铝表面在暴露于恶劣环境条件（如潮湿、化学物质、紫外线等）时容易发生腐蚀、磨损和表面退化。因此，它们需要额外的表面处理或涂层，以便在这些条件下发挥其高强度和低重量的优势。 阳极氧化工艺 是铝部件的流行精加工技术之一，无论它们是 CNC 加工、挤压、压铸还是钣金部件。 硬质阳极氧化铝 包含一个耐腐蚀、磨损和材料降解的完整氧化层。
II 型阳极氧化是一种硬涂层工艺，可在铝制零件或产品上添加一层厚度超过 50 µm 的涂层。本文将讨论此方法的工艺步骤、优点、应用、标准合规性和其他方面。
硬质阳极氧化与标准阳极氧化工艺相似吗？
- 硬质阳极氧化 和标准阳极氧化工艺都使用相同的工作方式，尤其是 TYPE II 阳极氧化。两者都涉及创建一个集成的氧化铝层，以保护底层部件并提供定制的美观性。但是，它们的厚度、特性和应用场景彼此不同。
硬质阳极氧化的工作机理
硬质涂层表面的韧性使阳极氧化部件非常耐用，适合高应力性能。原因是硬质阳极氧化涂层厚度超过 50 µm，而标准阳极氧化使空气厚度通常为 10–25 µm。
此外，定期 阳极氧化铝 需要额外的步骤，称为密封。染料或其他密封剂填充氧化过程中形成的孔隙或微表面空隙。然而，铝硬涂层不需要大量密封，因为氧化层厚度较高。
硬质阳极氧化主要用于高应力应用或恶劣的操作条件，例如活塞、液压缸、机器框架等。另一方面，标准阳极氧化是建筑、汽车、电气等领域的首选，既美观又能防腐。
立即尝试 Prolean！
硬质阳极氧化工艺
阳极氧化工艺
接下来，如何制作硬质阳极氧化铝件？该过程涉及一系列不同的步骤，从准备表面到成品清洁。铝硬涂层的工作机理 该工艺基于电解过程，将工件和另一个阴极浸入电解质溶液中。然后，电流通过电解电路导致阳极（要涂覆的部件）上形成氧化铝层。
以下步骤详细说明了硬质阳极氧化过程；
第 1 步：表面处理
表面处理包括打磨去毛刺、酸性清洗和漂洗。因此，表面牢固地形成整体层。
首先，喷砂使制造的铝部件表面均匀，并消除毛刺、微芯片和其他不规则之处。然后，酸性清洁和冲洗可去除表面的油、油脂和化学污染物。表面处理对于获得均匀、光滑的硬涂层效果至关重要。
第 2 步：电解设置
该装置包括阳极、阴极、电解槽、电解质、电源、整流器及其准确接线。
| 设置组件 | 描述 |
| 阳极 | “+”端子，铝部分需要进行硬质阳极氧化 |
| 卡西 | “-”源极端子，其他金属（铅、不锈钢等）或铝合金 |
| 整流器 | 它控制阳极氧化过程中的电流、电压和其他电气变量。 |
| 电解液 | 低浓硫酸 |
| 布线 | 钛或类似类型的金属 |
步骤3：电流流动
接下来，在电路中引入电流。最好使用高压电流（18–40 ASF）。电流驱使电解质中的氧离子与阳极铝表面发生反应，形成氧化铝层。
2Al + 3O²⁻ → Al₂O₃ （厚而硬的涂层）
这是一个低温（约 0°C）过程，持续电流（高电流密度）可确保厚度达 100 微米的持久氧化层。
步骤 4：密封和冲洗
阳极氧化表面包含微孔，从显微镜下看像蜂窝结构。因此，硬质阳极氧化铝表面需要额外的密封，如染料、蜡等。这些孔会吸收密封剂。接下来，冲洗可去除污染物、化学溶剂和其他残留物。
哪些铝合金适合阳极氧化处理？
不同等级的铝合金均可采用硬质阳极氧化处理，形成一层硬质阻挡层。是否使用硬质阳极氧化铝取决于您的精加工要求，而非合金类型。此外，合金的性质在涂层结果中也有所不同。例如，阳极氧化 5000 系列铝合金会损害耐磨性，而 6000 系列铝合金可获得最佳效果。
铝硬质阳极氧化的常见合金有：
- 5052
- 6061
- 6063
- 6082等
此外， 阳极氧化颜色 合金元素不同，铝合金系列及对应颜色见下表。
| 铝系列 | 硬质阳极氧化后的颜色 |
| 1XXX | 外观清澈闪亮 |
| 2XXX | 淡黄色 |
| 3XXX | 棕色，可能因年级而异 |
| 4XXX | 深灰色 |
| 5XXX | 清晰、坚固的氧化层 |
| 6XXX | 透明、卓越的保护 |
| 7XXX | 如果锌含量高，则变为透明和棕色 |
铝硬涂层的优点
铝部件上的硬质阳极氧化层本身充当天然屏障。因此，可以将不同的染料应用于硬涂层表面。其他优点包括：耐用性、介电强度和美观的外观。
耐腐蚀性
硬质阳极氧化层使铝部件具有出色的耐腐蚀性。它们可以在恶劣的环境和长期的化学暴露下发挥作用而不会退化。它有利于高压力和恶劣的工业环境。
高介电强度
硬质阳极氧化铝表面具有高介电强度，击穿电压高于 600 V/mil (25 µm)。高介电强度使零件具有电绝缘性。
散热
硬质阳极氧化铝的辐射率比未经阳极氧化的加工或制造的铝部件具有更好的散热率。此外，厚度的增加使部件具有更大的散热表面积。
零件耐久性
阳极氧化的耐腐蚀性、韧性和耐磨性相结合，有助于延长铝部件的使用寿命。根据阳极氧化层的厚度，涂层可以持续 10 年以上，甚至更长。
硬质阳极氧化的缺点
也存在一些缺点，例如影响公差、颜色选择有限等。
- 尺寸公差： 制造的铝部件上阳极氧化层越厚，其尺寸精度就越高。因此，在生产过程中应考虑增加厚度。
- 限定颜色： 阳极氧化铝的自然颜色选择较少，有深色、灰色、青铜灰蓝色等。
- 疲劳强度较低： 添加的厚层会略微降低循环应力下的原始疲劳强度。
立即尝试 Prolean！
硬质阳极氧化铝的应用
在许多行业中，硬质阳极氧化是轻质铝部件的有效精加工技术。它将易腐蚀的铝表面转化为坚硬的整体氧化铝层，从而增强铝部件的物理、机械和化学性能。
硬质阳极氧化铝零件
下表列出了铝硬质阳极氧化表面在不同行业的应用示例。
| 产业应用 | 为何使用？ | 应用案例 |
| 航空航天 | 卓越的耐腐蚀性、韧性和耐磨性 | – 液压活塞 – 起落架部件 – 机身面板 – 阀体 – 支架和紧固件 |
| 汽车 | 耐磨损、耐腐蚀、耐恶劣环境 | – 制动钳 – 活塞队 – 变速箱 – 减震器 – 齿轮箱 – 交流发电机外壳 |
| 船舶 | 盐水环境中的腐蚀防护 | – 螺旋桨轴 – 船体部件 – 甲板配件、锚链 – 绞车滚筒和滑轮 – 水下传感器等 |
| 国防与军事 | 高强度、耐用性和持久保护 | – 军用车辆装甲 – 枪管 – 装甲板 -扳机护圈 – 微型导弹弹壳 – 抑制器 – 武器支架 |
| 电子行业 | 散热、电绝缘、防磨损 | – 电子外壳 – 散热器 – 笔记本电脑机身摄像头外壳 – 电路板元件等。 |
| 医疗行业 | 生物相容性、非反应性表面和耐灭菌性 | – 手术器械 – 骨科植入物 – 牙科工具 – 静脉注射泵组件 – 设备外壳 – 导丝等 |
| 工业机械 | 耐磨损、减少摩擦、延长使用寿命 | – 输送机组件 – 轴承、轴和齿轮， – 泵壳 – 阀块 |
| 建筑与施工 | 美观饰面、耐用性和耐候性 | – 窗框 - 门把手 – 建筑镶板 – 屋顶组件 – 外墙系统 |
铝硬膜阳极氧化采用哪种国际标准？
这”行业标准”是维持硬质阳极氧化铝零件均匀质量的系统方法。 ISO 10074：2017 用于此目的，重点关注合金类型、涂层厚度、硬度、密封方法以及工业中各种应用的性能标准。您可以使用 ISO 10074 作为铝硬涂层阳极氧化的框架，通过设置严格的指导方针。
它涵盖了阳极氧化工艺的每个步骤和特点、表面处理、温度控制、电解电压、硬度等级（HV）、介电强度、工业应用范围、文档和合规性等的标准。
您需要硬质阳极氧化铝零件吗？
使用硬质阳极氧化方法对铝部件进行精加工需要使用先进的电解机械和最佳工艺变量，如表面处理、温度控制、厚度和电解时间。在 ProleanTech，我们的阳极氧化设施由经验丰富的工程师和操作员操作。他们专注于提供定制 铝阳极氧化服务 根据您的要求和规格，可持续数年。
此外，我们遵守 ISO 10074 标准，确保每一步都达到最高质量。如需更多信息，您可以联系我们。我们的工程师将指导您完成整个项目！
立即尝试 Prolean！
结语
铝部件采用硬质阳极氧化处理后可达到高度耐用性，具有高耐腐蚀、耐磨损、耐磨损和耐表面退化性能。厚阳极氧化（50 至 150 µm）适合恶劣环境、轻度化学暴露和高应力工业应用。它用于汽车、航空航天、电气、国防、军事、医疗和其他工业部件。
常见问题
I 型、II 型和 III 型阳极氧化是什么意思？
I 型使用铬酸，可形成较薄的涂层，而 II 型和 III 型使用硫酸，可形成更厚更硬的涂层（尤其是 III 型）。
如何通过阳极氧化实现铝硬质涂层？
您可以在低温（约 0°C）和高压条件下用硫酸电解液对铝部件进行硬涂层处理。这样可以形成更厚（40 微米以上）且耐用的氧化层。
我可以将硬铝阳极氧化用于炊具吗？
是的，硬质阳极氧化铝是一种耐用、无反应、防刮的炊具表面处理材料。它耐高温，烹饪安全。
钢可以进行阳极氧化处理吗？
实现这一目标具有挑战性 阳极氧化钢 因为它会自然形成一层钝化氧化层。然而，不锈钢可以经过电化学着色或钝化等替代工艺来形成类似的保护层。
0条评论