阳极氧化工艺流程图

最近两年，金属一直很受欢迎。市场上大多数受欢迎的机器都有大块金属。高端机是全金属CNC+铝合金纳米注塑，金属常用的表面处理工艺是阳极氧化。今天，我将介绍阳极氧化的工艺流程和主要问题。

1铝阳极氧化工艺流程及工艺说明

1.1阳极氧化的一般过程

阳极氧化的一般过程如下:

1.2铝和铝阳极氧化

a、铝的化学性质活跃，在干燥空气体中，铝表面立即形成一层厚度约5μm的致密氧化膜，使铝不会进一步氧化，并能防水。

铝是两性的，既溶于强碱也溶于稀酸。

c .将铝及其合金放入适当的电解液中作为阳极进行通电处理，称为阳极氧化。

d .阳极氧化后，铝表面可生成厚度为几微米至几百微米的多孔蜂窝状氧化膜。

2阳极氧化预处理

2.1脱脂和脱脂

铝件表面的油膜附着减少甚至离开表面，使表面的油污在下一次碱蚀中容易去除，碱蚀均匀。

脱脂剂成分:2%-3%的酸性脱脂剂，槽液的主要成分为硫酸（H2SO4）或磷酸（h2po 4）。

水浴温度:室温

脱脂时间:3~5min。

2.2碱腐蚀

与铝零件反应以去除表面污垢和自然氧化膜的过程旨在活化表面，去除挤压条纹并获得不同的反射表面。

碱性蚀刻槽液:浓度为40 ~ 60g/L的氢氧化钠（Na0h）溶液

浴温:40~80℃

碱性蚀刻时间:3~10s

2.3中和1

去除碱蚀刻后表面的污渍和灰尘，以获得更清洁的表面。同时，它还可以中和残留的碱性溶液与铝制零件表面之间的化学反应。

槽液成分:浓度为120 ~ 150克/升的硝酸溶液

水浴温度:室温

中和时间:5 ~ 15秒

2.4电解抛光

在电流的作用下，铝合金发生电化学反应，铝合金表面凹凸不平的部分得到不同程度的深度分解，使铝件表面具有光滑的镜面效果。电解抛光铝件在后续阳极氧化处理后仍能保持大部分光泽。电解抛光后，高纯铝片（99.99%）可以获得反射率接近100%的镜面效果。铝片的纯度越高，反射率越高。

抛光液的组成:磷酸-铬酸型、磷酸-硫酸型、铬酸型和磷酸-硫酸-甘油型。

浴温:室温至90℃，

电流密度:10~20A/dm2

抛光时间:10 ~ 30秒

2.5化学抛光

通过铝与化学抛光液之间的化学离子反应，使铝合金表面凹凸不平的部分得到不同程度的深度分解，使铝件表面产生光泽效果。

抛光液的组成:磷酸75%（体积分数）、硝酸15%（体积分数）、硫酸10%（体积分数）。

浴温:90~110℃

抛光时间:5 ~ 15秒

2.6中和2

用酸性溶液抛光后去除表面的污渍和灰尘，以获得更清洁的表面。同时，它还可以中和残留的酸性溶液与铝制零件表面之间的化学反应。

槽液成分:浓度为100 ~ 150克/升的金属盐溶液（硫酸铜）

水浴温度:室温

中和时间:5~20s。

3阳极氧化

将铝或铝合金产品置于电解质溶液中作为阳极，通过电解在其表面形成氧化铝膜。当电流通过时，氢气在阴极上释放；阳极上析出的氧不仅是分子氧，还有原子氧和离子氧，在反应中通常表示为分子氧。作为阳极，铝被析出的氧气氧化形成无水氧化铝膜，氧化膜的孔径约为0.01-0.03 μm，产生的氧气并不全部与铝反应，其中一部分会以气体形式析出。阳极氧化主要有三种方式:硫酸阳极氧化、硬质阳极氧化和陶瓷阳极氧化，其中主要采用硫酸阳极氧化工艺。

3.1硫酸阳极氧化

槽液成分:主要成分为硫酸溶液（H2S 04），铝离子含量为150 ~ 180克/升:5 ~ 15克/升

浴温:18~22℃

氧化电压:14~18V

电流密度:0.6~3 A/dm2

氧化时间:10~60 min，具体氧化时间根据产品和颜色的不同而定。

氧化膜厚度:根据不同的颜色和工艺要求，氧化膜厚度可为5-50um。如果向溶液中加入合适的草酸溶液，

氧化膜的韧性将得到适当的优化。

3.2硬质阳极氧化

硬质阳极氧化是在铝及其合金表面形成一层厚而坚硬的氧化膜的过程。

硬膜的最大厚度可达250μm，在纯铝上形成的膜的显微硬度为12000-15000 MPa，合金的显微硬度一般为4000-6000 MPa，与硬铬镀层的显微硬度几乎相同。它们在低柔度下具有优异的耐磨性，硬膜的孔隙率约为20%，低于常规硫酸膜的孔隙率。

3.3瓷阳极氧化

瓷阳极氧化是指铝及其合金在草酸、柠檬酸和硼酸的钛、锆或钍盐溶液中进行阳极氧化的过程，溶液中盐金属的氢氧化物进入氧化膜的孔隙中，使产品表面呈现出不透明、致密的搪瓷或具有特殊光泽的类似塑料的外观。瓷质阳极氧化的工艺流程与常规硫酸阳极氧化的工艺流程基本相同，但不同之处在于瓷质阳极氧化是在高DC电压（115-125V）、高溶液温度（50-60度）、电解液持续搅拌和pH值持续调节至1.6-2的条件下进行的。

3.4染色

将阳极化铝件表面的氧化膜置于染色溶液中，使颜色分子吸附在阳极化铝件的孔隙中。阳极氧化膜的孔径约为0.01-0.03 μm，染料在直径约为0.0015-0.0030 μm的水中分离出单分子

染色方法:分为热染和冷染。热染色是在染液加热时进行染色。所有的氧化膜都可以快速吸收染料分子，但很难控制时间精度，因此通常选择冷染色。

槽液成分:有机染料溶液，根据不同品牌的染料测试PH值。

槽液温度:常温

氧化时间:5~50 min，具体染色时间根据不同的产品和颜色而定。

3.5孔密封

新鲜阳极氧化膜在沸水或接近沸点的热水中处理一定时间后，失去活性，不再吸收染料，染出的颜色不易褪色。这个过程就是封孔。

密封方法:高温密封、中温密封和低温密封。考虑到成本和技术难度，现在主要采用低温密封。

槽液成分:低温镍封闭剂溶液，镍离子0.8~1.2g/L，氟离子0.35~0.6g/L，PH值5.6~6.5。

浴温:20~30℃

密封时间:10~30分钟。具体密封时间应根据不同的产品和颜色确定。