阳极氧化设备制冷技术及工艺探析

2023-06-22 理论教育版权反馈

【摘要】：一般用冷水在冷却管中循环冷却已经足够，但在硬阳极氧化时通常需制冷系统。在一般阳极氧化中，如果有良好的搅拌设备且槽子又小，可采用流动冷水的水套。当然，在交流法中不需要阴极，工件都作为电极，并轮流变成阴极和阳极，交替地被阳极氧化。

1.槽

铬酸法一般采用软钢或合金钢槽，其他溶液通常采用衬铅的钢或不锈钢槽。槽子必须容易排水，并应向出口处倾斜以便排水和清洗。如槽壁作为阴极，工件与槽壁及槽底间必须保持足够的距离。过滤设备也有此装置。

2.温度控制系统

温度控制在阳极氧化中最为重要，溶液温度的变化应保持在±20℃以内。通常溶液必须冷却，即使操作温度高于室温，由于氧化膜的电阻大，仍可能产生局部高温。一般用冷水在冷却管中循环冷却已经足够，但在硬阳极氧化时通常需制冷系统。在一般阳极氧化中，如果有良好的搅拌设备且槽子又小，可采用流动冷水的水套。如用冷却管，它们必须用铅制造，且应沿槽壁安放装置而不能直接放在槽底。

槽子也可在同样情况下加热，即用热水或蒸汽在槽内通过旋管或水套加热。如有可能，采用自动温度控制比较适宜。

3.搅拌和排气系统

电解液通常采用空气搅拌，这与电镀中的情况一样，且所用空气必须纯净（除去油等）。此外可采用移动阳极棒的机械搅拌法。

与电镀铬中所用的装置相似，铬酸和硫酸溶液都需装上排气设备，对于铬酸槽液所需的排除装置，有相关法律规定。

4.阴极

槽壁时常用作阴极，可是这种方法会造成槽壁腐蚀，因而并不介绍使用。而且，某些影响电解液寿命的重要电解反应，往往需要阳极⁃阴极间维持适当的面积比例。大槽需要用多个分开的阴极，这样还可以使槽子更加容易清洁。在实际使用硫酸槽时，如以槽壁作为阴极，会有穿孔危险。

阴极材料在铬酸溶液中都采用不锈钢，在硫酸溶液中则采用铅，在草酸溶液中采用碳、铅、铁或钢。当然，在交流法中不需要阴极，工件都作为电极，并轮流变成阴极和阳极，交替地被阳极氧化。

5.溶液的控制

一般认为下列几个因素可用于阳极氧化溶液的常规控制：

1）蒸发损失。

2）水雾损失。

3）工件取出时所引起的损失。

4）由于溶解的铝和杂质与溶液发生中和的损失。

5）由于电解反应（阴极和阳极的）的损失，以及由于污物引起的化学副反应的损失，带入清洗溶液等。

槽的控制与电镀中的相似，它包括：恢复槽内原来液面，补充蒸发所引起的损失，测定pH或对溶液中的含酸量进行定量分析，测定含铬量和氯化物、有机杂质等。除了溶液的控制外，可以在阳极氧化过的工件上进行物理和机械试验，这包括膜的厚度、孔隙度、耐蚀性和耐磨性、柔韧性、反射率等的控制。这些试验和阳极氧化溶液的分析方法将在以后叙述，且它们彼此间经常要互相补充，因所需要的特有性质多少取决于其余的槽液成分和操作条件。

所有的槽子、管道、阀门、泵等其他有可能接触槽液的设备，都应该采取表2⁃4规定的材料或结构方式。

表2⁃4 槽子等设备的材料要求

（1）处理槽每一个工件在处理期间必须单独悬挂，不允许互相接触。工件到槽壁的距离不能小于51mm。

（2）加热和冷却设备为了保证阳极氧化处理时，温度在规定的范围之内并保持恒定，需要安装加热和冷却设备，可以用泵将槽液抽出，在槽外用热交换器将槽液温度调整到额定值，然后再循环回到槽中，也可以在槽中安装蛇形管通冷水、热水、蒸汽、制冷剂等一切可以用来加热或冷却的介质。

（3）运动工件的润滑润滑油、润滑脂等润滑剂不能用于阀、泵及其他运动工件的润滑。因为这些润滑剂会污染槽液，或导致槽液化学成分的改变。

（4）挂具阳极氧化处理的挂具应该使用表2⁃4规定的材料，挂具的溶液⁃空气界面部分必须用聚氯乙烯绝缘带缠绕，防止挂具腐蚀、烧断。镁合金挂具重复使用时，必须用质量分数为20%的铬酸溶液脱膜处理。如果使用前用锉除去挂具触点的氧化膜，则可以不进行脱膜处理。如果使用铝制挂具，通常不用清理触点。

阳极氧化设备制冷技术及工艺探析

相关推荐