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硬质氧化质量保证的要素

硬氧、硬质氧化、硬质阳极氧化、着色氧化、铝氧化、普通阳极氧化、喷砂阳极氧化、拉丝阳极氧化工艺等生产加工。这项技术的研究成功为铝的应用开辟了广阔的前景,硬质阳极氧化原理单纯硫酸型铝合金硬质阳极氧化原理和普通阳极氧化没有本质区别,如果是混酸型硬质氧化则存在一些附反应。有关颜色、表面缺陷和公差都应由阳极氧化生产厂家与用户协商,有必要的话,最好建立一个双方都认可的标样。铝的级别是很难划分的,各种因素对氧化膜硬度和生长速度的影响   铝和铝合金表面上能否生成优质的硬质氧化膜层,主要取决于电解液的成份浓度,温度,电流密度,及其原材料的成分。因为为了不断满足特殊工业和用户之间的要求,在制的应用范围方面有了很大的扩展。

  A.硬质氧化--硬度测定  从皮膜用途来看,硬质皮膜最重要的就是耐磨性,也就是耐磨性。硬质阳极氧化电器设备  硫酸硬膜直流法阳极氧化工艺只需要直流发电机或整流器,其中使用整流器效率较高,并要求设置恒电流控制,在膜生长时要设置电压上升的自动装置。硬质皮膜是素材被氧化为氧化膜形成的,因此硬度受合金种类、电解液、处理条件影响较大。人们根据合金种类研究了各种处理方法,以提高皮膜的性能,各材质皮膜硬度几乎是固定的。  在阳极氧化处理工艺中,不溶解的元素:硅、铅;溶解但以氧化物或其他不溶性化合物存在的元素:镁、锌;溶解性强,不会在皮膜中以安定化合物存在的元素:铜、镍等添加成分的影响会残留在氧化皮膜中。  正常情况下规定硬质皮膜的硬度进行断面测定。素材硬度越高,表面硬度越低。皮膜越厚,此差越大。因此测量要在皮膜中央进行。显微硬度可以用显微硬度计在横向上测出,不应低于300kg/mm2.。  

  B.硬质氧化--氧化膜厚度测试  皮膜厚度使用平均值,以防止合金导致的厚度不均。硬质氧化溶液的发热和氧化膜再溶解问题  在氧化时工作表面通过较大电流,因氧化膜具有很大电阻,热量大部分集中在氧化膜部位上。发热量可用下列公式计算:  焦耳热Q1=0.864×电压×电流(千卡/小时) 氧化液发热量Q2=2.334×电流(千卡/小时) 阳热氧化反应热 2Al+3[O]→Al2O3+375800卡 总发热量Q=(Q1+Q2)×1.1(千卡/小时)  根据上式可设计冷却用冷冻设备,硬质氧化发热量必须迅速交换掉,如不及时冷却,生成氧化膜不仅仅是化学溶解,而且也由于加入电场发生电化学溶解。这样,就严重影响了膜层的表面光洁度,同时也使得厚度降低。因此,必须要有强制性冷却措施,使电解液保持低温,才能获得较大硬度的氧化膜。硬质氧化的国外规格:标准50?,误差±10?。膜厚制定为100?时,误差范围不变。从零件或试件正切取横向试片在全相显微镜下测定厚度,也可用涡流测厚仪直接测出氧化膜厚度。    

  C.硬质氧化--外观  由于铝材的不同和工艺不同,氧化膜外观的颜色也不一样,膜层由褐色,深褐色,灰色到黑色;电解液温度愈低,氧化膜愈厚。不允许有烧焦或易搅拌的疏松膜层,也不允许因局部受热使氧化腐蚀的光亮斑点和边缘角部分膜层脱落的现象存在。硬质阳极氧化挂具  硬质阳极氧化挂具和夹具应具有足够的机械强度和刚度,以免制件在搅拌电解液时,被急流的溶液冲下来。此外,挂具应有良好的接触导电性能,重量要轻,坚固耐用,装卸制件方便,装载量和零件布局应有适当的要求。硬质阳极氧化挂具常用的有两种类型:一种是具有压紧螺钉的夹具,另一种是用螺栓连接夹板或夹具。其中所有与制件的触点,均由铝、铝镁合金和铝硅镁合金制成,除了制件接触部位有导电要求外,其它部位都要与挂具绝缘处理,使其成为非导体,这样可使阳极氧化过程都集中在制件上,提高生产效率,节约挂具的金属材料以及电能消耗。 整个零件表面,除夹具影响外,局部表面不得有无氧化膜的地方,允许包铝板全件氧化膜出现小裂纹。     

 阳极氧化铝材的着色牢固度取决于着色的方法和使用的着色介质,在一些特殊的应用条件下,一定的着色范围比较理想,硬质阳极氧化的槽液,一般是硫酸溶液以及硫酸添加有机酸,如草酸、氨基磺酸等。另外,可通过降低阳极氧化温度或降低硫酸浓度来实现硬质阳极氧化处理。因此最好征求阳极氧化生产厂家的意见。如在同一个零件上,既有普通阳极氧化又要有硬质阳极氧化的部位因根据零件的光洁度和精密度来安排具体工序。

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