當暴露在潮濕、化學物質、紫外線等惡劣環境條件下時，鋁表面容易腐蝕、磨損和表面退化。條件。這 陽極處理工藝 是鋁製零件流行的精加工技術之一，無論是CNC加工、擠壓、壓鑄還是鈑金零件。這 硬質陽極氧化鋁 包含一個整合的氧化層，可抵抗腐蝕、磨損和材料降解。
II 型陽極氧化稱為硬塗層工藝，可在鋁零件或產品上添加超過 50 µm 的層。本文將討論此方法的流程步驟、優點、應用、標準合規性以及其他方面。
硬塗層陽極氧化與標準陽極氧化製程相似嗎？
硬塗層陽極氧化 和標準陽極氧化製程都使用相同的工作原理，尤其是類型 II 陽極氧化。兩者都涉及創建一個整合的氧化鋁層，以保護底層部件並提供客製化的美觀效果。但它們的厚度、特性和應用場景各不相同。
硬質陽極氧化的工作機制
硬塗層表面的韌性使陽極氧化零件高度耐用，適合高應力性能。原因是硬質陽極氧化塗層的厚度超過 50 µm，而標準陽極氧化使空氣的厚度通常為 10–25 µm。
此外，定期 陽極氧化鋁 需要一個額外的步驟，稱為密封。染料或其他密封劑填充氧化過程中形成的孔洞或微表面空隙。然而，由於氧化層厚度較高，鋁硬塗層不需要大量密封。
硬塗層陽極氧化主要用於高應力應用或惡劣的工作條件，例如活塞、液壓缸、機器框架等。 。
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硬塗層陽極氧化工藝
陽極氧化工藝
接下來，如何製作硬質陽極氧化鋁零件？該過程涉及一系列不同的步驟，從準備表面到完成後清潔。鋁硬質塗層的工作機制 此工藝基於電解工藝，將工件和另一個陰極浸入電解質溶液中。然後，電流會透過電解電路導致陽極（待塗覆的部件）上形成氧化鋁層。
以下步驟詳細說明了硬塗層陽極氧化製程；
第 1 步：表面準備
表面準備包括打磨和去毛邊、酸洗和沖洗。因此，表面牢固地形成集成層。
首先，噴砂使製造的鋁製部件表面均勻並消除毛邊、微缺口和其他不規則之處。然後，酸洗和沖洗去除表面的油、油脂和化學污染物。表面處理對於均勻、光滑的硬質塗層結果至關重要。
第 2 步：電解設置
該裝置包括陽極、陰極、電解槽、電解液、電源、整流器以及它們的準確接線。
| 設定組件 | 簡介 |
| 陽極 | “+”端子，鋁件需硬質陽極氧化 |
| 凱蒂 | 「-」源極端子，其他金屬（鉛、不銹鋼等）或鋁合金 |
| 整流器 | 它控制陽極氧化過程的電流、電壓和其他電氣變數。 |
| 電解液 | 低濃度硫酸 |
| 接線 | 鈦或類似類型的金屬 |
步驟 3：電流流動
接下來介紹電路中的電流。首選高壓電流 (18–40 ASF)。電流驅動電解質中的氧離子與陽極鋁表面反應，形成氧化鋁層。
2Al + 3O²⁻ → AlXNUMXO₃（厚而硬的塗層）
這是一種低溫（約 0°C）工藝，持續電流（高電流密度）可確保形成厚度達 100 微米的耐用氧化層。
第 4 步：密封和沖洗
陽極氧化表麵包含微小的孔，從顯微鏡下看起來像蜂巢結構。因此，硬質陽極氧化鋁表面需要額外的密封，如染料、蠟等。接下來，沖洗去除污染物、化學溶劑和其他殘留物。
哪些鋁合金適合陽極處理？
不同等級的鋁合金可以透過硬質阻擋層進行陽極處理。是否使用硬質陽極氧化鋁取決於您的精加工要求，而不是合金類型。此外，合金的性能因塗層結果而異。例如，陽極氧化鋁 5000 系列合金會損害耐磨性，而使用 6000 系列合金可以獲得最佳效果。
用於鋁硬塗層陽極氧化的常見合金有：
- 5052
- 6061
- 6063
- 6082等
而且，硬 陽極處理顏色 因合金元素而異。下表為鋁合金系列及對應顏色。
| 鋁系列 | 硬塗層陽極氧化後的顏色 |
| 1XXX | 透明且有光澤的外觀 |
| 2XXX | 淡黃色 |
| 3XXX | 棕色，不同年級可能有所不同 |
| 4XXX | 深灰色 |
| 5XXX | 清晰、堅固的氧化層 |
| 6XXX | 透明、超強保護 |
| 7XXX | 如果鋅含量高，則透明並變成棕色 |
鋁硬塗層的優點
鋁部件本身的硬質陽極氧化層可作為天然屏障。因此，可以將不同的染料施加到硬塗層表面。其他優點包括：耐用性、介電強度和美觀的外觀。
耐腐蝕性能
硬質陽極氧化層使鋁製部件具有優異的耐腐蝕性。隨著時間的推移，它們可以在惡劣的環境和化學暴露中發揮作用而不會退化。它有利於高壓力和惡劣的工業場景。
高介電強度
硬質陽極氧化鋁表面具有高介電強度，擊穿電壓高於 600 V/ mil (25 µm)。高介電強度使部件具有電絕緣性。
散熱性
硬質陽極氧化鋁的發射率比未經陽極氧化加工或製造的鋁零件具有更好的散熱率。此外，厚度的增加為零件提供了更多的散熱表面積。
零件耐用度
陽極氧化的耐腐蝕性、韌性和耐磨性相結合，有助於延長鋁零件的使用壽命。根據陽極氧化層的厚度，塗層可以持續 10 年以上，甚至更長。
硬質陽極氧化的缺點
也有一些缺點，例如影響公差、顏色選擇有限等。
- 尺寸公差： 製造的鋁零件上較厚的陽極氧化塗層會影響其尺寸精度。因此，在生產過程中應考慮增加厚度。
- 有限顏色： 電化鋁的自然色選擇較少，有深色、灰色、古銅灰藍色等。
- 較低的疲勞強度： 添加的厚層稍微降低了循環應力下的原始疲勞強度。
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硬質陽極氧化鋁的應用
在許多行業中，硬質陽極氧化是一種有效的輕質鋁零件精加工技術。它將易腐蝕的鋁表面轉化為堅硬的整合氧化鋁層，從而增強鋁部件的物理、機械和化學性能。
硬質陽極氧化鋁零件
下表為鋁硬質陽極氧化表面處理在不同產業的應用實例。
| 行業 | 為什麼使用？ | 應用實例 |
| 航太 | 卓越的耐腐蝕性、韌性和磨損保護 | – 液壓活塞 – 起落架組件 – 機身面板 – 閥體 – 支架和緊固件 |
| 汽車 | 耐磨損、耐腐蝕、耐惡劣環境 | – 煞車卡鉗 – 活塞隊 – 變速箱案例 – 避震器 – 齒輪箱 – 交流發電機外殼 |
| 海洋 | 鹽水環境中的腐蝕防護 | – 螺旋槳軸 – 船體部件 – 甲板配件、錨鏈 – 絞盤鼓和滑輪 – 水下感測器等 |
| 國防與軍事 | 高強度、耐用、持久保護 | – 軍用車輛裝甲 – 槍管 – 裝甲板 -板機護圈 – 飛彈外殼 – 抑制器 – 武器安裝座 |
| 電子產品 | 散熱、電絕緣、耐磨保護 | – 電子外殼 – 散熱器 – 筆記型電腦機身攝影機外殼 – 電路板組件等 |
| Medical | 生物相容性、非反應性表面和耐滅菌性 | – 手術器械 – 骨科植入物 – 牙科工具 – IV 幫浦組件 – 設備外殼 – 導絲等 |
| 工業機械 | 耐磨、減少摩擦、延長使用壽命 | – 輸送機組件 – 軸承、軸和齒輪， – 泵殼 – 閥塊 |
| 建築與施工 | 美觀的飾面、耐用性和耐候性 | – 窗框 - 門把手 – 建築鑲板 – 屋頂組件 – 立面系統 |
鋁硬塗層陽極處理採用哪個國際標準？
這”行業標準” 是保持硬質陽極氧化鋁零件品質統一的系統方法。 ISO 10074：2017 用於此，重點關注合金類型、塗層厚度、硬度、密封方法以及工業中各種應用的性能標準。您可以透過設定嚴格的準則，使用 ISO 10074 作為鋁硬塗層陽極氧化的框架。
它涵蓋了陽極氧化製程的每個步驟和特徵、表面處理、溫度控制、電解電壓、硬度等級（HV）、介電強度、工業應用範圍、文件和合規性等標準。
您需要硬質陽極氧化鋁零件嗎？
採用硬質陽極氧化方法精加工鋁零件需要使用先進的電解機械和最佳的製程變量，如表面處理、溫度控制、厚度和電解時間。在 ProleanTech，我們的陽極氧化設備由經驗豐富的工程師和操作員操作。他們專注於提供客製化 鋁陽極處理服務 根據您的要求和規格，可持續使用數年。
此外，我們遵守 ISO 10074，以確保每個步驟的執行都能達到最高的品質。如需更多信息，您可以聯繫我們。我們的工程師將指導您完成整個專案！
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結論
透過硬質陽極氧化表面處理，鋁製零件可以變得非常耐用，它具有高腐蝕、磨損、擦傷和表面降解性。厚陽極氧化（50 至 150 µm）適合惡劣環境、溫和化學暴露和高應力工業應用。它用於汽車、航空航太、電氣、國防、軍事、醫療和其他工業零件。
常見問題
I 型、II 型和 III 型陽極氧化是什麼意思？
I 型使用鉻酸並形成較薄的塗層，而 II 型和 III 型則使用硫酸形成較厚且較硬的塗層（尤其是 III 型）。
如何透過陽極氧化實現鋁硬質塗層？
您可以在寒冷條件（0°C 左右）和高電壓下使用硫酸電解液對鋁零件進行硬塗層。它會形成更厚（40 微米以上）且耐用的氧化層。
我可以對炊具使用硬鋁陽極氧化嗎？
是的，硬質陽極氧化鋁是一種耐用、非反應性且防刮的炊具表面處理。它可以承受高溫並提供安全烹飪。
鋼可以陽極處理嗎？
實現目標具有挑戰性 陽極處理鋼 因為它自然形成鈍化氧化層。然而，不銹鋼可以採用電化學著色或鈍化等替代製程來形成類似的保護層。
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