铝阳极氧化是一种通过电化学方法在铝及其合金表面形成氧化膜的工艺,可提升材料的耐腐蚀性、耐磨性、装饰性及绝缘性等。
东莞铝阳极氧化膜层易脱落(附着力差)通常与前处理不彻底、氧化工艺不当、封孔缺陷或材料本身问题有关。以下是具体原因及解析:

一、前处理不达标(常见原因)
1. 表面油污残留
影响:油脂阻碍氧化反应,导致氧化膜与基材结合力弱。
场景:未使用碱性脱脂剂或超声波清洗,手工擦拭不彻底(如冲压件、切削件残留润滑油)。
2. 自然氧化膜未去除
影响:铝材表面天然氧化膜(约 0.1μm)结构致密,若未完全去除,新生成的氧化膜会 “浮” 在旧膜上,易剥离。
场景:碱蚀时间不足(如硫酸阳极氧化时,碱蚀时间应≥1 分钟)或碱液浓度过低。
3. 碱蚀过度或不足
过度碱蚀:铝基体被过度溶解,表面粗糙度过高,氧化膜与基材结合界面脆弱。
不足碱蚀:表面仍有毛刺或氧化膜残留,导致膜层附着力差。
4. 中和不彻底
影响:碱蚀后残留的 NaOH 未被硝酸完全中和,残留碱液会缓慢腐蚀基材,破坏氧化膜结合力。
二、阳极氧化工艺问题
1. 电流密度异常
电流过高:局部发热剧烈,氧化膜生长速度超过溶解速度,形成疏松多孔的 “粉末状” 膜层,易脱落。
电流过低:氧化膜生长缓慢,厚度不足,与基材结合不牢固。
2. 电解液温度不当
温度过高(如硫酸法>25℃):氧化膜溶解速度加快,膜层薄且疏松。
温度过低(如硬质氧化<5℃):膜层脆性增加,内应力大,易开裂脱落。
3. 氧化时间不足
影响:膜层厚度未达到工艺要求(如装饰性氧化<5μm),结合力弱。
三、封孔处理缺陷
1. 封孔不完整
热水封孔:水温<95℃或时间不足(如厚度 20μm 的膜层,封孔时间应≥20 分钟),导致孔隙未完全堵塞,膜层易吸水膨胀脱落。
镍盐封孔:pH 值偏离范围(正常 5.5-6.5)或镍离子浓度过低,封孔反应不充分。
2. 封孔后清洗不彻底
影响:残留的封孔液(如醋酸镍)在干燥后结晶,破坏膜层结构。
四、材料与设计问题
1. 铝合金成分影响
高铜、硅含量:如 2 系(Al-Cu)、4 系(Al-Si)铝合金,因第二相(CuAl₂、Si 颗粒)易在氧化时形成缺陷,导致膜层附着力差。
杂质元素:Fe、Zn 含量过高(如>1.5%),会降低氧化膜与基材的结合力。
2. 工件结构设计不合理
深孔、盲孔结构:电解液难以均匀接触,导致局部膜层结合力弱。
锐边、夹角:电流集中导致膜层过厚、内应力大,易开裂脱落。
五、后续加工损伤
1. 机械加工应力
影响:氧化后进行弯曲、冲压等加工,膜层因脆性大而剥落(尤其是硬质氧化膜)。
2. 涂层配套不当
影响:氧化膜未干燥即喷涂油漆,溶剂渗入孔隙导致膜层膨胀脱落。