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微弧氧化的先进技术是什么?

发布日期:2017-05-04 作者: 点击:

微弧氧化的先进技术是什么?

(1)微弧氧化技术的内容和工艺流程

铝及铝合金材料的微弧氧化技术内容主要包括铝基材料的前处理;微弧氧化;后处理三部分。其工艺流程如下:铝基工件→化学除油→清洗→微弧氧化→清洗→后处理→成品检验。

(2)微弧氧化电解液组成及工艺条件

例1.电解液组成:K2SiO3 5~10g/L,Na2O2 4~6g/L,NaF 0.5~1g/L,CH3COONa 2~3g/L,Na3VO3 1~3g/L;溶液pH为11~13;温度为20~50℃;阴极材料为不锈钢板;电解方式为先将电压迅速上升至300V,并保持5~10s,然后将阳极氧化电压上升至450V,电解5~10min。例2两步电解法,第一步:将铝基工件在200g/L的K2O·nSiO2(钾水玻璃)水溶液中以1A/dm2的阳极电流氧化5min;第二步:将经第一步微弧氧化后的铝基工件水洗后在70g/L的Na3P2O7水溶液中以1A/dm2的阳极电流氧化15min。阴极材料为:不锈钢板;溶液温度为20~50℃。

(3)影响因素

①合金材料及表面状态的影响:微弧氧化技术对铝基工件的合金成分要求不高,对一些普通阳极氧化难以处理的铝合金材料,如含铜、高硅铸铝合金的均可进行微弧氧化处理。对工件表面状态也要求不高,一般不需进行表面抛光处理。对于粗糙度较高的工件,经微弧氧化处理后表面得到修复变得更均匀平整;而对于粗糙度较低的工件,经微弧氧化后,表面粗糙度有所提高。

②电解质溶液及其组分的影响:微弧氧化电解液是获到合格膜层的技术关键。不同的电解液成分及氧化工艺参数,所得膜层的性质也不同。微弧氧化电解液多采用含有一定金属或非金属氧化物碱性盐溶液(如硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐等),其在溶液中的存在形式好是胶体状态。溶液的pH范围一般在9~13之间。根据膜层性质的需要,可添加一些有机或无机盐类作为辅助添加剂。在相同的微弧电解电压下,电解质浓度越大,成膜速度就越快,溶液温度上升越慢,反之,成膜速度较慢,溶液温度上升较快。

(4)微弧氧化的设备

①微弧氧化电源设备是一种高压大电流输出的特殊电源设备,输出电压范围一般为0~600V;输出电流的容量视加工工件的表面积而定,一般要求6~10A/dm2。电源要设置恒电压和恒电流控制装置,输出波形视工艺条件可为直流、方波、锯齿波等波形。

②热交换和制冷设备。由于微弧氧化过程中工件表面具有较高的氧化电压并通过较大的电解电流,使产生的热量大部分集中于膜层界面处,而影响所形成膜层的质量,因此微弧氧化使用配套的热交换制冷设备,使电解液及时冷却,保证微弧氧化在设置的温度范围内进行。可将电解液采用循环对流冷却的方式进行,既能控制溶液温度,又达到了搅拌电解液的目的。


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