2016年4月18日星期一

鋁合金外殼加工技術的優勢



鋁外殼加工現在非常流行,關於鋁外殼加工的優勢,主要發色處理是以下幾個方面,一起來看一下吧:

一、易加工添加一定的合金元素後,可獲得良好鑄造性能的鑄造鋁合金或加工塑性好的變形鋁合金。

二、導電導熱性好鋁的導電導熱性能僅次於銀、銅和金。

三、強度高鋁及鋁合金的強度高。經過一定程度的冷加工可強化基體強度,部分牌號的鋁合金還可以通過熱處理進行強化處理。

四、密度小鋁及鋁合金的密度接近2。7g/,約為鐵或銅的1/3。

鋁合金外殼是以鋁合金為材料制成的各種外殼,因加工方便,靈活性高,檔次較高,可有效提高產品附加值,得以在電子行業得到廣泛運用,一般包括鋁型材外殼和鋁壓鑄外殼。

鋁型材外殼是在以鋁拉伸方式得到的鋁型材上加工出的外殼,靈活性高,深度可以任意切割,一般內部都有電路板卡槽,只要把電路板直接插入即可,無須再行固定,便捷性是其他種類的外殼無法比擬的,但是鋁型材外殼一般防水性比較差,不適合在野外及環境惡劣地方使用。

鋁壓鑄外殼采用一次壓鑄成型技術,具有防水防爆特性,適合野外使用,但是價格較高,靈活性低,大小尺寸變化只能依靠修改模具來達成。

陽極氧化有什麼作用?



陽極氧化(anodicoxidati硬陽處理on):金屬或合金的電化學氧化。鋁及其合金在相應的電解液和特定的工藝條件下,由於外加電流的作用下,在鋁制品(陽極)上形成一層氧化膜的過程。陽極氧化如果沒有特別指明,通常是指硫酸陽極氧化。

為了克服鋁合金表面硬度、耐磨損性等方面的缺陷,擴大應用範圍,延長使用壽命,表面處理技術成為鋁合金使用中不可缺少的一環,而陽極氧化技術是目前應用最廣且最成功的。

所謂鋁的陽極氧化是一種電解氧化過程,在該過程中,鋁和鋁陽極處理合金的表面電鍍通常轉化為一層氧化膜,這層氧化膜具有保護性、裝飾性以及一些其他的功能特性。從這個定義出發的鋁的陽極氧化,只包括生成陽極氧化膜這一部分工藝過程。

陽極氧化的作用

防護性

裝飾性

絕緣性

提高與有機塗層鋁表面處理的結合力

提高與無機覆蓋層的結合力

開發中的其它功能

鋁陽極氧化處理基礎



  在酸性電解液中,以鋁為陽極,經過電鋁表面處理解使鋁表面產生陽極氧化膜的材料保護技術。鋁的陽極氧化處理有多種電解液,但基本上是以硫酸、鉻酸、乙二酸或硼酸為主要組分配制的。其中最常用的是硫酸基的。電源可采用直流、交流或交變直流的。電壓在5~25伏間,溫度低於25℃。

  陽極氧化電解過程中,氧的陰離子與鋁作用產生陽極氧化膜。這種膜初形成時還不夠細密,有一定的電阻,使電解液中的負氧離子仍能到達鋁表面繼續形成陽極氧化膜。隨著膜厚度的增長,電阻變大,電解電流變小,而與電解液接觸的外層陽極氧化膜同時發生化學溶解,在鋁表面形成陽極氧化物的速度漸與化學溶解的速度平衡時,這一陽極氧化膜便可達到這一電解參數下的最大厚度。

  鋁的陽極氧化膜的結構與其他轉化膜有所不同,陽極處理靠近基體金屬部分的是0。01~0。1微米的致密層,其上是許多空心六角柱體所構成的蜂房狀層,總厚度為2~100微米不等。由各種電解液產生的陽極氧化膜色調不一,有的是整體著色的,多用於建築工業,有的可以染料著色或利用水解和復分解的方法,使形成的顏料沉積在六角柱的空心部分,增加美感。

  最後還需要進行封閉和烘干。有陽極氧化鋁膜的電鍍鋁材,抗蝕性有時優於經過鉻酸鹽處理的鋁材。這種鋁材除在建築工業和日用五硬陽處理金產品方面廣泛使用外,也用於飛機、汽車、民用船舶。利發色處理用低溫、溶解力微弱的電解液和較高的電壓(100~150伏),可形成工程用的硬質陽極氧化膜,用於與纖維、紙張和橡膠接觸的機械零件和液壓元件。在普通陽極氧化鋁層的六角柱體空洞中填充聚四氟乙烯,可以獲得摩擦系數極低的零件。



硬質陽極氧化工藝要點



  鋁及其合金在相應的電解液中,在特定的工作條件下,電鍍在外加電流的作用下,在陽極上形成陽極氧化膜的過程,稱做陽極氧化。活塞合金經陽極氧化反應後生成A12O3陽極氧化膜,該膜硬度很高,維氏顯微硬度可達250-500kg/mm2,故稱硬質陽極氧化。該陽極氧化膜熔點高達2050℃,導熱系數小於0。16w/m2•k,可使活塞頂部燃燒室承受瞬時高溫,並可起絕熱作用。經實踐證明,用直流電源進行陽極氧化可以得到優質陽極氧化膜。
陽極處理
  鑒於陽極氧化膜具有較強的絕緣性,其形成過程隨膜層的增厚而電阻增大,電流減小,因此,應選用經專門設計的可控硅整流電源供電,方可滿足工藝鋁表面處理要求。

  硬質陽極氧化工藝陽極氧化膜生成過程中發生放熱反應和氫氣排放。放熱致使電解液溫度急劇上升而加速陽極氧化膜的溶解,倘若不能及時排除,局部表面會被燒蝕而發白,膜層疏松。控制與制訂溶液溫度參數決定著陽極氧化工藝的成敗。氫氣的排除不容忽視,否則在陽極氧化過程中硬陽處理將產生氣阻,增大電阻,使電壓急劇上升而中斷陽極氧化過程。因而設計合理而先進的陽極氧化工藝裝備也是至關重要的。

  鋁陽極氧化顏色的著色工藝有:先浸入銅鹽溶液後浸漬硫化物溶液,或是從硫酸銅和亞砷酸鈉之間的反應都可以得到綠色膜層;用三氧化鉻0。4份、重鉻酸鈉0。35份、氟化鈉0。08份、表面活性劑(C9—烷基酚聚氧乙烯醚)0。5份配成的水溶液,pH值1。8,於50度將經過硬脂酸處理的鋁粉(50μm)浸入,可浸染得淺黃色的鋁粉。將6份黃金溶於王水,用適量蒸餾水衝淡,另將石灰30份溶於160份蒸餾水,2小時後,將金溶液加入石灰溶液中,靜止5-6小時,倒去上層水,得金氯酸鈣沉澱;然後加入1000ml的水,再加入硫代硫酸鈉,加熱10分鐘,不可沸騰,過濾後將鋁浸入即可染成金黃色。將醋酸鈷10-30g/L於50度浸染鋁制品2分鐘發色處理後清洗,再浸入含高錳酸鉀5-30g/L溶液,在30度處理2分鐘,可得古銅色。



硬質陽極氧化法工藝要求



為了得到質量較好的硬質陽極氧化膜,並能保證鋁件所陽極處理需要尺寸,必須按下列要求來進行鋁陽極氧化加工。

銳角倒圓

1、銳角倒圓

被加工鋁件不允許有銳角、毛刺以及其它各種尖銳的有棱角的地方因為硬質陽極氧化,一般陽極氧化時間均是很長的,而且氧化過程(A1+O2→A12O3+Q)本身就是一個放熱反應。又由於一般鋁件棱角的地方往往又是電流較為集中的部位所以這些部位最易引起鋁件的局部過熱,使鋁件被燒傷。因此鋁和鋁合金所有棱角均應進行倒角處理,並且倒角y圓半徑不應小於0。5毫米。

表面光潔度

2、表面光潔度

硬質陽極氧化後,鋁件表面的光潔度是有所改變的,對於較粗糙的表面來說,經此處理後可以顯得比電鍍原來平整一些,而對於原始光潔度較高的鋁件來說,往往經過此種處理後,顯示的表面光潔光亮度反而有所降低,降低的幅度在1~2級左右。

尺寸余量

3、鋁件尺寸的余量

因硬質氧化膜的厚度較高,所以如需要進一步加工的鋁工件或以後需要裝配的鋁件,應事先留有一定的加工余量,及指定裝夾部位。

因硬質陽極氧化時,要改變鋁件尺寸,故在機械加工時,要事先預測,氧化膜的可能厚度和尺寸公差,而後在確定陽極氧化前的鋁件實際尺寸,以便陽極氧化處理後,符合規定的公差範圍。

一般來說,鋁件增加的尺寸大致為生成氧化膜厚度的一半左右。

夾具

4、專用夾具

因硬質陽極氧化的鋁件在氧化過程中,要承受很高的電壓和較高的電流,一定要使夾具和鋁件能保持極鋁表面處理良好的接觸,否則將因接觸不良而造成擊穿或燒傷鋁件接觸部位的毛病。所以要求對不同形狀的鋁件,以及鋁件陽極氧化後的具體要求來設計和制造專用夾具。

局部保護

5、局部保護

如在同一個鋁件上,既有普通陽極氧化又要有硬質陽極氧化的部位因硬陽處理根據鋁件的光潔度和精密度來安排具體工序。通常首先發色處理進行普通的陽極氧化,在進行硬質陽極氧化,把不需要進行硬質陽極氧化的表面加以絕緣,絕緣的方法有用噴槍或毛刷,將以配制好硝基膠或過氫乙烯膠塗抹於不需要處理的表面,絕緣層要塗的薄而均勻,每塗一層應在低溫下干燥30~60分鐘共塗2~4層即可。