东莞铝氧化加工(主要指阳极氧化,通过电解使铝表面形成氧化膜)是提升铝材耐腐蚀性、耐磨性及装饰性的关键工艺,过程中需严格控制工艺参数、环境条件及操作规范,以确保氧化膜质量稳定。以下是需注意的核心事项:

一、预处理阶段:确保基材表面洁净无缺陷
预处理直接影响氧化膜的附着力和均匀性,是关键前提:
除油彻底
铝型材表面的油污(轧制油、手印等)会阻碍氧化膜形成,导致局部无膜或膜层疏松。
需采用碱性除油剂(如氢氧化钠溶液,浓度 30-50g/L,温度 50-70℃)或酸性除油剂(如硫酸 + 表面活性剂)浸泡 5-10 分钟,必要时配合超声波清洗(针对复杂结构件)。
除油后需用流动清水冲洗,避免残留药剂污染后续工序(如酸洗槽)。
酸洗去氧化皮
铝表面自然氧化膜(Al₂O₃)会导致氧化膜结合力差,需用稀硫酸(10%-20%)或硝酸 - 氢氟酸混合液酸洗,去除氧化皮和表面缺陷(如划痕、毛刺)。
注意:酸洗时间不宜过长(通常 30 秒 - 2 分钟),否则会腐蚀基材,导致表面粗糙;含铜、硅的铝合金(如 6061)需控制酸浓度,避免过腐蚀。
中和处理
酸洗后基材表面残留酸液,需用弱碱性溶液(如碳酸钠溶液,5-10g/L)中和至 pH 6-7,再用纯水洗净,防止酸液带入氧化槽破坏电解液。
二、阳极氧化阶段:精准控制工艺参数
氧化过程的参数直接决定氧化膜的厚度、硬度和均匀性,需严格监控:
电解液浓度与温度
常用硫酸阳极氧化:电解液为 15%-20% 硫酸溶液,温度需控制在 18-22℃(最宜 20℃)。
温度过高:氧化膜溶解速度加快,膜层薄(<10μm)、硬度低(<150HV),甚至出现 “粉化”;
温度过低:膜层生长慢,脆性增加,易开裂(尤其厚膜件,如>20μm)。
需配备制冷系统(如冷水机)维持温度稳定,大型槽体可采用夹层控温。
电流密度与氧化时间
电流密度通常为 1-2A/dm²(平方分米),与膜厚正相关:
普通装饰膜(5-10μm):1-1.5A/dm²,时间 20-30 分钟;
硬质氧化膜(20-50μm):1.5-2A/dm²,时间 60-120 分钟。
电流密度过大:膜层表面粗糙,出现 “烧蚀”(局部高温导致膜层发黑、脱落);
电流密度过小:膜层疏松,孔隙率低,后续着色困难。
电极与挂具设计
阳极(铝材)与阴极(铅板或不锈钢板)需平行放置,间距均匀(30-50cm),避免电流分布不均导致膜厚差异(如边缘厚、中间薄)。
挂具需与铝材紧密接触(用导电夹具),防止接触不良产生火花或局部无膜;挂具材质需耐酸(如钛合金),避免溶解污染电解液。
搅拌与循环
电解液需持续搅拌(压缩空气搅拌或机械搅拌),确保浓度和温度均匀,避免铝材表面形成 “浓度梯度”(局部硫酸浓度过低影响膜层生长)。
三、后处理阶段:提升膜层性能与稳定性
氧化后的膜层多孔(孔隙率 10%-15%),需通过后处理封闭孔隙,增强耐腐蚀性:
清洗与活化
氧化后立即用纯水洗去表面残留硫酸,避免膜层被腐蚀;若需着色(如电解着色、有机染色),需在清洗后进行(着色剂通过孔隙渗入膜层)。
封闭处理
热水封闭:将铝材放入 95-100℃纯水中煮 20-30 分钟,使氧化膜孔隙中的 Al₂O₃・H₂O 水化膨胀,堵塞孔隙(适合装饰膜)。
蒸汽封闭:高压蒸汽(120-130℃)处理,封闭效果优于热水(膜层耐蚀性提升 30%),适合高要求件(如户外型材)。
注意:封闭时间不足会导致耐蚀性差(盐雾测试<24 小时);时间过长可能使膜层 “泛白”(表面出现白色粉末)。
干燥与检测
封闭后自然晾干或低温烘干(60-80℃),避免高温导致膜层开裂;
检测膜厚(涡流测厚仪)、硬度(显微硬度计)、耐蚀性(中性盐雾测试),确保符合标准(如装饰膜盐雾≥48 小时无腐蚀)。
四、安全与环保注意事项
操作安全
硫酸电解液具有强腐蚀性,需佩戴耐酸手套、护目镜,避免皮肤接触;
电解过程中产生氢气(易燃易爆),槽体需通风良好,禁止明火;
挂取工件时先断电,防止触电。
环保处理
酸洗、除油废水需经中和池处理(pH 调至 6-9)后排放,避免污染水体;
废电解液(含硫酸铝)需回收处理,可用于污水处理的絮凝剂,实现资源再利用。
五、特殊材质与结构的注意事项
复杂异形件:如带深孔、凹槽的铝材,需在氧化前扩大孔口或增加辅助电极,确保凹槽内电流分布,避免 “躲影效应”(局部无膜)。
压铸铝合金:含硅量高(如 ADC12),氧化膜易出现灰黑色斑点,需预处理时增加 “脱硅” 工序(用氢氟酸溶液),再降低氧化电流密度。
薄壁件:厚度<0.3mm 的铝材,需降低电流密度(<1A/dm²),缩短氧化时间,避免变形。