资讯

压铸铝合金能做阳极氧化处理吗?

|
2016-08-03 09:40:02
|
浏览
|
西安交通大学韩卫忠团队的最新研究中,制造了具有交替FeAl/FeAl2层且每层厚度范围从2.5μm至259nm的轻质共析Fe-Al合金。

  CNC+阳极加工的外壳往往成品率高、外观质感好,但成本高、CNC用量多、加工周期长,属于典型的高成本换取高品质的案例,例如苹果系列。

QQ截图20160803094121.png

  以智能手机外壳为例,采用CNC时,要30多分钟才能完成切割,再加上精加工作业,估计需要近1个小时的时间。而压铸工艺只需20~30秒即可成型,再加上精加工工序,可在10~20分钟完成作业。压铸加工外壳则利用模具成型,因此加工时间短,成本也比较低。但是,压铸铝很难进行阳极氧化。

  为什么压铸铝难阳极?

  1.阳极氧化

  阳极氧化处理是利用电化学的方法,在适当的电解液中,以合金零件为阳极,不锈钢、铬、或导电性电解液本身为阴极,在一定电压电流等条件下,使阳极发生氧化,从而使工件表面获得阳极氧化膜的过程,在阳极氧化上色过程中需要用硫酸阳极氧化。

  阳极氧化工艺图

  2.硫酸阳极氧化对铝合金材质的限制

  (1)合金元素的存在会使氧化膜质量下降,同样条件下,在纯铝上获得的氧化膜最厚,硬度最高,抗蚀性最佳,均匀度最好。铝合金材料,要想获得好的氧化效果,要确保铝的含量,通常情况下,以不低于95%为佳。

  (2)在合金中,铜会使氧化膜泛红色,破坏电解液质量,增加氧化缺陷;硅会使氧化膜变灰,特别是当含量超过4.5%时,影响更明显;铁因本身特点,在阳极氧化后会以黑色斑点的形式存在。

  3.压铸铝合金

  铸造铝合金和压铸件一般含有较高的硅含量,阳极氧化膜都是呈深色的,不可能得到无色透明的氧化膜,随着硅含量的增加,阳极氧化膜的颜色从浅灰色到深灰色直至黑灰色。因此铸造铝合金不适合于阳极氧化。

QQ截图20160803094132.png

  常用的压铸铝合金,主要可以分为三大类:

  一是铝硅合金,主要包含YL102(ADC1、A413.0等)、YL104(ADC3、A360);二是铝硅铜合金,主要包含YL112(A380、ADC10)、YL113(A383、ADC12)、YL117(B390、ADC14);三是铝镁合金,主要包含302(5180、ADC5、ADC6)。

  铝硅合金、铝硅铜合金

  对于铝硅合金、铝硅铜合金,顾名思义,其成分除铝之外,硅与铜是主要构成;通常情况下,硅含量在6-12%之间,主要起到提高合金液流动性的作用;铜含量仅次之,主要起到增强强度及拉伸力的作用;铁含量通常在0.7-1.2%之间,在此比例之内,工件的脱模效果最佳。

  通过其成分构成可以看出,此类合金是不可能氧化上色的,即使采用脱硅氧化,也难以达到理想效果。而铝硅合金或含铜量较高的铝合金,氧化膜则较难生成,且生成的膜发暗、发灰,光泽性不好。

  铝镁合金

  对于铝镁合金的氧化膜容易生成,膜的质量也较佳,是可以氧化上色的,这是区别与其它合金的一个重要特点;但比较而言,也存在部分缺点。

  阳极氧化膜具备双重性,且孔隙较大、分布不均,难以达到最佳防腐效果;

  镁有产生硬化及脆性、降低伸长率、增大热裂的倾向,如ADC5、ADC6等,在生产中,因其凝固范围宽、收缩倾向大,经常产生缩松和裂纹,铸造性能极差,因此,在其使用范围上有较大局限性,结构稍复杂的工件,根本不宜生产;

  市场上常用的铝镁合金,因其成分复杂,铝纯度过低,硫酸阳极氧化时,难以产生透明防护膜,多呈乳白色,上色状态也差,按正常工艺难以达到理想效果。

  综合所述,可以看出,常用压铸铝合金是不宜采取硫酸阳极氧化的;但是,并非所有压铸铝合金都不能达到氧化上色的目的,如铝锰钴合金DM32、铝锰镁合金DM6等,压铸性能与氧化性能俱佳。

  “压铸铝阳极氧化解决方案 ”

  压铸件能完成锻压件、车件/CNC件难以做到的结构、棱角线,氧化的品质,重心于压铸件的质量是非常的关键,一个微小变化、细节的工艺撑控决定了阳极的质量。从事压铸件氧化的生产厂家,必须科学撑控模具的流道技术、压铸工艺和后加工的方法,有了这一连串的严控过程,可确保氧化质量的顺利出品。

  模具流道、浇口的设计、模温的控制;因原料含铝量大,流动性不良,工作温度高的特点,所以模具的流道、浇口以射程短设计为准则开设;运水道宜用模温机来保证模具的平衡温度,克服局部过冷,流痕过多;

  原料的使用,避免污染因素;选择低含杂量的原料;生产使用时,杜绝硅、铜、铁和锌元素的污染、即必需单独用高质石墨坩埚,不可和其他原料混用生产;

  压铸过程工艺控制,减少水纹和黑色水印;压铸生产时使用专业脱模剂,科学喷涂,减少型腔余留水珠,避免压铸水纹;控制压铸压力和速度,减轻局部充型过压,易粘模;

  毛坯前加工处理;机加工后,根据产品的需求,手工抛光或研磨清除毛刺和氧化层;

  阳极表面处理厂的选择;因压铸件表皮底层含有不同程度的缩孔、污渍;所以阳极前处理必须在常规铝合金件工艺的基础上,调整做法,使铸件表面氧化层清洁才可进行阳极工艺,就是说常规氧化后工艺生产满足不了压铸件的氧化工艺,应有批量生产前,要试验和审核,验证适合的专业厂家。


声明:本文版权归原作者所有且仅代表原作者观点。凡注明来源为“江铝网”的文章,版权均属江铝网所有,未经授权不得转载。如需转载,必须与江铝网(电话:17370897333)联系授权事宜,转载必须注明稿件来源:江铝网。江铝网保留对任何侵权行为和有悖本文原意的引用行为进行追究的权利。