铝边框产品制程工艺培训教材-氧化电泳课件

三。氧化电泳

工艺流程

上夹除油水洗水洗碱蚀水洗水洗中和水洗水洗阳极氧化水洗水洗电解着色水洗水洗封孔水洗水洗纯水洗热纯水洗纯水洗EDRO1RO2凉干烘烤下夹包装氧化料电泳料产品制造工艺培训

MDMDP1三。氧化电泳

上夹

顾名思义，将型材捆绑在料架上。

产品制造工艺培训

MDMDP2产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

上夹

要求/规范：

1.导电杆导电部位打磨光滑，无漆膜，保持导电良好。

2.上夹型材间距均匀，且按规定间距（型材截面宽度）防止阴阳面。

3.上夹型材保持倾斜度（5-10度），利于泻水及防止气泡产生。

4.铝丝捆绑松紧程度，保持导电良好。

5.铝丝捆绑型材距端头距离<5cm，GB5237.2-2004要求小于8cm。

6.部分单重大之料型，采用双铝丝捆绑，防止导电不良；单重较轻之小料，须中间绑铝丝，防止油漆斑等现象。

MDP3产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

除油

目的是除去型材表面的油迹及其它附着物，疏松型材表面；其槽液为硫酸与水的混合物。

MDP4产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

除油

工艺要求：

1.槽液：硫酸浓度：120±10g/L

温度：室温

2.工艺：时间：2-5分钟

3.其他：*槽液表面污物每班定期清理。*作业时型材离液后不得超过2分钟*如果浓度过低、时间过短，会造成除油不净；如浓度过高、时间过长易造成点腐蚀

4.除油后水洗*2遍水洗*水洗槽PH值管制：1#>22#>3MDP5产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

碱蚀将型材放入碱性溶液中除去型材表面的锈蚀产物或氧化膜的过程称为碱蚀.主要成分有NaOH、碱蚀添加剂等。工艺要求：

1.槽液：氢氧化钠浓度:40±5g/lAL3+浓度：30~60g/l

温度:45±5℃

添加剂比例NaOH:碱蚀剂为5:12.工艺时间：普通料：2-5min大料：F01,F02,F10,为7-10min，喷砂料：>10min

MDP6产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

碱蚀

化学反应原理：

铝材浸入热的氢氧化钠溶液中，就会发生非常剧烈的化学反应，铝材迅速地普遍溶解，同时释放出氢气。其化学反应方程式如下：铝表面在空气中形成的氧化膜，先与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，其化学反应方程式如下：在强碱性的水溶液中，偏铝酸钠会发生如下的水解反应：偏铝酸钠水解反应极易在生产过程进行中或生产结束后突然发生，生成大量的白色氢氧化铝沉淀。一旦氢氧化铝沉淀生成，很容易产生很硬的结垢，极难除去。MDP7产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

碱蚀

规律：

1.游离氢氧化钠含量*氢氧化钠含量越高，铝的碱浸蚀速度越快。*游离氢氧化钠含量越高抑制其发生氢氧化铝沉淀的可能性越大。添加葡萄糖酸盐的碱浸蚀槽液，游离氢氧化钠的含量可控制在70g/l左右，而加长寿碱添加剂的碱浸蚀槽液，游离氢氧化钠的含量控制在100g/l范围内。*游离氢氧化钠才能对碱浸蚀反应、对抑制偏铝酸钠水解反应起有效的作用。

2.温度*温度的变化对铝材的碱浸蚀速度影响非常大。*局部温度升高，会导致铝材局部碱浸蚀速度升高，引起局部不均匀浸蚀。*槽液温度过高，会造成反应速度过快难以控制其碱浸蚀程度均匀性。通常，槽液温度每升高10℃，浸蚀反应速度提高到原来的2倍。生产中局部温度过高会产生碱流痕的缺陷。MDP8产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

碱蚀*碱浸蚀槽液的温度不允许超过70℃

。若超过70℃

，铝的碱浸蚀反应很剧烈，产生氢气太多，若通风不好，氢气不能尽快排除，氢气累积到一定量达到爆炸极限，就有可能发生爆炸的危险.*温度亦不能过低，低于30℃，会加速产生氢氧化铝沉淀或结垢，所以在不进行生产操作时，槽液应该保温，

3.AL3+含量*随碱浸蚀槽液中溶铝量的升高，铝的浸蚀速度随之减慢。

4.碱蚀添加剂为了解决结垢问题和延长槽液的使用期，往往需要在碱浸蚀槽液中添加一些添加剂，其主要成分为络合剂，一方面，能有效地络合铝离子，使它以络合物的形式在槽液中存在，从而抑制了偏铝酸钠水解反应的进行，另一方面，有利于消除或显著降低金属间化合物的择优浸蚀。MDP9产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

碱蚀

5.水洗2道*从碱槽出浴后，空停不易久，应快速进入清洗，

*如发现清洗不净，说明碱液发粘，须清理槽底脚，清洗不净，对电泳易出现挂花现象。*PH值控制：1#<122#<9MDP10产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

中和铝及铝合金材料经过碱浸蚀工艺后，除灰工艺是一个必不可少的工艺过程。除灰工艺是除去附着在铝材表面上的灰状物，亦称出光或中和。除灰的功能是除去碱浸蚀后残留在铝材表面的由各种金属间化合物颗粒形成的表面层，其更重要的功能是使铝材表面获得清洁光亮的钝化表面，在水洗中，不容易发生雪花状腐蚀等缺陷。MDP11产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

中和中和按处理介质不同，分为：

硝酸除灰、硫酸除灰、硫酸或磷酸/氟化物组合的除灰

铝合金建筑型材6063合金的表面处理生产线，考虑经济效果使用非氧化性的硫酸。硫酸来自于阳极氧化槽液，硫酸含量与阳极氧化的硫酸含量大致一致。工艺要求：

硫酸浓度：120±10g/l

温度:常温

MDP12产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

中和规律：*采用硫酸除灰，其局限性在于对于一些高强度合金，（如Si含量大于0.8%以上时）无法完全除灰。*若采用硝酸除灰，后2道水洗严格控制，防止硝酸过多地带入阳极氧化槽中，硝酸根离子的作用可能与氯离子的类似，对铝的阳极氧化膜可能会起破坏作用。*对于多种含硅量较高的难于除灰的铝合金表面的除灰，可使用硫酸—氟化物或磷酸—氟化物的组成混合除灰溶液效果良好。*两道水洗：时间：40±10s。PH：1#>2，2#>3，

MDP13产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化定义：铝阳极氧化的定义按照国家标准是：一种电解氧化过程，在该过程中铝或铝合金的表面通常转化为一层氧化膜，这层膜具有防护性、装饰性以及一些其他的功能特性。

铝在电解槽液中应该作为阳极连接到外电源的正极，电解槽液的阴极连接到外电源的负极，在外加电压下通过电流以维持电化学氧化反应。铝在这种阳极氧化过程中同时存在氧化膜形成和溶解的两个对立的反应，最终的表面状态视上述两个反应速度的相对大小决定的。MP14产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

种类：*按最终用途分为建筑用铝阳极氧化、装饰用铝阳极氧化、腐蚀保护用铝阳极氧化、电绝缘用铝阳极氧化和工程用铝阳极氧化（如硬质阳极氧化）等*从阳极氧化工艺控制出发，有定电压阳极氧化或定电流（密度）阳极氧化两类。*从电源波形特征考虑可以分为直流（DC）阳极氧化、交流（AC）阳极氧化、交直流叠加（DC/AC）阳极氧化、脉冲（PC）阳极氧化和周期换向（PR）阳极氧化等。*按阳极氧化膜有两大类，壁垒型阳极氧化膜和多孔型阳极氧化膜。MDP15产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

反应机理：铝在硫酸溶液中阳极氧化，金属铝的氧化膜形成过程和氧化膜溶解过程是相互对立而又密切关联的。铝阳极同时发生形成氧化铝膜和氧化铝溶解两个反应过程成膜过程：膜溶解过程：阴极上发生水的分解析出氢气：在硫酸溶液中，实际上并不是单纯的氧化物形成和溶解反应，阴离子SO42-参与了铝的阳极反应过程，最终生成含硫酸根的阳极氧化膜，大致成为Al2o3.Al(OH)x(SO4)yMDP16产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

MDP17产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化上述情形可以看出在阳极氧化过程中，阳极氧化膜的生成不仅受到硫酸溶液溶解能力较大的影响，而且受到其他一些因素的影响，如氧化物水解能力和氧化物生成过程中释放大量热量等。当氧化膜厚度超过一定值之后，铝阳极的过热现象比较突出，从而加速了氧化膜的化学溶解。由于膜溶解速度的加快，氧化膜生成速度与溶解速度之间发生新的平衡，阻止了阳极氧化膜的继续生长。MDP18产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

氧化膜结构

多孔型阳极氧化膜由两部分组成，即阻挡层和多孔层。阻挡层为致密膜层，其厚度只决定于外加阳极氧化电压，它与阳极氧化的时间没有关系，不会随阳极氧化时间的延长而加厚。阻挡层厚度除以相应的阳极氧化电压称之为“成膜率“，这个参数依导电介质不同而不同，通常取1.4nm/V。阻挡层厚度计算：成膜率*氧化电压

MDP19产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

多孔层是由中间有圆孔的六角形柱组成。

膜孔结构与介质环境及外加电压有关系。MDP20产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

多孔型阳极氧化膜的微孔形成

假定铝在硫酸溶液中定电压阳极氧化，其电流密度与氧化时间的关系曲线如图3-1-11（a)所示，经过阳极氧化酌开始阶段以后电流密度进入恒定的区域，即多孔型阳极氧化膜稳定生长的区域。图3-1-11(a)所示曲线的物理化学意义可以将曲线分为4个区域，即区域ABCD,并从氧化膜的结构变化加以图解说明［见图3-1-11(b)］。在区域A中，铝表面的阳极氧化膜厚度迅速增加到由外加电压决定的薄的壁垒型膜（即多孔型氧化膜的阻挡层）的厚度，此区域中氧化膜存在均匀溶解。在区域B中，随着阻挡层的厚度增加，氧化膜的表面发生局部溶解，开始出现许多细孔，表面变得不均匀规则。MDP21产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

多孔型阳极氧化膜的微孔形成

当表面变得不均匀时，电流密度分布也变得不均匀，此时在低谷处电流密度增加，而在高脊处电流密度降低，出现“局部”电化学溶解的条件。在区域C中，由于电化学溶解（场致溶解）使得一部分低谷继续生长成为微孔，而另一部分低谷停止生长，这样就开始趋向形成均匀的六角结构单元胞的多孔型阳极氧化膜，从而进入区域D的多孔型阳极氧化膜稳定生长的阶段。在区域D中，微孔的数目恒定而微孔的深度随时间而增加，也就是阳极氧化膜厚度随时间增加。多孔型阳极氧化膜的厚度是与通过的电流和时间的乘积（即通过的电量）成正比的。在恒电流密度阳极氧化的情形，多孔型阳极氧化膜的厚度（即微孔的深度）自然只是与阳极氧化时间成正比。

MDP21产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

MDP22产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

多孔氧化膜厚度δδ与通过电流密度和阳极氧化时间的乘积（即通过的电量）成正比，因此阳极氧化膜的厚度δ可以由下式表示：

δ=KItI、t分别表示阳极电流密度A/dm2和阳极氧化时间min，K是比例常数，视电解溶液和操作参数而变化，在建筑用铝合金的硫酸阳极氧化时K一般取0.25-0.32。述公式并不表示阳极氧化膜的厚度会随着时间延长而无限制增长。MDP23产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

我司工艺要求：

1.定电压：17V2.槽液硫酸浓度:155±5g/lAL3+浓度:<20g/l

温度:19±2℃3.工艺按工艺参数表

4.其他

MDP24产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

硫酸阳极氧化优点：生产成本低膜的透明度高耐蚀性和耐磨性好电解着色和化学染色容易

MDP25产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

槽液管理：

1.槽液配制确认氧化槽、酸泵、热交换器、管道和阀门等不渗流。向槽内加入自来水至工作液位，打开管路阀门，开启酸泵1-2H，检查是否有渗漏处，再静放约10H，检查槽内水位是否下降。彻底清洗槽子，包括管道和阴极板等，最后用去离子水冲洗一遍。按槽内所配溶液体积计算硫酸用量。硫酸应是无色、纯度高的工业一级品，不得使用乳黄色、褐黑色和浑浊的硫酸，这些现象都是硫酸中杂质所引起，即说明其中含有较多铁、铜、铅或氯化物等杂质。

槽内先加入约3/4高度工作液位的去离子水，然后启动搅拌和冷却装置，缓慢加入硫酸，一般不使溶液温度大于30度。添加0.1g/l铝离子，以部分氧化老槽液形式加入。

补充去离子水至工作液位，当溶液温度冷却至约20度时，关闭搅拌和冷却装置，取样分析硫酸含量，符合要求即可生产，一般刚开槽生产，硫酸浓度取略低规定浓度下限。

MDP26产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

槽液管理：

2.防止前道中和（也叫出光）槽液带入氧化槽。一般中和以后要经过两道水洗，这是因为如果将中和槽内的硝酸带入氧化槽，就会造成氧化不成膜或仅成几个微米薄膜的现象。即使是采用硫酸中和，也至少要经过一道水洗，硫酸中和槽内含有较多铝材表面溶解下来的其他金属离子（尤其是铁），如果串液污染氧化槽，会造成氧化失光严重和氧化膜硬度差等问题。MDP27产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化槽液管理：

3.槽液液面上的漂浮物和油污应及时清除，脱落在槽液中的铝工件和杂物应及时捞起。

4.氧化槽液沉淀物较少，一般只需一年倒槽清底一次，此时应刷洗或更换阴极板。

5.对槽液要定期进行分析，一般只分析游离硫酸和铝含量。槽液在使用过程中，游离硫酸浓度会逐渐下降，而铝含量上升，当游离硫酸浓度降到规定浓度下限，铝含量尚未升到上限时，只需计量添加硫酸，但当铝含量超过规定上限时，应排放部分1/4-1/3槽液，然后再计量添加硫酸和去离子水。排放的硫酸溶液可用耐酸泵抽入硫酸脱脂槽内二次利用。降低氧化槽内的铝含量也可用硫酸回收设备。

MDP28产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

硫酸浓度管制改变硫酸浓度对氧化膜的阻挡层厚度、电解液的导电性和对氧化膜的溶解作用、氧化膜的耐蚀性和耐磨性以及后道处理的封孔质量都将产生一定的影响。

硫酸浓度高，对氧化膜的溶解作用大，形成的阻挡层则薄，维持一定电流密度所需的电压降低；反之，阻挡层则厚，所需的电压升高。MDP29产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化硫酸浓度管制硫酸浓度对电解液导电性的影响，如图所示。导电性最好的硫酸浓度约为375g/l，但通常不采用这么高的浓度，极大多数工业化生产阳极氧化电解液采用较低的浓度，一般在150-220g/l之间。这是因为采用较高的浓度，虽然对维持恒定1-1.3A/dm2电流密度所需的电压可降低，但是必须还要考虑硫酸浓度对氧化膜的影响。

MDP30产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化硫酸浓度管制

在一定电流密度下，硫酸浓度，温度和电压的关系，随硫酸浓度和温度上升所需电压下降，表面上表示省电，实际上较高的硫酸浓度加大了对氧化膜的浸蚀。硫酸浓度高，效率反而低，即获得一定厚度氧化膜的电耗大。由图也可以看出，氧化膜的极限厚度，随硫酸浓度的提高而明显减薄，因此，如生产较厚的氧化膜，在其他工艺条件不变的情况下应适当降低硫酸浓度。

MDP31产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化硫酸浓度管制随着硫酸浓度的增加，膜的耐蚀性和耐磨性均下降。耐蚀性近似线性递减，耐磨性从15%硫酸浓度为界，大于这个浓度后，随着浓度的增加，下降幅度增大。但如果硫酸浓度太低，电解所需的电压则徂高，电能消耗大，且得到的氧化膜发灰，亮度下降，着色性能也较差。

MDP32产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

MDP33产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

硫酸浓度管制硫酸浓度对封孔也有较大影响。对建筑用6063铝合金型材，采用一般阳极氧化工艺条件和冷封孔常用工艺。当硫酸浓度超过220g/l时，冷封孔质量不合格，表面出现粉霜。这是因为硫酸浓度太高时，特别是在电流密度亦较高的情况下，将会使膜层中的SO4含量增加，使膜变得松散。另外硫酸浓度高，对氧化膜的溶解作用大，氧化膜膜孔锥度大、外层孔径增大，使封孔困难。

MDP34产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

硫酸浓度对封孔质量的影响MDP35产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

槽液温度管制一般来说，如果其他阳极氧化工艺条件恒定，槽液温度变化会产生下列影响。*槽液温度在一定范围内提高，获得的氧化膜重量减小，膜变软但较光亮。*槽液温度较高，生成的氧化膜外层膜孔径和孔锥度趋于增大，会造成氧化膜封孔困难，也易起封孔“粉霜”。*较高槽液温度生成的氧化膜容易染色，但难保持颜色深浅的一致性。*降低槽液温度，得到的氧化膜硬度高、耐磨性好，但在阳极氧化过程中维持同样电流密度所需的电解电压较高，普通膜一般采用18-22度。MDP36产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

MDP37产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

氧化电压管制阳极氧化的氧化电压决定氧化膜的孔径大小，低压生成的膜孔径小、孔数多，而高压使膜孔径大，但孔数少。在一定范围内高压有利于生成致密、均匀的膜。电压和电流密度之间关系不是单一的关系，可能会受槽液浓度、温度、铝含量、搅拌和合金种类等影响。

电压与氧化膜厚没有正比关系，膜厚的增加在一定时间内，只与单位面积上通过的电量［也就是电流密度与时间的乘积，库仑（C）］成正比，与恒定电压下的氧化时间没有直接的关系。MDP38产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

氧化电流密度

氧化电流密度与生产效率有直接的关系。当采用较高氧化电流密度时，得到预定厚度氧化膜所需时间可以缩短，生产效率高，但电源的电容量要大。此外氧化电流密度过高，使膜厚波动大，还易引起工件“烧伤。

电流密度的选择主要根据对氧化膜的质量要求和下列几点确定

MDP39产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化氧化电流密度

1.电流密度低，处理表面光亮，但氧化效率低。

2.电流密度高，膜生成快，但易产生软膜，甚至烧伤。

3.电流密度越大，在膜与槽液界面上产生的热量就越多，槽液更需要搅拌。如果槽液有足够的搅拌和冷却能力，那么采用较大的电流密度阳极氧化，有利于提高膜的耐磨性。

4.阳极氧化设定的总电流不允许超过电源的最大电流。MDP40产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

槽液搅拌目的：为了使阳极氧化槽液温度和浓度均匀，特别是当采用较大电流密度时，及时将氧化膜附近的大量热量带走，一般在阳极氧化过程中都对槽液进行搅拌。槽液搅拌有两种方式：

1.无油空气搅拌

2.酸泵循环搅拌

将槽液从槽中部抽出或靠液面溢流，再从槽底部的钻孔管打回槽内。与槽液冷却组成一个系统，普通阳极氧化为达到槽液温差在2度内要求，循环量需每小时3-4倍槽液体积。MDP41产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

槽液搅拌不同电流密度下搅拌强度与膜厚均匀性的关系。MDP42产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

槽液搅拌不同电流密度下搅拌强度与膜厚均匀性的关系。由上图可看出：在电流密度较低时，搅拌对膜厚均匀性影响不大，但当采用较高电流密度时，如没有搅拌或搅拌不够，因容易引起温度不均匀，导致处理铝工件不同部位电流密度不同和氧化膜溶解能力不同，使氧化膜厚度均匀性变差。MDP43产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

槽液搅拌不同电流密度下铝工件阳极温度升高。MDP44产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

氧化时间

阳极氧化时间的选择，必须根据硫酸浓度、槽液温度、电流密度、氧化铝工件对氧化膜厚度和性能的要求来决定。当采用恒电流密度氧化时，在一定时间内，氧化膜厚度的增长与时间成正比。MDP45产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

氧化时间

极限氧化膜厚度随着氧化时间的延长，氧化膜逐渐增厚，虽然氧化膜的生成能力在恒定电流密度下基本不变，但硫酸溶液对氧化膜的溶解能力在逐渐提高，产生这种现象的原因在于氧化期间膜孔中的酸液温度逐渐升高。当酸液对氧化膜的溶解速度达到膜的生成速度时，氧化膜厚度就不再增长，此时的厚度称为极限氧化膜厚度。一般来说，电流密度小，硫酸浓度和槽液温度高，极限氧化膜厚度就薄。要提高极限氧化膜厚度，应适当提高电流密度和降低硫酸浓度、槽液温度。MDP46产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

氧化时间

各种铝合金氧化时间与膜厚及极限膜厚的关系MDP47产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

氧化时间

氧化时间对氧化膜耐磨性的影响MDP48产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

MDP49产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

铝离子及杂质离子影响

铝离子硫酸槽液中铝含量的来源，在于氧化过程中有约1/3形成氧化膜的铝被硫酸溶液重新溶解。如果不对铝含量加以控制，当铝含量较高时，就会产生不溶性的铝盐沉积于铝工件、槽壁和热交换器上，影响产品的外观，也使热交换效率降低，甚至会堵塞热交换器。一般采用定期排放部分老槽液方法降低铝含量。MDP50产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

铝离子及杂质离子影响

阳离子铁、锰、铜、镍等

铁是一种有害杂质，主要来源于商品硫酸中和被处理的铝工件，在硫酸溶液中当铁的含量超过25-50ug/g时，就会导致氧化膜出现许多问题，如光亮度下降、膜松软等。

锰。与铁的影响类似，但没有铁影响明显。

铜和镍。铜和镍的影响相同，当总量超过100ug/g时，使氧化膜原有的耐蚀性降低。MDP51产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

铝离子及杂质离子影响

阴离子磷酸根、硝酸根、氯离子等

氯离子主要来自所用的水，如果只是配槽用去离子水，而氧化前道水洗用氯离子含量高的自来水，那么迟早也会使氧化槽内的氯离子与自来水一样高。氟离子的影响与氯离子类似，一般控制氯离子和氟离子总量不超过50ug/g，不然会使氧化膜产生腐蚀斑点。MDP52产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

阳极氧化膜均匀性的控制

1.改善氧化槽液的循环方式，使槽液温度和浓度均匀。循环装置一般与冷却和热交换设备相连，在氧化过程中循环装置不断运行，即槽液不断从槽内中上部抽出或液面溢流，再通过热交换器之后抽回氧化槽，而冷却用的冷水泵则根据氧化槽的温度间断工作。槽液与冷水之间的热交换只在冷水泵工作时发生。冷却用的冷水温度控制越低，与槽液热交换速度越快，则抽回槽液与原槽液的温差也就越大。此时如槽液循环量较小和抽回槽液的分配不均匀，就会容易出现槽内两端和上下有较大的温差，使正在氧化的一挂铝工件上两端和上下膜厚不均匀。MDP53产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

阳极氧化膜均匀性的控制

1.改善氧化槽液的循环方式，使槽液温度和浓度均匀。温度不均，易产生两端膜厚差温度均匀MDP54槽底布置产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

阳极氧化

阳极氧化膜均匀性的控制

2.控制氧化槽液温度和浓度的波动范围

3.控制好每挂氧化表面积极比对成膜速度也会产生一定影响，极比小，成膜速度相对较慢，反之较快。MDP55产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色所谓电解着色就是指铝及其合金经阳极氧化之后，接着在含有金属盐的水溶液中进行交流电解，在阳极氧化膜多孔层的底部电沉积金属、金属氧化物或金属化合物，由于电沉积物对光的散射作用而呈现各种色彩，这种着色方法称为电解着色法或二次电解着色法。MDP56产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色MDP57产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

工作原理：电解着色就是在氧化膜微孔底部发生金属离子的还原析出而显色的。电析反应为电解着色和电镀一样是金属离子的一种电化学还原现象，其电沉积历程包括金属离子在水溶液中的传质过程、电极还原和电结晶等三个主要过程。电解着色液与电镀液组成大致相同，只是前者浓度更低些，不加光亮剂等改善镀层质量的添加剂，而金属离子主要以简单的水化离子形式存在MDP58产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

工作原理：金属水化离子向微孔迁移的动力是电场力（电迁）和化学位力（扩散）。电解着色电压一般用)8-18伏的低电压，该电压的大部分被阻挡层的欧姆电压降所消耗，所以在多孔层的孔隙的两端几乎没有电位差，因此电场力可以忽略不计，金属离子主要靠扩散传质进入微孔内部有配位体包围的金属离子向孔内扩散到阻挡层界面的双电层中，还有一个配位数（或水化数）降低的前置转化步骤，然后才能从阻挡层上获得电子而还原析出，金属离子还原变成吸附原子，经表面扩散，在生长点进入晶格，再逐渐长大成晶体。MDP59电迁、扩散扩散转化、还原产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

显色原因

电解着色膜颜色与金属盐种类、阳极氧化膜种类和结构、电解着色工艺条件等因素有关。

胶体分散学说：沉积于铝阳极氧化膜中的金属胶态粒子对光的反射、吸收、衍射、散射的结果，这与我们常看到晴朗的天空呈蔚兰色、云呈白色、要下雨时天空呈铅灰色，这是大气中的胶态粒子大小和分散状态对太阳光的散射造成的是同一道理。MDP60产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

硫酸阳极化膜采用镍盐、锡盐或它们的混合盐着色时，随电解时间延长，颜色由香槟———青铜色———深青铜———古铜———黑褐一到黑色的变化。随着色时间延长，金属的沉积量增多，金属的胶态粒子向横向和纵向长大，粒子大小的粒度分布亦产生变化，由于胶态粒子对光的散射、反射和衍射的光波波长范围变宽，当金属胶态粒子沉积量达到最大值时，将吸收全部的可见光波，最终我们看到的是黑色膜。

MDP61产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

工艺规范（槽液）：香槟槽：硫酸亚锡9.0-9.4g/l

硫酸镍18-20g/l

硫酸20-23g/l

着色添加剂：硫酸亚锡=1.5：1

去离子水

PH1.2-1.4

金黄槽：高锰酸钾8.6-9.4g/l

试剂硫酸32±3g/l

高锰酸钾：金黄添加剂：硫酸=1：2：3

去离子水MDP62产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

工艺规范（工艺操作）：

香槟槽：温度:20±2℃

着色时间:不锈钢、浅香槟、香槟、黑色依次增加电压：17±3V

控制程序金黄槽：温度:25±3℃

着色时间：根据工艺参数表电压：15±3VMDP63产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

镍—锡混合盐着色（香槟槽）

Ni-Sn混合盐随着色时间延长依次可获得从香槟色—青铜色—深青铜色—咖啡色—古铜色—黑色至真黑色等最完整的色系

优点：

1.着色工艺范围宽，色系完整，能获得单盐难以得到的咖啡色和真黑色。

2.着色液稳定性比单锡盐好，亚锡用量少

3.混盐着色速度快，一个着色槽可承担3-4个单极氧化槽的生产任务。MDP64产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

镍—锡混合盐着色（香槟槽）

4.着色均匀性、重现性好，适合于复杂铝型材的着色。

5.着色膜的色素体是锡和镍的共析合金，比单盐着色膜耐蚀性更好，经久不变色。着色膜的耐磨、耐热、耐气候、耐化学药品浸蚀，耐紫外光照射的性能优良。

6.着色膜带红味，比单盐着色膜的色感好。MDP65产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色镍—锡混合盐着色（香槟槽）

各成分的作用

1.硫酸镍参加共沉积的主盐，提供被沉积的镍离子*随硫酸镍浓度升高，着色电流密度升高，色调加深，均匀性提高。*在无锡盐存在下，镍不能电析，在与锡离子共存时才发生竞争还原。镍沉积量约占10-12%。

2.硫酸亚锡着色液的主盐，提供被沉积的亚锡离子，其作用有*提高着色速度随硫酸亚锡浓度升高，着色速度加快，色调加深。MDP66产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色镍—锡混合盐着色（香槟槽）

各成分的作用*保持着色液的均匀性和重现性，*促进共析，亚锡的存在对镍离子的电析起了触媒催化作用，两种离子共存时由于竞争还原反应使着色速度加快。

3.硫酸保持着色液稳定性，防止锡盐水解和提高溶液电导的必要成分。*如果硫酸太少，在着黑色或纯黑色时，由于着色时间长，膜层表面PH值升高，这时铝型材表面便沉积一层灰绿色的氢氧化物。*硫酸浓度太高，如60克&升以上，由于氢离子的竞争还原导致着色困难，甚至完全不能着色。MDP67产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色镍—锡混合盐着色（香槟槽）

各成分的作用

4.添加剂：有效地防止亚锡的氧化和水解，长期保持溶液清透。稳定槽液防止老化。MDP68产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

镍—锡混合盐着色（香槟槽）电压控制：*电解着色普遍采用正弦波交流电，其着色电压依着色金属种类、氧化膜种类、着色液电导率以及色调要求而定。*在着色电压范围内，通常随电压升高，电流亦增大，着色速度加快。为在一定时间着出规定的色调，常采用定电压下进行着色。*为了提高电解着色膜的均匀性和重现性，减少色差，电解着色时铝件应在着色液中浸渍一分钟左右，让电解液充分扩散到膜孔中去，然后才接通电源。*工业上升压方式是线性缓慢升压，即在60秒之内，电压由零升至规定的恒压；MDP69产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

镍—锡混合盐着色（香槟槽）着色时间：*一般来说，当着色电压一定时，随着色时间延长，着色色调发生从浅到深的变化，其变化程度依着色盐种类、组成及浓度而定。*着色时间过长，由于长时间析氢，工件表面液层的PH值升高，有可能附着灰白色的氢氧化物沉淀，一旦有此现象时亦可放回原槽，由酸性电解液将其溶去。MDP70产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

镍—锡混合盐着色（香槟槽）MDP71产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色镍—锡混合盐着色（香槟槽）

着色操作-比色在恒电压下，着色一定时间后提起，用标准色板在同一光源下比较，当着色色调太浅时，可放回槽中继续着色一短时间；当发现着色太深时，也放原着色槽，断电，让电解液溶解一些着色金属，色调则变浅。MDP72产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色镍—锡混合盐着色（香槟槽）电解着色液的温度是影响着色金属沉积速度的重要因素，通常在着色电压和着色时间一定时，随着色液温度升高，色调明显加深。

10度以下着色色调很浅，甚至不能着色，这是因为温度低时，金属离子扩散速度慢，反应也慢，金属沉积量很少；

60度以上色调又变浅或者不能着色，这是由于水溶液温度高时，阳极化膜与水分子反应加速，造成孔隙呈半封闭状态，孔隙的化学活性亦降低，导致金属沉积量降低之故。MDP73产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

电解着色膜的剥落现象

电解着色时为在短时间内获得最深的颜色如黑色，往往采用较高的电压，此时常见有着色膜从基体上呈斑点状剥落，即出现0.5-3毫米左右大小的白色。实验观察表明剥落常在：（1）电压过高气体析出多；（2）着色时间过长；（3）在有某特定金属离子存在时如K、Na离子在镍盐槽中；（4）阻挡层厚度不均匀等情况下发生。剥落点上没有氧化膜存在，说明膜层是从铝基与阻挡层的交界面上剥落的，亦即剥落是氧化膜的阻挡层被击穿破坏的结果。MDP74产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

剥落的原因尚缺乏全面系统的基础研究，故机理不明.氧气是从铝基与阻挡层界面上析出的，将是导致阻挡层破坏的主要原因，尤其是阻挡层不均匀，其阻挡层薄弱处电阻小，当着色电压高时此处最容易被击穿。在高电压下电解着色时间长造成剥落的几率增加。

几种方法可尝试：

1.加入某些金属—浅田太平提出在着色液中加100PPM以上的AL3+

或Mg2+

，在着深色时可避免剥落。

2.加入有机添加剂加入乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺及其衍生物100PPM以上。

3.采用对应的金属作对极用金属盐相对应的金属作对极，如Ni\Cu着色槽分别以镍和铜作对极比采用不锈钢、石墨对极好。MDP75产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

影响着色均匀性和重现性的主要因素：

1.槽液浓度波动在控制范围

2.氧化膜的均匀性和厚度，氧化膜厚度均匀才能保障着色均匀。着浅色时膜厚应不小于6U，着黑色时膜厚要10U以上；

3.导电接点牢靠，其接触面积足以导通最大峰值电流

4.着色电压、着色时间和着色液温度要保持恒定

5.对极面积，排布和极间距离要符合工艺要求混盐着色采用比铝电位正的镍、石墨、不锈钢作对极对极面积要大于着色件总面积，并呈栅栏式均匀分布。对极面积小，排布不均将影响电力线的分布不均。极间有效空间不得小于20cm，25-30cm为好，极距小着色亦不均匀。MDP76产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色镍—锡混合盐着色（香槟槽）影响着色均匀性和重现性的主要因素：

6.阳极氧化之后应在清洗后立即进行着色，不允许浸泡于水中或暴露于空气之中。在水中浸泡由于氧化膜的水化反应而影响其化学反应活性，导致着色困难。

7.香槟槽液定期翻槽沉淀,原则上每半年翻槽一次,一年沉淀一次。

8.硫酸亚锡添加时必须充分溶解,搅拌0.5小时。

9.第一水洗槽水洗后,应尽快用浸水的色板对比检查色差.MDP77产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

镍—锡混合盐着色（香槟槽）着色膜的物理化学性能MDP78产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色镍—锡混合盐着色（香槟槽）

着色后水洗：

PH值：1#>22#>3MDP79产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

金黄着色槽：各成分的作用

高锰酸钾：着色主盐，其浓度对着色有较大影响，浓度低，上色速度慢；浓度太高时，带负电荷的高锰酸根受阴极排斥力大，难以吸附，反而色调变浅。另外，带出损失严重亦不经济。着金黄色最佳浓度为10-15克-升。

AR级硫酸：起导电和促进着色反应等作用。硫酸浓度过低，不着色或着色不均匀；浓度过高，再溶解。

金黄添加剂：在锰盐液中起提高着色速度和防止膜层剥落等作用.MDP80产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

金黄着色槽：工艺控制

电压：电压过低，（3-4V）无阴极电流，无法上色；10-14伏虽电流升高，色调反而变浅，这是由于电场排斥力增强和大量析氢防碍带负电荷的高锰酸根离子的吸附和还原之故，由此继续升高电压只能得浅金黄色。19V以上，有着色不均匀或剥落的特征。

着色液温度：锰盐可在10-60度下进行着色。随温度升高，溶液电导提高，反应电流增大，色调加深。温度升高，也会加快高锰酸钾的自催化氧化还原反应。一般范围在20-30度。MDP81产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电解着色

金黄着色槽：

着色时间（S）：浸泡1min，电压上升至工作电压后着色400S以内。着色的对极和极距：锰盐着色可用不锈钢和炭精作对极，不锈钢最好用最耐硫酸腐蚀的牌号，防止腐蚀出来的铁等金属加速锰盐的还原消耗。炭精是最可靠的对极，要用高密度的炭精板或棒，结构疏松的炭精会由于气体的冲击造成碳素污染着色液。MDP82产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

封孔铝阳极氧化之后对于阳极氧化膜进行的化学或物理处理过程，以降低阳极氧化膜的孔隙率和吸附能力。铝阳极氧化膜的封孔方法很多，从封孔原理来分主要有水合反应、无机物充填或有机物充填三大类。MDP83产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

封孔MDP84产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

封孔

冷封孔反应机理及化学反应式

MDP85Al2O3+3H2O+12F-=2AlF63-+6OH-AlF63-+Al2O3+3H2O=Al3（OH）3F6+3OH-Al2O3+2H2O+NiF2.HFNiAL2（OH）5F6产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

封孔MDP86产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

封孔槽液组成成分及工艺控制

乙酸镍（镍离子）：0.8-1.0g/l

封孔剂（F离子）：0.35--0.55g/l

去离子水：

PH值：6.8±0.2

温度：25-30℃

时间：12-18min视氧化膜厚而定MDP87产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

封孔

各成分作用

乙酸镍：主要封孔物质。

封孔剂：有助于Ni的吸收，掩蔽杂质离子影响，调节PH值等，F离子常温封孔槽应尽可能采用去离子水配置，水中Ca\Mg离子过高，会生成氟化物沉淀，从而消耗溶液成分，增加成本并缩短槽液寿命。

PH值：温度：时间：12-18min，MDP88产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

封孔

封孔速度一般经验规律为1um/min。但并不是绝对。冷封孔后，必须放置24H后（陈化处理），方可进行磷铬酸失重测试MDP89产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

封孔

冷封孔后热水陈化处理效果/工艺MDP90产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电泳（PRINCILEOFDLEETRODEPOSITON）

反应原理MDP91电镀（ELECTOPLATING）电泳涂装（ELECTRODPOSETIORPAGE产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电泳（PRINCILEOFDLEETRODEPOSITON）

反应原理

阳极电泳用水溶性树脂是一种高酸价的强酸盐，在水中溶解后以分子和离子平衡壮态存於直流的电场中，通电后，由于两极的电位差，离子定向移动，阴离子沉积在阳极表面，而阳离子在阴极表面获得电子还原成胺，它是一个电化学反应，包括，电泳，电解，电沉积子和电渗四个同时进行的通程。

MDP92产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电泳（PRINCILEOFDLEETRODEPOSITON）

反应原理

1.电泳：在直流电压作用下，分散在介质中的带电胶体粒子在电场作用下向与其所带电荷相反的电极方面移动。

2.电沉积：阴离子树脂放出电子沉积在阳极的表面形成不溶于水的漆膜。

3.电渗：电泳的逆过程，当阴离子树脂在阳极上，吸附在阳极上的介质在内渗力的作用下，从阳极穿过沉积的漆膜进入漆液。

4.电解：电流通过漆液时，水便产生电解，阴极产生氢气，阳极放出氧气。MDP93产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电泳（PRINCILEOFDLEETRODEPOSITON）

反应原理MDP94工件阴极板+-H2O2H+RCOO－HO-AH＋电源产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电泳（PRINCILEOFDLEETRODEPOSITON）

反应原理

电极反应主要如下：

阳极：

2H2O4H＋

+O2+4e

ALAL3+＋3eRCOO－+H＋

RCOOH

主要产物,不溶于水之树脂3RCOO－

+AL3＋

(RCOO)3AL

阴极：AH＋

A+H＋

2H＋

H2

A+H2OAH＋

+OH－

MDP95产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电泳

电泳前处理

热纯水洗：要求电导率＜1000μS／cm，温度70－80℃。PH＝4－6，处理3-5min，尤其是银白涂漆材或氧化中电压较大的型材，应在此槽中处理较长的时间，PH值可用三乙胺进行调整。

纯水洗：要求电导率＜800μS／cm，室温PH＝6－8，处理2－4min即可，PH值可用三乙胺进行调整。MDP96产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电泳

电泳槽液管理

固体份：5%-6%

温度:18℃-22℃

PH值

:1#:7.4-7.8，2#7.6-8.0

电导率:1#:800-1100，2#:550-900

酸值:1#:45-60，2#:42-48

胺值:1#:20-30，2#:17-23

胺克分子比:0.68-0.75

异丙醇:1.5%-3.5%

乙二醇单丁醚:0.5%-1.5%

SO42-:<20ppm

Cl-<5ppm

电压:90-120V

时间:参照工艺参数表MDP97产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电泳第一道水洗（RO1）槽液管理：1#线：固体份：<1%

电导率：<250μS／cm

PH值：7.8-8.2

时间：3-5min

异丙醇：0.3%

乙二醇单丁醚：0.1%MDP982#线：固体份：<1%

电导率：<250μS／cm

PH值：8.0-8.3

时间：3-5min

异丙醇：0.3%

乙二醇单丁醚：0.1%产品制造工艺培训

MD三。氧化电泳

电泳

第二道水洗（RO2）槽液管理：1#线：固体份：＜0.3%

电导率：<100μS／cm

PH值：8.1-8.5

时间：2-3minMDP992#线：固体份：＜0.3%

电导率：<100μS／cm

PH