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微弧氧化的先進技術是什么?

發布日期:2017-05-04 作者: 點擊:

微弧氧化的先進技術是什么?

(1)微弧氧化技術的內容和工藝流程

鋁及鋁合金材料的微弧氧化技術內容主要包括鋁基材料的前處理;微弧氧化;后處理三部分。其工藝流程如下:鋁基工件→化學除油→清洗→微弧氧化→清洗→后處理→成品檢驗。

(2)微弧氧化電解液組成及工藝條件

例1.電解液組成:K2SiO3 5~10g/L,Na2O2 4~6g/L,NaF 0.5~1g/L,CH3COONa 2~3g/L,Na3VO3 1~3g/L;溶液pH為11~13;溫度為20~50℃;陰極材料為不銹鋼板;電解方式為先將電壓迅速上升至300V,并保持5~10s,然后將陽極氧化電壓上升至450V,電解5~10min。例2兩步電解法,第一步:將鋁基工件在200g/L的K2O·nSiO2(鉀水玻璃)水溶液中以1A/dm2的陽極電流氧化5min;第二步:將經第一步微弧氧化后的鋁基工件水洗后在70g/L的Na3P2O7水溶液中以1A/dm2的陽極電流氧化15min。陰極材料為:不銹鋼板;溶液溫度為20~50℃。

(3)影響因素

①合金材料及表面狀態的影響:微弧氧化技術對鋁基工件的合金成分要求不高,對一些普通陽極氧化難以處理的鋁合金材料,如含銅、高硅鑄鋁合金的均可進行微弧氧化處理。對工件表面狀態也要求不高,一般不需進行表面拋光處理。對于粗糙度較高的工件,經微弧氧化處理后表面得到修復變得更均勻平整;而對于粗糙度較低的工件,經微弧氧化后,表面粗糙度有所提高。

②電解質溶液及其組分的影響:微弧氧化電解液是獲到合格膜層的技術關鍵。不同的電解液成分及氧化工藝參數,所得膜層的性質也不同。微弧氧化電解液多采用含有一定金屬或非金屬氧化物堿性鹽溶液(如硅酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等),其在溶液中的存在形式好是膠體狀態。溶液的pH范圍一般在9~13之間。根據膜層性質的需要,可添加一些有機或無機鹽類作為輔助添加劑。在相同的微弧電解電壓下,電解質濃度越大,成膜速度就越快,溶液溫度上升越慢,反之,成膜速度較慢,溶液溫度上升較快。

(4)微弧氧化的設備

①微弧氧化電源設備是一種高壓大電流輸出的特殊電源設備,輸出電壓范圍一般為0~600V;輸出電流的容量視加工工件的表面積而定,一般要求6~10A/dm2。電源要設置恒電壓和恒電流控制裝置,輸出波形視工藝條件可為直流、方波、鋸齒波等波形。

②熱交換和制冷設備。由于微弧氧化過程中工件表面具有較高的氧化電壓并通過較大的電解電流,使產生的熱量大部分集中于膜層界面處,而影響所形成膜層的質量,因此微弧氧化使用配套的熱交換制冷設備,使電解液及時冷卻,保證微弧氧化在設置的溫度范圍內進行。可將電解液采用循環對流冷卻的方式進行,既能控制溶液溫度,又達到了攪拌電解液的目的。


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