阳极氧化
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一、电镀的发展：
1840年首次有文献报道电镀实验，其后70 年中，基本上限于工艺探索，对其机理、 最佳操作条件以及镀层的金属学性质缺乏 系统的科学研究，因此工艺改革不快。20 世纪20年代以后，随着汽车、机械、电子、 日用五金和家用电器等工业的迅速发展以 及新技术发展的需要，大大加速了电镀新 技术的研究、开发和推广；另一方面，溶 液物理化学的进展和电极过程理论、电化 学测试技术的新发展，也为电镀理论的研 究提供条件。
膜层质软弹性高，能保持原来 零件的精度和表面粗糙度，基 本上不降低材料的疲劳强度。 （主要用于橡胶粘结方面） 膜层后而致密，空隙率高，防 腐性能高。（主要防护-装饰）
0.5-17.78 灰色到深灰色
TYPELL
1.7-25.4
乳白色，淡黄 色
TYPELLL
12.7114.3
灰色，褐至Leabharlann Baidu 色
硬度很高HV=400左右，中性厌 恶实验可持续240H，绝缘和绝 热性能良好。（主要用于耐热， 耐磨，要求高的铝制零件，如 活塞气缸）
二、阳极氧化
• • • • • • 1.阳极氧化的原理: 阴极上： H2:2H+2e H2 阳极上： 4OH-4e 2H2O+O2 4AL+3O2=2AI2O3+3351J
三、阳极氧化的分类
类别 TYPEL 名称 铬酸阳极氧化 Chromic acid anodizing 硫酸普通阳极氧 化 Sulfuric acid anodizing 低温硬质阳极氧 化 Hard anodizing 膜层厚 度/um 膜层颜色 氧化膜的特点
合金种类 膜厚 /um 65~67 50~52 61~76 59~73 膜层硬度/HV （负荷35g） 346 384 365 375 合金种类 膜厚 /um 77~87 74~81 67~73 74~82 膜层硬度/HV （负荷35g） 355 390 390 390
Al-Mg-Si Al-Mn Al-Mg-Mn Al-3%Mg
四、零件氧化前注意事项：
• 1.基体金属表面必须无表面缺陷 • 2.零件的阳极氧化必须在热处理、焊接、成 型和打孔之后进行（除非图纸有特别说明） • 3.装配件不可以阳极氧化（除非图纸说明） • 4.复杂零件阳极氧化时使用方法不至于导致 零件的氧化膜层烧伤。
五、阳极氧化曾的机构和厚度
• 1.阳极氧化膜由两层组成，包括：
• （1）阻挡层：薄而致密，具有较高的硬度 和组织电流通过的作用。
• （2）多孔层：较厚，疏松多孔，电阻低。
• 2.阳极氧化膜的厚度分级
级别 AA5 AA10 最小平均膜厚/um 5 10 最小局部膜厚/um 4 8
AA15
AA20 AA25
15
20 25
12
16 20
六、合金元素对阳极氧化的影响
• 铝在多种情况下与其他金属形成合金，合金中这些成分越高，耐机械 磨损性越强，但对装饰性着色相对的减弱
合金类别 在铝合金中的含量 对阳极氧化颜色的影响
镁
锰 铬 硅 铜
>5%
>0.1% >0.1% >1% >0.2%
暗哑
暗黑 暗黑 浑浊的灰色 不规则的斑点，棕色， 灰色
锌
<2%
无影响
七、铝合金阳极氧化膜的着色
硬质氧化膜与普通阳极氧化膜的比较
外观 性能 膜厚um 为适应度 操作温度℃
普通氧化
白/乳白
装饰/防护
5~20
150~200
15~22
灰/深灰
耐磨/绝热
25~300
300~1200
5~8
十、硬质阳极氧化与材质的关系
• 硬质阳极氧化工艺和氧化膜的性能受铝合金种类的影响很 大，下表是同一氧化条件下等到硬质氧化膜
除渍除灰
冲压工艺 五金冲压件
尽可能用专门的除灰剂 着色前使用着色调整剂 防止染色不 均匀
设计上避免深拉伸和过度折弯
划伤毛刺
冲切油
提倡 贴膜冲裁 小间隙冲裁 增加打磨工序
尽可能不使用冲切油 防止素材表面黑纹 亮纹 尾纹
• 阳极氧化的色彩在工业生产中主要使用的 着色有以下几种： • • • • 1、无机物着色法 2、整体着色法 3、电解着色法 4、有机染料吸附着色法
九、铝及其合金的硬质阳极氧化
• 铝的硬质阳极氧化技术是以阳极氧化膜的硬度 与耐磨性的阳极氧化技术，膜厚常大于25um。 硬质氧化膜的用途主要包括以下几个方面： • 抵抗磨粒磨损或腐蚀磨损 • 电绝缘 • 隔热 • 修复工件 • 抗腐蚀
Al-5%Mg Al-99% Al-99.5% Al-99.8%
十一、硬质阳极氧化应注意的事项
• 1.为防止电流集中引起局部过热导致零件烧 伤，工件上不允许有锐角，毛刺及其他尖 锐的棱角。 • 2.硬质阳极氧化后工件表面粗糙度会有所改 变，对于表面粗糙度较低的工件，经处理 后表面粗糙度会提高一级。 • 3.一般来说硬质氧化后零件增加的厚度为氧 化膜厚度的50%，所以零件在机加工时应考 虑氧化后的尺寸公差。
十二、前工序对阳极氧化的影响
下表为前工序加工过程中可能发生的缺陷
切削液 CNC加工件 进刀量 毛刺锐角 挤压参数 挤 压型材 抛光打磨
中性PH6-8禁止碱性皂化液 不推荐合成液和矿物油 最好用动植物油脂 切削后工件不可清洗或长时间存放，应油浸。
严格区分粗切削和精切削 精加工不是进刀量越小越好 而是 推荐硬质钻石刀具 锋利而高速切削 避免表面塑变形。 设计上避免尖锐倒角 应尽可能清除毛刺 防止露白裂膜 挤压温度 磨具热处理 尽可能少过碱 较少合模线缺陷和深划 痕 严格区分粗抛和精抛 少用抛光蜡 精抛高速而小压力 防止表 面灼伤
1840年首次有文献报道电镀实验，其后70 年中，基本上限于工艺探索，对其机理、 最佳操作条件以及镀层的金属学性质缺乏 系统的科学研究，因此工艺改革不快。20 世纪20年代以后，随着汽车、机械、电子、 日用五金和家用电器等工业的迅速发展以 及新技术发展的需要，大大加速了电镀新 技术的研究、开发和推广；另一方面，溶 液物理化学的进展和电极过程理论、电化 学测试技术的新发展，也为电镀理论的研 究提供条件。
膜层质软弹性高，能保持原来 零件的精度和表面粗糙度，基 本上不降低材料的疲劳强度。 （主要用于橡胶粘结方面） 膜层后而致密，空隙率高，防 腐性能高。（主要防护-装饰）
0.5-17.78 灰色到深灰色
TYPELL
1.7-25.4
乳白色，淡黄 色
TYPELLL
12.7114.3
灰色，褐至Leabharlann Baidu 色
硬度很高HV=400左右，中性厌 恶实验可持续240H，绝缘和绝 热性能良好。（主要用于耐热， 耐磨，要求高的铝制零件，如 活塞气缸）
二、阳极氧化
• • • • • • 1.阳极氧化的原理: 阴极上： H2:2H+2e H2 阳极上： 4OH-4e 2H2O+O2 4AL+3O2=2AI2O3+3351J
三、阳极氧化的分类
类别 TYPEL 名称 铬酸阳极氧化 Chromic acid anodizing 硫酸普通阳极氧 化 Sulfuric acid anodizing 低温硬质阳极氧 化 Hard anodizing 膜层厚 度/um 膜层颜色 氧化膜的特点
合金种类 膜厚 /um 65~67 50~52 61~76 59~73 膜层硬度/HV （负荷35g） 346 384 365 375 合金种类 膜厚 /um 77~87 74~81 67~73 74~82 膜层硬度/HV （负荷35g） 355 390 390 390
Al-Mg-Si Al-Mn Al-Mg-Mn Al-3%Mg
四、零件氧化前注意事项：
• 1.基体金属表面必须无表面缺陷 • 2.零件的阳极氧化必须在热处理、焊接、成 型和打孔之后进行（除非图纸有特别说明） • 3.装配件不可以阳极氧化（除非图纸说明） • 4.复杂零件阳极氧化时使用方法不至于导致 零件的氧化膜层烧伤。
五、阳极氧化曾的机构和厚度
• 1.阳极氧化膜由两层组成，包括：
• （1）阻挡层：薄而致密，具有较高的硬度 和组织电流通过的作用。
• （2）多孔层：较厚，疏松多孔，电阻低。
• 2.阳极氧化膜的厚度分级
级别 AA5 AA10 最小平均膜厚/um 5 10 最小局部膜厚/um 4 8
AA15
AA20 AA25
15
20 25
12
16 20
六、合金元素对阳极氧化的影响
• 铝在多种情况下与其他金属形成合金，合金中这些成分越高，耐机械 磨损性越强，但对装饰性着色相对的减弱
合金类别 在铝合金中的含量 对阳极氧化颜色的影响
镁
锰 铬 硅 铜
>5%
>0.1% >0.1% >1% >0.2%
暗哑
暗黑 暗黑 浑浊的灰色 不规则的斑点，棕色， 灰色
锌
<2%
无影响
七、铝合金阳极氧化膜的着色
硬质氧化膜与普通阳极氧化膜的比较
外观 性能 膜厚um 为适应度 操作温度℃
普通氧化
白/乳白
装饰/防护
5~20
150~200
15~22
灰/深灰
耐磨/绝热
25~300
300~1200
5~8
十、硬质阳极氧化与材质的关系
• 硬质阳极氧化工艺和氧化膜的性能受铝合金种类的影响很 大，下表是同一氧化条件下等到硬质氧化膜
除渍除灰
冲压工艺 五金冲压件
尽可能用专门的除灰剂 着色前使用着色调整剂 防止染色不 均匀
设计上避免深拉伸和过度折弯
划伤毛刺
冲切油
提倡 贴膜冲裁 小间隙冲裁 增加打磨工序
尽可能不使用冲切油 防止素材表面黑纹 亮纹 尾纹
• 阳极氧化的色彩在工业生产中主要使用的 着色有以下几种： • • • • 1、无机物着色法 2、整体着色法 3、电解着色法 4、有机染料吸附着色法
九、铝及其合金的硬质阳极氧化
• 铝的硬质阳极氧化技术是以阳极氧化膜的硬度 与耐磨性的阳极氧化技术，膜厚常大于25um。 硬质氧化膜的用途主要包括以下几个方面： • 抵抗磨粒磨损或腐蚀磨损 • 电绝缘 • 隔热 • 修复工件 • 抗腐蚀
Al-5%Mg Al-99% Al-99.5% Al-99.8%
十一、硬质阳极氧化应注意的事项
• 1.为防止电流集中引起局部过热导致零件烧 伤，工件上不允许有锐角，毛刺及其他尖 锐的棱角。 • 2.硬质阳极氧化后工件表面粗糙度会有所改 变，对于表面粗糙度较低的工件，经处理 后表面粗糙度会提高一级。 • 3.一般来说硬质氧化后零件增加的厚度为氧 化膜厚度的50%，所以零件在机加工时应考 虑氧化后的尺寸公差。
十二、前工序对阳极氧化的影响
下表为前工序加工过程中可能发生的缺陷
切削液 CNC加工件 进刀量 毛刺锐角 挤压参数 挤 压型材 抛光打磨
中性PH6-8禁止碱性皂化液 不推荐合成液和矿物油 最好用动植物油脂 切削后工件不可清洗或长时间存放，应油浸。
严格区分粗切削和精切削 精加工不是进刀量越小越好 而是 推荐硬质钻石刀具 锋利而高速切削 避免表面塑变形。 设计上避免尖锐倒角 应尽可能清除毛刺 防止露白裂膜 挤压温度 磨具热处理 尽可能少过碱 较少合模线缺陷和深划 痕 严格区分粗抛和精抛 少用抛光蜡 精抛高速而小压力 防止表 面灼伤