?鋁陽(yáng)極氧化是一種通過(guò)電化學(xué)方法在鋁及其合金表面形成氧化膜的工藝,可提升材料的耐腐蝕性、耐磨性、裝飾性及絕緣性等。
東莞鋁陽(yáng)極氧化膜層易脫落(附著力差)通常與前處理不徹底、氧化工藝不當(dāng)、封孔缺陷或材料本身問(wèn)題有關(guān)。以下是具體原因及解析:
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一、前處理不達(dá)標(biāo)(常見(jiàn)原因)
1. 表面油污殘留
影響:油脂阻礙氧化反應(yīng),導(dǎo)致氧化膜與基材結(jié)合力弱。
場(chǎng)景:未使用堿性脫脂劑或超聲波清洗,手工擦拭不徹底(如沖壓件、切削件殘留潤(rùn)滑油)。
2. 自然氧化膜未去除
影響:鋁材表面天然氧化膜(約 0.1μm)結(jié)構(gòu)致密,若未完全去除,新生成的氧化膜會(huì) “浮” 在舊膜上,易剝離。
場(chǎng)景:堿蝕時(shí)間不足(如硫酸陽(yáng)極氧化時(shí),堿蝕時(shí)間應(yīng)≥1 分鐘)或堿液濃度過(guò)低。
3. 堿蝕過(guò)度或不足
過(guò)度堿蝕:鋁基體被過(guò)度溶解,表面粗糙度過(guò)高,氧化膜與基材結(jié)合界面脆弱。
不足堿蝕:表面仍有毛刺或氧化膜殘留,導(dǎo)致膜層附著力差。
4. 中和不徹底
影響:堿蝕后殘留的 NaOH 未被硝酸完全中和,殘留堿液會(huì)緩慢腐蝕基材,破壞氧化膜結(jié)合力。
二、陽(yáng)極氧化工藝問(wèn)題
1. 電流密度異常
電流過(guò)高:局部發(fā)熱劇烈,氧化膜生長(zhǎng)速度超過(guò)溶解速度,形成疏松多孔的 “粉末狀” 膜層,易脫落。
電流過(guò)低:氧化膜生長(zhǎng)緩慢,厚度不足,與基材結(jié)合不牢固。
2. 電解液溫度不當(dāng)
溫度過(guò)高(如硫酸法>25℃):氧化膜溶解速度加快,膜層薄且疏松。
溫度過(guò)低(如硬質(zhì)氧化<5℃):膜層脆性增加,內(nèi)應(yīng)力大,易開(kāi)裂脫落。
3. 氧化時(shí)間不足
影響:膜層厚度未達(dá)到工藝要求(如裝飾性氧化<5μm),結(jié)合力弱。
三、封孔處理缺陷
1. 封孔不完整
熱水封孔:水溫<95℃或時(shí)間不足(如厚度 20μm 的膜層,封孔時(shí)間應(yīng)≥20 分鐘),導(dǎo)致孔隙未完全堵塞,膜層易吸水膨脹脫落。
鎳鹽封孔:pH 值偏離范圍(正常 5.5-6.5)或鎳離子濃度過(guò)低,封孔反應(yīng)不充分。
2. 封孔后清洗不徹底
影響:殘留的封孔液(如醋酸鎳)在干燥后結(jié)晶,破壞膜層結(jié)構(gòu)。
四、材料與設(shè)計(jì)問(wèn)題
1. 鋁合金成分影響
高銅、硅含量:如 2 系(Al-Cu)、4 系(Al-Si)鋁合金,因第二相(CuAl?、Si 顆粒)易在氧化時(shí)形成缺陷,導(dǎo)致膜層附著力差。
雜質(zhì)元素:Fe、Zn 含量過(guò)高(如>1.5%),會(huì)降低氧化膜與基材的結(jié)合力。
2. 工件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理
深孔、盲孔結(jié)構(gòu):電解液難以均勻接觸,導(dǎo)致局部膜層結(jié)合力弱。
銳邊、夾角:電流集中導(dǎo)致膜層過(guò)厚、內(nèi)應(yīng)力大,易開(kāi)裂脫落。
五、后續(xù)加工損傷
1. 機(jī)械加工應(yīng)力
影響:氧化后進(jìn)行彎曲、沖壓等加工,膜層因脆性大而剝落(尤其是硬質(zhì)氧化膜)。
2. 涂層配套不當(dāng)
影響:氧化膜未干燥即噴涂油漆,溶劑滲入孔隙導(dǎo)致膜層膨脹脫落。