阳极处理工艺流程讲义
阳极处理制程知识简介
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4.2 利用盐的水解作用吸附阻化封闭,如无机盐封孔(高温封孔和常温封孔) 水化作用及金属盐的水解作用生成微溶物或不溶物将膜孔堵塞.例如醋酸 镍法,镍离子水解生成氢氧化镍不溶物. 4.3.我司常用的為封孔劑法(熱封和冷封)，染色类产品多采用热封,一般 陽極本色類產品可以應用冷封，但需用時間較長；陽極染色類產品不可使 用冷封作業，因需用時間長，易造成產品脫色不良。 5.封孔槽的主要藥液成份：水、封孔劑。 (药液需加热,温度控制在65℃－80℃) 6.影响封孔的因素: 高温封孔: 药液温度、药液濃度、封孔時間、药液PH值、水质。 微量杂 质会毒化水化反应导致封孔失效,水越纯越好. 藥液PH值不宜过高也不宜过 低,偏高易产生沉着,偏低水化速度慢，最佳5.5-6.5;时间在5-20分鐘之間 (封孔时间根據產品顏色不同而設定)。
陽極處理制程知識簡介
目的:使大家对本公司氧化流程有所了解;对品质不良原因有深层认识. 要求: 对氧化产品不良现象能找到不良原因及纠正措施 内容:1.除油目的及原理； 2.碱蚀,中和目的及原理； 3.阳极目的、原理及皮膜形成过程； 4.染色,封孔目的及原理； 5.常見不良现象,原因分析及改善對策； 課時安排：五課時 陽極類產品工藝流程：脫油---水洗---鹼蝕---水洗---中和(化拋---水洗--中和)---水洗---陽極---水洗---染色---水洗---封孔---水洗---吹水---烘烤 1
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第三课时 阳极目的、原理及皮膜形成过程
1.阳极目的: 铝材本为活泼金属,易于空气中受氧氧化,使铝材腐蚀,表面较柔软 易受外物撞受伤,使对象毁损.如是之故阳极电解即成为改善铝金属 材料表面的必备工程,铝材经电解产生氧化保护皮膜. 2.硫酸阳极氧化电极反应 铝阳极反应相当复杂,至今有不少问题未弄清楚,.这有两种关点,但 不是定论 早期观点认为阳极上产生的活性氧直接氧化铝 H2O –2e→2H+ + 【O】 2Al + 3【O】→Al2O3 +399cal
阳极处理流程简介
染色呈現深斑
在著色前清洗不良 染色未完全溶化 染料局部幹燥
注意清洗 在添加新染料時應完全溶化後才加入 從染色槽出來時馬上清洗
2.染色工程
缺點
可能原因
染色不牢，易擦掉
氧化時電解液過熱 電流密度過高 電解液攪拌不夠 著色液過熱
對策
注意依據規定溫度處理 降低電解密度 加強攪拌或增加處理液之循環 注意染色液溫度 有機染料60攝氏度以下 無機染料70攝氏度以下 決不超過75攝氏度 保持濃度
呈現斑紋、條痕、雲 高溫
用力要正確
霧狀
打光劑不良。素材表面的組織破壞 選用合適之打光藥劑
油脂燒焦、脫脂不良
注意脫脂工程
使用復合鋁板aluminim clad
復合鋁板在復合前處理
硬焊部分之相異材料造成
相接部分有銅黃銅料陷入之外來金屬
非金屬雜質如研磨藥劑等殘留
在接縫處呈現條狀外 溶劑脂殘留（即使為微量）
Al203+H2O
2AlO(OH)+Al2O3.H20
三.陽極處理設備介紹
1.陽極處理必要設備
整流器 冰水機 加熱設備 抽風設備 純水設備 廢水處理設備
2.陽極處理可選擇設備
廢水回收 染料回收 液鹼回收 硫酸回收設備
3.陽極處理槽液分析設備
光譜分析儀 膜厚儀 色差儀
四.陽極處理制程異常分析
１.影響硫酸陽極氧化膜質量的因素.
如產品之粉垢無法漂白，如合金不適合 用氫氧化鈉侵蝕，應用機械處理，交流 電解法脫油脂
陽極處理之不良原因分析
缺點
可能原因
對策
氧化膜不能染色
染料失效 氧化膜被封孔 表面殘留硫酸
檢討染料之作業性 氧化膜不能在熱水中洗滌或染色前已烘 幹 應充分水洗，必要的話以氫氧化鈉中和 ，增加染料之吸附
铝阳极氧化前处理与操作讲解
3、两酸化抛：
硫酸+磷酸体积比=1：（3.8-4.2）， 温度：100-110℃，时间：5-150秒，生产过 程中铝离子含量越来越高，化抛效果越来越差， 化抛时间越来越长， 这种工艺对基材损耗相对 较大。 H2SO4比重：1.84g/mL H3PO4比重：1.65g/mL 作用：使金属表面达到光亮效果，一般亮度。
化学表面处理 化学处理的目的在于清除金属上的脂类、油 污、夹杂的杂质、皂类的残余以及自然氧化膜。 这些污染物质如果未得到彻底清除，就会妨碍氧 化膜的生成，随而对染色产生明显不良的影响。
中和
铝制品蚀洗后表面附着的灰色 或黑色挂灰在冷的或热的清水洗中 都不溶解，但却能溶于酸性溶液中， 所以经热碱溶液蚀洗的制品都必须 先除去制品表面挂灰和残留碱液， 以露出其光亮基本金属表面的酸浸 清洗过程称为中和、光泽或出光处 理。（中和不到位制品会有黑斑、 脏污等不良出现）
各道工序间的水清洗： 目的：在于彻底除去制品表面的残留液和可溶于 水的反应产物，使下道工序槽液免遭污染，确保 处理效率和质量。清洗大多采用一次冷水清洗。 但碱蚀后的制品普遍采用热水紧接着是冷水的二 重清洗。热水的温度为40-60度。中和处理后的 制品经水清洗就可以进行氧化处理，所以这道清 洗应特别认真，以防止清洁的表面受污染。否则 前几道工序的有效处理可能会因最后的清洗不当 而前功尽弃。经中和、水清洗后的制品应与上进 行氧化处理。在空气中停留的时间不宜过长，如 停留30-40分钟，制品就需要重新蚀洗和中和。
铝的级别和铝的阳极氧化： 铝材的物理成分以及级别是吸附染色是 否取得成功的重要因素。铝材分有高纯铝、 纯铝和合金铝。 高纯铝所含杂质金属不超过 0.05%， (依次排级) ； 纯铝的杂质金属含量不超过1%。 合金成份对色泽和透明度的影响： 铝和铝合金原有的颜色分别随其纯度级 别与所含成份不同而异。而吸附着色的色 调又受这原来的底色所影响。
阳极氧化处理工艺过程及注意事项
阳极氧化处理工艺过程一、工艺过程：1、机器运转及降温、（1）首先打开水泵使冷却塔正常工作后再打开冷却压缩机。
（2）压缩机工作后，听机器有无异常声音，无异常观察钛管是否有结霜现象，有结霜属正常现象，待温度降至8℃后方可以加工泵体。
（工作时槽中水温应保持在0℃—8℃度之间）2、阳极氧化处理操作过程（1）清洗安装工件：首先将机械加工后的泵体，用清水进行清洗，务必将油渍、污物、铝沫清洗处理干净。
将工件安装在挂架上，数量视工件大小而定，一般总泵每挂20只左右，分泵离总挂（30——40）只左右，安装时要注意工件不能划伤，磕碰。
（2）阳极处理：将安装后的工件放入阳极槽中，一般放5—6挂，放好后打开阳极槽中开关，接通电源，稳定电压将电压分4—5次升至20-25之间，同时观看电流表指针，每次升压电流不得超过500，最好在300—400之间。
待电压至20—25之间稳定电流不超过500。
观察槽中有微小气泡产生，则证明阳极发生，待20分钟后取出挂架，控净工件上的酸液，进行水合封孔，把挂架放入常温清水池中，浸泡15—20分钟后取出，控净清水放入热水池中（水温最低保持在80℃以上为好）。
1分钟左右，待工件完全被加热后取出，卸下后用气枪吹净螺纹、小孔中的水分再用干净抹布擦净缸体里孔，放入工件盘中入库保存。
二．注意事项1．必须有指定人员观察机器，冷却机工作时不能缺水。
2．冷却过程中注意观看左边压力表是否有压力，无压力且有异常声音说明管路有堵塞现象要立即关闭电源。
检查管路，排出故障后，再接通电源工作。
3．冷却过程中注意观看右边压力表，表的指针不能超过15，指针超过15应停机，换水待指针降至15以后方可继续工作。
（如果有一次阳极处理效果不好的产品，可用1：30的氢氧化纳（火碱）溶液清洗后再进行阳极处理）。
注：水合封孔：利用铝的阳极氧化膜与水结合生成Ai2O3水合物，从而堵塞氧化膜的孔隙,使之丧失吸附能力,从而提高膜层防污染，防腐蚀等性能的处理过程成为水合封孔。
阳极处理讲义
陽極處理陽極處理步驟：脫脂─＞水洗－－＞水洗－－＞鹼梨5%鋁脫脂液室溫，20sec 室溫，20sec 5%NaOH，50℃50℃，PH10-12 10sec3min NO.7 NO.9 NO.6---＞水洗－－＞水洗－－＞水洗－－＞室溫，40sec 室溫，20sec 室溫，20secNO.7 NO.9 NO.13中和─＞水洗－－＞水洗-＞化拋1%HNO3溶液， 20sec 20sec H3PO4－H2SO4-HNO3室溫（25℃佳） H3PO4（sp.gr1.7）－H2SO42min，PH＞2時（sp.gr1.84）＝4:1 2L HNO3更新 10sec，溫度100℃NO.15 NO.16 NO.17 NO.11──＞水洗──＞水洗──＞水洗──＞100℃，90sec 20sec 20secNO.12 NO.13 NO.14──＞中和──＞水洗──水洗室溫，2min 20sec 20secNO.15 NO.16 NO.17─＞陽極處理─＞水洗──＞水洗─＞20%H2SO4，電流密度不限 20sec 20sec電壓13V，時間10minNO.18 NO.26 NO.27水洗──＞封孔──＞水洗──＞20sec 封孔液溫度90℃ 20sec8minNO.28 NO.29 MO.30水洗──＞烘乾20sec 75℃，3minNO.31貳、陽極處理機制1.陽極處理主要步驟，包括脫脂、鹼梨、中和、化拋、陽極、染色、封孔、烘乾等。
2.一般在脫脂後，尚無法除去自然氧化皮膜及附在素材上的污漬，鹼梨是利用鹼液容易浸蝕鋁合金之特性，將鋁合金表面之天然氧化皮膜及金屬表面溶解，除去鋁表面的污點、傷痕、模痕，達到清潔及美化金屬表面的效果。
其化學反應式如下：Al2O3 ＋2NaOH －＞2NaAlO2＋H2O2Al ＋2NaOH ＋2H2O －＞2NaAlO2 ＋6H＋3.鹼梨、化拋後之中和步驟，除可防止鹼梨、化拋後殘存溶液過度浸蝕金屬表面外，並可將金屬內所含銅、鐵等雜質氧化物溶除，防止鋁合金工件表面成灰色或黑色。
阳极氧化表面处理工艺介绍
內部髒污
五 .陽極不良分析
造成單位 原材料 沖壓 焊接
拋光
拋光
不良原因
改善對策
來料不良 衝壓前模具上有小顆粒硬物, 衝 壓時壓在工件上
鐳射焊接能量過高
1.衝壓後打磨手法不正確, 壓力 過大 2.機 拋 時 手 法 不 正 確
1.提 高 機 拋 切 削 力 2.延 長 化 拋 時 間
衝壓前清除乾淨模具上小顆粒
•具有很多高孔隙率和吸附的氧膜,可吸附染料,經過 封閉之后,便形成 前處理
A.脫脂:除去沖壓/拋光等工段殘余的油脂
皂化:脫脂液中的鹼與工件表面的油脂反應,生成水溶性的肥皂與甘油
(C17H35COO)3C3H5+3NaOH 硬脂酸酯 鹼
3C17H15COONa+C3H5(OH)3
肥皂
甘油
乳化:除去工件表面無法皂化的油與腊
B.鹼咬:
B-1.除去工件表面原有之Al2O3不導電層
先進行: Al2O3 +OH-
2Al3++含Al+其它
后進行: Al+NaOH
NaAlO2+H2+其它
B-2. 調節工件表面的亮啞度(鹼咬=鹼腐蝕,破壞工件表面平整性,
造成光線散(漫)射,影響外觀
C.剝黑膜:去除工件表面黑色水膜,主要成份為HNO3.(室溫操作)
1.化 拋 過 腐 蝕 2.氧 化 槽 導 電 不 良 3.氧 化 槽 中 有 金 屬 離 子 1. 脫脂不完全 2. 重工件退除不徹底
1.提 高 CPBRI-20濃 度 ,硝 酸 濃 度 適 當 2.工 件 與 掛 具 應 接 觸 良 好 3.定 期 清 除 陰 極 沉 積 物 ,一 周 兩 次 1. 長脫脂時間, 脫脂濃度,溫度采用上限增加 2.重 工 件 退 除 應 徹 底
阳极氧化工艺技术详解
阳极化阳极氧化工艺流程为：表面整平——除油——浸蚀或抛光——阳极氧化——着色处理——封闭处理——干燥（三个主要过程：阳极氧化、着色、封孔），本色氧化就是少了着色处理这一过程，阳极氧化后直接封孔。
1.阳极氧化（1）硫酸阳极化（5-20um）物色氧化膜，易于染色，硬度高，是铝和铝合金主要的防护和装饰方法，工艺简单，操作方便，应用最广。
（2）铬酸阳极化（2-5um）氧化膜不透明，未浅灰色或乳白色，孔隙率低，所以零件仍能保持原来的精度和表面粗糙度，丐工艺适用于精密零件，膜比较薄。
（3）草酸阳极化（8-20um，最厚达60um）草酸阳极化易于制取较厚膜层，氧化膜硬度高，孔隙率低，耐蚀性高，有良好的电绝缘性。
但成本较高，是硫酸阳极化的3-5倍，一般用于特殊要求的表面，如制作电器绝缘保护层、日用品的表面装饰。
（4）硬质阳极化（又称厚膜氧化，250-300um）硬度很高，一般为400-600HV,电流密度为普通阳极氧化的2-3倍。
（5）瓷质阳极化（6-20um）氧化膜具有不透明的灰色外观，类似瓷釉、搪瓷，也被称之为仿釉氧化膜。
一般不会改变零件的表面粗糙度，也不影响其尺寸精度，适用于仪器、仪表等精密零件和日用品的表面防护和装饰。
2.阳极氧化膜染色（1）整体着色法采用特定成分的铝合金或在特殊的电解液中阳极氧化时，获得氧化膜的同时，而着上不同颜色，也成自然着色法。
（阳极氧化和染色同时进行）能耗较大，成本高，着色膜色泽不鲜艳，逐渐被电解着色所取代。
（2）吸附着色法将阳极氧化后的铝制品浸渍到带有染料的溶液中，则多孔层外表能吸附各种染料而呈现出染料的色彩。
（3）电解着色铝制品经阳极氧化后，再在含金属盐的电解溶液中进行交流电解，则在多孔层孔隙底部沉积金属或金属化合物而显色。
3.封孔（1）热水封闭法（2）重铬酸盐封闭法防护性封孔，封孔后氧化膜呈黄色，耐蚀性较好，不适用于以装饰为目的着色氧化膜的封闭。
（3）水解封闭法（4）填充封闭法采用有机质如透明清漆、熔融石蜡、各种树脂和干性油等进行封闭。
阳极氧化处理工艺介绍课件
原理_封孔
脱脂 干燥 碱洗 封孔 酸洗 染色 化抛 氧化
影响铝材封孔的因素： 1. Ni2+含量 5. 封孔液温度 2. 氟化物含量 6. 杂质离子 3. 封孔添加剂 7. 封孔时间 4. 封孔液pH值
封孔液中封孔物质镍盐、氟离子、封孔添加剂及其含量，决定铝材 封孔质量 溶液的PH值、温度和封孔时间是影响铝型材封孔质量 提高槽液的洁净度、减小杂质的含量是铝材封孔质量的重要保证
流程--表面预处理
脱脂 干燥 碱洗 封孔 酸洗 染色 化抛 陽極
说明：使用硝酸,操作溫度常溫,将工件轻轻放入酸洗槽 中，打开计时器,注意忽碰撞桶槽，时间到时将工 件轻轻取出移至下一步骤 目的：将工件表面的脏污去除
流程--表面预处理
脱脂 干燥 碱洗 封孔 酸洗 染色 化抛 陽極
说明:使用磷酸,操作溫度92℃,将工件掛具轻轻放入化抛 槽中,打开计时器並做左右旋轉，注意忽碰撞桶槽， 时间到时将工件轻轻取出移至下一步骤。 目的：对工件表面进行化学抛光增加光泽,由此決定陽極 後之光澤
铝阳极氧化原理实质：水电解的原理
原理--染色
脱脂 干燥 碱洗 封孔 酸洗 染色 化抛 氧化
原理： 阳极氧化膜孔隙直径：0.01-0.03μm 染料在水中分离成单分子，直径：0.0015-0.0030μm 着色时染料被吸附在孔隙表面上并向孔内扩散、堆积， 而且与氧化铝进行离子键、氢键结合而使膜层着色， 经封孔处理，染料被固定在孔隙内。
封孔时间封孔液中封孔物质镍盐氟离子封孔添加剂及其含量决定铝材封孔质量溶液的ph值温度和封孔时间是影响铝型材封孔质量提高槽液的洁净度减小杂质的含量是铝材封孔质量的重要保证脱脂碱洗酸洗染色氧化特点效果铝材阳极优点
報告大纲
流程
原理
阳极处理(Anodizing)
1.陽極處理的目的與應用
一般鋁合金很容易氧化，氧化層雖有一定鈍 化作用，但長期曝露之結果，氧化層仍會剝 落，喪失保護作用，因此陽極處理的目的即 利用其易氧化之特性，藉電化學方法控制氧 化層之生成，以防止鋁材進一步氧化，同時 增加表面的機械性質。另一目的是，藉不同 化成反應，產生各種色澤（發色）增進美觀。 鋁合金陽極處理應用廣泛，飛機 皮、軍事武 器、影印機抄紙滾桶、建築物鋁帷幕、鋁門 窗、3C產品等。
6.硬質陽極處理
一般陽極處理皮膜經封孔之後即有一定的硬度與保護效 果，但是在機械工程，尤其是磨擦機械（如影印機的送 紙滾桶）由於使用時間長，常需要更高硬度與高厚度皮 膜。皮膜形成的機構如前述，是經由溶解與沉積過程， 而沉積的皮膜本身也會再溶解，不易使皮膜長的很厚， 因此通常利用低溫（＜5℃）減緩皮膜的在再溶解速度， 甚至提高電壓以促進鋁電解，增加沉積量，此過程除了 增加厚度之外，也可以增大每一管胞的口徑，相對的減 少孔隙度；其厚度可以達到200μm以上。根據報導，硬 質陽極處理皮膜的耐磨耗性甚至可優於硬鉻鍍層。硬質 陽極處理皮膜由於很厚，通常會有裂縫，對於耐疲勞性 較不利。
2.製程
於電解槽中，將金屬（如鋁或鋁合金）工件置於陽極，施加一定電壓 與電流，促使工件表面形成附著良好的氧化層。簡要而言，發生下述 反應；
陽極：Me ＋ XH2O → MeOX ＋ 2XH＋ ＋ 2Xe－ 陰極：H2O ＋ e－ → 1/2H 2＋ OH－ 一般而言，陽極處理工程流程例如下： 工件 → 脫脂（Ⅰ） → 水洗 → 化學光澤（Ⅱ） → 水洗 → 脫漬（Ⅲ）
阳极氧化处理工艺介绍课件
阳极氧化处理工艺
02
流程
前处理
表面清洗
去除工件表面的油污、锈迹和杂质，为后续处理提供干净的 表面。
机械粗化
通过机械方式对工件表面进行粗化处理，增加表面粗糙度， 提高附着力。
阳极氧化
电解抛光
通过电解抛光技术，使工件表面更加 光滑，提高光泽度。
阳极氧化
在电解液中，通过阳极氧化处理，使 工件表面形成一层致密的氧化膜，提 高耐腐蚀性能和绝缘性能。
THANKS.
害物质，对环境无害。
缺点
成本较高
阳极氧化处理工艺需要使用专门的电 解液和电源设备，因此成本较高。
处理时间较长
阳极氧化处理工艺需要较长的处理时 间，因为需要在较高的温度和压力下 进行。
对基材要求较高
阳极氧化处理工艺需要基材具有一定 的硬度和良好的机械性能，否则会影 响膜层的附着力和耐久性。
颜色单一
阳极氧化膜的颜色比较单一，通常为 浅灰色或深灰色，与其他表面处理技 术相比颜色选择较少。
基体金属是氧化膜的底层，其结构与金属的种类和加工工艺有关。
阳极氧化处理工艺
04
参数
温度
总结词
温度是阳极氧化处理过程中重要的参数之一，它对氧化膜的结构和性能有显著影响。
详细描述
随着温度的升高，氧化膜的厚度和硬度增加，但过高的温度可能导致氧化膜出现裂纹或变得不均匀。通常，阳极 氧化处理的温度范围在18℃至30℃之间，具体温度根据不同材料和工艺要求而定。
详细描述
不同电解质成分与浓度会导致生成不同组成和结构的氧化膜，从而影响其耐腐蚀性、绝缘性和其他物 理化学性能。因此，选择合适的电解质成分与浓度是实现所需性能的关键。
处理时间
总结词
表面处理阳极工艺介绍
化抛原理：
AL2O3+2H3PO4=2ALPO4+3H2O
2AL+2H3PO4=2ALPO4+3H2
作用：用磷酸进一步去除铝及 其合金表面的污物，并将铝合 金表面自然氧化膜去掉，使铝 基体裸露出来，方便后来的阳 极氧化。同时，化抛还有整平 的作用，可以使喷砂过来的工 件表面进一步整平，是表面纹 理更好。
（4）剥黑膜后水洗一定要将残留的酸液清洗干净， 否则残留的NO3-会污染阳极槽液，使氧化膜变得疏松。
阳极氧化
操作条件：（一阳） 1.硫酸（H2SO4）浓度：
200±5g/L 2.温度：1密度：1A/dm2
步骤： 1.氧化前水洗。 2.阳极氧化（30min）。 3.水洗（30±5S) 4水洗（30±5S） 5水洗（30±5S）
抛光处理
机械抛光
化学抛光 电化学抛光
关于化抛的应用
剥黑膜
操作条件： 1.HNO3浓度（体积比
25%—35%）。 注：硝酸浓度在80%一下，
不和铝发生反应。 2.时间：60s 3.温度：常温
步骤： 1.剥黑膜（1min）。 2.水洗（30±5S) 3.水洗（30±5S） 4.光泽抽测（光泽度管控
55—70）
度85 ﹪）。 2.温度：82±5 ℃。 3.时间：50-100S。 4.化抛后光泽管控：55—70。
步骤： 1.预浸。（处理时间10s，常
温，槽液为旧的化抛槽液） 2.磷酸化抛。（注意控制温
度82±5 ℃ ） 3.热水洗。（时间15±5s） 4.水洗。（时间30±5s）
） 5.水洗。（时间30±5s
孔隙数108个/cm2 772 518 277 357 116 58 228 81 42 188 72 42
阳极工艺详解
⏹
⏹
⏹作用:
⏹
⏹2.陽極有絕緣作用,不導電.
⏹3.表面硬度加大,對外觀有很好的保護作用.
⏹4.耐腐蝕性強.
輸送網式烘箱
自動陽極線自動陽極
線陽極作業流程簡介
H60LCD Cover 陽極工藝流程上挂
碱蚀脱脂中和封孔染色
阳极检验
烘干下挂包装
化拋中和※脱脂－－封孔后，每道工序均之间有两次水洗。
H60LCD Cover 陽極工藝流程脱脂:將鋁材表面髒污清洗乾淨
碱蚀:去除鋁材表面皮膜使外觀平滑，細膩
H60 LCD Cover 陽極工藝流程
HP60LCD Cover 陽極工藝流程中和:去除鋁件表面在碱洗過程中所產
生灰狀物
H60LCD Cover 陽極工藝流程化拋:使產品表面出光效果
HP60 LCD Cover
陽極工藝流程
中和:
去除鋁件表面在
化拋過程中所
產生灰狀物
陽極工藝流程阳极:通過導電及硫酸產生化學變化，使鋁材表面生長鋁氧化膜。
陽極工藝流程染色:經染料槽浸泡後，使染料進入透明氧化膜中，形成表面顏色
陽極工藝流程封孔:陽極氧化皮膜具有無數的微孔結構，容易吸附物質，例如：油、指紋、汗水。
為避免污染表層
皮膜，所以封孔是將表
面細孔封閉，使產品不
易殘留髒污，且容易擦
拭
阳极工艺流程烘烤:將封孔後表面的水烘乾
陽極工藝流程品檢、包装
H60LCD Cover 陽極工藝流程
THE END。
阳极氧化处理工艺
原理--染色
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
氧化
优点： 工艺简单、控制容易、效率高、成本低、 设备投资少、着色色域宽、色泽鲜艳
缺点： 1. 大面积制品容易出现颜色不均匀 2. 着色后清洗、封孔不当或受到机械损伤时易脱色，着色膜的耐光性相对较差
往往仅用于室内装饰、日常用小型铝制品的着色处理
原理--染色
特点--效果
铝材阳极优点： 1. 质轻耐用 2. 耐候性佳 3. 可染色具备美观的装饰作用 4. 阳极皮膜亦可作为涂装的打底 5. 具高电阻值 6. 耐磨性高
特点--阳极挂具
铝材阳极挂具选择 现象 ：夹具和零件接触处有烧损熔蚀 原因 ：接触面积过小，电流密度过大，产生过热烧损零件和夹具 措施 ：导电棒选用铜或铜合金材料保证足够接触面积
陽極
说明：使用硝酸,操作溫度常溫,将工件轻轻放入酸洗槽 中，打开计时器,注意忽碰撞桶槽，时间到时将工 件轻轻取出移至下一步骤
目的：将工件表面的脏污去除
流程--表面预处理
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
陽極
说明:使用磷酸,操作溫度92℃,将工件掛具轻轻放入化抛 槽中,打开计时器並做左右旋轉，注意忽碰撞桶槽， 时间到时将工件轻轻取出移至下一步骤。
脱脂
碱洗
酸洗
化抛
干燥
封孔
染色
氧化
染色注意点： 1.用于染色的染料纯度越高越好 2.铝件阳极氧化处理条件必须一致，染色条件也应一致 3.染料应完全溶解，否则着色不均，易出现深色斑点 4.着色槽应用非活性材料，以免引起化学反应造成染液变质 5.严禁油污进入染液中，否则着色表面容易出现条纹或污斑缺陷
阳极氧化生产线基本工艺原理及添加剂使用方法讲义
阳极氧化生产线基本工艺原理及添加剂使用方法讲义第一部分基本工艺原理1．铝及铝合金的基本知识1.1铝的物理性质原子序数 13原子量 27密度 2.7g/cm3熔点 660℃沸点 2060℃1.2铝的化学性质铝是一种化学活度很大的金属，在自然条件下，铝表面会生成一层致密的自然氧化膜，使之不容易被腐蚀。
自然氧化膜的厚度为0.001～0.003μm。
一般说来，自然氧化膜在pH值=5～8的水溶液里是稳定的。
1.3 铝合金挤压生产中使用的铝合金通常为Al-Mg-Si合金，常用的Al-Mg-Si合金有以下几种： 6063合金——铝型材挤压中使用最广泛的铝合金，适用于建筑铝门窗型材。
6061合金——强度高，适用于自行车车圈材料的生产。
6463合金——光亮度好，适用于装饰材料。
铝合金表面在热处理过程中形成的高温氧化膜是自然氧化膜的十几倍。
2．预处理2.1 机械法预处理机械法预处理法的种类及效果见表1。
表1 机械法预处理法的种类及效果2.2 化学法预处理2.2.1 脱脂处理脱脂处理也称作除油处理，目的是除去制品表面的油脂及其他污物。
用单纯硫酸除油，并非真正要去除油脂，而是浸润表面，以保证在碱洗工序中，制品表面能够腐蚀均匀。
脱脂处理常使用硫酸法。
其工艺参数为：硫酸浓度 5%～25%温度室温时间 3～5min2.2.2 蚀洗处理蚀洗处理也称碱洗处理，目的是进一步除掉制品表面的自然氧化膜使基体金属表面裸露出来。
蚀洗处理还有整平表面和使表面产生砂面的作用。
其工艺参数为：浓度添加剂：15～30g/L；氢氧化钠：35～70g/L温度 40～65℃时间 1～25min添加剂的作用是使型材表面浸蚀均匀，防止槽液结垢。
基本反应：Al2O3+ 2NaOH —→ 2NaAlO2+ H2O2Al + 2NaOH + 2H2O —→ 2NaAlO2+ 3H2↑2.2.3 酸洗处理酸洗的目的是除掉腐蚀后残留在型材表面的黑色腐蚀产物，以获得光亮的金属表面，同时兼有中和碱液的作用。
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雜 質 的
淺藍
43 -3 -13 線 ,
0.253-
含 量
Mist blue ok ok 偏藍 可 0.752g/L
對
0.0918 0.0405 0.0365 0.0533
Normal Normal Normal Normal
白金 White Gold 暗紅
76 -0 14.8 以 偏暗 ok 偏黃 分
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中和
目 的: 去除工件表面磷酸鹽及少量不溶性杂质
主反應:
xSi + 4MFx
AlPO4 + 3H+ 药水组成：
xSiF4 + 4Mx+
Al3+ + H3PO4
1.主成份: HNO3 2.添加劑:六次甲基四胺 金属盐
性質:強酸
溫度:室溫
化學藥品:HNO3 注意事項:
時間:5-60秒
色差儀 (Colorimeter)
LA B
紫 外 -可 見 光 譜 儀 (UV-VIS)
檢量 線性範
線建
圍
感應耦合電漿 分析儀(ICP)
染色 封孔品質
力測
耐髒污 性能
試
Mass
Stain
Loss(mg/cm2) Resistance
煤炭綠 42 -2 0.29
可分析染色槽中金
Anthracite Light
1.不要碰到此藥水以免損壞皮膚 2.加藥時要配戴防護用具
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陽極氧化
酸性電解質
鹼性電解液 非水電解液
無機酸
硫酸系 鉻酸系 磷酸系
有機酸
草酸系 磺基水揚酸等
混合酸 氫氧化鈉系 磷酸鈉系 磷酸二氫鈉系 氫氧化銨系
溶融電解液 硼酸甲酸胺系
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陽極氧化:利用電化學原理, 在鋁工件表面生成一層Al2O3膜,除了抗腐蝕,磨
鋁及其合金陽極處理技術介紹
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內容
一.概述 二.陽極處理工藝流程 三.陽極顏色管控 四.生產操作注意事項 五.不良品分析 六.結束語
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一.概述
1. 什么叫做陽極氧化？
❖ 將鋁合金制件在硫酸、鉻酸、磷酸、草酸等電解液中，作陽極進行電解 處理。由水的電解產生初生態的氧具有很強的氧化能力，它與陽極鋁作 用生成氧化物，并形成氧化物膜層。
耗目的外,還可以利用Al2O3陶瓷材料的多孔性,填充染料,達成著色的目的
1.陰極半反應
2H++2e-
H2(氫氣)
2.陽極半反應
Al - 3e
H2O 3O2-+2Al 3+ 2Al+6H+ Al2O3+6H+
Al 3+
O2-+2H+
Al2O3 2Al3++3H2 2Al 3++3H2O
(1) (2)
(3) …… Al2O3膜生成
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分類
硝酸化拋: 性質:強酸 溫度:100-110攝氏度 化學藥品:HNO3 H3PO4 時間:5-60秒 硫酸化拋: 性質:強酸 溫度:100-110攝氏度 化學藥品:H2SO4 H3PO4 時間:5-60秒
BRI-20
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硝酸-硫酸-磷酸化拋: 性質:混合酸 溫度:100-110攝氏度 化學藥品:HNO3 H2SO4 H3PO4 BRI-20 時間:5-60秒 註意事項:1.溫度 2.加藥頻率
時間:20秒-10分鍾
註意事項:1.溫度 2.濃度
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剝黑膜
目 的: 去除工件表面偏鋁酸鈉及混合金属杂质
主反應:
M + HNO3
AlO2- + H+ 药水组成：
M(NO3)X + NO + H2O
Al3+ + H2O
1.主成份: HNO3 2.添加劑:六次甲基四胺 金属盐
性質:強酸
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封孔
Al2O3孔隙填充過染料后,如不加以處理, 放置一段時間后,孔隙中的染料會逐漸析出 或變色,為避免此現象發生, 染色后必須將 Al2O3孔隙加以封閉,即為[封孔] (seal)
封孔原理圖 表面活性物質
氧化膜層
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三、陽極顏色管控
3-1.精密儀器分析:產品品質的保証
顏色
2. 陽極氧化作用？
❖ 通過陽極氧化處理，可以在鋁合金表面形成一層氧化物膜，具有如 下作用。
❖ (a)提高硬度 ❖ (b)防腐蝕 ❖ (c)裝飾作用
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3
3. 陽極處理適合何種材料？
❖ (a)鋁合金 ❖ (b)鎂合金 ❖ (c)鈦合金
4. 鋁合金為什么要進行陽極處理？
❖ (a)氧化膜薄，抗蝕性差 ❖ (b)硬度低，耐磨性差 ❖ (c)不能染色
染色前處理—无机酸
常用酸：H2SO4 HNO3 优点 1.使氧化膜孔隙率增加，提高吸附力
2.溶解膜与大气水分反应生成的水合物 缺点 氧化膜质量下降
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染色
即將染料分子填充至Al2O3孔隙的過程,染料大致上可 分為有機與無機兩種,一般陽極用染料為有機性,例煤碳綠 所需的706,804兩種染料,結構如下:
溫度:室溫
化學藥品:HNO3 時間:5-60秒
注意事項:
1.不要碰到此藥水以免損壞皮膚
2.加藥時要配戴防護用具
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預浸
目的:防止水份進入化學拋光槽
性質:中強酸
溫度:室溫
化學藥品:磷酸 時間:5-10秒
注意事項:盡量把工件上面的水份甩幹再入預浸槽
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化學拋光
度
0.2-0.8g/L
.
度 .
Blue
-
-
-
0.0424 Normal
0.0859
Normal Slight trace after test but
0.0691
Normal 33
3-2顏色問題點及改善
顏色
配 方
試作
問題點
煤碳綠 Anthracite
Light 深黑 Black Version-1
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5. 陽極處理在工業上有哪些應用？
❖ 徑陽極氧化處理后的鋁材用途廣泛，可用于航空航天、 機械、電子、建筑等工業領域。主要起到如下功能：
❖ A防護性氧化膜
❖ B防護-裝飾性氧化膜
❖ C功能性氧化膜
❖
(a)硬質氧化膜：
❖
(b)自潤滑氧化膜
❖
(c)絕緣性氧化膜
❖
(d)磁性氧化膜
❖
(e)光吸收氧化膜
多孔層
A
B
阻擋層
C
鋁基件
時間/s
A区膜層生長 B区陰擋層形成 C区膜層穩定生成,直到溶解與 生長速率達到平衡
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鋁陽極氧化膜生成過程示意圖
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性質:強酸
溫度:20-22攝氏度
時間:35-65分鍾
化學藥品:H2SO4 注意事項:
1.溫度
2.時間
3.濃度
4.電壓
5.電流
6.陽極氧化時工件置放于陽極
2/24 2/25-2/27 1-1. 發黃 2-1.亮 度 不 夠
2/24 2/26-2/29 2-2.黑色不夠
深藍 Dark Blue
2/24
2/30-3/2
3-1.不 夠 藍
改善對策
送 試量 現 樣產 況
1-1. 調試其濃度/溫度
OK 3/23 已量產
2-1.增 長 化 拋 時 間 ; 2-2增 加 膜 厚 ;
染色原理圖
染料
氧化膜層
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染料与染色
染色过程:
第一阶段：溶液中迁移 第二阶段：膜外表面吸附 第三阶段：孔内扩散
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磺酸盐染料的染色机理
含硫酸基酸性染料的染色反应
AlHSO4+NaO3S -染料
Al+-O3S-染料+NaHSO4
O3S
Al A 06.06.2020
剝黑膜
烘乾
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封孔
染色
陽極氧化
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脫脂
目 的:除去沖壓/拋光等工段殘余的油脂與蠟澤
主反應: 脫脂液中的鹼與工件表面的油脂反應,生成
水溶性的肥皂與甘油
(C17H35COO)3C3H5+3NaOH
硬脂酸酯
鹼
3C17H15COONa+C3H5(OH)3
肥皂 甘油
乳化:除去工件表面無法皂化的油與蠟
性質:弱碱
溫度:50-55攝氏度
時間:4-8分鍾
設備:超間波清洗
化學藥品:R100
註意事項:1.溫度 2.濃度 3.超音波頻率
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Hale Waihona Puke 10脱脂剂主成分:
乳狀清潔劑: 石臘,三羟基三乙胺，油酸，松油 浸泡清潔劑: 磷酸三钠，硅酸钠，六甲磷酸钠，碳酸钠 中級清潔劑: 碳酸钠，硅酸钠，多磷酸钠 重級清潔劑: 苛性钠，磷酸三钠，硅酸钠 酸性清潔劑: 硫酸，磷酸 蒸氣清潔劑: 三氯乙烯，四氯乙烯
目的: 1.除去工件表面原有之Al2O3不導電層 2.調節工件表面的亮啞度
主反應:
2Al + 6H+ Al2O3+6H+
2 Al3+ + 3 H2 2Al3++3H2O