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压铸铝合金能做阳极氧化处理吗?

发布时间:2017-12-14   来源:上海凌靖金属制品有限公司
 

 

   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。

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  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。

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  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。

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