铝氧化设备生产线
工业铝型材市场和光伏铝型材市场基本都需要阳极氧化工艺。如何将现代技术应用于氧化生产线，提高生产效率，促进节能减排，是近年来许多铝加工企业关注的核心问题。在现代铝型材氧化生产线上，信息技术的应用各不相同，很多公司都进行了信息化研究。
总的来说，这些研究和实现都是局部的。这样的本地信息系统就像一个个信息孤岛，靠人工输入连接，容易出现人为错误，导致生产效率低下；企业的生产控制系统大多采用有线传输来控制过程，布线要求高，增加了成本。
研究表明，应用信息技术和高频氧化电源，可提高工业生产效率和节能用电成本10%，减少排放和污染25%。因此，信息技术和高频氧化整流器的应用是铝加工企业实现产业结构转型的关键。
整流电源是工业铝型材氧化工艺必不可少的重要设备，其性能指标很大程度上决定了阳极氧化行业的生产水平、产品质量和节能效果。
一、表象不同
1、铝合金表面很容易生成一层极薄的氧化铝膜(0.01-0.02um)，有一定的抗腐蚀能力。但由于这层氧化膜是非晶的，使铝合金表面失去原有的光泽，疏松多孔，不均匀。
2、氧化铝合金进行氧化处理，表面有光泽、致密、均匀。铝膜微孔吸附能力强，可经过着色成各种美观艳丽的色彩。
二、处理工艺不同
1、铝合金表面没有经过特殊的氧化处理。
2、氧化铝合金是经过特殊的氧化处理，首先用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗，使其裸露纯净的金属基体，然后进行氧化着色，从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨等良好性能的人工膜。
三、抗腐蚀能力不同
1、铝合金表面氧化膜疏松多孔，不均匀，抗腐蚀能力不强，容易沾染污迹。
2、氧化铝合金经过氧化表面处理后，提高了铝的耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度，保护金属表面。
扩展资料：
氧化铝合金和铝合金处理工艺不同，从而在表象、抗腐蚀能力方面均有不同。
氧化铝合金是经过氧化表面处理的，在铝合金表面镀一层致密氧化铝，为了防止进一步氧化。较之铝合金，提高了耐腐蚀性、增强了耐磨性及硬度，保护了金属表面不受污损。
参考资料：
百度百科——铝氧化
铝合金表面氧化处理的目的与作用：
表面光洁化；
装饰效果（着色、光亮化、改善外观质量）；
化学功能（提高抗腐蚀性、耐磨性、耐光性、强度等）；
物理功能（提高表面硬度与耐磨性、赋予电绝缘性、耐电压性、提高静电容量、提高热吸收能力、赋予润滑性能、使具有磁性等）。
2.按电解液分有：硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。
3.按膜层性质分有：普通膜、硬质膜(厚膜)、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。
（一）脱脂
铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂。
乳化溶液 石蜡三乙醇胺油酸松油水 8.0%0.25%0.5%2.25%89% 常温 适当 水清洗 溶液组成以体积记
有机溶剂是利用油脂易溶于有机溶剂的特点进行脱脂，常用的溶剂有汽油、煤油、乙醇、乙酸异戊脂、丙酮、四氯化碳、三氯乙烯等。有机溶剂仅用于小批量小型的或极污秽的制品脱脂处理。表面活性剂是一些在很低的浓度下，能显著降低液体表面张力的物质。常用于脱脂的表面活性剂有肥皂、合成洗涤剂、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等。碱性脱脂溶液的配方非常多，传统工艺采用磷酸钠、氢氧化钠和硅酸钠，其中磷酸钠和硅酸钠有缓蚀、润湿、稳定作用，溶液加热和搅拌有助于获得最好的脱脂效果。油脂在酸的存在下也能进行水解反应生成甘油和相应的高级脂肪酸。电解脱脂可用阳极电流、阴极电流或交流电。在碱性溶液中阴极电流脱脂，阳极最好为镀镍钢板。其在铝及铝合金表面处理中不常用。乳化脱脂所用的溶液为互不溶解的水与有机溶剂组成的两相或多相溶液，并添加有降低表面张力及对各相均有亲和力的去污剂。
（二）碱蚀剂
碱蚀剂是铝制品在添加或不添加其他物质的氢氧化钠溶液中进行表面清洗的过程，通常也称为碱腐蚀或碱洗。其作用是作为制品经某些脱脂方法脱脂后的补充处理，以便进一步清理表面附着的油污赃物；清除制品表面的自然氧化膜及轻微的划擦伤。从而使制品露出纯净的金属基体，利于阳极膜的生成并获得较高质量的膜层。此外，通过改变溶液的组成、温度、处理时间及其他操作条件，可得到平滑或缎面无光或光泽等不同状态的蚀洗表面。蚀洗溶液的基本组成是氢氧化钠，另外还添加调节剂（NaF、硝酸钠），结垢抑制剂、（葡萄糖酸盐、庚酸盐、酒石酸盐、阿拉伯胶、糊精等）、多价螯合剂（多磷酸盐）、去污剂
铝表面阳极氧化处理方法（二）铝表面阳极氧化处理方法（二）
（三）中和和水清洗
铝制品蚀洗后表面附着的灰色或黑色挂灰在冷的或热的清水洗中都不溶解，但却能溶于酸性溶液中，所以经热碱溶液蚀洗的制品都得进行旨在除去挂灰和残留碱液，以露出光亮基本金属表面的酸浸清洗，这种过程称为中和、光泽或出光处理。其工艺过程是制品在300-400g/L硝酸（1420kg/立方米）溶液中，室温下浸洗，浸洗时间随金属组成的不同而有差异，一般浸洗时间3-5分钟。含硅或锰的铝合金制品上的挂灰，可用硝酸和氢氟酸体积比为3:1的混合液，于室温下处理5-15秒。中和处理还可以在含硝酸300-400g/L和氧化铬5-15g/L的溶液或氧化铬100g/L加硫酸（1840kg/立方米）10ml/L溶液中于室温下进行。各道工序间的水清洗，目的在于彻底除去制品表面的残留液和可溶于水的反应产物，使下道工序槽液免遭污染，确保处理效率和质量。清洗大多采用一次冷水清洗。但碱蚀后的制品普遍采用热水紧接着是冷水的二重清洗。热水的温度为40-60度。中和处理后的制品经水清洗就可以进行氧化处理，所以这道清洗应特别认真，以防止清洁的表面受污染。否则前几道工序的有效处理可能会因最后的清洗不当而前功尽弃。经中和、水清洗后的制品应与上进行氧化处理。在空气中停留的时间不宜过长，如停留30-40分钟，制品就需要重新蚀洗和中和。
二、阳极化处理
铝制品表面的自然氧化铝既软又薄，耐蚀性差，不能成为有效防护层更不适合着色。人工制氧化膜主要是应用化学氧化和阳极氧化。化学氧化就是铝制品在弱碱性或弱酸性溶液中，部分基体金属发生反应，使其表面的自然氧化膜增厚或产生其他一些钝化膜的处理过程，常用的化学氧化膜有铬酸膜和磷酸膜，它们既薄吸附性又好，可进行着色和封孔处理，表-3介绍了铝制品化学氧化工艺。化学氧化膜与阳极氧化膜相比，膜薄得多，抗蚀性和硬度比较低，而且不易着色，着色后的耐光性差，所以金属铝着色与配色仅介绍阳极化处理。
铝表面阳极氧化处理方法（三）（一）阳极氧化处理的一般概念
1、阳极氧化膜生成的一般原理
以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使其表面形成氧化铝薄膜的过程，称为铝及铝合金的阳极氧化处理。其装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料，如铅、不锈钢、铝等。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时，在阴极上，放出氢气；在阳极上，析出的氧不仅是分子态的氧，还包括原子氧（O）和离子氧，通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的氧化铝膜，生成的氧并不是全部与铝作用，一部分以气态的形式析出。
2、阳极氧化电解溶液的选择
阳极氧化膜生长的一个先决条件是，电解液对氧化膜应有溶解作用。但这并非说在所有存在溶解作用的电解液中阳极氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性质相同。 3、阳极氧化的种类
阳极氧化按电流形式分为：直流电阳极氧化，交流电阳极氧化，脉冲电流阳极氧化。按电解液分有：硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。按膜层性子分有：普通膜、硬质膜（厚膜）、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。其中以直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍。 4、阳极氧化膜结构、性质
阳极氧化膜由两层组成，多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上上成长起来的，后者称为阻挡层（也称活性层）。用电子显微镜观察研究，膜层的纵横面几乎全都呈现与金属表面垂直的管状孔，它们贯穿膜外层直至氧化膜与金属界面的阻挡层。以各孔隙为主轴周围是致密的氧化铝构成一个蜂窝六棱体，称为晶胞，整个膜层是又无数个这样的晶胞组成。阻挡层是又无水的氧化铝所组成，薄而致密，具有高的硬度和阻止电流通过的作用。阻挡层厚约0.03-0.05μm，为总膜后的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外层主要是又非晶型的氧化铝及小量的水合氧化铝所组成，此外还含有电解液的阳离子。当电解液为硫酸时，膜层中硫酸盐含量在正常情况下为13%-17%。氧化膜的大部分优良特性都是由多孔外层的厚度及孔隙率所觉决定的，它们都与阳极氧化条件密切相关。
（二）直流电硫酸阳极氧化
1、氧化膜成长机理
在硫酸电解液中阳极氧化，作为阳极的铝制品，在阳极化初始的短暂时间内，其表面受到均匀氧化，生成极薄而有非常致密的膜，由于硫酸溶液的作用，膜的最弱点（如晶界，杂质密集点，晶格缺陷或结构变形处）发生局部溶解，而出现大量孔隙，即原生氧化中心，使基体金属能与进入孔隙的电解液接触，电流也因此得以继续传导，新生成的氧离子则用来氧化新的金属，并以孔底为中心而展开，最后汇合，在旧膜与金属之间形成一层新膜，使得局部溶解的旧膜如同得到“修补”似的。随着氧化时间的延长，膜的不断溶解或修补，氧化反应得以向纵深发展，从而使制品表面生成又薄而致密的内层和厚而多孔的外层所组成的氧化膜。其内层（阻挡层、介电层、活性层）厚度至氧化结束基本都不变，位置却不断向深处推移；而外早一定的氧化时间内随时间而增厚。 铝表面阳极氧化处理方法（四） （三）其他阳极氧化
1、草酸阳极氧化
对硫酸阳极氧化影响的大部分因素也适用于草酸阳极氧化，草酸阳极氧化可采用直流电、交流电或者交直流电迭加。用交流电氧化比直流电在相同条件下获得膜层软、弹性较小；用直流电氧化易出现孔蚀，采用交流电氧化则可防止，随着交流成分的增加，膜的抗蚀性提高，但颜色加深，着色性比硫酸膜差。电解液中游离草酸浓度为3%-10%，一般为3%-5%，在氧化过程中每A?h约消耗0.13-0.14g，同时每A?h有0.08-0.09g的铝溶于电解液生成草酸铝，需要消耗5倍于铝量的草酸。溶液中的铝离子浓度控制在20g/L以下，当含30g/L铝时，溶液则失效。草酸电解液对氯化物十分敏感，阳极氧化纯铝或铝合金时，氯化物的含量分别不应超过0.04-0.02g/L，溶液最好用纯水配制。电解液温度升高，膜层减薄。为得到厚的膜，则应提高溶液的pH值。直流电阳极氧化用铅、石墨或不锈钢做阴极，其与阳极的面积比为（1：2）-（1：1）之间。草酸是弱酸，溶解能力低，铝氧化时，必须冷却制品及电解液。草酸膜层的厚度及颜色依合金成分而不同，纯铝的膜厚呈淡黄或银白色，合金则膜薄色深如黄色、黄铜色。氧化后膜层经清洗，若不染色可用3.43×10的4次方Pa压力的蒸汽封孔30-60分钟。
2、铬酸阳极氧化
铬酸阳极氧化工艺见表-4。氧化过程中应经常进行浓度分析，适时添加铬酐。电解的阴极材料可用铅、铁、不锈钢，最好的阳阴面积比为（5：1）-（10：1）。当溶液中三价铬离子多时，可用电解的方法使其氧化成六价铬离子。溶液中的硫酸盐含量超过0.5%，阳极氧化效果不好，硫酸根离子多时可加入氢氧化钡或者碳酸钡使其生成硫酸钡沉淀。溶液中氯化物含量不应超过0.2g/L。溶液中铬含量超过70g/L时就应稀释或更换溶液。铬酸阳极氧化有电压周期变化的阳极氧化方法或恒电压阳极氧化法（快速铬酸法）两种。
3、硬质（厚膜）阳极氧化
硬质阳极氧化是铝及铝合金表面生成厚而坚硬氧化膜的一种工艺方法。硬质膜的最大厚度可达250μm ，纯铝上形成的膜层微硬度为12000-15000MPa，合金的一般为4000-6000MPa，与硬铬镀层的相差无几，它们在低符合时耐磨性极佳，硬质膜的孔隙率约为20%左右，比常规硫酸膜低。
4、瓷质阳极氧化
瓷质阳极氧化铝及铝合金在草酸、柠檬酸和硼酸的钛盐、锆盐或钍盐溶液中阳极氧化，溶液中盐类金属的氢氧化物进入氧化膜孔隙中，从而使制品表面显示出与不透明而致密的搪瓷或具有特殊光泽的类似塑料外观的处理过程。瓷质阳极氧化处理工艺流程与常规硫酸阳极氧化基本一致，不同的是瓷质阳极氧化是在高的直流电压（115-125V）和较高的溶液温度（50-60度）、电解液经常搅拌、经常调节pH值使之处于1.6-2范围内的条件进行。
相关
1)是否需要电：
阳极氧化是在通高压电的情况下进行的，它是一种电化学反应过程；
化学氧化(又叫化学氧化)不需要通电，而只需要在药水里浸泡就行了，它是一种纯化学反应。
2)时间长短：
阳极氧化需要的时间很长，往往要几十分钟；
化学氧化氧化只需要短短的几十秒。
3)耐磨性好坏：
阳极氧化生成的膜有几个微米到几十个微米，并且坚硬耐磨；
化学氧化生成的膜仅仅0.01—0.15微米左右，耐磨性不是很好，但是既能导电又耐大气腐蚀，这就是它的优点。
4)导电性：
氧化膜本来都是不导电的；
化学氧化生成的膜实在是很薄，所以就是导电。
1.电解溶液中杂质的影响
铝合金制品着色好坏程度，绝大部分取决于氧化膜的形成质量。因此，在硫酸阳极氧化溶液中，杂质对氧化膜的影响不容忽视，其杂质主要是铜、铁、铝等金属离子及有机杂质污染物，要及时清除掉，保持溶液的正常使用范围。
(1)铜离子会置换沉积到铝制件表面上，造成氧化膜松孔，并降低透明度、防蚀能力和电绝缘性能，因此，铜离子含量不允许超过0.02g/L。
(2)氯离子来自自来水或冷却管破裂后冷却水，氯离子含量应低于0.2g/L，否则所生成的氧化膜粗糙而疏松，严重时铝件表面受浸蚀(击穿)。
(3)铝离子电解液中铝离子是逐步增长的，当含量大于25g/L时，电解液导电性能下降，制件表面呈现白点或块状白斑，并使膜层吸附能力下降，染色困难。
(4)铁离子电解液中铁离子不允许超过0.2g/L，否则要出现暗色条纹斑点。
(5)有机杂质会阻碍氧化膜的生成，膜吸附油污后，使着色不均匀，出现花斑。
2.影响氧化膜着色质量的因素
(1)若前处理除油过程进行不彻底，会造成膜层出现明显的白花斑，给着色带来困难。
(2)电解溶液中Sn盐浓度过低时，上色速度慢，当浓度高于25g/L着色速度快，但不易掌握，往往产生色差较大。。
(3)着色温度对着色有很大影响，温度低于15℃时上色速度慢，过高则着色膜发雾，且Sn盐容易水解反原，造成槽液混浊。
(4)时间:着色时间长短也会影响到着色质量和耐色性，如着色时间短，色浅易退色，时间长，色泽过深，表面易发花。
(5)着色电压较低时，着色速度慢，颜色变化慢，容易产生色调不均，当电压较高时，着色速度快，着色膜易剥落。
(6)无论在阳极氧化成膜或电解着色中，都要添加以表面活性剂为主的添加剂和稳定剂，其目的是于稳定成膜速度与膜厚，抑制氧化膜的溶解和改善着色的均匀性。
此外，pH值、水质、着色槽材料均对着色质量有一定影响，只有确保各参数在控制的范围之内，才能保证电解着色氧化膜的质量。
