精密加工零件为什么要阳极氧化?
阳极氧化是一种表面处理过程
阳极氧化是一种电化学转化过程,通常在铝的电解质(化学溶液)中形成氧化膜。铝部分是阳极(因此得名“阳极化”),电流通过它们,正极和正极之间的上述电解液(最常见的是硫酸)通常是一条平坦的铝条。阳极氧化有不同的类型,最常见的是i型铬酸阳极氧化,ii型硫酸阳极氧化和III型硬阳极氧化或Mil-A-8625名称Hardcoat。其他不太常见的类型是磷酸和阳极氧化钛。阳极氧化是一种在铝基体上生长的多孔结构,可以很好地吸收彩色染料。这是通过使用有机或无机着色的二次操作来完成的。
其他常见的类型包括铬酸阳极氧化,硼酸阳极氧化(BSAA),硫酸阳极氧化,硬阳极氧化(硬涂层),钛阳极氧化,电解两步阳极氧化- anoblack EC。
阳极氧化精密加工零件可以提供一种可靠和相对廉价的方法,以提高耐磨性和颜色铝和其他有色金属。这种电化学过程最早是在20世纪20年代发展起来的。它彻底改变了许多行业,要求轻质、坚固、耐腐蚀的铝型材用于窗框、装饰立面板和许多其他建筑元素。
今天,它可以保护卫星、摩天大楼的外墙,以及从航空航天到医疗等许多行业的部件,是制造耐用且几乎无需维护的铝部件的最有效方法之一。
怎么做呢?阳极氧化是一种高度可控的氧化。基本上,氧化会腐蚀黑色金属。然而,如果正确地应用于有色金属,效果是相反的。铝是一种常见的选择,因为它重量轻,耐腐蚀,但对于钛,镁,锌和其他缺乏铁的金属,确实有工艺。
铝阳极氧化的常用方法是将零件浸入硫酸浴中,这将在铝表面形成微小的孔(纳米孔)。在介质中施加电流,通过添加阴极,氧离子从酸中释放出来并与铝结合。这样就形成了一层氧化层,如果有必要的话,这时就可以上色了。最后,应用密封胶来封闭纳米孔和氧化层中的任何微裂纹。
与只覆盖表面的电镀或油漆不同,阳极氧化是金属的一部分,所以它不会随着时间的推移而剥落、剥落或剥落。就像钢合金的黑氧化转化过程一样,由于氧化来源于金属,所以不会剥落或剥落。
阳极氧化的好处
- 耐久性:如上所述,阳极氧化在分子水平上改变了铝基板。经阳极氧化处理的零件不会碎裂、剥落或片状,具有极强的耐腐蚀性和耐磨性。如果密封正确,在室外条件下至少等待五年。
- 低成本:高价值。阳极氧化铝零件的使用寿命比其喷涂或电镀的同类零件更长,制造成本更低。
- 对环境安全:与喷涂和电镀不同,阳极氧化不会产生有害废物,也不会影响铝的可回收性。
- 易于维护:零件从生产中看起来是原始的,并且多年来一直保持这种状态。肥皂和水或温和的洗涤剂可以去除污垢,并恢复表面相对容易。
- 美观性:精密加工的零件经过阳极氧化处理,保留了零件的金属光泽,颜色易于重复,可用于以后的生产。
- 改善润滑:对于内部部件,未密封阳极化表面的多孔性可以改善粘合剂的附着力和润滑性。然而,这可能会使它们暴露在污染物中,未密封或部分密封的部件需要特别注意和考虑。
- 积极的因素远远大于消极的因素,但阳极氧化并不是灵丹妙药。在选择阳极氧化作为最终应用之前,必须仔细考虑每个组件的应用和环境。
- 长期暴露在紫外线下会导致染料随着时间的推移而褪色。可以使用更耐紫外线的染料,但耐紫外线会减少可用颜色的范围。
- 几乎不可能错过阳极氧化产品的组成。虽然阳极氧化的表面具有令人难以置信的抗损伤性,但它们并非不可战胜。即使是未经训练的眼睛,油漆修饰也很明显。
- 与油漆相比,颜色的选择是有限的。阳极氧化的所有优点,油漆将始终提供更多的颜色选择,以换取更高的成本和较低的耐用性。
- 如果你,不幸的是,聘请了一个不合格的制造商,不良的密封可能会导致腐蚀的阳极氧化部件。
- 温度高于176°F(80°C)会使阳极化铝破裂,其导热系数和线性膨胀系数低于未涂覆的铝。
- 阳极氧化可以改变组件的尺寸,厚度范围从0.0002英寸到0.002英寸(5微米到50微米)。这种工艺使任何表面的尺寸增加了一半的氧化物厚度,因为表面本身是半加工的。