[發(fā)明專利]一種鋁合金陽極氧化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410337913.2
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104152967B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設計）人: 孔德軍;王進春;王文昌;劉浩;郭衛(wèi);郭皓元;謝春洋
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C25D11/04
• 分類號: C25D11/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發(fā)明涉及鋁合金表面改性處理領域，具體指一種鋁合金陽極氧化裝置。

背景技術

鋁型材在建筑業(yè)上的應用日益廣泛，主要被應用于鋁門窗、間壁墻、陽臺、幕墻及各種附件等；然而未經(jīng)表面處理的鋁合金型材極易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，尤其是在潮濕的大氣壞境中，很難滿足建筑材料的高裝飾性能和強耐侯性能的要求；為了改善上述性能，鋁型材一般要進行表面處理，表面處理技術涉及到金屬學、化學、電化學以及材料生產(chǎn)工藝等學科，鋁合金表面處理一般包括陽極氧化處理、化學氧化處理、涂層、電鍍等，其中以陽極氧化處理技術發(fā)展最為迅速，用途也最為廣泛，在鋁及鋁合金構(gòu)件的生產(chǎn)中占有非常重要的地位。

目前，工業(yè)上最普遍使用的是硫酸陽極氧化，其是以硫酸溶液為電解液，鋁合金零件為陽極，鋁等金屬為陰極，在直流電源的作用下形成氧化膜；鋁合金氧化過程中需要電流較大，發(fā)出大量熱量，極易產(chǎn)生電燒蝕，損壞導電裝置，從而影響電流的穩(wěn)定性，造成氧化膜層厚度不均勻，膜層與基材結(jié)合性不理想等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述的電燒蝕、氧化膜厚度不均勻、膜層與基材結(jié)合性不理想等問題，本發(fā)明提供了如下技術方案：

本發(fā)明的目的在于提供一種鋁合金陽極氧化裝置，包括電解槽池、控制系統(tǒng)、導電裝置和液氮制冷系統(tǒng)，其特征在于：所述的電解槽池外側(cè)設有底座，電解槽池與底座構(gòu)成冷卻空間，電解槽池內(nèi)部的底部安裝有溫度傳感器，溫度傳感器與控制系統(tǒng)線路連接，當電解液的溫度達到溫度傳感器設定的溫度時，溫度傳感器向控制系統(tǒng)發(fā)出信號，控制系統(tǒng)對溫度信號進行分析處理后發(fā)出指令，液氮制冷系統(tǒng)向冷卻空間里通入液氮來達到制冷，控制電解液溫度進行鋁合金陽極氧化。

進一步地，所述液氮制冷系統(tǒng)包括液氮罐、壓力閥和電動閥，液氮罐通過管路和電動閥與冷卻空間底部連接，液氮罐通過管路和壓力閥與冷卻空間上部連接，電動閥與控制系統(tǒng)連接。

進一步地，導電裝置包括直流電源、陰極板和陽極板，陰極板和陽極板分別與直流電源線接，陰極板和陽極板伸入到電解槽池內(nèi)部。

進一步地，所述冷卻空間另一端底部設有輸出管。

本發(fā)明提供的一種含有液氮制冷系統(tǒng)的陽極氧化裝置，極大地改善了陽極氧化處理的條件，提高了所生成膜層的質(zhì)量；生成的陽極氧化膜具有膜層均勻、致密性好、膜層與基材結(jié)合強度高等優(yōu)點，其原理是由于液氮制冷系統(tǒng)極大地降低了氧化過程中放出的熱量，有效地控制了電解液溫度的上限，保護了導電裝置和線路，從而穩(wěn)定了陽極氧化處理中的電流，提高了所生成膜層的質(zhì)量。

附圖說明

圖1?新型鋁合金陽極氧化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

1-液氮罐；2-控制系統(tǒng)；3-直流電源；4-底座；5-陰極板；6-輸出管；7-電解槽池；8-陽極板；9-溫度傳感器；10-冷卻空間；11-壓力閥；12-電動閥。

圖2?陽極氧化膜表面形貌。

圖3?氧化膜界面結(jié)合強度。

具體實施方式

結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明。

（1）鋁合金陽極氧化裝置如圖1所示，包括液氮罐1、控制系統(tǒng)2、直流電源3、底座4、陰極板5、輸出管6、電解槽池7、陽極板8、溫度傳感器9、冷卻空間10、壓力閥11和電動閥12；其中陰極板5和陽極板8分別與直流電源3線路連接，陰極板5為鉛板，減少陰極板材料的消耗，陽極板8為要進行陽極氧化處理的鋁板；溫度傳感器9和電動閥12與控制系統(tǒng)2線路連接；溫度傳感器9安裝在電解槽池7底部，監(jiān)測電解槽池內(nèi)的電解液的溫度變化；電解槽池7和底座4之間挖空加工成冷卻空間10，便于冷卻處理。

（2）具體實施步驟如下：

第一步：前處理

按如圖1所示的結(jié)構(gòu)示意圖把各部分結(jié)構(gòu)件連接好，并檢查線路；設定電解液溫度所能夠達到的上限溫度為40℃，即設定溫度傳感器9的警報溫度為40℃。

第二步：陽極氧化處理

向電解槽池7內(nèi)加入電解液溶液，電解液溶液參數(shù)：硫酸濃度：160g/L，鋁離子濃度：(5-10)g/L，其余為水；直流電源3的電流密度：(1.5±0.1)A/dm²。

第三步：液氮制冷過程