东莞铝氧化加工的表面处理技术以阳极氧化为核心,通过电化学方法在铝表面形成致密氧化铝膜,显著提升其耐腐蚀性、耐磨性、绝缘性及装饰性。以下是关键技术要点:

一、阳极氧化原理
电化学过程:以铝为阳极,置于酸性电解液(如硫酸、草酸)中,通电后表面生成氧化铝(Al₂O₃)膜。
膜层结构:
壁垒层:靠近基材的致密无孔层,厚度约10-100纳米,起绝缘和保护作用。
多孔层:外侧为规则六边形孔隙结构,孔径10-100纳米,孔深可达数微米至数十微米,为后续染色和封孔提供基础。
二、核心工艺流程
预处理:
脱脂:去除表面油污(有机溶剂、碱性溶液、电解脱脂等)。
碱蚀:用氢氧化钠溶液清除自然氧化膜及轻微划痕,显露纯净金属基体。
中和:酸洗去除碱蚀后残留的挂灰,防止污染后续槽液。
水洗:彻底清除残留液,避免污染。
阳极氧化:
电解液:常用硫酸(150-200 g/L),温度控制在18-22℃(需冷冻机)。
电流密度:1.0-1.5 A/dm²,时间20-60分钟(膜厚10-25微米)。
电压:12-20 V,槽液需循环搅拌以确保均匀性。
后处理:
染色:利用多孔结构吸附染料分子,实现多样化色彩(需封孔固定)。
封孔:通过热水、蒸汽或化学封孔剂封闭膜孔,增强耐蚀性和耐磨性。
干燥:烘干或自然晾干,完成最终处理。
三、技术优势与应用
性能提升:
耐腐蚀性:氧化膜可抵御盐雾腐蚀数千小时。
耐磨性:普通氧化膜硬度达200-300HV,硬质氧化可达400-1200HV。
绝缘性:耐击穿电压高达2000V。
装饰性:支持染色、渐变色、双色等多样化效果。
应用领域:
航空航天:高强度、耐磨损的传动部件。
汽车工业:发动机气缸、轮毂等耐热耐磨零件。
电子产品:手机外壳、笔记本电脑等需绝缘和装饰的部件。
建筑装饰:铝合金门窗、幕墙等耐候性要求高的场景。
四、工艺变种与扩展
硬质阳极氧化:
膜厚可达25-150微米,硬度极高,适用于极端环境。
工艺参数:低温(0-5℃)、高电流密度(3-5 A/dm²)、特殊电解液(如草酸)。
瓷质阳极氧化:
生成类似陶瓷的氧化膜,耐磨性和耐蚀性更优,但成本较高。
微弧氧化:
在弱碱性溶液中施加高电压,生成陶瓷化膜层,耐腐蚀性和散热性极佳,但颜色受限。
五、质量控制要点
膜层厚度:5-25微米,硬度≥200HV,封孔实验色变率<5%。
盐雾测试:≥36小时,达到9级以上CNS标准。
外观要求:无碰伤、刮伤、彩虹色、白点等缺陷,表面均匀一致。