Hård anodiseret, fuld navn hård anodisk oxidationsbehandling.Hovedformålet med hård anodiseret af aluminiumlegeringer er at forbedre egenskaberne af aluminium og aluminiumlegeringer, herunder korrosionsbestandighed, slidstyrke, vejrbestandighed, isolering og adsorption. Den er velegnet til både deformeret aluminiumslegering og muligvis til trykstøbning af aluminiumslegeringsdele.
1. Proces Introduktion:
Generelt kræves hård anodiseret filmtykkelse 25-150um, Men for det meste er hård anodiseret filmtykkelse 50-80um. Mens filmtykkelsen er mindre end 25um, bruges den til tandbindinger og spiraldele. Tykkelsen af anodisk oxidfilm til slidstyrke eller isolering er ca. 50um. Under nogle særlige teknologiske forhold skal der produceres hård anodisk oxidfilm med en tykkelse på mere end 125um. Men det skal bemærkes, at jo tykkere den anodiske oxidfilm er, jo lavere kan mikrohardheden af dets ydre lag være, og ruheden af overfladen af filmlaget kan øges. Hård anodiseret tank, generelt svovlsyreopløsning og svovlsyre tilsat organiske syrer, såsom oxalsyre, sulfaminsyre osv. Derudover kan den hårde anodiserede behandling opnås ved at reducere anodiseringstemperaturen eller svovlsyrekoncentrationen. Særlige anoDiseringsforanstaltninger kan også overvejes for deformerede aluminiumlegeringer med kobberindhold på over 5% eller siliciumindhold på over 8% eller for legeringer af støbt aluminium med højt siliciumtryk. For eksempel for 2XXX-serien aluminiumslegering, for at undgå aluminiumslegering, der brændes i den anodiske oxidationsproces, kan 385 g / l svovlsyre plus 15 g / l oxalsyre anvendes som elektrolytisk opløsning, den nuværende densitet skal også øges til mere end 2.5A / DM.
2. Proces metode:
Der er mange metoder til hård anodiseret elektrolyse, såsom svovlsyre, oxalsyre, propylenglycol, sulfosalcylaksyre og andre uorganiske salte og organiske syrer. Strømforsyningen kan opdeles i DC, AC, AC og DC superposition, puls og superposition puls strømforsyning, der i vid udstrækning anvendes i følgende hårde anodiske oxidation.
(1) svovlsyre hård anodiseret metode;
(2) oxalsyre hård anodiseret metode.
(3) Hård anodisk oxidation af blandet syretype
Blandt dem anvendes svovlsyremetoden i vid udstrækning som en hård oxidationsmetode.
3. Princippet om hård anodiseret
Der er ingen væsentlig forskel mellem simpelt svovlsyre aluminiumlegering hårdt anodisk oxidationsprincip og almindelig anodisk oxidation, men det vil have nogle bivirkninger, hvis blandet syre hård oxidation.
(1)katode reaktion:4H + + 4E = 2H2 ↑
(2)Anodisk reaktion:4OH -- 4E = 2H2O + O2 ↑
(3)Oxidation af aluminium:iltet udfældet på anoden er atomtilstand, mere aktiv end den molekylære tilstand af ilt, lettere at reagere med aluminium: 2Al + 3O→Al2O3.
(4)Dynamisk oxidationsbalance ved opløsning af anodisk film:Oxidationsfilm tykner med stigningen i ledningstiden og stigningen i strømmen. På samme tid, på grund af den dobbelte natur af (Al2O3) kemiske egenskaber, det vil sige, det er alkalisk oxid i sur opløsning, surt oxid i alkalisk opløsning. Der er ingen tvivl om, at oxidfilmopløsningen opløses i svovlsyreopløsning. Først når dannelseshastigheden af oxidfilmen er større end dens opløsningshastighed, vil oxidfilmen sandsynligvis blive tykkere. Når opløsningshastigheden er lig med dannelseshastigheden, vil oxidfilmen ikke blive tykkere. Når oxidationshastigheden er for meget højere end opløsningshastigheden, er overfladen af aluminium og aluminiumlegering let at danne en pulverformig oxidfilm.
4. Teknologiske krav
For at få hård anodiseret film af bedre kvalitet og sikre den krævede størrelse af delene, skal den behandles i henhold til følgende krav.
Spids vinkel runde:De forarbejdede dele må ikke have skarpe vinkler, grater og andre skarpe hjørner på grund af hård oxidation, den generelle anodiske oxidationstid er meget lang, og oxidationsprocessen (Al + O2→A12O3 + Q) i sig selv er en eksoterm reaktion. Og fordi de generelle dele af kanterne og hjørnerne ofte er mere koncentrerede dele af strømmen, så er disse dele mest tilbøjelige til at forårsage dele af den lokale overophedning, så delene blev brændt. Derfor bør alle kanter og hjørner af aluminium og aluminiumlegeringer affases, og radius af den affasede Y-cirkel bør ikke være mindre end 0,5 mm.
Overflade finish:Overfladen af delene ændres efter hård anodisk oxidation færdig. For en ru overflade kan der efter denne behandling forekomme end det oprindelige niveau fra nogle, men for den oprindelige finish højere dele, ofte efter denne behandling, i henhold til den glatte overflade lysstyrke falder i stedet, lavere amplitude i 1 ~ 2 størrelsesorden.
Størrelsestillæg:Fordi tykkelsen af hårdoxidfilm er højere, så hvis aluminiumsdelene har brug for yderligere behandling, eller delene skal samles, skal der reserveres en vis behandlingsgodtgørelse på forhånd og de specificerede fastspændingsdele.
Da størrelsen på delene skal ændres, mens de er hårdt anodiseret, er det derfor ved bearbejdning nødvendigt på forhånd at forudsige den mulige tykkelse og størrelsestolerance for oxidfilmen og derefter bestemme den faktiske størrelse af delene inden anodisering, således at efter forarbejdning i overensstemmelse med det foreskrevne toleranceområde.
Generelt er størrelsen af delen omtrent halvdelen af tykkelsen af oxidfilmen.
Jig:Fordi de hårde anodiserede dele i oxidationsprocessen skal modstå højspænding og høj strøm, er det nødvendigt at sikre, at armaturet og delene kan opretholde fremragende kontakt, ellers vil det forårsage nedbrydning eller brænde dele kontaktdele af fejlen på grund af dårlig kontakt. Så kravene til forskellige former for dele og dele efter oxidation af de specifikke krav til design og fremstilling af specialarmatur.
Lokal beskyttelse:For eksempel i samme del både almindelig anodisk oxidation og hårde anodiske oxidationsdele i henhold til finish og præcision af delene for at arrangere den specifikke proces. Generelt behøver den første almindelige anodisering i den hårde anodiserede ikke at være hård anodiseret overfladeisolering, isoleringsmetode nyttig sprøjtepistol eller børste, vil være forberedt på nitrogummi eller perhydrogen vinyllim på overfladen behøver ikke at blive behandlet, isoleringslag skal overtrækkes tyndt og ensartet. Hver belægning skal tørres ved lav temperatur i 30 ~ 60 minutter i alt 2 ~ 4 lag.
5. Teknologiske egenskaber
Hårdanodiseret elektrolyt elektrolyseres ved en temperatur på -10 °C ~ +5 °C. På grund af den høje modstand af oxidfilmen produceret ved hård anodisk oxidation vil oxidationen af strømintensiteten blive direkte påvirket. For tykkere oxidfilm vil helt sikkert øge spændingen, dens formål er at eliminere påvirkningen af modstand er stor og holde den aktuelle tæthed, men større strøm vil producere intens opvarmning fænomen, og generere oxidfilmen vil frigive en masse varme, hvilket gør delene omkring elektrolyttemperaturen kraftigt stigende, temperaturstigningen vil fremskynde oxidationsmembran opløst, oxidfilmen ikke fortykkes. Derudover er opvarmningsfænomenet det mest alvorlige i kontakten mellem filmen og metallet, hvis det ikke løses i tide, vil den lokale overflade af forarbejdningsdelene blive udbrændt på grund af temperaturstigningen.
Løsning: kombinationen af køleudstyr og omrøring. Køleudstyr til at gøre elektrolytten tvungen afkøling, omrøring er at gøre hele tankens elektrolyttemperatur ensartet for at opnå hårdoxidfilm af høj kvalitet.
6. Indflydelsesfaktor
Hvorvidt aluminium og aluminiumlegering overflade kan generere høj kvalitet hårdoxid film lag er afhænger hovedsageligt af sammensætningen af elektrolytkoncentrationen, temperatur, strømtæthed og sammensætningen af råmaterialer.
Elektrolyt koncentration:Når svovlsyreelektrolyt anvendes til hård anodisering, er den generelt i koncentrationsområdet 10% ~ 30%. Når koncentrationen er lav, er hårdheden af oxidfilmen høj, især for rent aluminium, men aluminiumslegeringen med højt kobberindhold (CY12) er en undtagelse. Fordi aluminiumslegering med højere kobberindhold er let at fremstille CuAl2-forbindelser, som opløses hurtigere under oxidation og let brænder aluminiumsdele. Derfor er det generelt ikke egnet til at anvende lav koncentration af svovlsyreelektrolyt, skal være i høj koncentration (H2SO4 i 300 ~ 400 g / L) i oxidationsbehandlingen eller anvendelsen af AC-DC-superpositionsmetode.
Effekt af temperatur på filmlag:Elektrolytens temperatur har stor indflydelse på oxidfilmens slidstyrke. Generelt, hvis temperaturen falder, vil slidstyrken af den anodiske oxidationsfilm af aluminium og aluminiumlegering stige, hvilket skyldes faldet i elektrolyttens opløsningshastighed til filmen, for at opnå en højere hårdhed af oxidfilmen, skal vi forstå temperaturen i området ±2 ° C til hård anodiseringsbehandling.
