阳极制程主要步骤,分别简述如下:
(1) 上挂
用具有弹性的夹具固定工件,保证电流流通,同时避免产品在生产过程掉落。因为阳极氧化时夹具与工件表面都会很快生成氧化膜,在此过程中夹具与工件需紧密固定,稍有松动变更了触点位置,会阻碍电流流通,甚至会因为接触不良产生大量热量而在工件上产生烧痕。
(2) 脱脂
为防止工件表面有残留的油脂附着在产品表面,影响后制程反应效果。一般是通过Na3PO4和RAM-HZ-1(表面活性剂)与工件表面油污发生皂化反应从而达到去除的目的,为了提升生产效率常常会加入超声波振动。
(3) 碱咬
原理是铝及铝合金材料在以氢氧化钠为基的碱性溶液中进行浸蚀是均匀的普遍腐蚀,它能使铝材宏观上均匀地减薄产生均匀散射的浸蚀表面,此时铝材溶解放出氢气,生成偏铝酸钠。但是偏铝酸钠会在强碱的水溶液中发生水解变成氢氧化钠和氢氧化铝沉淀。碱咬的工艺作用是除去工件表面的自然氧化膜,粗化工件表面,消除工件表面轻微缺陷,彻底清除油污。
(4) 剥黑膜
剥黑膜又叫做除灰,是经过碱咬以后一个不可或缺的工艺过程。作用是除去附着在铝材表面上的灰状物,更重要的是在铝材表面获得清洁光亮的钝化表面。所以有的文章里也叫做出光或中和。这些灰状物是金属间化合物的质点,不和氢氧化钠反应,也不会溶解在碱咬的槽液里,而是形成一层灰黑色的疏松的灰状物的表面层。
(5) 化学抛光
机械抛光后的铝制品,尽管已经获得光亮的表面,但若直接进行铝阳极氧化处理,那么只能获得平滑的氧化膜,而得不到反光系数较高的膜层。所以铝制件在机械抛光后必须进行化学抛光或电解抛光,以除去表面的晶体变形层,从而获得光亮细致、美观绚丽的氧化膜层[18]。本产品为使得表面有均匀的颗粒感,故在前工段加入了喷砂的工艺。在阳极制程中加入化学抛光后使得砂面纹路钝化,光泽柔和。
(6) 阳极氧化
铝阳极氧化的定义按照国家标准是:一种电解氧化过程,在该过程中铝或铝合金的表面通常转化为一层氧化膜,这层膜具有防护性、装饰性以及一些其它的功能特性。阳极工艺的主要作用的确是使工件表面生成一层致密的Al2O3氧化膜,提高工件表面硬度,耐磨性,耐腐蚀性,绝缘性及可染色性。
(7) 封孔
阳极氧化所形成的多孔型阳极氧化膜的结构,是由紧贴金属机体的阻挡层与多孔层两部分所组成,耐腐蚀性、耐污染性都不可能达到使用要求。为了降低阳极氧化膜的孔隙率和吸附能力,需进行水合处理过程,生成勃姆体体积增加从而达到封孔的目的。