Tratamiento de oxidación anódica dura anodizado duro, nombre completo.El objetivo principal del anodizado duro de las aleaciones de aluminio es mejorar las propiedades del aluminio y las aleaciones de aluminio, incluida la resistencia a la corrosión, la resistencia al desgaste, la resistencia a la intemperie, el aislamiento y la adsorción. Es adecuado tanto para aleaciones de aluminio deformadas como posiblemente para piezas de aleación de aluminio fundidas a presión.
1. Introducción al proceso:
Generalmente, se requiere que el espesor de la película de anodizado duro sea 25-150um. Sin embargo, el espesor de la película de anodizado duro en su mayoría es 50-80um. Si bien el espesor de la película es inferior a 25 um, se utiliza para uniones de dientes y piezas en espiral. El espesor de la película de óxido anódico para resistencia al desgaste o aislamiento es de aproximadamente 50 um. En algunas condiciones tecnológicas especiales, se requiere producir una película de óxido anódico duro con un espesor de más de 125um. Pero debe tenerse en cuenta que cuanto más gruesa es la película de óxido anódico, menor puede ser la microdureza de su capa exterior y la rugosidad de la superficie de la capa de película puede aumentar. Tanque anodizado duro, generalmente, solución de ácido sulfúrico y ácidos orgánicos añadidos con ácido sulfúrico, como ácido oxálico, ácido sulfámico, etc. Además, el tratamiento de anodizado duro se puede lograr reduciendo la temperatura de anodizado o la concentración de ácido sulfúrico. También se pueden considerar medidas especiales de anodizado para aleaciones de aluminio deformadas con un contenido de cobre superior al 5 por ciento o un contenido de silicio superior al 8 por ciento, o para aleaciones de aluminio fundido a presión con alto contenido de silicio. Por ejemplo, para la aleación de aluminio de la serie 2XXX, para evitar que la aleación de aluminio se queme en el proceso de oxidación anódica, se pueden usar 385 g/L de ácido sulfúrico más 15 g/L de ácido oxálico como solución electrolítica, la densidad de corriente también debe aumentarse a más de 2.5A/DM.
2. Método de proceso:
Existen muchos métodos de electrólisis de anodizado duro, como el ácido sulfúrico, el ácido oxálico, el propilenglicol, el ácido sulfosalicílico y otras sales inorgánicas y ácidos orgánicos. La fuente de alimentación se puede dividir en superposición de CC, CA, CA y CC, pulso y fuente de alimentación de pulso de superposición, ampliamente utilizada en la siguiente oxidación anódica dura.
(1) método de anodizado duro con ácido sulfúrico;
(2) método de anodizado duro con ácido oxálico.
(3) Oxidación anódica dura de tipo ácido mixto
Entre ellos, el método del ácido sulfúrico es ampliamente utilizado como método de oxidación fuerte.
3. Principio de anodizado duro
No hay una diferencia esencial entre el principio de oxidación anódica dura de aleación de aluminio de ácido sulfúrico simple y la oxidación anódica ordinaria, pero tendrá algunas reacciones secundarias si se mezcla la oxidación dura de ácido.
(1) reacción del cátodo:4H más más 4E =2H2↑
(2) Reacción anódica:4OH-- 4E =2H2O más O2↑
(3) Oxidación de aluminio:el oxígeno precipitado en el ánodo está en estado atómico, más activo que el estado molecular del oxígeno, más fácil de reaccionar con el aluminio: 2Al más 3O→Al2O3.
(4) Equilibrio dinámico de oxidación en disolución de película anódica:La película de oxidación se espesa con el aumento del tiempo de conducción y el aumento de la corriente. Al mismo tiempo, debido a la naturaleza dual de las propiedades químicas (Al2O3), es decir, es óxido alcalino en solución ácida, óxido ácido en solución alcalina. No hay duda de que la solución de película de óxido se disuelve en solución de ácido sulfúrico. Solo cuando la velocidad de formación de la película de óxido es mayor que su velocidad de disolución, es probable que la película de óxido se espese. Cuando la velocidad de disolución es igual a la velocidad de formación, la película de óxido no se espesará. Cuando la tasa de oxidación es mucho más alta que la tasa de disolución, la superficie del aluminio y la aleación de aluminio pueden formar fácilmente una película de óxido en polvo.
4. Requisitos tecnológicos
Para obtener una película anodizada dura de mejor calidad y garantizar el tamaño requerido de las piezas, debe procesarse de acuerdo con los siguientes requisitos.
Ronda de ángulo agudo:No se permite que las partes procesadas tengan ángulos agudos, rebabas y otras esquinas agudas debido a la oxidación dura, el tiempo de oxidación anódica general es muy largo y el proceso de oxidación (Al más O2→A12O3 más Q) en sí mismo es una reacción exotérmica. Y debido a que las partes generales de los bordes y las esquinas son a menudo partes más concentradas de la corriente, es más probable que estas partes causen partes del sobrecalentamiento local, por lo que las partes se quemaron. Por lo tanto, todos los bordes y esquinas del aluminio y las aleaciones de aluminio deben estar achaflanados, y el radio del círculo Y achaflanado no debe ser inferior a 0,5 mm.
Acabado de la superficie:La superficie de las piezas se cambia después de terminar la oxidación anódica dura. Para una superficie rugosa, después de este tratamiento puede parecer que el nivel original se desvanece un poco, pero para el acabado original partes más altas, a menudo después de este tratamiento, de acuerdo con la superficie lisa, el brillo disminuye en cambio, una amplitud más baja en 1 ~ 2 magnitud.
Tamaño permitido:Debido a que el espesor de la película de óxido duro es mayor, si las piezas de aluminio necesitan un procesamiento adicional o si las piezas deben ensamblarse, se debe reservar con anticipación una cierta asignación de procesamiento y las piezas de sujeción especificadas.
Como el tamaño de las piezas debe cambiar durante el anodizado duro, por lo tanto, en el mecanizado, es necesario predecir de antemano el posible espesor y la tolerancia de tamaño de la película de óxido, y luego determinar el tamaño real de las piezas antes del anodizado, de modo que después del procesamiento, de acuerdo con el rango de tolerancia prescrito.
En términos generales, el tamaño de la pieza es aproximadamente la mitad del espesor de la película de óxido.
Plantilla:Debido a que las partes anodizadas duras en el proceso de oxidación deben soportar alto voltaje y alta corriente, es necesario asegurarse de que el accesorio y las partes puedan mantener un contacto excelente; de lo contrario, causará averías o quemará las partes. contacto. Así que los requisitos de diferentes formas de piezas y piezas después de la oxidación de los requisitos específicos para diseñar y fabricar accesorios especiales.
Protección local:Por ejemplo, en la misma parte, tanto la oxidación anódica ordinaria como las partes de oxidación anódica dura según el acabado y la precisión de las partes para organizar el proceso específico. En general, el primer anodizado ordinario, en el anodizado duro, no necesita ser un aislamiento de la superficie anodizado duro, el método de aislamiento es útil con pistola o cepillo, se preparará para la goma nitro o el pegamento de vinilo perhidrógeno en la superficie no necesita ser tratado, capa de aislamiento a recubrir delgada y uniforme. Cada capa debe secarse a baja temperatura durante 30 ~ 60 minutos para un total de 2 ~ 4 capas.
5. Características tecnológicas
El electrolito anodizado duro se electroliza a una temperatura de -10 grados ~ más 5 grados. Debido a la alta resistencia de la película de óxido producida por la oxidación anódica dura, la oxidación de la intensidad de la corriente se verá directamente afectada. Para una película de óxido más gruesa, sin duda aumentará el voltaje, su propósito es eliminar la influencia de la resistencia y mantener la densidad de corriente, pero una corriente más grande producirá un fenómeno de calentamiento intenso y generará una película de óxido que liberará mucho calor. , haciendo que las partes alrededor de la temperatura del electrolito aumenten bruscamente, el aumento de temperatura acelerará la disolución de la membrana de oxidación, la película de óxido no se espesará. Además, el fenómeno de calentamiento es el más grave en el contacto entre la película y el metal, si no se soluciona a tiempo, la superficie local de las partes de procesamiento se quemará debido al aumento de temperatura.
Solución: la combinación de equipos de refrigeración y agitación. Equipo de enfriamiento para hacer que el electrolito se enfríe forzadamente, la agitación es para que la temperatura del electrolito en todo el tanque sea uniforme, a fin de obtener una película de óxido duro de alta calidad.
6. Factor de influencia
Si la superficie de aluminio y aleación de aluminio puede generar una capa de película de óxido duro de alta calidad depende principalmente de la composición de la concentración de electrolitos, la temperatura, la densidad de corriente y la composición de las materias primas.
Concentración de electrolitos:Cuando se usa electrolito de ácido sulfúrico para anodizado duro, generalmente está en el rango de concentración de 10 por ciento ~ 30 por ciento. Cuando la concentración es baja, la dureza de la película de óxido es alta, especialmente para el aluminio puro, pero la aleación de aluminio con alto contenido de cobre (CY12) es una excepción. Debido a que la aleación de aluminio con mayor contenido de cobre es fácil de producir compuestos de CuAl2, que se disuelven más rápido durante la oxidación y queman fácilmente las piezas de aluminio. Por lo tanto, generalmente no es adecuado usar una baja concentración de electrolito de ácido sulfúrico, debe estar en una alta concentración (H2SO4 en 300 ~ 400 g/L) en el tratamiento de oxidación o el uso del método de superposición AC-DC.
Efecto de la temperatura en la capa de película:La temperatura del electrolito tiene una gran influencia en la resistencia al desgaste de la película de óxido. En términos generales, si la temperatura desciende, la resistencia al desgaste de la película de oxidación anódica de aluminio y aleación de aluminio aumentará, lo que se debe a la disminución de la tasa de disolución del electrolito para la película, con el fin de obtener una mayor dureza de la película de óxido, debemos captar la temperatura en el rango de ± 2 grados para el tratamiento de anodizado duro.
