铝或铝合金宽温度高速氧化工艺制造技术

本发明专利技术提供一种铝及铝合金表面的硫酸阳极氧化的宽工作温度范围高成膜速度的工艺。电解液的成分主要含硫酸并有少量的草酸、硼酸、酒石酸和阴离子型表面活性剂等，同时采用加速成膜添加剂和扩宽温度范围添加剂，使工作温度范围为０～５０℃，成膜速度达１．２微米／平方分米。本工艺适纯铝、特别是铝合金及压铸铝合金制品的表面阳极氧化处理。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铝或铝合金高速氧化工艺，特别是一种铝合金压铸件的宽温度高速氧化工艺。将铝制品浸入电解液中连续通电，使铝制品表面形成氧化膜以达到保护铝制品的工艺已普遍应用。以前使用铬酸电解液，其优点在于氧化膜厚度可达到4～5微米，且致密，其氧化膜抗蚀性能较好。但是由于铬酸价格高，而且六价铬的毒性引起了严重的污染问题，在某些情况下就或多或少地以硫酸取代了铬酸。在常规的硫酸阳极氧化工艺条件下，采用1安/平方分米的电流密度进行氧化处理时，其成膜速度为0.2～0.25微米/分。日本铝生产技术研究所提出一种新的铝及铝合金高速阳极氧化工艺，将硫酸阳极氧化的成膜速度提高至0.4～0.5微米/分。其电解液及工艺操作条件为：游离硫酸200～220克/升、铝容许含量＜20克/升（Al+++）、添加剂（NiSO4）8±2克/升、溶液温度22～24℃、电流密度1.5～2安/平方分米。若硫酸含量增加至300克/升，电流密度为2安/平方分米时，最高成膜速度为1微米/分。但是，此高速阳极氧化工艺的温度范围小，而且成膜速度还不理想。本专利技术的目的在提供一种铝或铝合金的宽温度高速氧化工艺，以达到减少能耗和降低成本。本专利技术提供的氧化工艺流程包括：除油、热水洗、电解抛光、高速阳极氧化和着色。特点是氧化的电解液及工艺操作条件为：硫酸H2SO4150～320克/升、硫酸铝Al2（SO4）3·18H2O0～8克/升、草酸C2O4H20～25克/升、硼酸H3BO30～50克/升、酒石酸C4O6H60～50克/升、阴离子型表活性剂0.01～0.02克/升、加速成膜添加剂5～12克/升、扩宽温度范围添加剂2～5克/升、溶液温度5～50℃、电流密度1～5安/平方分米、阴极材料铝或铅。本工艺的成膜速度可达1～1.2微米/分。本工艺采用阴离子化学除油方法来润湿制品表面，使制品既除油-->污，又达到对基体表面不受腐蚀，同时也起到亲水性作用。所用的除油液中阴离子表面活性剂为5～8毫升/升，溶液温度为60～80℃，所需时间为油污除净为止。本工艺采用磷酸-硫酸-铬酸型的铝合金抛光液，该溶液成本低、易掌握，既能起整平作用，又能起抛光作用，是当今铝合金抛光液较良好的配方。其抛光液及工艺操作条件为：磷酸H3PO460～70%、硫酸H2SO415～20%、铬酸CrO35～8%、水H2O3～5%、温度70～110℃、电流密度15～20安/平方分米、时间1～3。或者是：磷酸H3PO460%、铬酸CrO320%、水H2O20%、温度65～75℃、电流密度5～10安/平方分米、时间3分。本工艺所采用的加速成膜添加剂由钴盐（0.5g）、钯盐（0.2g）、镍盐（8g）所组成在氧化过程中起到成膜（Al2O3）速度快、膜层厚度均匀、吸附加强、微孔增大等特点。本工艺所采的扩宽温度范围添加剂对阳极氧化起着掩蔽性作用，由硫脲（1g）、单乙醇胺（10g）、二硫基丙醇（0.2g）、抗坏血酸（2g）、草酸盐（15g）、酒石酸盐（30g）、三乙醇胺（12g）、环氧丙烷（20g）、环氧氯丙烷（20g）1、4丁炔醇（15g）等有机物分别进行加成反应而成。能起着扩宽温度范围作用。我们先后对制锁行业中的芯门锁面板、执手、闩头等含Si、Cu、Mn、Mg的铝合金制品作了实用考核。具体工艺流程是：铝合金压铸件→修正→机械磨光→除油→热水洗→电解抛光→高速阳极氧化→着色→封闭→检验→成品。所采用氧化的电解液及工艺操作条件有如下四种实例：-->-->现将本工艺实用考核的样品与日本铝生产技术研究所提出的高速氧化工艺的样品进行性能测试对比如下：综合上述情况，本专利技术提出的宽温度高速氧化工艺具有如下优点：1.能在0～50℃较宽温度范围内获得细致、白色透明的氧化膜层，适于广大地区应用，节约能源，降低消耗。2.成膜速度快，并使膜层呈透明，易染各种深、浅色产品，利于各类特种装饰产品的需要。3.溶液成分，包括添名剂成分，组成简单，成本低，材料来源广泛。4.适于纯铝，特别是铝合金及压铸铝合金制品的应用。5.在生产过程中无废气产生，废水成分简单易于处理，有利于环境保护，避免污染。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝或铝合金高速阳极氧化工艺，工艺流程包括除油、热水洗、电解抛光、高速阳极氧化、着色，其特征在于氧化的电解液及工艺操作条件为：硫酸Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］１５０～３２０克／升、硫酸铝Ａｌ↓［２］（ＳＯ↓［４］）↓［３］.１８Ｈ↓［２］Ｏ０～８克／升，草酸Ｃ↓［２］Ｏ↓［４］Ｈ↓［２］０～２５克／升、硼酸Ｈ↓［３］ＢＯ↓［３］０～５０克／升、酒石酸Ｃ↓［４］Ｏ↓［６］Ｈ↓［６］０～５０克／升、阴离子型表面活性剂０．０１～０．０２克／升、加速成膜添加剂５～１２克／升、扩宽温度范围添加剂２～５克／升、溶液温度５～５０℃、电流密度１～５安／平方分米、阴极材料铝或铅。

【技术特征摘要】
1、一种铝或铝合金高速阳极氧化工艺，工艺流程包括除油、热水洗、电解抛光、高速阳极氧化、着色，其特征在于氧化的电解夜及工艺操作条件为：硫酸H2SO4150～320克/升、硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O0～8克/升，草酸C2O4H20～25克/升、硼酸H3BO30～50克/升、酒石酸C4O6H60～50克/升、阴离子型表面活性剂0.01～0.02克/升、加速成膜添加剂5～12克/升、扩宽温度范围添加剂2～5克/升、溶液温度5～50℃、电流密度1～5安/平方分米、阴极材料铝或铅。2、根据权利要求1所述的高速阳极氧化工艺，其特征在于氧化的电解液及工艺操作条件为：硫酸H2SO4150～180克/升、硫酸铝Al2（SO4）3·18H2O5～8克/升、酒石酸C4O6H69～11克/升、阴离子型表面活性剂0.01～0.02克/升、加速成膜添加剂5～8克/升、扩宽温度范围添加剂3～5克/升、溶液温度10～40℃、电流密度1～3安/平方分米、阴极材料铝或铅。3、根据权利要求1所述的高速阳极氧化工艺，其特征在于氧化的电解液及工艺操作条件为：硫酸HSO280～320克/升、硫酸铝Al2（SO4）3·18H2O5～8克/升、加速成膜添加剂8～12克/升、扩宽温度范围添加剂2～3克/升、阴离子型表面活性剂0.01～0.02克/升、溶液温度10～30、电流密度3～5安/平方分米、阴极材料铝或铅、空气搅拌。4、根据权利要求1所述的高速阳极氧化工艺，其特征在于氧化的电解液及工艺操作条件为：硫酸H2SO4160～220克/升、草酸C2O4H220～25克/升、酒石...

【专利技术属性】
技术研发人员：王祖源，刘大雨，张亦柯，
申请(专利权)人：无锡锁厂，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]