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1、 MPCT(Metal Plastic Connection Technology) Department MPCT(Metal Plastic Connection Technology) Department 阳极 1.阳极简简介及工艺艺流程。 2.主要工艺艺参数。 3.品质质要求。 5.工艺问题艺问题 分析。 4.阳极设备设备 及挂具。 MPCT(Metal Plastic Connection Technology) Department 阳极氧化简介 1.阳极氧化：铝及其合金等工件做阳极，铅或石墨等耐 腐蚀导电材料做阴极，在一定浓度（如硫酸、草酸、 铬酸等）的导电溶液中，通过外加电压
2、、电流作用， 使其表面生成一层一定厚度（8-12um),具有良好的力 学性能、硬度、耐腐蚀、耐磨性、绝缘性、吸附性等 特性的氧化铝膜。 MPCT(Metal Plastic Connection Technology) Department 阳极线工艺流程 脱脂预预浸化抛剥黑膜 退遮蔽脱脂剥黑膜 阳极 氧化 酸洗染色封孔烘干 MPCT(Metal Plastic Connection Technology) Department 阳极前预处理阶段 1.通过脱脂、化抛、剥黑膜等处理，去除其表面的油 污、脏物、氧化皮、重金属杂质等，使铝基体裸露出 来，为阳极氧化创造良好的环境。 脱脂预预浸化抛剥黑
3、膜 退遮蔽 脱脂剥膜黑 MPCT(Metal Plastic Connection Technology) Department 脱脂（也称除油） 1.为什么进行脱脂处理？ 在机械冷加工过程中使用的切削油，冷却液，磨削用的油膏等附着在 工件表面，造成阳极氧化槽液的污染，也造成氧化膜成长不均，疏松 ，质量大大下降。同时会影响后面的染色不均，染不上色等等问题。 2.脏污来源分析？ 加工类类型加工方式粘附的污污垢 机械冷加 工 切削加工金属屑、粉粒（尘）、润滑冷却液 粗磨磨料粉尘、磨屑、润滑冷却液 精磨、研磨、抛光磨料粉尘、油膏 冷轧加工氧化皮、粉尘、润滑油 冷压加工（拔丝、拉 伸、冲压） 油脂 M
4、PCT(Metal Plastic Connection Technology) Department 脱脂 操作条件： 1.脱脂槽液浓度555g/L。 2.温度：555 。 3.时间：1.50.5min。 4.药品R105：硼砂(Na2B2O4， 25%)、焦磷酸钠(Na3PO4， 溶解速率，膜层不断变厚；（2）慢慢的，由于生成的氧 化膜具有绝缘性，电阻增大，电流密度减小，膜的生成速率减慢，当生成速率=溶解速 率时，膜层不在增厚。 MPCT(Metal Plastic Connection Technology) Department 分析致密的无空层A区、多孔层C区的形成： 图二中A区：在
5、通电后几秒中，就会在铝表面生成一层致密 无孔的氧化膜，也称之为阻挡层；特点：坚硬，牢固。 图二中C区：氧化膜孔隙的形成可通过电渗现象来解释（图 一）。部分孔壁水化氧化膜带负电， 新鲜的酸溶液从孔中心直人孔底，在孔底处因酸溶液的溶 解而形成富Al3的液体，带正电。在电场作用下发生电渗流 ，使富Al3液体只能沿孔壁向外流动，而新鲜溶液又从中心 向底部补充，使孔内液体不断更新，结果孔底继续溶解而 加深。沿孔壁向外流动的高Al3液体对膜已失去溶解能力， 因此随氧化时间的延续，使孔不断加深，逐渐形成多孔 层。 图 二 图 一 新鲜的酸溶液 富Al3的液体 负电 图二中B区 膜孔的出现 阳极电压达到最大值
6、后开始有所下降 ，这时由于阻挡层膨胀而变得凹凸不平，凹处电阻较小而电 流较大，在电场作用下发生电化学溶解，以及溶液侵蚀的化 学溶解，凹处不断加深而出现孔穴，这时电阻减小而电压下 降。 MPCT(Metal Plastic Connection Technology) Department 氧化膜的孔隙作 用 1.多孔膜：具有良好的吸附性，阳极后可染成各种颜颜色，获获 得良好的装饰饰性外观观。 2.多孔膜的厚度可达0.5-250um，孔隙率12%30%，面密度大 约约（45）*108个/mm2。 注：从上面的数据中可以得出结论结论 （1）与其它酸相比，采用硫酸阳极时时，膜孔隙数多，吸附性好；（2
7、）当条件一定 时时，电压电压 越低，生成的膜的孔隙数越多，吸附性越好。 从电子显徽镜观察证实，阳极氧化膜由阻挡层 和多孔层所组成。阻挡层是薄而无孔的，而多 孔层则由许多六棱柱体的氧化物单元所组成， 形似蜂窝状结构。每个单元的中心有一小孔直 通铝表面的阻挡层，孔壁为较致密的氧化物。 氧化物单元又称膜胞，图263所示是铝在4 磷酸中120V电压下形成的氧化膜结构模型。 电电解液 硫酸15%（质质量 分数）10 草酸25铬铬酸50磷酸25 电压/V 152030204060204060204060 孔隙数108个/cm27725182773571165822881421887242 MPCT(Met
8、al Plastic Connection Technology) Department 阳极后处理 通过染色，封孔等工艺，获得良好的外观及质量。 染色前处处 理 染色封孔烘干 MPCT(Metal Plastic Connection Technology) Department 染色前处理 操作条件 药品：R400 浓度505g/L 温度：252 PH值：1.8-3 R400成份（氨基磺酸50% 、烟酸20%、醋酸钠25% 、碳酸氢钠5%） 步骤 1.超音波染色处理（5min ）。 2.水洗（30s）。 3.重复（一阳重复1.2两次 ，二阳重复一次）。 4.水洗（30s）。 1.为什么要进
9、行染色前处理？ Al2O3膜生成后,並不宜立刻染色,因Al2O3為無 機物質,而染料為有機物質,兩者之間結合不易. 所以必須於染色前在工件表面覆蓋一層兼具無 /有機物質化性的即“界面活性剂,以利Al2O3 染料結合。 2染色前处理原理 MPCT(Metal Plastic Connection Technology) Department 染色 操作条件 1.温度402 2.PH值5.2-5.5 3.染料浓度BK420BK411 11（g/L） 4.PH稳定剂5ml/L 步骤 1.染色120-360s。 2.水洗30s。 3.检查色差。 4.水洗30s。 5.水洗30s。 染色工艺分析 1.严
10、格控制PH值5.2-5.5，过酸过碱都可能 使染料变性。 2.染色槽温度因保持稳定。 3.注意及时补充染料，保证浓度。 4.染色应该在阳极后立即进行，不能间隔 太久。在氧化后，要仔细用冷水（避免 温度升高，膜自动封孔）清洗掉残留酸 液。 5.染色前不得用手接触工件，任何油污， 液体吸附在氧化膜上都会影响染色的质 量。 MPCT(Metal Plastic Connection Technology) Department 封孔 操作条件 1.药品：R500浓度7- 12g/L 2.温度：955 3.PH值：5-6 4.封孔时间25min 步骤 1.封孔（25min） 2.水洗30s 3.水洗3
11、0s（抽检色差 ） 4.超音波热水洗（ 6010，2min） 封孔原理 1.高温沸水封孔，氧化铝结合水分子形成 水合物，形成晶体； 80，生成AL2O3.H2O; Al2O3十H2O 2AlOOH Al2O3H2O 80,生成AL2O3.3H2O Al2O3十3H2O 2AlOOH十2H2O Al2O3 3H2O 水合物体积膨胀，增加33%或100%，从 而使膜孔封闭。 2.醋酸镍封孔剂的填充，在80-100 的 沸水中，(CH3COO)2Ni发生水解，生成氢 氧化镍Ni(OH)2沉淀。填充并附着在膜孔 上，从而达到封闭效果。 MPCT(Metal Plastic Connection Tec
12、hnology) Department 封孔工艺分析 1.温度影响，80生成AL2O3.H2O ；生成 AL2O3.3H2O，前者的稳定性，耐磨性优于后者。 2.PH值的影响：PH5.5，封闭速率急剧下降； PH4 时，几乎无封闭作用；但PH6.5，就容易在其表面产 生白色粉状沉淀。（PH值可用氨水、氢氧化钠、醋酸 等来调节） 3.采用蒸馏水的封闭要比自来水封闭效果好得多，自 来水中的CL-、SO42-、PO43-、SiO32-等会抑制封闭过程， 产生有害影响。 MPCT(Metal Plastic Connection Technology) Department 烘干 操作条件 1.设备烘
13、箱 2.温度70 3.时间20min 步骤 1.烘干前热纯水洗（ 705，30s） 2.烘干（烘箱温度 70）。 烘干 1.将产品放入烘箱内，烘箱温度 设定 70。封箱温度不能太高，否则膜易 产生裂纹。 2.烘干前必须用热水洗，提高工件的 温度，避免工件因过冷而产生裂纹。 MPCT(Metal Plastic Connection Technology) Department 三 .陽極設備及挂具 陽極 生產線（槽體，天車，水電供排水系 統） 整流器 冰水機 烘干設備 鈦挂具 抽風裝置 MPCT(Metal Plastic Connection Technology) Department 陽極生產線主線陽極生產用的挂具 MPCT(Metal Plastic Connection Technology) Department
