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        研磨拋光技術

        壓鑄鋁合金能做陽極氧化處理嗎?

        發表時間:2016-10-28

        CNC+陽極加工的外殼往往成品率高、外觀質感好,但成本高、CNC用量多、加工周期長。屬于典型的高成本換取高品質的案例,例如蘋果系列。

         


         

        以智能手機外殼為例,采用CNC時,要30多分鐘才能完成切割,再加上精加工作業,估計需要近1個小時的時間。而壓鑄工藝只需20~30秒即可成型,再加上精加工工序,可在10~20分鐘完成作業。壓鑄加工外殼則利用模具成型,因此加工時間短,成本也比較低。但是,壓鑄鋁很難進行陽極氧化。
         

        “ 為什么壓鑄鋁難陽極? ”

        陽極氧化

         

        陽極氧化處理是利用電化學的方法,在適當的電解液中,以合金零件為陽極,不銹鋼、鉻、或導電性電解液本身為陰極,在一定電壓電流等條件下,使陽極發生氧化,從而使工件表面獲得陽極氧化膜的過程,在陽極氧化上色過程中需要用硫酸陽極氧化。
         


        陽極氧化工藝圖

         
        硫酸陽極氧化對鋁合金材質的限制

         

        1、合金元素的存在會使氧化膜質量下降,同樣條件下,在純鋁上獲得的氧化膜最厚,硬度最高,抗蝕性最佳,均勻度最好。鋁合金材料,要想獲得好的氧化效果,要確保鋁的含量,通常情況下,以不低于95%為佳。

        2、在合金中,銅會使氧化膜泛紅色,破壞電解液質量,增加氧化缺陷;硅會使氧化膜變灰,特別是當含量超過4.5%時,影響更明顯;鐵因本身特點,在陽極氧化后會以黑色斑點的形式存在。

         

        壓鑄鋁合金

        鑄造鋁合金和壓鑄件一般含有較高的硅含量,陽極氧化膜都是呈深色的,不可能得到無色透明的氧化膜,隨著硅含量的增加,陽極氧化膜的顏色從淺灰色到深灰色直至黑灰色。因此鑄造鋁合金不適合于陽極氧化。
         

        常用的壓鑄鋁合金,主要可以分為三大類:
         

        一是鋁硅合金,主要包含YL102(ADC1、A413.0等)、YL104(ADC3、A360);

        二是鋁硅銅合金,主要包含YL112(A380、ADC10)、YL113(A383、ADC12)、YL117(B390、ADC14);

        三是鋁鎂合金,主要包含302(5180、ADC5、ADC6)。

         

        • 鋁硅合金、鋁硅銅合金

           

          對于鋁硅合金、鋁硅銅合金,顧名思義,其成分除鋁之外,硅與銅是主要構成;通常情況下,硅含量在6-12%之間,主要起到提高合金液流動性的作用;銅含量僅次之,主要起到增強強度及拉伸力的作用;鐵含量通常在0.7-1.2%之間,在此比例之內,工件的脫模效果最佳;通過其成分構成可以看出,此類合金是不可能氧化上色的,即使采用脫硅氧化,也難以達到理想效果。而鋁硅合金或含銅量較高的鋁合金,氧化膜則較難生成,且生成的膜發暗、發灰,光澤性不好。

           

        • 鋁鎂合金

           

          對于鋁鎂合金的氧化膜容易生成,膜的質量也較佳,是可以氧化上色的,這是區別與其它合金的一個重要特點;但比較而言,也存在部分缺點。

           

          1、陽極氧化膜具備雙重性,且孔隙較大、分布不均,難以達到最佳防腐效果;

          2、鎂有產生硬化及脆性、降低伸長率、增大熱裂的傾向,如ADC5、ADC6等,在生產中,因其凝固范圍寬、收縮傾向大,經常產生縮松和裂紋,鑄造性能極差,因此,在其使用范圍上有較大局限性,結構稍復雜的工件,根本不宜生產;

          3、市場上常用的鋁鎂合金,因其成分復雜,鋁純度過低,硫酸陽極氧化時,難以產生透明防護膜,多呈乳白色,上色狀態也差,按正常工藝難以達到理想效果。

         

        綜合所述,可以看出,常用壓鑄鋁合金是不宜采取硫酸陽極氧化的;但是,并非所有壓鑄鋁合金都不能達到氧化上色的目的,如鋁錳鈷合金DM32、鋁錳鎂合金DM6等,壓鑄性能與氧化性能俱佳。

         

         

        “ 壓鑄鋁陽極氧化解決方案 ”

         

        壓鑄件能完成鍛壓件、車件/CNC件難以做到的結構、棱角線,氧化的品質,重心于壓鑄件的質量是非常的關鍵,一個微小變化、細節的工藝撐控決定了陽極的質量。從事壓鑄件氧化的生產廠家,必須科學撐控模具的流道技術、壓鑄工藝和后加工的方法,有了這一連串的嚴控過程,可確保氧化質量的順利出品。

         

        • 模具流道、澆口的設計、模溫的控制;因原料含鋁量大,流動性不良,工作溫度高的特點,所以模具的流道、澆口以射程短設計為準則開設;運水道宜用模溫機來保證模具的平衡溫度,克服局部過冷,流痕過多;

           

        • 原料的使用,避免污染因素;選擇低含雜量的原料;生產使用時,杜絕硅、銅、鐵和鋅元素的污染、即必需單獨用高質石墨坩堝,不可和其他原料混用生產;

           

        • 壓鑄過程工藝控制,減少水紋和黑色水??;壓鑄生產時使用專業脫模劑,科學噴涂,減少型腔余留水珠,避免壓鑄水紋;控制壓鑄壓力和速度,減輕局部充型過壓,易粘模;

           

        • 毛坯前加工處理;機加工后,根據產品的需求,手工拋光或研磨清除毛刺和氧化層;

           

        • 陽極表面處理廠的選擇;因壓鑄件表皮底層含有不同程度的縮孔、污漬;所以陽極前處理必須在常規鋁合金件工藝的基礎上,調整做法,使鑄件表面氧化層清潔才可進行陽極工藝,就是說常規氧化后工藝生產滿足不了壓鑄件的氧化工藝,應有批量生產前,要試驗和審核,驗證適合的專業廠家。
           

        相信原材料、技術、工藝的不斷刷新,壓鑄件的陽極氧化會開創更廣泛的應用!

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