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手機外殼鋁合金陽極氧化處理必須把控的5打細節

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手機外殼鋁合金陽極氧化處理必須把控的5打細節

2019-08-24

隨著鋁制品加工的發展,鋁制品表面處理的代表-陽極氧化越來越受到手機行業的關注。如蘋果推出的Iphone6S:通過表面陽極氧化處理,既能得到很高的硬度,又能得到天空灰、玫瑰金等效果。


    經陽極氧化處理獲得的氧化膜,厚度一般在5-20um,硬質陽極氧化膜厚度可達60-2500um。為什么諸如蘋果、華為、小米等手機巨頭如此青睞陽極氧化,我們來具體看看鋁合金陽極氧化處理能夠帶來什么?


    一.陽極氧化膜能帶來什么?


    1、較高的硬度


    陽極氧化膜的硬度比鋁基體高得多:基體的硬度為HV100左右,普通陽極氧化膜的硬度約HV300,而硬質陽極氧化膜可達到HV500左右。


    陽極氧化膜不僅硬度較高,而且有較好的耐磨性,尤其是表面層多孔的氧化膜具有吸附潤滑劑的能力,還可進一步改善表面的耐磨性能。

手機外殼鋁合金陽極氧化處理必須把控的5打細節

    2、較高的耐蝕性


    一般認為,汗水腐蝕性非常強,很多金屬很容易被汗水腐蝕。而陽極氧化膜耐腐蝕性強,因為它是氧化物,不導電,即使沾到汗漬腐蝕也很慢。


    經測試,純鋁的陽極氧化膜比鋁合金的陽極氧化膜耐蝕性好。這是由于合金成分夾雜或形成金屬化合物不能被氧化或被溶解,而使氧化膜不連續或產生空隙,從而使氧化膜的耐蝕性大為降低。所以,一般經陽極氧化后所得的膜必須進行封閉處理,才能提高其耐蝕性能。


    3、較強的吸附能力


    鋁及鋁合金的陽極氧化膜為多孔結構,具有很強的吸附能力,所以給孔內填充各種顏料、潤滑劑、樹脂等可進一步提高鋁制品的防護、絕緣、耐磨和裝飾性能。


    4、很好的絕緣性能


    鋁及鋁合金的陽極氧化膜,已不具備金屬的導電性質,而成為良好的絕緣材料。


    5、優異的絕熱、抗熱性能強


    這是因為陽極氧化膜的導熱系數大大低于純鋁:陽極氧化膜可耐溫1500℃左右,而純鋁只能耐660℃。


   二.氧化膜做好,必須把控這些細節!

手機外殼鋁合金陽極氧化處理必須把控的5打細節

  1、鋁材的選擇


    鋁材成分差別及雜質的含量將直接影響著陽極氧化膜的外觀質量。


    當鋁材的合金成分一定時,影響外觀質量的主要因素是有害雜質,如銅、硅、鉻、鐵、鋅、錳等金屬元素。這些金屬元素在鋁材中的含量越少,經陽極氧化后的光潔光亮度就越好;反之,就越差。


    各種牌號的高純鋁及純鋁,其氧化膜的透明度和光潔、光亮度隨著雜質含量的增加而逐漸變差。L04,L03高純鋁,其表面的光潔光亮度可達到鏡面狀態,且膜層無色透明。在高純鋁鎂合金的牌號中,LT66的表面同樣可以達到無色透明的鏡面狀的光潔光亮度。LT66-1較次于LT66,LT66-2又次于LT66-1。


    2、硫酸濃度的選擇


    氧化膜的成長速度與電解液中硫酸濃度有密切關系。


    膜的增厚過程取決于膜的溶解和生長速度比:通常隨著硫酸濃度的增高,氧化膜的溶解速度也增大;反之,濃度降低溶解速度也減小。因此,采用稀硫酸有利于膜的成長。


    3、電解液溫度的選擇


    與硫酸濃度變化的影響基本相同。溶液溫度升高,氧化膜的溶解速度升高,膜的生長速度減少,氧化膜的厚度必然減少。


    同時,溫度的變化對氧化膜的厚度和耐磨性也會產生嚴重的影響。一般溫度控制在18--20℃時獲得的氧化膜多孔、吸附性能好、富有彈性、抗鹽霧能力較好,所以在夏季室溫高,要注意控制溫度。


    4、電壓和陽極電流密度的影響


    鋁制件通電氧化時,開始時很快在鋁制件表面生成一層薄而致密的氧化膜;隨之電阻增加電壓急劇升高,陽極電流密度逐漸減小。電壓繼續升高至一定值時,氧化膜因受電解液的溶解作用在較薄弱部位開始被電擊穿,促使電流通過,氧化過程繼續進行。


    5、雜質不利于陽極表面


    合金中含銅、硅等元素時,隨著氧化過程的進行,同樣由于在電解液中的陽極溶解作用,使合金元素Cu2 ,Si2 不斷集聚。當Cu2 含量達0.02g/L時,氧化膜上會出現暗色條紋或黑色斑點。


    電解液中可能存在的雜質是Cl-、F-,N03-和Al3 ,Cu2 、Fe2 等離子。當Cl-,F-、N03-等陰離子雜質含量高時,氧化膜的孔隙率大大增加,氧化膜表面變得粗糙和疏松。


    這些雜質在電解液中的允許含量為Cl-<0.05g/L,F-<0.01g/L。當超過這極限值,制品表面會發生穿孔而報廢。這些陰離子雜質來自配制電解液和清洗工序中的水源,因此必須嚴格控制水質。


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