專利名稱：在鋁合金制品上快速制備陽極氧化膜的方法及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鋁或鋁合金制品涂裝前的陽極氧化處理的方法及設備，特別涉及一種在鋁合金制品上快速制備陽極氧化膜的方法及設備。
背景技術：
為提高鋁合金制品的耐腐蝕性，在鋁合金制品涂裝前必須進行氧化處理，在鋁合金制品上形成一層氧化膜。起初，人們采用鉻酸鹽化學氧化方法，在鋁合金制品上獲得氧化膜，膜厚小于4μm，質地柔軟，不耐磨；隨后有人在處理溶液中加入含有鉻酸及重鉻酸鉀等化學試劑，用噴淋方法獲得氧化膜，提高其膜厚。上述方案的缺陷是鉻酸鹽中的六價鉻具有毒性，不利于環境保護。
為了消除六價鉻的有害影響，20世紀70年代采用完全無鉻的化學轉化處理方案，以鉻酸、硝酸、硼酸為基礎配方在鋁合金制品上制備氧化膜，提高涂料的附著性，且在鋁質易拉罐上應用。但對涂層的耐腐蝕性和附著性要求比較高的汽車行業和建筑業還不能推廣應用。20世紀80年代采用磷酸鈦-磷酸鋯溶液生成氧化膜，使用性能有所提高，但仍不能完全達到使用要求，至90年代中期歐洲鋁罐工業已經100％采用無鉻轉化膜，但在建筑鋁材方面的應用仍不到25％；為了解決建筑業鋁材和汽車行業鋁材涂裝前的氧化處理問題，在無鉻化學轉化溶液中加入有機成份，如硅烷、鈰酸鹽等，目前這種新的無鉻處理工藝處于開發之中，至今該處理工藝還不能滿足建筑業鋁材和汽車行業鋁材涂裝前制備陽極氧化膜的要求。
發明內容
本發明的目的在于提供一種在鋁合金制品上快速制備陽極氧化膜的方法及設備，以鋁合金制品為陽極，以15～30％的硫酸為電解液，從安裝在輔助陰極外側的管道上的多個噴嘴噴出，穿過輔助陰極后連續不斷地噴射在陽極上，在陽極上形成一層符合使用要求的陽極氧化膜，解決了在鋁合金制品上快速制備陽極氧化膜的技術難題。
一種在鋁合金制品上快速制備陽極氧化膜的方法，含有電解液，陽極，輔助陰極，其特征在于鋁合金制品懸掛在殼體的上部，以該鋁合金制品為陽極，以15～30％的硫酸為電解液，該電解液從位于陽極兩側的管道上的多個噴嘴噴出，穿過輔助陰極后連續不斷地噴射到陽極上，形成陽極氧化膜；輔助陰極7與陽極6之間的電壓為20～30V，陽極氧化電流密度為3～5A/dm2，電解液溫度為20～30℃。
一種實施上述方法的設備，包括殼體1，裝有電解液的儲液槽2，加熱器3，管道4，泵5，陽極6，輔助陰極7，其特征在于以鋁合金制品為陽極6，由掛鉤懸掛且位于殼體1的上部，輔助陰極7分別布置在陽極6的兩側，位于輔助陰極7外側的管道4上裝有多個噴嘴8，儲液槽2中的電解液通過泵5及管道4送到噴嘴處，從噴嘴8噴出的電解液穿過輔助陰極7后連續不斷地噴射在陽極6上，在陽極6的上方和下方分別設有排氣扇9和導流板10；噴嘴8與陽極6之間的間距為250～300mm，輔助陰極7與陽極6之間的間距為100mm，輔助陰極7與陽極6之間的電壓為20～30V，以15～30％硫酸為電解液，其工作溫度為20～30℃。加熱器3、輔助陰極7、排氣扇9、導流板10固定在殼體1上。
為適應大批量生產的需要，本設備可采用噴射式懸鏈輸送結構，分為若干個表面處理區間，各個區間中的工件作等速運動，工件的兩側分別配置相應的輔助陰極、噴嘴，成膜條件與上述方案相同，應用這種成套設備實現鋁合金制品的陽極氧化膜連續自動化生產。
同現有技術比較，本發明的突出優點是1)陽極氧化膜成膜速度為每分鐘1.0～2.2μm，比常規的成膜速度高4～8倍；2)陽極氧化膜厚度為1～4μm，耐腐蝕性優于化學氧化膜，中性鹽霧試驗達到400小時以上；3)陽極氧化電流密度為3～5A/dm2，提高3～5倍，能滿足鋁合金制品涂裝前快速形成陽極氧化膜的工業化生產要求。
圖1為在鋁合金制品上快速制備陽極氧化膜的設備結構示意圖。
具體實施例方式
實施例1一種在鋁輪轂上快速制備陽極氧化膜的設備，以鋁輪轂為陽極6，由掛鉤懸掛且位于殼體1的上部，輔助陰極7分別布置在陽極6的兩側，位于輔助陰極7外側的管道4上裝有多個噴嘴8，儲液槽2中的電解液通過泵5及管道4送到噴嘴處，從噴嘴8噴出的電解液穿過輔助陰極7后連續不斷地噴射在陽極6上，在陽極6的上方和下方分別設有排氣扇9和導流板10；噴嘴8與陽極6之間的間距為250mm，輔助陰極7與陽極6之間的間距為100mm，輔助陰極7與陽極6之間的電壓為20，輔助陰極7采用鍍有二氧化鉛的鈦網，以15％硫酸為電解液，其工作溫度為20℃。應用本設備，在鋁輪轂上形成的陽極氧化膜符合實用要求。
實施例2一種在鋁輪轂上快速制備陽極氧化膜的設備，以鋁輪轂為陽極6，由掛鉤懸掛且位于殼體1的上部，輔助陰極7分別布置在陽極6的兩側，位于輔助陰極7外側的管道4上裝有多個噴嘴8，儲液槽2中的電解液通過泵5及管道4送到噴嘴處，從噴嘴8噴出的電解液穿過輔助陰極7后連續不斷地噴射在陽極6上，在陽極6的上方和下方分別設有排氣扇9和導流板10；噴嘴8與陽極6之間的間距為300mm，輔助陰極7與陽極6之間的間距為100mm，輔助陰極7與陽極6之間的電壓為30V，輔助陰極7采用鍍有二氧化鉛的鈦網，以30％硫酸為電解液，其工作溫度為30℃。應用本設備，在鋁輪轂上形成的陽極氧化膜符合實用要求。
實施例3一種在鋁合金裝飾板上快速制備陽極氧化膜的設備，以鋁合金裝飾板為陽極6，由掛鉤懸掛且位于殼體1的上部，輔助陰極7分別布置在陽極6的兩側，位于輔助陰極7外側的管道4上裝有多個噴嘴8，儲液槽2中的電解液通過泵5及管道4送到噴嘴處，從噴嘴8噴出的電解液穿過輔助陰極7后連續不斷地噴射在陽極6上，在陽極6的上方和下方分別設有排氣扇9和導流板10；噴嘴8與陽極6之間的間距為275mm，輔助陰極7與陽極6之間的間距為100mm，輔助陰極7與陽極6之間的電壓為25V，以20％硫酸為電解液，其工作溫度為25℃。
權利要求
1.一種在鋁合金制品上快速制備陽極氧化膜的方法，含有電解液，陽極，輔助陰極，其特征在于鋁合金制品懸掛在殼體的上部，以該鋁合金制品為陽極，以15～30％的硫酸為電解液，該電解液從位于陽極兩側的管道上的多個噴嘴噴出，穿過輔助陰極后連續不斷地噴射到陽極上，形成陽極氧化膜；輔助陰極(7)與陽極(6)之間的電壓為20～30V，陽極氧化電流密度為3～5A/d m2，電解液溫度為20～30℃。
2.一種實施權利要求1所述方法的設備，包括殼體(1)，裝有電解液的儲液槽(2)，加熱器(3)，管道(4)，泵(5)，陽極(6)，輔助陰極(7)，其特征在于以鋁合金制品為陽極(6)，由掛鉤懸掛且位于殼體(1)的上部，輔助陰極(7)分別布置在陽極(6)的兩側，位于輔助陰極(7)外側的管道(4)上裝有多個噴嘴(8)，儲液槽(2)中的電解液通過泵(5)及管道(4)送到噴嘴處，從噴嘴(8)噴出的電解液穿過輔助陰極(7)后連續不斷地噴射在陽極(6)上，在陽極(6)的上方和下方分別設有排氣扇(9)和導流板(10)。
3.根據權利要求2所述的設備，其特征在于噴嘴(8)與陽極(6)之間的間距為250～300mm，輔助陰極(7)與陽極(6)之間的間距為100mm，輔助陰極(7)與陽極(6)之間的電壓為20～30V，以15～30％硫酸為電解液，其工作溫度為20～30℃。
全文摘要
一種在鋁合金制品上快速制備陽極氧化膜的方法及設備，其特征在于鋁合金制品懸掛在殼體的上部，以該鋁合金制品為陽極，以15～30％的硫酸為電解液，該電解液從位于陽極兩側的管道上的多個噴嘴噴出，穿過輔助陰極后連續不斷地噴射到陽極上，形成陽極氧化膜；陽極與輔助陰極之間的電壓為20～30V，陽極上電流密度為3～5A/dm
文檔編號C25D11/08GK1632178SQ200410067939
公開日2005年6月29日 申請日期2004年11月5日 優先權日2004年11月5日
發明者李甌 申請人:李甌