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II 型与 III 型阳极氧化:选择哪一种?

作者: 邓耀祖
发表于:2025-05-23

图像显示 II 型和 III 型阳极氧化并排,并叠加文字。

III型与III型阳极氧化

通用阳极氧化 是加工后保护铝零件的一种明智方法。 它在表面形成一层薄而坚固的层,可防止腐蚀和磨损。 该工艺是将部件放入酸浴中。酸浴会生成一层氧化铝层。最终,部件将获得更清洁、更坚硬的表面,在最具挑战性的环境中也能保持良好的性能。

另一方面, 硬质阳极氧化 是升级版。如果您的部件需要承受更大的压力、热量和摩擦力,它是最佳选择。它采用相同的工艺,但会形成更厚更硬的涂层。这使得表面更耐刮擦和损坏。因此,它非常适合在户外或恶劣条件下使用的工具、运动部件和齿轮。

然而,两种阳极氧化通常都用于保护铝。标准阳极氧化适用于一般用途,而且外观也很棒。相比之下,硬质阳极氧化更适合需要强度和耐用性的应用。两者的选择取决于零件的用途。让我们更深入地探讨一下 II 型和 III 型阳极氧化涂层。

 

II型阳极氧化(硫酸阳极氧化)

经 II 型阳极氧化处理后呈现橙色的金属部件特写。

II型阳极氧化

II 型阳极氧化主要用于铝材料的精加工。该工艺将铝部件浸入硫酸溶液中,同时激活电化学活性。 

这种反应会导致铝表面形成一层氧化层。氧化层直接由材料内部形成,而非通过油漆或涂层等外部添加。

II型 阳极化处理 保护层不仅具有装饰性,还有助于实现功能性优势。它还能提升成品部件的外观和耐用性。

 

II 型阳极氧化的主要特点

以下是 II 型阳极氧化处理的独特属性;

中等涂层厚度

蓝色、鲜艳、闪亮的 II 型阳极氧化表面的特写,显示其厚度。

II型阳极氧化厚度

II 型涂层要求厚度介于 5 和 25 微米 根据其预期用途。 阳极氧化层保留了优异的保护性能,且尺寸变化极小。 此外,当精度和公差要求至关重要时,II 型阳极氧化效果最佳。

提高耐腐蚀性

II 型阳极氧化的主要优点是其出色的抗氧化和腐蚀性能。它可以在室内和低应力条件下保护设备。此外,该处理工艺还能形成一层保护性屏蔽表面,保护铝部件免受湿气、空气和微量化学物质的侵蚀。

出色的外观和表面处理

黑色金属部件,具有光滑、高品质的 II 型阳极氧化表面

II 型阳极氧化处理

II 型阳极氧化会在铝部件上产生无定形、多孔的氧化物涂层。 零件表面可呈现哑光或缎面效果,光滑洁净。由于氧化层孔隙众多,易于吸附颜料,从而实现表面着色。阳极氧化铝零件通常呈现黑色、金色、红色、蓝色、古铜色和透明色。

轻度至中度耐磨

II 型阳极氧化涂层的强度低于硬质阳极氧化(III 型阳极氧化),但仍能提供足够的表面保护。II 型阳极氧化可防止中等程度的磨损,因为它适用于不存在过度摩擦和粗糙接触的应用。

 

II型阳极氧化的应用

您会发现II型阳极氧化因其洁净的表面和保护功能而广泛应用于各行各业。一些典型的应用包括:

  • 消费电子产品(例如智能手机外壳、笔记本电脑机身)
  • 灯具
  • 家具五金
  • 厨房和浴室配件
  • 汽车内饰件
  • 航空航天舱室部件
  • 建筑装饰和面板

 

何时应使用 II 型阳极氧化?

考虑 II型阳极氧化 当您的零件/产品需要:

  • 装饰性、统一的外观
  • 防止腐蚀和氧化
  • 自定义颜色 用于品牌或识别
  • 具有成本效益的饰面 非重型零件

此外,对于那些会被看到和处理但不会承受太大压力的部件来说,这是一个实用的选择。 它可能适用于暴露在室内或轻微室外条件下的部件,但不适用于高磨损应用。

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III 型阳极氧化(硬质阳极氧化)

展示带有硬质阳极氧化涂层的部件。它呈现出耐用且富有纹理的表面。

硬涂层阳极氧化

III型阳极氧化采用硬质阳极氧化或硬质涂层阳极氧化,适用于在高磨损条件下运行的部件。它与II型阳极氧化工艺相同,但经过特殊调整,降低了热处理条件和电输出。这种处理方法使铝表面形成致密、硬化的氧化层。

常规阳极氧化可提供卓越的整体性能,而 III 型阳极氧化则专为强度应用而设计。阳极氧化铝部件更加耐用,抗磨损能力更强。

 

III 型阳极氧化的主要特性

以下是 III 型阳极氧化的独特特性;

高表面硬度

III 型涂层介于 25 和 100 微米 厚度比标准阳极氧化工艺厚四倍。该材料等级的表面硬度高达洛氏硬度C60或更高,相当于钢材的硬度。 

该材料适用于需要承受运动的表面以及需要接触的机器制造部件和设备。

卓越的耐磨性

硬质阳极氧化部件能够轻松应对高强度使用。在高速运动和反复接触的条件下,表面能够有效抵抗刮擦和摩擦损伤。 硬质阳极氧化铝 是滑动部件、衬套、齿轮和活塞的最佳选择。

卓越的腐蚀保护

III 型涂层在金属表面形成牢固的密封,保护其免受水、化学物质和环境危害的影响。这种防护涂层适用于室内外环境,尤其适用于建筑物面临水和海盐危害的情况。

颜色限制

由于氧化层致密,III 型阳极氧化部件会呈现深色,呈现出灰色、棕色或黑色的外观。与 II 型相比,III 型阳极氧化部件的着色可能性有限,但其自然外观却能充分展现其工业强度。

 

硬质阳极氧化的常见应用

由于其坚韧, III型阳极氧化 广泛应用于依赖耐用、持久零件的行业。以下是一些常见的例子:

  • 重型机械部件
  • 航空航天和国防系统
  • 机械和汽车零件
  • 军用级设备
  • 液压缸和泵零件
  • 高性能工具和模具

如果零件会经历频繁的运动、压力和极端条件,硬质阳极氧化是首选。

 

何时使用 III 型阳极氧化?

图像显示了具有相同形状和质量的多个部件,每个部件都具有耐腐蚀的 3 型阳极氧化表面。

耐腐蚀3型阳极氧化

当您的零件需要以下性能时,请选择硬质阳极氧化:

  • 最大表面硬度和强度
  • 耐磨损、抗冲击或抗磨蚀
  • 能够承受恶劣户外环境的饰面
  • 比常规阳极氧化提供更好的性能

当需要在移动和承重部件中用铝替代钢材且不影响其耐用性时,铝材非常方便。(阅读更多 黑色阳极氧化)

 

II 型与 III 型阳极氧化比较

信息图并排比较了 II 型和 III 型阳极氧化,突出了它们的差异。

II型和III型阳极氧化的区别 

从更广泛的角度来看,让我们比较一下阳极氧化 II 型和 III 型。

表面硬度和耐久性

III 型阳极氧化的强度优于 II 型阳极氧化。通过这种工艺形成的涂层非常厚实坚硬。它能够增强铝部件的强度,使其免受物理冲击和严苛应用造成的损坏。III 型阳极氧化主要用于航空航天、军事装备和重型机械生产。

另一方面,II 型阳极氧化的防护性能处于中等水平。然而,其防护能力不如 III 型。因此,对于不接触摩擦的薄弱部位,应使用 II 型阳极氧化,而非 III 型。

外观和颜色选项

对外观质量和颜色匹配有严格要求的部件应采用 II 型阳极氧化工艺。该工艺可呈现各种颜色,包括黑色、金色、蓝色和古铜色,并支持定制色调。产品表面光洁度均匀,可完美展现品牌产品和可见元素。

III 型阳极氧化工艺的最终产品自然会呈现更深的黑色或灰色。 由于孔径较小且密度较大,因此不太容易接受明亮或鲜艳的染色。 致密、厚的涂层降低了物质有效吸收颜色的能力。

成本和最佳用例

II 型阳极氧化工艺和成本结构使其成为一种可行的解决方案。它有利于通用部件的防腐和美观。这种涂层常用于电子产品、家居用品和室内设备。

III 型阳极氧化的生产成本由于其复杂的加工要求和电力需求而有所增加。如果您的零件必须在极端条件下有效运行或需要延长使用寿命,那么这种成本是合理的。(相关: 电镀与阳极氧化)

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铝的其他表面处理

除了阳极氧化之外,铝还有其他表面处理方法。例如:

化学涂料

图像显示了多个部件,每个部件都涂有耐化学和耐酸的油漆涂层。

耐化学腐蚀和耐酸涂料

除了阳极氧化之外,铝的保护还可以通过其他方法实现。在其他处理方法中,化学转化膜是最常用的铝保护方法。通过这种方法,铝表面会形成一层薄薄的保护膜,防止腐蚀。

该工艺比阳极氧化工艺简单,但对于需要后续涂层或喷漆的导电部件仍然有效。此类铝保护适用于需要持续防潮性能的电气部件和低磨损部件。

环境标准

表面处理必须符合环境法规。RoHS 标准及类似要求强制要求使用限制有害物质的涂层。

如果您从事电子、汽车生产或医疗应用,您的零件需要符合工业安全标准和合规性要求。在选择方法之前,请确保其符合当前的环境标准。

 

II 型与 III 型阳极氧化的工业应用

阳极氧化处理广泛应用于依赖耐用、功能齐全且持久耐用部件的行业。一些常见的受益于这种涂层的行业包括:

航空航天工业

III 型阳极氧化适用于起落架和发动机部件。这些部件需要高耐久性,以满足严苛的耐磨性要求。II 型阳极氧化可提供耐腐蚀性能,为内饰面板和支架提供光洁的表面,也适用于要求较低的部件。

汽车行业

这是一个铝制插头,表面采用II型金色阳极氧化处理。它专为汽车设计,尺寸标注在插头顶部。

铝插头的 II 型金阳极氧化

车轮、格栅和门把手采用 II 型阳极氧化处理,不仅美观,还能有效抵御路面因素的影响。刹车部件和减震器则采用 III 型阳极氧化处理,从而提升耐磨性和耐热性。

医疗设备

医用 2 级阳极氧化钛石英混合钉的特写。

医用级2级阳极氧化钛石英混合钉

手术器械和医疗器械外壳需要II型阳极氧化处理,因为它具有防腐和易于清洁的优点。而假体关节和植入物等医疗应用则采用III型阳极氧化处理,因为它具有优异的强度特性。

电子行业

展示表面光滑的阳极氧化铝散热器,用于电子产品的冷却

阳极氧化铝散热器

II 型阳极氧化用于电子产品中,以打造更耐用、更美观的智能手机外壳和笔记本电脑外壳。 III 型阳极氧化用于电源和电路外壳,因为它可以提高强度和耐用性。

军事和国防

III型阳极氧化处理因其优异的耐久性而用于武器部件和装甲。相比之下,便携式收音机和工具则采用II型阳极氧化处理。它不仅能提供美观的表面,还能提供防腐性能。

结语 

在 II 型和 III 型阳极氧化之间进行选择时,必须根据项目的独特需求进行选择。 

II 型阳极氧化非常适合那些要求耐腐蚀和美观,但不需要极强耐磨性的应用。这种工艺更经济实惠,非常适合汽车内饰、消费电子产品和医疗外壳等部件。在这些领域,主要目标是保护表面免受环境影响,并提供美观的表面。

相比之下,III 型阳极氧化(也称为硬质阳极氧化)具有出色的表面硬度和耐磨性。这使得它成为暴露于极端环境和重载使用的部件的更佳选择。如果您的应用需要耐磨性和耐用性,例如航空航天部件、军事设备或工业机械,则 III 型是更好的选择。

在 Prolean Tech,我们深知每个项目都有其独特的需求。无论您是寻求经济实惠的解决方案,还是追求极致性能,我们的团队都能为您提供帮助。

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常见问题

Q1. 普通阳极氧化和硬质阳极氧化有什么区别?

普通阳极氧化会在铝材上形成一层薄薄的保护层,起到防腐蚀和保色的作用。相比之下,硬质阳极氧化则会形成一层更厚、更坚韧的保护层,从而提高耐用性和耐磨性。

Q2. 2 型阳极氧化层硬吗?

2型阳极氧化硬度较低。它是一种较薄的涂层,注重耐腐蚀性和外观,而不是强度和耐磨性。

Q3. 2 型阳极氧化有哪些颜色?

2 型阳极氧化可以是金色、透明色、黑色或古铜色。这些颜色取决于所用铝的类型和阳极氧化工艺。

Q4. 3 型阳极氧化的硬度如何?

3 型阳极氧化比 2 型复杂得多。它形成一层厚实耐用的层,可抵抗磨损和损坏,非常适合工业应用。

Q5. 3 型阳极氧化颜色是什么?

3型阳极氧化通常会产生深色,例如黑色或深棕色。具体颜色会因所用铝材而异。

 

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