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鋁型材陽極氧化處理的控制方法及其特征
內(nèi)容來源:http://www.run0511.com    作者:武將    發(fā)布日期:2019-12-06 09:23    閱讀次數(shù):4403 次 點(diǎn)擊收藏

1:電流控制法

電流控制法是最普遍的鋁型材陽極氧化控制方法,該方法的陽極氧化溶液以硫酸溶液為主,也適用于草酸溶液、混合酸溶液等陽極氧化處理;一般地要保持一定的平滑直流電陽極氧化,以適合陽極氧化膜厚度的管理;隨著陽極氧化膜厚度的增加,電壓往往會上升,因此有時會發(fā)生電壓超過電源規(guī)格、因發(fā)熱量增加而發(fā)生燒傷的情況,需要注意;

 

電流控制法最大的優(yōu)點(diǎn)是容易控制陽極氧化膜的厚度;陽極氧化膜的厚度可以通過下列公式計(jì)算,如果能掌握處理鋁型材的表面積和陽極氧化膜生成系數(shù)(K),通過設(shè)定電流密度和處理時間就能夠得到所需厚度的陽極氧化膜;

 

陽極氧化膜厚度(μm=K×電流密度(A/dm2)×?xí)r間(min

各種鋁型材恒電流硬質(zhì)陽極氧化處理的電壓—時間曲線

(各種鋁型材恒電流硬質(zhì)陽極氧化處理的電壓—時間曲線)

 

陽極氧化膜生成系數(shù)(K)與陽極氧化溶液的種類無關(guān),約為0.3;由于陽極氧化膜生成系數(shù)隨氧化槽的濃度、溫度、電流密度、合金種類等變化,為了在更高精度上管理陽極氧化膜的膜厚,需要事先掌握作為處理?xiàng)l件的特征值;

 

用電流控制法進(jìn)行硬質(zhì)陽極氧化處理時,電壓隨陽極氧化時間的延長而上升,其上升程度因合金種類的不同而不同;各種鋁型材在15%硫酸槽液中,5℃、4A/dm2的硬質(zhì)陽極氧化條件下陽極氧化處理時的電壓-時間曲線如上圖所示;

 

99.99%AI1100等純鋁系的電壓變化小,鋁型材系的電壓變化大;這樣,在陽極氧化電壓升高時,容易發(fā)生燒傷,難以得到厚陽極氧化膜;電壓高時產(chǎn)生的熱量也大,通過溶液的冷卻和攪拌去除產(chǎn)生的熱量,可進(jìn)行穩(wěn)定的陽極氧化處理;

 

2:電壓控制法(恒電壓法)

電壓控制法正如其名,是保持恒定電壓陽極氧化處理的方法,也被稱為恒電壓法;因?yàn)椴恍枰莆仗幚礓X型材的表面積,采用該方法的工廠也不少;即使電壓相同,通過的電流因合金種類、槽液溫度、陽極氧化溶液的種類及濃度的不同而不同,不能由公式計(jì)算獲得所需膜厚的處理時間;各工廠往往憑借其經(jīng)驗(yàn)控制成膜速度(μm/min),按照所需的時間進(jìn)行陽極氧化;另外,此法更容易控制,使用恒電壓電源,在開始設(shè)定好電壓,后邊就是按所定時間進(jìn)行陽極氧化;此外,在硬質(zhì)陽極氧化處理時的恒電流密度陽極氧化中,電壓一般逐漸上升,而在恒電壓電解中,電流值時常逐漸下降,不會增加,不同擔(dān)心超過電源容量而終止氧化;即使是相同的電壓,槽液溫度低時電流密度下降,陽極氧化膜的生長也會變遲緩;

 

陽極氧化膜結(jié)構(gòu)是通過陽極氧化電壓確定的;因此,在精確管理陽極氧化膜結(jié)構(gòu)的情況下,應(yīng)采用恒電壓陽極氧化膜;

 

3:功率控制法

功率控制法通常是指用恒定功率陽極氧化的控制方法;由于功率消耗是恒定的,發(fā)熱量也是恒定的,槽液溫度的影響是穩(wěn)定的,能夠生成質(zhì)量穩(wěn)定的高品質(zhì)的鋁型材陽極氧化膜,必須的冷卻功率變化也小;恒功率法已被認(rèn)為是解決恒電流法中的電壓逐漸上升問題的有效方法,起初,用恒電流開始陽極氧化,隨著電壓的上升,在功率一定的條件基礎(chǔ)上,使電流密度下降;在恒功率法中,功率密度增大時膜厚增加速度也增大;隨著陽極氧化的進(jìn)行,電流密度降低,陽極氧化膜的生長速度下降;使用的功率密度因鋁型材種類的不同而不同,一般在100~300W/dm2;在陽極氧化初期,電流密度升高,常常導(dǎo)致燒傷;因此,也有在陽極氧化初期用低功率氧化、逐漸增加到所設(shè)定的功率值的方法;

 

功率控制法在槽液的攪拌、冷卻效果不充分時時有效的陽極氧化方法;可是,在技術(shù)進(jìn)步的今天,幾乎沒有進(jìn)行工業(yè)化實(shí)施的實(shí)例;

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