硅合金”,由于此合金含有硅成分,会使阳极氧化膜呈灰色,硅含量越高,颜色越深。因此也不易阳极氧化。
5xxx系铝合金又称“铝美合金”,是一种用途较广的铝合金系,耐蚀性也好,可焊性也好。此系列铝合金可以阳极氧化,如果镁含量偏高时,其光亮度不够。典型的铝合号:5052。
6xxx系铝合金又称“铝镁硅合金”,在工程应用尤为重要,全自动阳极氧化生产线,主要用于挤压型材,阳极氧化生产线厂家,此系列合金可以做阳极氧化,典型的牌号:6063,6463(主要适用于光亮阳极氧化)。强度高的6061和6082合金的阳极氧化膜不能超过10μm,否则会使阳极氧化膜呈现浅灰色或黄灰色,其耐腐蚀性也明显低于6063和6463。