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    技術資料

    鋁合金硬質氧化電源的選擇

    來源:  作者:  發布時間:2020-11-03 瀏覽量:1164

    由于鋁材質具有質量輕,儲量豐富,成本低等原因,得到廣泛應用,為了提高其使用性能,亦通常采用氧化、電泳、電鍍等工藝進行表面處理,其中氧化工藝最為普遍。常見的氧化工藝,包括普通硫酸氧化、鉻酸氧化、硬質氧化、微弧氧化,本文主要論述硬質氧化工藝。

    硬質氧化后的工件


       所謂硬質氧化,其實是人們根據鋁及其合金表面陽極氧化膜的硬度把普通陽極氧化和硬質陽極氧化進行的區分,氧化膜的硬度和厚度有關,共同決定了處理后工件的耐磨性、耐腐性、耐熱性及絕緣性。硬質陽極氧化膜厚度一般可達幾十微米甚至上百微米,常用于航空航天、軍品機械、汽車船舶等領域。


       硬質陽極氧化膜與普通陽極氧化膜一般沒有絕對明確的分界線,通常人們將陽極氧化膜厚度在25微米以上、橫截面顯微硬度350HV以上的膜稱為硬質陽極氧化膜,實現這種膜厚和硬度的工藝涉及槽液溫度、濃度、電源參數。其中以電源參數最為重要。


      就電源的輸出電壓而言,普通硫酸陽極氧化的電壓一般不超過24V,鉻酸陽極氧化一般不超過40V,硬質氧化則需要70V-120V。這是因為,想要達到更高的膜厚,需要克服已生成氧化膜的電阻,只有施加更大的電壓,才能實現需要的電流。但工件的表面在氧化膜還沒有形成或還很薄的情況下,施加過高的電壓會產生過大的電流,進而燒毀工件。因此,高電壓工藝,包括鉻酸氧化電源和硬質氧化電源通常都采用階梯遞增式輸出方式,從而獲得穩定安全的反應電流。而脈沖電流的作用是即保證氧化反應的進行,又保護氧化膜的生長,因此,脈沖波形對厚膜氧化非常關鍵。



    單脈沖硬質氧化波形


       由于硬度、厚度是個相對概念,因此,我們常見一些用戶對采用直流電源還是脈沖(疊加)電源猶豫不定,再加上部分電源生產企業也沒有搞清楚直流和脈沖(疊加)的區別,盲目的把直流電源推薦給用戶,用戶接受了直流電源的價格就覺得脈沖(疊加)電源價格太貴,懷疑是不是有必要用脈沖(疊加)電源。要解決這個疑惑,需要用戶根據自身工藝要求,如基材材質、需要的氧化膜厚、硬度等參數進行選擇。一般來講,真正的硬質氧化工藝基本都是采用脈沖(疊加)電源,尤其對于高銅鋁合金或高硅鑄造鋁合金,普通直流電源很難進行。



    雙脈沖硬質氧化波形


      脈沖疊加電源是一種專用特殊電源,有單脈沖和雙脈沖兩個型號,雙脈沖功能最全,可以實現普通直流,階梯直流,普通脈沖、疊加脈沖、疊加雙脈沖5種典型波形。脈沖疊加電源通常采用觸摸屏顯示和控制,其目的是為了提升參數設定的便利性,因為脈沖疊加波形的輸出,涉及多個階段電壓、電流、頻率、占空比、軟啟動等諸多參數設定,還有為了質量控制需要對常用的工藝參數進行備案儲存,觸摸屏簡化了這些參數的設定,讓操作變得簡單,讓運行變得智能。



    雙脈沖硬質氧化電源


       脈沖疊加硬質氧化的參數設置方面,電源電壓一般為110V,電流則根據電流密度通常為2-5A/dm2加適當余量確定(普通氧化1.5-2A/dm2),頻率一般1-25Hz可調,占空比最大不超過500:1。


       除了電源方面的差異,普通氧化和硬質氧化的槽液溫度要求也有不同,如普通硫酸陽極氧化的槽液溫度一般在20度左右, 而硬質陽極氧化的溫度一般在5攝氏度以下,一般而言,陽極氧化的槽液溫度越低,生成陽極氧化膜的硬度越髙。在具體工藝方面,不同的廠家有不同的參數設定,在此不作過多闡述,以防產生誤導。


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