阳极氧化工艺技术详解

1、阳极化阳极氧化工艺流程为：表面整平，除油浸蚀或抛光阳极氧化着色处理封闭处理干燥（三个主要过程：阳极氧化、着色、封孔），本 色氧化就是少了着色处理这一过程，阳极氧化后直接封孔。阳极氧化（1）硫酸阳极化（5-20um）物色氧化膜，易于染色，硬度高，是铝和铝合金主要的防护和装饰方法，工艺简单，操作方便，应用最广。（2）铬酸阳极化（2-5um）氧化膜不透明，未浅灰色或乳白色，孔隙率低，所以零件仍能保持原来的精度和表面粗糙度，丐工艺适用于精密零件，膜比较薄。（3）草酸阳极化（8-20um，最厚达60um）草酸阳极化易于制取较厚膜层，氧化膜硬度高，孔隙率低，耐蚀性高，有良好的电绝缘性。但成本较高，是硫酸阳

2、极化的3-5倍，一般用于特殊要求的表面，如 制作电器绝缘保护层、日用品的表面装饰。（4）硬质阳极化（又称厚膜氧化，250-300um）硬度很高，一般为400-600HV,电流密度为普通阳极氧化的2-3倍。（5）瓷质阳极化（6-20um）氧化膜具有不透明的灰色外观，类似瓷釉、搪瓷，也被称之为仿釉氧化膜。一般 不会改变零件的表面粗糙度，也不影响其尺寸精度，适用于仪器、仪表等精密零 件和日用品的表面防护和装饰。阳极氧化膜染色（1 ）整体着色法采用特定成分的铝合金或在特殊的电解液中阳极氧化时，获得氧化膜的同时，而着上不同颜色，也成自然着色法。（阳极氧化和染色同时进行）能耗较大，成本高，着色膜色泽不鲜艳

3、，逐渐被电解着色所取代。（2）吸附着色法将阳极氧化后的铝制品浸渍到带有染料的溶液中，则多孔层外表能吸附各种染料而呈现出染料的色彩。（3）电解着色铝制品经阳极氧化后，再在含金属盐的电解溶液中进行交流电解，则在多孔层孔 隙底部沉积金属或金属化合物而显色。封孔（1）热水封闭法（2）重铬酸盐封闭法防护性封孔，封孔后氧化膜呈黄色，耐蚀性较好，不适用于以装饰为目的着色氧化膜的封闭。（3）水解封闭法（4）填充封闭法采用有机质如透明清漆、熔融石蜡、各种树脂和干性油等进行封闭。阳极氧化需注意的问题（1）锐角倒圆工件如有尖角，锐边和毛刺，这些部分易使电流集中，产生大量热，导致工件烧焦.当膜层较厚时，这些部分会产生

4、大量微裂纹，并出现灰白色疏松 易脱落的膜层.因此，工件上的锐角均应倒圆，半径不应小于0.5mm,（2 ）表面粗糙度对原来表面较粗糙的，经硬质阳极氧化处理后，可变得平整些， 而对原来表面粗糙度较低的工件，经阳极处理后，表面粗糙度反而提高约1 2 级.尺寸余量经硬质阳极氧化后会增加工件的尺寸，大致是膜层厚度的一半左 右.因此，机加工零件在氧化前的尺寸，还必须根据膜层厚度和尺寸允许公差来 决定，以便经氧化后达到规定的公差范围.对于氧化后要进一步加工的零件应留 有加工余量。（4）局部保护对需要在工件表面局部进行硬质阳极氧化时，应把不要求氧化的部 位进行绝缘保护.绝缘方法：将已配制好的绝缘胶用喷涂、刷涂

5、或浸涂涂覆于表 面。涂层要求薄而均匀，每涂一层，烘干一次，共涂24次.经阳极氧化后.绝 缘胶可用稀料洗去或用50 70OC的热水浸热剥去即可.关于硬质氧化：=1关于硬质氧化：=1硬质阳极氧化又称厚膜氧化，厚度一般大于2 0微米（低于2 0微米大于10微 米称为伪硬质氧化，一般用来做着色），极限厚度为20。微米，硬度在纯铝上 可达到HV12 0。度，在铝合金硬度明显降低，一般为HV 3 5 0 -HV65 0。颜色：伪硬质氧化为银白色，理论上可染任何颜色。硬质氧化颜色跟材质有 关，含硅量高颜色偏灰色（例如6 0 6 1 6 0 6 3 ），含铜量偏高颜色偏绿偏 黄（例如6A02），随着膜厚的增加

6、颜色愈深。硬质氧化只适合做黑色染色。尺寸变化:单边厚度的2分之1约为只存增加量，例如氧化10 0微米厚度，几何尺寸增加5 0微米。铝合金硬质阳极氧化只有本色和黑色。而所谓本色，有点黄/灰色.其他知识：阳极处理着色是物理变化.有色溶液渗透进氧化层的孔隙中，最后用封孔剂封闭 烘干后就完成了.电解着色是也可以叫做阳极氧化，属于电解工艺的一种,工件在阳极电场的作用下 表面产生一种耐磨性,绝缘性，致密性都很强的氧化膜；电泳工艺分为阳极电泳和阴极电泳，这是于由电泳漆决定的,电泳漆在电场的作用 下在工件周围产生致密的漆膜，形成保护作用.总而言之,电解是工件自身发生化学反应;电泳是工件不发生任何反应，电泳漆在

7、 电场的作用下起反应。氧化的颜色比较淡，电泳的要好得多，而电泳的颜色也比较少，而喷涂的什么颜 色都可以做。氧化处理后表面要进行染色+封孔，表面才会有颜色的，不染色就是本色。电解液温度升高，氧化膜的溶解速度加大，成膜速度就减小，氧化膜的厚度必然 随着减小。沸水封孔优点：硬度高，耐磨性好，耐电压略高，缺点：对水质要求极高，纯水 的电导率5ps/cm，温度99.5，温度越高越好，120高压沸水封孔是很厉 害的。重铬酸盐封孔：优点耐蚀性好尤其是针对含铜量高的硬铝封孔质量非常好，但是 膜呈嫩黄至金黄，缺点，封孔温度一定要稳定在95-981，否则颜色不均匀，耐 蚀性反倒不如沸水，目前只有军工才使用重铬酸盐封孔，污染很大。染色的就用高温镍盐封闭剂，本色的就用热水封闭或高温镍盐封闭，其他封闭相 对较麻烦封孔质量也不稳定。如果做本色，热水封闭成本最低，而且少三道水洗， 做双色氧化，其中一种是本色，就用高温镍盐封闭，先彩后本。全染色，然后做 全掩蔽，再雕刻，再氧化，这是08奥运火炬的做法。在不需要氧化膜的地方用：1）用橡胶或塑料的防氧化栓2）涂特殊的涂料3）粘胶布等方法进行遮蔽。氧化膜是金属在含有氧化剂的溶液中形成的膜，其成膜过程叫氧化;磷酸盐膜是金属在磷酸盐溶液中形成的膜，其成膜过程叫磷化;铬酸盐膜是金属在含有铬酸或铬酸盐的溶液中形成的膜