[發明專利]一種自動控制硬質陽極氧化工藝

有效

• 申請號: 201110248770.4
• 申請日: 2011-08-27
• 公開（公告）號: CN102953108A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 劉莉;張春剛;程世遠;王輝;楊景偉
• 申請（專利權）人: 沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司
• 主分類號: C25D11/10
• 分類號: C25D11/10
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

1.一種自動控制硬質陽極氧化工藝，其特征在于：所述的自動控制硬質陽極氧化工藝，

（1）工藝參數為：

槽液成分及含量：

硫酸H₂SO₄（ρ=1.84）100-130克/升

草酸H₂C₂O₄2H₂O????15-30克/升

鋁（Al³⁺）≤20克/升

氯離子（Cl^-）＜0.2

溫度：8℃-14℃

電流密度：1.5-2A/dm²

氧化時間：80-90分鐘

電源控制：采用自動控制新型電源，電流波形為直流，電壓從18V上升到35V，分為三個階段：第一階段，電壓設定為18V，保持10-20分鐘；第二階段，18V上升到35V，慢升時間60分鐘；第三階段，電壓設定在35V，保持10分鐘，得到的膜厚為50±5微米；

（2）工藝參數要點闡述：

槽液成分：成膜效率隨硫酸濃度升高而下降，這是由于硫酸濃度升高，氧化膜的溶解作用也提高了，膜層顏色呈深黃褐色，成條紋狀，明顯看出膜層溶解的痕跡，草酸在陽極氧化過程中起到減緩膜層溶解的作用，生成的氧化膜的硬度較高，為300HV，草酸含量超過30克/升后，在氧化過程中，電壓升高太快而使氧化過程無法進行，或使膜的生長速度太慢而不易生成厚膜；

槽液溫度和電流密度：膜的顯微硬度隨槽液溫度升高而下降，隨電流密度升高而上升；

電壓控制：首先起始階段將電壓設置在18V，使得氧化開始階段采用較小的電流密度，防止“燒蝕”的發生，時間設定為10-20分鐘；第三階段氧化時間根據膜層厚度要求延長，通常，每延長10分鐘，膜層厚度增厚10微米，延長時間不超過30分鐘；直流硬質陽極氧化操作的關鍵步驟是控制起始電流，將槽液溫度控制在8℃-14℃范圍內，采用冷凍設備，對槽液進行降溫，同時采用激烈的攪拌，將氧化過程中產生的熱量迅速散開。

2.按照權利要求1所述的自動控制硬質陽極氧化工藝，其特征在于：所述的自動控制硬質陽極氧化工藝中，對掛具的要求：

氧化過程中，根據零件形狀采用合適的專用夾具，夾具材料為鈦合金或鋁合金，同時為了提高電流效率，對被槽液浸沒的夾具進行局部保護，采用膠帶包纏和涂漆保護的方法，用夾具裝夾零件前，對夾具進行處理，去除夾具上的氧化膜及污染物，以保證夾具與零件接觸緊密，導電良好；

由于在氧化過程中，需要對槽液進行激烈的攪拌，槽液的流動會對夾具產生沖擊，需要對夾具與導電杠之間進行加緊措施，避免夾具的晃動，保證導電良好，采用兩種方法保證，一是使夾具與導電杠之間的接觸面積足夠大，二是在夾具和導電杠之間用輕質材料制成的塞塊塞緊。