Tvrdo anodizirani, puni naziv tretman tvrdom anodnom oksidacijom.Glavna svrha tvrde anodizirane aluminijske legure je poboljšanje svojstava aluminija i aluminijskih legura, uključujući otpornost na koroziju, otpornost na habanje, otpornost na vremenske uvjete, izolaciju i adsorpciju. Pogodan je i za deformisanu leguru aluminijuma i eventualno za livenje delova od aluminijumske legure pod pritiskom.
1. Uvod u proces:
Općenito, debljina tvrdog anodiziranog filma treba biti 25-150um, međutim, uglavnom debljina tvrdog anodiziranog filma je 50-80um. Dok je debljina filma manja od 25 um, koristi se za spajanje zubaca i spiralne dijelove. Debljina anodnog oksidnog filma za otpornost na habanje ili izolaciju je oko 50 um. U nekim posebnim tehnološkim uslovima potrebno je proizvesti tvrdi anodni oksidni film debljine veće od 125um. Ali mora se napomenuti da što je deblji film anodnog oksida, to može biti manja mikrotvrdoća njegovog vanjskog sloja, a hrapavost površine sloja filma može biti povećana. Tvrdi anodizirani rezervoar, općenito, otopina sumporne kiseline i sumporne kiseline dodane organske kiseline, kao što su oksalna kiselina, sulfaminska kiselina, itd. Osim toga, tvrdi eloksirani tretman može se postići smanjenjem temperature anodizacije ili koncentracije sumporne kiseline. Posebne mjere eloksiranja također se mogu razmotriti za deformisane legure aluminijuma sa sadržajem bakra većim od 5 procenata ili sadržajem silicijuma većim od 8 procenata, ili za legure aluminijuma livenog pod visokim pritiskom. Na primjer, za aluminijsku leguru serije 2XXX, kako bi se izbjegla aluminijska legura koja je spaljena u procesu anodne oksidacije, 385g/L sumporne kiseline plus 15g/L oksalne kiseline se može koristiti kao elektrolitička otopina, gustinu struje također treba povećati na više od 2.5A/DM.
2. Metoda procesa:
Postoje mnoge metode tvrde anodizirane elektrolize, kao što su sumporna kiselina, oksalna kiselina, propilen glikol, sulfosalicilna kiselina i druge anorganske soli i organske kiseline. Napajanje se može podijeliti na DC, AC, AC i DC superpoziciju, impulsno i superpozicijsko impulsno napajanje, koje se široko koristi u slijedećoj tvrdoj anodnoj oksidaciji.
(1) metoda tvrde anodizirane sumporne kiseline;
(2) oksalna kiselina tvrdo anodizirana metoda.
(3) Tvrda anodna oksidacija mješovite kiseline
Među njima, metoda sumporne kiseline se široko koristi kao metoda tvrde oksidacije.
3. Princip tvrdo anodiziranog
Ne postoji suštinska razlika između jednostavne anodne oksidacije legure sumporne kiseline i obične anodne oksidacije, ali će imati neke nuspojave ako se miješa tvrda oksidacija kiselinom.
(1) katodna reakcija:4H plus plus 4E =2H2↑
(2) Anodna reakcija:4OH-- 4E =2H2O plus O2↑
(3) Oksidacija aluminijuma:kiseonik taložen na anodi je atomsko stanje, aktivnije od molekularnog stanja kiseonika, lakše reaguje sa aluminijumom: 2Al plus 3O→Al2O3.
(4) Dinamička ravnoteža oksidacije pri rastvaranju anodnog filma:Oksidacijski film se zgušnjava s povećanjem vremena provođenja i povećanjem struje. Istovremeno, zbog dvojne prirode (Al2O3) hemijskih svojstava, to jest, to je alkalni oksid u kiselom rastvoru, kiseli oksid u alkalnom rastvoru. Nema sumnje da je otopina oksidnog filma otopljena u otopini sumporne kiseline. Samo kada je brzina formiranja oksidnog filma veća od brzine njegovog rastvaranja, oksidni film će se vjerovatno zgusnuti. Kada je brzina rastvaranja jednaka brzini formiranja, oksidni film se neće zgusnuti. Kada je brzina oksidacije previše veća od brzine rastvaranja, površina aluminija i aluminijske legure lako se formira praškasti oksidni film.
4. Tehnološki zahtjevi
Da bi se dobio kvalitetniji tvrdi anodizirani film, te osigurala potrebna veličina dijelova, mora se obraditi prema sljedećim zahtjevima.
Oštri kut okruglog:Obrađeni dijelovi ne smiju imati oštre uglove, neravnine i druge oštre uglove zbog teške oksidacije, opće vrijeme anodne oksidacije je vrlo dugo, a sam proces oksidacije (Al plus O2→A12O3 plus Q) je egzotermna reakcija. I zato što su opšti delovi ivica i uglova često koncentrisaniji delovi struje, tako da će ti delovi najverovatnije izazvati delove lokalnog pregrevanja, tako da su delovi izgoreli. Prema tome, sve ivice i uglovi aluminijuma i aluminijumskih legura treba da budu zakošeni, a poluprečnik zakošenog Y kruga ne bi trebao biti manji od 0.5 mm.
Završna obrada:Površina dijelova se mijenja nakon završene teške anodne oksidacije. Za hrapavu površinu, nakon ovog tretmana može se pojaviti više od originalnog nivoa, ali za originalnu završnu obradu viši dijelovi, često nakon ovog tretmana, prema glatkim površinama svjetlina se smanjuje umjesto toga, niža amplituda za 1 ~ 2 magnitude.
Dozvoljena veličina:Budući da je debljina filma od tvrdog oksida veća, pa ako je aluminijskim dijelovima potrebna daljnja obrada ili je potrebno sklopiti dijelove, potrebno je unaprijed rezervirati određeni dodatak za obradu i navedene dijelove za stezanje.
Kako se prilikom tvrdog anodiziranja potrebno mijenjati veličina dijelova, stoga je u strojnoj obradi potrebno unaprijed predvidjeti moguću debljinu i toleranciju veličine oksidnog filma, a zatim odrediti stvarnu veličinu dijelova prije anodizacije, tako da nakon obrade, u skladu sa propisanim rasponom tolerancije.
Općenito govoreći, veličina dijela je otprilike polovina debljine oksidnog filma.
Jig:Budući da tvrdi anodizirani dijelovi u procesu oksidacije moraju izdržati visoki napon i veliku struju, potrebno je osigurati da učvršćenje i dijelovi mogu održavati odličan kontakt, inače će uzrokovati kvar ili izgorjeti dijelovi kontaktnih dijelova kvara zbog lošeg kontakt. Dakle, zahtjevi različitih oblika dijelova, a dijelovi nakon oksidacije specifični su zahtjevi za projektiranje i proizvodnju posebnih učvršćenja.
Lokalna zaštita:Na primjer, u istom dijelu, i obična anodna oksidacija i dijelovi tvrde anodne oksidacije prema završnoj obradi i preciznosti dijelova za uređenje specifičnog procesa. Općenito, prva obična eloksacija, u tvrdo eloksiranoj, ne mora biti tvrda eloksirana površinska izolacija, metoda izolacije je korisna pištolj za prskanje ili četka, pripremit će se za nitrogumu ili perhidrogen vinil ljepilo na površini ne treba tretirati, izolacijski sloj premazati tanak i ujednačen. Svaki premaz treba sušiti na niskoj temperaturi 30 ~ 60 minuta za ukupno 2 ~ 4 sloja.
5. Tehnološke karakteristike
Tvrdi anodizirani elektrolit se elektrolizuje na temperaturi od -10 stepeni ~ plus 5 stepeni. Zbog visoke otpornosti oksidnog filma koji nastaje tvrdom anodnom oksidacijom, oksidacija intenziteta struje će biti direktno pogođena. Za deblji oksidni film, sigurno će povećati napon, njegova svrha je eliminirati utjecaj otpora koji je velik, i zadržati gustoću struje, ali veća struja će proizvesti intenzivnu pojavu zagrijavanja i generirati oksidni film će osloboditi puno topline , čineći dijelove oko temperature elektrolita naglo povećanje, porast temperature će ubrzati oksidacijsku membranu otopljenu, oksidni film se ne zgušnjava. Osim toga, fenomen zagrijavanja je najozbiljniji u kontaktu između filma i metala, ako se ne riješi na vrijeme, lokalna površina dijelova obrade će biti izgorjela zbog porasta temperature.
Rješenje: kombinacija opreme za hlađenje i miješanja. Oprema za hlađenje za prisilno hlađenje elektrolita, miješanje je da se temperatura elektrolita u cijelom spremniku ujednači, kako bi se dobio visokokvalitetni film tvrdog oksida.
6. Faktor uticaja
Da li aluminij i površina legure aluminija mogu stvoriti visokokvalitetni sloj tvrdog oksidnog filma uglavnom ovisi o sastavu koncentracije elektrolita, temperature, gustoće struje i sastava sirovina.
Koncentracija elektrolita:Kada se za tvrdu anodizaciju koristi elektrolit sumporne kiseline, on je općenito u rasponu koncentracija od 10 do 30 posto. Kada je koncentracija niska, tvrdoća oksidnog filma je visoka, posebno za čisti aluminij, ali legura aluminija s visokim sadržajem bakra (CY12) je izuzetak. Budući da je aluminijska legura sa većim sadržajem bakra lako proizvodi CuAl2 spojeve, koji se brže rastvaraju tokom oksidacije i lako sagorevaju aluminijske dijelove. Stoga općenito nije prikladno koristiti elektrolit niske koncentracije sumporne kiseline, mora biti u visokoj koncentraciji (H2SO4 u 300 ~ 400 g/L) u oksidacijskom tretmanu ili korištenju metode AC-DC superpozicije.
Utjecaj temperature na sloj filma:Temperatura elektrolita ima veliki utjecaj na otpornost na habanje oksidnog filma. Općenito govoreći, ako temperatura padne, povećat će se otpornost na habanje anodne oksidacijske folije aluminija i legure aluminija, što je uzrokovano smanjenjem brzine rastvaranja elektrolita za film, kako bi se postigla veća tvrdoća filma. oksidni film, trebali bismo shvatiti temperaturu u rasponu od ±2 stepena za tvrdo eloksiranje.
