概述工业铝型材微弧氧化工艺的原理及特点
微弧氧化是指在普通阳极氧化的基础上,在工业铝型材的表面利用弧光放电产生的瞬时高温高压,形成优质的陶瓷膜,以提高工业铝型材表面的各种性能,微弧氧化广泛应用于航空航天、兵器、汽车、电子等行业,还可以用于各种铝型材的表面处理上。
微弧氧化方法是在铝的表面生成一层很薄的氧化铝,这种氧化铝往往呈现厚薄不一的表面,薄弱的环节很容易被高压电击穿,被击穿的这个地方温度突然升高,高温使液体气化,形成一个高温高压的等离子区。在这个高温高压的等离子区内,铝还在继续与氧结合成氧化铝分子,不过这时的氧化铝分子排列有序,在原来的基础上生成了新的氧化铝,高压电继续击穿更薄的地方,发生同样的反应,最后氧化铝把工业铝型材全部包围,并均匀渗透到铝的内部,与工业铝型材溶为一体,就成了抗腐蚀性强、耐磨、耐高温、结合力强等各种优点于一身的微弧氧化陶瓷层。
工业铝型材微弧氧化工艺包括铝基材的预处理、微弧氧化和后处理三个流程,主要步骤如下图所示:
铝基材→化学除油→清洗→微弧氧化→清洗→后处理→检验
主要特点有以下几个方面:
1、环保性好:在化学除油的工序中,采用的方法是将工业铝型材放入无水乙醇中,用超声波进行清洗5-10min,整个过程中只排出氢气和氧气,没有其它有害气体,由于不采用酸碱浸蚀的方法,所以槽液符合排放标准,对环境没有任何危害,是一种非常绿色环保的除油方法。
2、操作简单:在除油工序完成后就可以放入槽中进行微弧氧化处理了,取出后水洗干净就可以了,简单的三步,非常便于操作。
3、覆盖面广:用阳极氧化不好处理的铝-铜、铝-硅合金,可采用微弧氧化的方法来处理,色泽更加明亮,还可做成各种其它的颜色,且易于着色。
4、使用寿命长:用微弧氧化处理工艺形成的陶瓷层的使用寿命比较长。
5、生产效果:耗电量0.05-0.1kv.h/μm.dm²,溶液使用周期4-20h/m³,氧化膜生长速率50-150μm/h,加工面积红2m²/kw。
6、微弧氧化技术也存在一定的不足,比如工艺参数不够完善;陶瓷膜层的检验标准只能采用普通阳极氧化的标准;由于电解液的升温过快,必须要配备制冷设备;弧光放电在工业铝型材的表面瞬间产生的电压非常高,必须要做好安全措施,保护好人员的人身安全。