surface treatment
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鋁型材表面鉻酸陽極氧化處理
鋁型材鉻酸陽極氧化的特點:
用3%~10%的鉻酸電解液,通以直流電,在一定的工作條件下進(jìn)行鋁及鋁型材的陽極氧化處理,所得到的鉻酸氧化膜比硫酸氧化膜和草酸氧化膜要薄的多,一般厚度只有2~5μm,能保持原來零件的精度和表面粗糙度;膜層質(zhì)軟、彈性高,基本上不降低原來材料的疲勞強(qiáng)度,但耐磨性不如硫酸陽極氧化膜,膜層不透明,顏色由灰白色到深灰色或彩虹色;由于鉻酸幾乎沒有空穴,一般不易染色,膜層不需要封閉就可以使用,再同樣厚度情況下它的耐蝕能力要比不封閉的硫酸氧化膜高;鉻酸氧化膜與有機(jī)物的結(jié)合力良好,是油漆的良好底層;由于鉻酸對鋁型材的溶解度比在其他電解液中小,所以該工藝適用于機(jī)械加工件、鈑金件,適用于硫酸法難以加工的松孔度較大的鑄件、鉚接件、電焊件以及尺寸允許差小和表面粗糙度低的鋁鑄件,含銅量大于4%的鋁型材一般不適用于鉻酸陽極氧化。
鋁型材鉻酸陽極氧化工藝流程:
鋁型材→機(jī)械拋光→除油→堿侵蝕→出光→清洗→鉻酸陽極氧化→清洗→干燥→成品;
鋁型材表面鉻酸陽極氧化工藝規(guī)范(直流電源)
鉻酸酐CrO3
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0~35g/L
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溫度
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40±2℃
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氧化時間
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60min
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陰極材料
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鉛板或石墨
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陽極電流密度
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0.2~0.6A/dm3
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電壓
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0~40V
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pH值
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0.65~0.8
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陰陽極面積比
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3:1
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鉻酸酐CrO3
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95~100g/L
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溫度
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37±2℃
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氧化時間
|
35min
|
陰極材料
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鉛板或石墨
|
陽極電流密度
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0.3~0.5A/dm2
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電壓
|
0~40V
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pH值
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<0.8
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電解液配置方法:
計算槽的容積和所需的鉻酸酐,全部加入槽內(nèi),然后加4/5容積的蒸餾水或去離子水,劇烈攪拌,待鉻酸全部溶解后,最后加蒸餾水至工作液面;經(jīng)分析、調(diào)試合格后,即可使用;氧化過程中應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行濃度分析,適時添加鉻酐。
有害雜質(zhì)的影響及排除:
電解液中常有的有害雜質(zhì)為SO2-4、CI、CR3等離子、SO2-4含量大于0.5g/L、CI大于0.2g/L時氧化膜變粗糙;此外,由于在氧化過程中六價鉻還原成三價鉻,Cr3+增多,會使氧化膜變暗無光,抗蝕性能降低。
溶液中的Cr3+可采用電解法除去,用鉛制陽極、銅制陰極,其陽極電流密度為0.25A/dm2,陰極電流密度為10A/dm2,使Cr3+在陽極氧化成Cr^6+。
溶液中SO2-4含量過高陽極氧化效果不好,硫酸鹽含量超過0.5%時,可添加0.2~0.3g/L的Ba(OH)2或BaCO3,通過化學(xué)沉淀法使其生成硫酸鋇沉淀除去。
溶液中氯化物含量不應(yīng)超過0.2g/L,溶液中CI-含量過高時,必須稀釋或更換溶液。
電解液的維護(hù)和調(diào)整:
由于氧化過程中鋁的溶解,使溶液中鉻酸鋁[AI2(CrO4)3]及堿性鉻酸鋁[AI(OH)CrO4]的量逐漸增多,而游離鉻酸含量減少,使電解液的氧化能力降低,因此要對電解液作定期分析,適時的添加鉻酸酐;也可用測量電解液的單位導(dǎo)電度或pH值的方法來調(diào)整電解液。
鋁型材表面鉻酸陽極氧化工藝操作要點:
開始氧化的15min內(nèi),電壓控制在25V左右,隨后將電壓逐步調(diào)整到40V,持續(xù)45min,斷電,取出鋁型材;隨著氧化過程的進(jìn)行,電流有下降現(xiàn)象,為了保持一定的電流密度,必須經(jīng)常調(diào)整電壓,并嚴(yán)格控制pH值在規(guī)定范圍內(nèi)。
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