概述工業(yè)鋁型材微弧氧化工藝的原理及特點
微弧氧化是指在普通陽極氧化的基礎(chǔ)上,在工業(yè)鋁型材的表面利用弧光放電產(chǎn)生的瞬時高溫高壓,形成優(yōu)質(zhì)的陶瓷膜,以提高工業(yè)鋁型材表面的各種性能,微弧氧化廣泛應(yīng)用于航空航天、兵器、汽車、電子等行業(yè),還可以用于各種鋁型材的表面處理上。
微弧氧化方法是在鋁的表面生成一層很薄的氧化鋁,這種氧化鋁往往呈現(xiàn)厚薄不一的表面,薄弱的環(huán)節(jié)很容易被高壓電擊穿,被擊穿的這個地方溫度突然升高,高溫使液體氣化,形成一個高溫高壓的等離子區(qū)。在這個高溫高壓的等離子區(qū)內(nèi),鋁還在繼續(xù)與氧結(jié)合成氧化鋁分子,不過這時的氧化鋁分子排列有序,在原來的基礎(chǔ)上生成了新的氧化鋁,高壓電繼續(xù)擊穿更薄的地方,發(fā)生同樣的反應(yīng),最后氧化鋁把工業(yè)鋁型材全部包圍,并均勻滲透到鋁的內(nèi)部,與工業(yè)鋁型材溶為一體,就成了抗腐蝕性強、耐磨、耐高溫、結(jié)合力強等各種優(yōu)點于一身的微弧氧化陶瓷層。
工業(yè)鋁型材微弧氧化工藝包括鋁基材的預(yù)處理、微弧氧化和后處理三個流程,主要步驟如下圖所示:
鋁基材→化學(xué)除油→清洗→微弧氧化→清洗→后處理→檢驗
主要特點有以下幾個方面:
1、環(huán)保性好:在化學(xué)除油的工序中,采用的方法是將工業(yè)鋁型材放入無水乙醇中,用超聲波進(jìn)行清洗5-10min,整個過程中只排出氫氣和氧氣,沒有其它有害氣體,由于不采用酸堿浸蝕的方法,所以槽液符合排放標(biāo)準(zhǔn),對環(huán)境沒有任何危害,是一種非常綠色環(huán)保的除油方法。
2、操作簡單:在除油工序完成后就可以放入槽中進(jìn)行微弧氧化處理了,取出后水洗干凈就可以了,簡單的三步,非常便于操作。
3、覆蓋面廣:用陽極氧化不好處理的鋁-銅、鋁-硅合金,可采用微弧氧化的方法來處理,色澤更加明亮,還可做成各種其它的顏色,且易于著色。
4、使用壽命長:用微弧氧化處理工藝形成的陶瓷層的使用壽命比較長。
5、生產(chǎn)效果:耗電量0.05-0.1kv.h/μm.dm2,溶液使用周期4-20h/m3,氧化膜生長速率50-150μm/h,加工面積紅2m2/kw。
6、微弧氧化技術(shù)也存在一定的不足,比如工藝參數(shù)不夠完善;陶瓷膜層的檢驗標(biāo)準(zhǔn)只能采用普通陽極氧化的標(biāo)準(zhǔn);由于電解液的升溫過快,必須要配備制冷設(shè)備;弧光放電在工業(yè)鋁型材的表面瞬間產(chǎn)生的電壓非常高,必須要做好安全措施,保護(hù)好人員的人身安全。