[發(fā)明專利]精密零件局部硬質(zhì)陽極化的絕緣保護(hù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310744298.2
• 申請(qǐng)日: 2013-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN103866369A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭京華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西航天導(dǎo)航設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): C25D11/10
• 分類號(hào): C25D11/10;C25D11/08;C25D11/12
• 代理公司: 寶雞市新發(fā)明專利事務(wù)所 61106
• 代理人: 席樹文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工件的局部表面處理方法，特別是涉及鋁合金工件局部硬質(zhì)陽極化的絕緣保護(hù)方法，尤其適用于精密零件的局部硬質(zhì)陽極化處理。?

背景技術(shù)

硬質(zhì)陽極化是一種厚膜電化學(xué)陽極氧化工藝方法。鋁合金經(jīng)硬質(zhì)陽極化處理，可顯著提高其表面的硬度、耐磨性、絕緣性和絕熱性和耐蝕性能，因而有著極為廣泛的應(yīng)用，為達(dá)到一些特殊的用途，工件常需局部進(jìn)行硬質(zhì)陽極化處理(簡(jiǎn)稱硬陽)。?

為此局部鍍件的非鍍區(qū)域鍍前需進(jìn)行絕緣保護(hù)處理，常用的絕緣保護(hù)方法有：涂膠絕緣保護(hù)法，工裝絕緣保護(hù)法等。但是針對(duì)形狀復(fù)雜、尺寸精度高、粗糙度要求嚴(yán)格的精密零件,上述絕緣保護(hù)方法存在很大的缺點(diǎn)：操作繁雜、困難，效率低下，易發(fā)生保護(hù)邊緣滲漏現(xiàn)象，導(dǎo)致工件非鍍區(qū)域和鍍覆區(qū)域邊緣模糊，輪廓不分明，尤其是一些形狀特殊的精密零件，工裝或涂膠保護(hù)法會(huì)嚴(yán)重破壞工件精度，甚至是無法制作工裝或刷涂絕緣膠液。?

液浮陀螺儀配套應(yīng)用的螺旋泵體積微?。é?0×7），泵體在液體油中工作，其轉(zhuǎn)速每分鐘超過3500轉(zhuǎn)，需經(jīng)受多次溫度沖擊、起停沖擊試驗(yàn).螺旋泵各零件的配合間隙、尺寸公差、平行度、垂直度等均為微米級(jí)，其中關(guān)鍵零件螺旋輪精度要求極高，圖1是螺旋輪局?部硬質(zhì)陽極化的示意圖。?

螺旋輪兩端面分布了24條螺旋槽，要求對(duì)螺旋輪的螺旋槽端面進(jìn)行硬陽，對(duì)非硬陽區(qū)域（螺旋槽底面和外圓面）進(jìn)行絕緣保護(hù)，要求邊緣銳利，輪廓分明，并確保硬陽后零件的尺寸精度符合圖紙要求，不得破壞零件兩端面平面度?粗糙度Ra0.05、螺旋槽側(cè)面與端面垂直度?和深度(0.025±0.002)要求，以保證每條螺旋槽泵出的油量均勻穩(wěn)定，供應(yīng)出精確穩(wěn)定的工作壓力。?

顯然，在如此微小不規(guī)則的區(qū)域內(nèi)，無法采用手工涂膠的方法對(duì)非鍍面進(jìn)行絕緣，螺旋槽深度太淺，很難加工出合適的工裝進(jìn)行覆蓋絕緣，更無法避免邊緣滲漏現(xiàn)象發(fā)生，通過試驗(yàn)，我們成功的解決了這一難題，基本的思路是利用另一種特殊膜層的絕緣性能,自我保護(hù)作為絕緣層使用，可以不必刷涂絕緣保護(hù)膠液或使用工裝覆蓋保護(hù)非涂覆面，直接就可以進(jìn)行局部硬質(zhì)陽極化處理，可以保證零件精度基本不變。在各類技術(shù)資料僅僅介紹可以利用特殊膜層作為絕緣層使用進(jìn)行局部鍍覆，但是尚未查到具體的工藝方法和工藝配方。?

利用一種膜層作為另一種膜層的絕緣保護(hù)層使用進(jìn)行局部硬質(zhì)陽極化的技術(shù)難點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：?

1、作為絕緣保護(hù)層使用的膜層應(yīng)薄，基本不改變工件的精度；?

2、作為絕緣保護(hù)層使用的膜層應(yīng)薄，加工方便簡(jiǎn)單；?

3、作為絕緣保護(hù)層使用的膜層應(yīng)絕緣性良好，能耐受硬質(zhì)陽極化過程中的高壓和大電流，膜層不發(fā)生電擊穿和燒蝕工件。?

4、作為絕緣保護(hù)層使用的膜層不能在硬陽高濃度酸性電解液中?發(fā)生腐蝕。?

5、操作簡(jiǎn)單，適于普及推廣。?

本發(fā)明正是利用瓷質(zhì)陽極化（簡(jiǎn)稱瓷陽）膜層的絕緣性能,自我保護(hù)作為絕緣層使用，進(jìn)行局部硬質(zhì)陽極化。思路巧妙而且可以保證零件的精度基本不變，針對(duì)精密零件使用效果尤佳。?

發(fā)明內(nèi)容

傳統(tǒng)的局部硬陽工藝流程：涂絕緣膠保護(hù)需硬陽面→非硬陽面硫酸陽極化→清理→涂絕緣膠保護(hù)非硬陽面→對(duì)需硬陽面進(jìn)行硬質(zhì)陽極化→清理→后加工。?

本發(fā)明應(yīng)用的局部硬陽工藝流程：工件留量加工→整體瓷陽→加工需硬陽面(去除瓷陽膜)→硬陽(需硬陽面鍍覆)→后加工。?

整體瓷陽時(shí)瓷質(zhì)陽極化溶液組成及工藝條件如下：?

瓷質(zhì)陽極化膜層厚度為0.5-1um；?

同時(shí)硬陽時(shí)硬質(zhì)陽極化溶液組成及工藝條件如下：?

硬質(zhì)陽極化膜層厚度為35-45um，維氏硬度420HV以上。?

本發(fā)明瓷陽膜覆蓋非鍍覆區(qū)域，硬陽膜覆蓋鍍覆區(qū)域，完成設(shè)計(jì)要求。?

選用草酸鈦鉀體系進(jìn)行瓷質(zhì)陽極化、低溫硫酸體系進(jìn)行硬質(zhì)陽極化。用草酸鈦鉀體系工藝生成的瓷質(zhì)陽極化膜層致密耐磨,厚度為0.5-1um左右（基體為LY12或LC4）,絕緣性能良好，可以作為硬質(zhì)陽極化過程的絕緣保護(hù)層使用。?

在試驗(yàn)初期，瓷質(zhì)陽極化膜層常在硬質(zhì)陽極氧化過程被擊穿，不能作為絕緣層使用，通過大量的試驗(yàn)摸索，我們同時(shí)改進(jìn)了瓷質(zhì)陽極化和硬質(zhì)陽極化工藝。?