阳极氧化方法和该方法的操作装置制造方法及图纸

在下列装置（Ａ）－（Ｄ）同时使用的情况下，进行阳极氧化处理过程；（Ａ）处理液的振动流动搅拌装置，其振动叶片在振幅为０．５－３．０ｍｍ、频率为２００－８００次／分下振动，在处理液中产生振动流动；（Ｂ）处理液的通气装置，其含有孔径为１０－４００μｍ、孔隙率为３０－４０％的陶瓷扩散管。（Ｃ）一个通过金属体悬挂的电极棒对金属体进行振动的装置，其悬挂金属体振幅为０．５－１．０ｍｍ、频率为１００－３００次／分；和（Ｄ）一个摇摆悬挂金属体的电极棒的装置，其通过电极棒对金属体产生摇摆运动，振幅为１０－１００ｍｍ、频率为１０－３０次／分。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
阳极氧化方法和该方法的操作装置本专利技术涉及金属体振动、流动搅拌的阳极氧化方法，和该方法的操作装置。在金属制品制造领域，如铝、铝合金、镁、镁合金等的制造，通过应用阳极氧化方法，在金属体的表面形成阳极氧化膜，该方法要求减少能量损耗和增加产量，特别是加速阳极氧化过程，改善氧化膜形成的效率。并且，该方法还要求在高温或室温条件下、使用处理液时，加速阳极氧化过程。实际上，传统的阳极氧化方法最大的问题在于，即使形成厚度为10-15μm的很薄的氧化膜也需要很长的时间。因此在金属制品的生产线，例如由阳极氧化铝制造的上下推拉窗，阳极氧化过程必须使用互相并联排列的许多处理装置以避免生产线的停滞，因为和前处理和后处理过程相比，阳极氧化过程需要10-15倍的时间。本专利技术人曾提出一种阳极氧化方法，在铝的处理表面形成直径50-80μm的微小的气泡，使阳极氧化速率提高至传统阳极氧化方法的2-3倍。但是该方法在处理速率和处理温度上仍然不够。另一方面，在日本专利申请公开No.Sho-60-9600中公开了一种阳极氧化方法，在电解池中由通气装置产生产生许多直径0.001-4mm的气泡，气泡受到频率为10-200Hz的振动，向上移动，这样可以提高阳极氧化方法的效率。但是该技术仍不理想，因为在阳极附近电解产生的氧气倾向于形成气泡而转移到空气中，因此它们在金属体表面的氧化能力变弱。此外形成氧气泡导致金属体表面的电阻增加和处理需要更高的电压，因此需要更多的电能，并且热能释放和能量损失变大。因此认为传统技术实际上在较低的电流密度下使用，例如2-3A/dm2，因此在高温或室温条件下、使用处理液时，不能加速阳极氧化过程。-->本专利技术的一个目的是提供一种更高阳极氧化速率，更低能量损耗和更有效形成氧化膜的阳极氧化方法。本专利技术的另一个目的是提供一种即使金属体表面复杂，在不对金属体进行焙烧的条件下也能形成完好、均一氧化膜的阳极氧化方法。按照本专利技术的第一个方面，为了达到以上目的，提供了一种金属体的阳极氧化方法，包括一个阳极氧化处理过程，其中在插入电解池的金属表面形成一层阳极氧化膜，当下列步骤(a)和(b)同时进行时，阳极氧化处理过程进行：(a)一个振动流动搅拌处理液的步骤，其中通过振动一个振幅为0.5-3.0mm、振动频率为200-800次/分的振动叶片，对处理液进行振动流动搅拌；和(b)在处理液进行通气的步骤，其通过孔径为10-400μm的扩散器产生的气泡进行。在阳极氧化方法中，当下列步骤(c)和(d)中至少一个同时进行时，阳极氧化处理过程可能进行：(c)对金属体进行振动的步骤，其中金属体振动振幅为0.5-1.0mm、振动频率为100-300次/分；和(d)摇摆金属体的步骤，其中金属体摇摆在摇摆振幅为10-100mm、摇摆频率为10-30次/分。按照本专利技术的第二个方面，提供了一种阳极氧化方法，包括一个阳极氧化处理过程，其中在插入电解池的金属表面形成一层阳极氧化膜，当下列装置(A)和(B)同时工作时，阳极氧化处理过程进行：(A)处理液的振动流动搅拌装置，其中包括含有一个振动发动机的振动产生装置，用于振动一个振幅为0.5-3.0mm、振动频率为200-800次/分的振动叶片的振动流动搅拌装置，在处理液中产生振动流动，振动叶片一级或多级固定在一个振动杆上，其在振动池中可以和振动产生装置产生联动的振动，和在振动产生装置和振动流动搅拌装置的连接部位的振动压力分散装置；和(B)处理液的通气装置，其含有孔径为10-400μm的陶瓷扩散管。装置(A)还包括一个用于控制装置(A)振动发动机的变换器，其可以-->产生范围在10-500Hz内的任意频率。振动发动机的功率按照处理液的体积设定为适当值。装置(B)的陶瓷扩散管可以含有30-40％的孔隙率。例如，如果扩散管为有许多小孔、每个小孔孔径约1mm的合成树脂(如PVC)管，因为气泡过大，不能有效除去电解热，这样就会导致系统电阻的分布。另一方面，按照本专利技术的通气装置(B)使用陶瓷多孔性管作为扩散管，因此可以避免上面的问题，也就是说，可以除去系统中产生的焦耳热。含有铝颗粒如ALUNDUM(商品名)作为骨架的高温烧结的陶瓷管，优选用作陶瓷多孔性管。扩散管的孔径适于设定在10-400μm，优选10-120μm，空隙率(孔面积和表面积的比率)优选设定在大约30-40％。扩散管的外径通常被设定在50-100mm，它的长度通常被设定在大约1000-1500mm，尽管它随处理槽长度的改变而改变。如果使用多个扩散管，扩散管的排列方法不仅限于特殊的一种，但是它们需要排列好，这样通气装置可以在金属体的周围产生均一的气泡。扩散管的间隔优选设定在100-120mm，金属体和扩散管垂直方向的间隔优选设定在100-300mm。按照这种排列，通气可以提高至传统通气的2倍。在阳极氧化方法中，当下列装置(C)和(D)中至少一个同时工作时，阳极氧化处理过程可能进行：(C)一个通过金属体悬挂的电极棒对金属体进行振动的装置，其中金属体振动振幅为0.5-1.0mm、振动频率为100-300次/分；和(D)一个摇摆悬挂金属体的电极棒的装置，其中通过电极棒金属体产生摇摆运动，摇摆振幅为10-100mm、摇摆频率为10-30次/分。装置(C)可以使用振动发动机(其可以通过变换器将频率调节至10-60Hz)产生振动。用于摆动电极棒的装置(C)的振动发动机频率，优选设定在装置(A)振动发动机频率的50-65％。特别地，装置(C)的振动发动机频率，优选设定在20-35Hz。这种摆动也能振动金属体，但是它不会引起处理液液体的流动。装置(D)的摆动(通过悬挂金属体的电极棒产生)的设定最好使了摇摆宽度达到优选的20-60mm。按照本专利技术的第三个方面，提供了一种用于进行阳极氧化处理过-->程、包含装置(A)和(B)的阳极氧化装置。阳极氧化装置可以包括装置(C)和(D)中至少一个。按照本专利技术，既然装置(A)和(B)同时工作，在电流密度增加至10-15A/dm2条件下阳极氧化过程可以很稳定地进行，并且和仅使用通气的传统阳极氧化过程相比，可以明显减少阳极氧化处理时间。在阳极氧化过程中，处理温度是对过程能量损耗和形成氧化膜量多少的重要影响因素。在使用通气的传统阳极氧化方法中，形成坚固的阳极氧化膜需要温度在-5-0℃，形成普通的阳极氧化膜温度优选20℃或更低。另一方面，按照本专利技术，10-20℃可以用于形成坚固的阳极氧化膜，30-35℃可以用于形成普通的阳极氧化膜，这样可以减少处理液冷却造成的能量消耗，即使在更高温度下也能形成比传统方法更多量的氧化膜。本专利技术可使用日本专利公开申请No.Hei-6-71544和日本专利公开No.Hei-6-220697中电镀池的振动流动搅拌装置。在电镀中，电镀目标物有作为阴极的功能，电镀池中的金属离子由阳极提供，金属离子沉积在阴极形成金属膜。在电镀中，水被电解在阴极的表面产生氢气。氢气倾向于形成气泡，这样可以导致电阻增加和电流效率降低，因此抑制金属离子沉积到阴极上和增加电镀处理时间。在上面的日本专利公开No.Hei-6-71544中，为了避免氢气泡产生的抑制金属离子沉积，使用振动流动搅拌装置除去阴极表面的氢气。另一方面，在阳极氧化过程中，处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属体阳极氧化方法，包括阳极氧化处理过程，其中浸入在处理液中的金属体表面形成阳极氧化膜，阳极氧化处理过程在以下条件下进行： （ａ）振动流动搅拌处理液，其中通过使振动叶片的振幅为０．５－３．０ｍｍ、振动频率为２００－８００次／分进行振动，对处理液进行振动流动搅拌；和同时 （ｂ）使用孔径为１０－４００μｍ的扩散器产生的气泡对处理液进行通气。

【技术特征摘要】
JP 1999-4-2 096832/991.一种金属体阳极氧化方法，包括阳极氧化处理过程，其中浸入在处理液中的金属体表面形成阳极氧化膜，阳极氧化处理过程在以下条件下进行：(a)振动流动搅拌处理液，其中通过使振动叶片的振幅为0.5-3.0mm、振动频率为200-800次/分进行振动，对处理液进行振动流动搅拌；和同时(b)使用孔径为10-400μm的扩散器产生的气泡对处理液进行通气。2.如权利要求1的阳极氧化方法，其中阳极氧化处理过程同以下条件同时进行：(c)对金属体进行振动，其中金属体振动在振幅为0.5-1.0mm、频率为100-300次/分下进行。3.如权利要求1的阳极氧化方法，其中阳极氧化处理过程同以下条件同时进行：(d)对金属体进行摇摆，其中金属体的摇摆在振幅为10-100mm、频率为10-30次/分下进行。4.如权利要求1的阳极氧化方法，其中阳极氧化处理过程同以下条件同时进行：(c)对金属体进行振动，其中金属体振动在振幅为0.5-1.0mm、频率为100-300次/分下进行，和同时(d)对金属体进行摇摆，其中金属体在摇摆在振幅为10-100mm、频率为10-30次/分下进行。5.一种金属体阳极氧化方法，包括阳极氧化处理过程，其中浸入在处理液中的金属体表面形成阳极氧化膜，当下列装置(A)和(B)同时使用时，进行阳极氧化处理过程：(A)处理液的振动流动搅拌装置，它包括含有一个振动发动机的振动产生装置，振动流动搅拌装置，其通过振动一个振幅为0.5-3.0mm、振动频率为200-800次/分的振动叶片，在处理液中产生振动流动，振动叶片一片或多片固定在一个振动杆上，其在振动池中和振动产生装置产生联动的振动，和在振动产生装置和振动流动搅拌装置的连接部位的振动压力分散装置；和(B)处理液的通气装置，其含有孔径为10-400μm、孔隙率为30-40％的陶瓷扩散管。6.如权利要求5的阳极氧化方法，其中装置(A)还包括一个用于控制装置(A)的振动发动机的变换器，在10-500Hz范围内产生任意频率。7.如权利要求5的阳极氧化方法，其中阳极氧化处理过程在下列装置(C)同时使用下进行：(C)一个通过金属体悬挂的电极棒对金属体进行振动的装置，其中悬挂金属体振幅为0.5-1.0mm、振动频率为100-300次/分。8.如权利要求7的阳极氧化方法，其中装置(C)通过使用振动发动机对金属体产生振动，其中振动发动机通过变换器将频率调节到10-60Hz。9.如权利要求5的阳极氧化方法，其中阳极氧化处理过程在下列装置(D)同时使用下进行：(D)一个摇摆悬挂金属体的电极棒的装置，其中通过电极棒对金属体产生摇摆运动，摇摆振幅为10-100mm、摇摆频率为10-30次/分。10.如权利要求5的阳极氧化处理方法，其中阳极氧化处理过程在下列装置(C)和(D)同时使用下进行：(C)一个通过金属体悬挂的电极棒对金属体进行振动的装置，其中悬挂金属体振幅为0.5-1.0mm、振动频率为100-300次/分；和(...

【专利技术属性】
技术研发人员：大政龙晋，
申请(专利权)人：日本科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]