Tvrdo eloksirano, puni naziv obrada tvrdom anodnom oksidacijom.Glavna svrha tvrdo anodiziranih aluminijskih legura je poboljšati svojstva aluminija i aluminijskih legura, uključujući otpornost na koroziju, otpornost na trošenje, otpornost na vremenske uvjete, izolaciju i adsorpciju. Pogodan je i za deformirane aluminijske legure i eventualno za tlačno lijevanje dijelova od aluminijskih legura.
1. Uvod u proces:
Općenito, debljina tvrdog anodiziranog filma mora biti 25-150um, međutim, debljina tvrdog anodiziranog filma uglavnom je 50-80um. Dok je debljina filma manja od 25 um, koristi se za spojeve zuba i spiralne dijelove. Debljina anodnog oksidnog filma za otpornost na trošenje ili izolaciju je oko 50 um. U nekim posebnim tehnološkim uvjetima potrebno je izraditi tvrdi anodni oksidni film debljine veće od 125 um. Ali mora se napomenuti da što je sloj anodnog oksida deblji, to može biti manja mikrotvrdoća njegovog vanjskog sloja, a hrapavost površine sloja filma može se povećati. Tvrdo eloksirani spremnik, općenito, otopina sumporne kiseline i organske kiseline s dodatkom sumporne kiseline, kao što su oksalna kiselina, sulfaminska kiselina itd. Dodatno, tvrdo eloksiran tretman može se postići smanjenjem temperature eloksiranja ili koncentracije sumporne kiseline. Posebne mjere anodiziranja također se mogu razmotriti za deformirane aluminijske legure s udjelom bakra većim od 5 posto ili udjelom silicija većim od 8 posto, ili za legure aluminija lijevane pod visokim tlakom silicija. Na primjer, za aluminijsku leguru serije 2XXX, kako bi se izbjeglo spaljivanje aluminijske legure u procesu anodne oksidacije, 385 g/L sumporne kiseline plus 15 g/L oksalne kiseline može se koristiti kao elektrolitička otopina, gustoću struje također treba povećati na više od 2,5A/DM.
2. Metoda obrade:
Postoje mnoge metode tvrdo 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, puls i superpozicijsko pulsno napajanje, naširoko se koristi u sljedećoj tvrdoj anodnoj oksidaciji.
(1) metoda tvrdo anodizirane sumpornom kiselinom;
(2) tvrdo anodizirana metoda oksalne kiseline.
(3) Tvrda anodna oksidacija tipa miješane kiseline
Među njima, metoda sumporne kiseline naširoko se koristi kao metoda tvrde oksidacije.
3. Princip tvrdog anodiziranog
Ne postoji bitna razlika između principa tvrde anodne oksidacije jednostavne sumporne kiseline aluminijske legure i obične anodne oksidacije, ali će imati neke nuspojave ako se tvrdi oksidacija miješanom kiselinom.
(1) katodna reakcija:4H plus plus 4E =2H2↑
(2) Anodna reakcija:4OH-- 4E =2H2O plus O2↑
(3) Oksidacija aluminija:kisik istaložen na anodi je atomsko stanje, aktivnije od molekularnog stanja kisika, lakše reagira s aluminijem: 2Al plus 3O→Al2O3.
(4) Dinamička ravnoteža oksidacije pri otapanju anodnog filma:Oksidacijski film postaje deblji s povećanjem vremena provođenja i povećanjem struje. U isto vrijeme, zbog dvojne prirode (Al2O3) kemijskih svojstava, to jest, to je alkalni oksid u kiseloj otopini, kiseli oksid u alkalnoj otopini. Nema sumnje da je otopina oksidnog filma otopljena u otopini sumporne kiseline. Samo kada je brzina stvaranja oksidnog filma veća od njegove brzine otapanja, oksidni film će se vjerojatno zgusnuti. Kada je brzina otapanja jednaka brzini stvaranja, oksidni film se neće zgusnuti. Kada je stopa oksidacije previše veća od stope otapanja, na površini aluminija i aluminijske legure lako se stvara praškasti oksidni film.
4. Tehnološki zahtjevi
Kako bi se dobila kvalitetnija tvrda anodizirana folija i osigurala potrebna veličina dijelova, ista se mora obraditi prema sljedećim zahtjevima.
Okrugli oštri kut:Obrađeni dijelovi ne smiju imati oštre kutove, neravnine i druge oštre kutove zbog teške oksidacije, opće vrijeme anodne oksidacije je vrlo dugo, a sam proces oksidacije (Al plus O2→A12O3 plus Q) je egzotermna reakcija. A budući da su opći dijelovi rubova i uglova često više koncentrirani dijelovi struje, tako da će ti dijelovi najvjerojatnije uzrokovati dijelove lokalnog pregrijavanja, tako da su dijelovi spaljeni. Stoga svi rubovi i kutovi aluminija i aluminijskih legura trebaju biti skošeni, a polumjer skošene Y kružnice ne smije biti manji od 0,5 mm.
Završna obrada:Površina dijelova se mijenja nakon završetka tvrde anodne oksidacije. Za hrapavu površinu, nakon ovog tretmana može se činiti da je izvorna razina udaljena od nekih, ali za izvornu završnu obradu viših dijelova, često nakon ovog tretmana, u skladu s glatkom površinom svjetlina se umjesto toga smanjuje, niža amplituda za 1 ~ 2 magnitude.
Dodatna veličina:Budući da je debljina tvrdog oksidnog filma veća, pa ako je aluminijskim dijelovima potrebna daljnja obrada ili se dijelovi moraju sastaviti, potrebno je unaprijed rezervirati određeni dodatak za obradu i navedene dijelove za stezanje.
Kako se veličina dijelova treba mijenjati tijekom tvrdog anodiziranja, stoga je u strojnoj obradi potrebno unaprijed predvidjeti moguću debljinu i toleranciju veličine oksidnog filma, a zatim odrediti stvarnu veličinu dijelova prije anodiziranja, tako da nakon obrade, u skladu s propisanim rasponom tolerancije.
Općenito govoreći, veličina dijela je otprilike polovica debljine oksidnog filma.
Jig:Budući da tvrdi anodizirani dijelovi u procesu oksidacije moraju izdržati visoki napon i jaku struju, potrebno je osigurati da učvršćenje i dijelovi mogu održavati izvrstan kontakt, inače će doći do kvara ili spaljivanja dijelova u kontaktu s dijelovima kvara zbog lošeg kontakt. Dakle, zahtjevi različitih oblika dijelova i dijelova nakon oksidacije specifičnih zahtjeva za dizajn i proizvodnju posebnih učvršćenja.
Lokalna zaštita:Na primjer, u istom dijelu, i dijelovi obične anodne oksidacije i tvrdi dijelovi anodne oksidacije prema završnoj obradi i preciznosti dijelova za organiziranje specifičnog procesa. Općenito, prva obična anodizacija, u tvrdo anodiziranoj, ne mora biti tvrdo anodizirana površinska izolacija, metoda izolacije korisna raspršivačem ili četkom, bit će pripremljena za nitro gumu ili perhidrogen vinil ljepilo na površini ne treba tretirati, izolacijski sloj koji se nanosi tanko i ravnomjerno. Svaki premaz treba sušiti na niskoj temperaturi 30 ~ 60 minuta za ukupno 2 ~ 4 sloja.
5. Tehnološke karakteristike
Tvrdi anodizirani elektrolit se elektrolizira na temperaturi od -10 stupnjeva ~ plus 5 stupnjeva. Zbog velike otpornosti oksidnog filma proizvedenog tvrdom anodnom oksidacijom, oksidacija jakosti struje će biti izravno pogođena. Za deblji oksidni film, sigurno će se povećati napon, njegova svrha je eliminirati utjecaj velikog otpora i zadržati gustoću struje, ali veća struja će proizvesti intenzivan fenomen zagrijavanja, a generiranje oksidnog filma će osloboditi puno topline , čineći dijelove oko temperature elektrolita naglim povećanjem, porast temperature će ubrzati oksidaciju membrane otopljene, oksidni film se ne zadeblja. Osim toga, fenomen zagrijavanja je najozbiljniji u kontaktu između filma i metala, ako se ne riješi na vrijeme, lokalna površina dijelova za obradu će biti izgorjela zbog porasta temperature.
Rješenje: kombinacija opreme za hlađenje i miješanja. Rashladna oprema za prisilno hlađenje elektrolita, miješanje je kako bi se ujednačila temperatura elektrolita u cijelom spremniku, kako bi se dobio visokokvalitetni tvrdi oksidni film.
6. Faktor utjecaja
Može li površina aluminija i aluminijske legure stvoriti visokokvalitetni sloj tvrdog oksidnog filma uglavnom ovisi o sastavu koncentracije elektrolita, temperaturi, gustoći struje i sastavu sirovina.
Koncentracija elektrolita:Kada se elektrolit sumporne kiseline koristi za tvrdu anodizaciju, općenito je u rasponu koncentracija od 10 posto do 30 posto. Kada je koncentracija niska, tvrdoća oksidnog filma je visoka, posebno za čisti aluminij, ali legura aluminija s visokim udjelom bakra (CY12) je iznimka. Budući da je od aluminijske legure s većim udjelom bakra lako proizvesti spojeve CuAl2, koji se brže otapaju tijekom oksidacije i lako spaljuju aluminijske dijelove. Stoga općenito nije prikladno koristiti nisku koncentraciju elektrolita sumporne kiseline, mora biti u visokoj koncentraciji (H2SO4 u 300 ~ 400 g/L) u oksidacijskom tretmanu ili korištenju metode AC-DC superpozicije.
Učinak temperature na sloj filma:Temperatura elektrolita ima veliki utjecaj na otpornost na trošenje oksidnog filma. Općenito govoreći, ako temperatura padne, povećat će se otpornost na habanje anodnog oksidacijskog filma aluminija i aluminijskih legura, što je uzrokovano smanjenjem brzine otapanja elektrolita za film, kako bi se dobila veća tvrdoća oksidnog filma, trebali bismo shvatiti temperaturu u rasponu od ±2 stupnja za tvrdu anodizaciju.
