CNC機(jī)加工零件的后處理中化學(xué)表面處理——陽(yáng)極氧化

打印派   2024-03-26 13:22:43

陽(yáng)極氧化是一種廣受歡迎的鋁材表面處理方式,能夠增厚材料表面自然形成的氧化層,創(chuàng)建出一層陽(yáng)極氧化膜 (anodic oxide film),不僅為部件提供了增強(qiáng)的保護(hù),還提升了外觀效果。以鋁為例,若要形成陽(yáng)極化保護(hù)層,需要將零件浸入酸性電解液中 (acid electrolyte bath),再加入一個(gè)陰極(negatively charged electrode),從而促使溶液釋放氫氣。與此同時(shí),作為正極的鋁零件將釋放氧氣,在其表面形成一層保護(hù)性的氧化膜。零件經(jīng)過(guò)陽(yáng)極化處理后,表面會(huì)形成微小的孔隙,必須用化學(xué)溶液封閉以防止腐蝕和污染物的沉積。

陽(yáng)極化處理的部件具有很高的耐用性并且抗腐蝕、耐磨損,有助于減少長(zhǎng)期的保養(yǎng)成本。陽(yáng)極化層不導(dǎo)電,并與鋁基材完全結(jié)合,因此不會(huì)像電鍍和油漆那樣出現(xiàn)剝落或脫落。實(shí)際上,除了進(jìn)行封固處理外,多孔的陽(yáng)極化層還可以進(jìn)一步涂漆或染色。由于陽(yáng)極化層無(wú)毒且化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng),因此它們也更加環(huán)保。值得注意的是,陽(yáng)極化處理不僅適用于鋁,也適用于鈦和其它非鐵金屬部件。

CNC機(jī)加工零件的后處理中化學(xué)表面處理——陽(yáng)極氧化

陽(yáng)極化有三種不同的類型:

一型陽(yáng)極化(Type I chromic acid anodizing)會(huì)形成最薄的氧化層,因此不會(huì)改變零件的實(shí)際尺寸。一型陽(yáng)極化處理的元素顏色會(huì)更偏灰,并且不太能吸收其它顏色。

二型陽(yáng)極化(Type II boric-sulfuric acid anodizing)比一型的附著力更好,且略微厚一些。通過(guò)二型陽(yáng)極化,可以輕松創(chuàng)造出藍(lán)、紅、金、黑或綠等多種顏色的零件。

三型陽(yáng)極化(Type III hard sulfuric acid anodizing)是最常見(jiàn)的陽(yáng)極化形式,它所形成的氧化層最為透明,適合配合更多顏色使用。值得一提的是,三型陽(yáng)極化比二型形成的氧化層稍厚一些。

陽(yáng)極化部件的耐久性、抗磨損能力和抗腐蝕性的增強(qiáng),以及這一處理過(guò)程提供的高水平尺寸控制性,使得陽(yáng)極化在航空航天和建筑領(lǐng)域變得異常受歡迎。除了這些領(lǐng)域外,陽(yáng)極化的金屬零件還廣泛應(yīng)用于幕墻、自動(dòng)扶梯、筆記本電腦等多種設(shè)備中。

盡管陽(yáng)極化應(yīng)用廣泛,但也有一些不足之處:

陽(yáng)極化金屬會(huì)改變部件的尺寸,因此在確定尺寸公差時(shí)必須考慮到氧化層的厚度,或者使用化學(xué)或物理屏蔽手段確保部件的特定區(qū)域不受處理。

如果陽(yáng)極化部件不是在同一批次中處理,可能難以達(dá)到完全一致的顏色。顏色的褪色也可能會(huì)發(fā)生。

陽(yáng)極化一個(gè)金屬部件將會(huì)增加其電氣和熱阻抗。在某些情況下,這可能是預(yù)期的效果,但在其他情況下,可能需要使用屏蔽保護(hù),以確保部件在特定區(qū)域保持完整的導(dǎo)電性。

陽(yáng)極化會(huì)提升部件表面的硬度。

一些常見(jiàn)的化學(xué)表面處理及其適用的材料:


化學(xué)表面處理方法兼容材料
陽(yáng)極氧化鋁、鈦及其他非鐵金屬
鈍化不銹鋼
黑色氧化處理鋼、不銹鋼、銅及其他金屬
化學(xué)成膜(鉻酸鹽處理)
電解拋光鋁、鋼、不銹鋼、銅、鈦、黃銅、青銅、鈹(Beryllium)及其他金屬
電鍍鋁、鋼及其他金屬
鉻電鍍鋁、鋼、不銹鋼、鎳合金、鈦、銅及其他金屬
聚四氟乙烯涂層鋁、鋼及其他金屬
化學(xué)鍍鎳鋁、鋼、不銹鋼
電鍍鋅


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