陽(yáng)極處理（課堂PPT）

1、 LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. 名稱陽(yáng)極處理Anodizing化成處理Chemical conversion塗裝Painting電鍍Electroplating操作零件置於電解槽之陽(yáng)極，通過(guò)電流使其表面產(chǎn)生氧化膜。零件浸漬於化學(xué)葯劑中，使其表面產(chǎn)生氧化膜。在零件上塗覆漆膜；常見(jiàn)之塗裝為烤漆。在零件上鍍上其他金屬，可採(cǎi)用電鍍或無(wú)電鍍方式實(shí)施處理目的1.美觀2.耐蝕3.耐磨4.絕緣1.耐蝕2.低絕緣阻抗3.塗裝前打底1.美觀2.耐蝕1.美觀2.耐磨3.特殊電氣用途皮膜外觀1.普通皮膜可以表現(xiàn)鋁材原色澤。2.硬質(zhì)皮膜可以表現(xiàn)特殊質(zhì)感。3.皮膜可以再

2、著色及施予塗裝。1.極薄的氧化膜。2.顏色有無(wú)色、青色或黃色等，濃淡深淺不一。塗膜外觀色澤依施工方式有多樣性變化。表現(xiàn)他種金屬之色澤質(zhì)感。主要設(shè)備1.電源供應(yīng)器。2.電解槽。3.冷凍機(jī)。4.水洗槽。1.處理槽。2.水洗槽。塗裝及烘烤設(shè)備1.電源供應(yīng)器。2.電鍍槽。3.水洗槽。技術(shù)性設(shè)備及技術(shù)性導(dǎo)向高設(shè)備導(dǎo)向高技術(shù)導(dǎo)向低常見(jiàn)的鋁材表面處理常見(jiàn)的鋁材表面處理技術(shù)性導(dǎo)向低 LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. 什麼是陽(yáng)極處理?n陽(yáng)極處理是化成皮膜（Conversion Coating）技術(shù)的一種，根據(jù)ASTM的定義化成皮膜指的是利用化學(xué)或電化學(xué)處理，使金屬

3、表面生成一種含有該金屬成份的皮膜層(非化學(xué)附著物如電鍍、電著、烤漆、化成處理)，例如鋅的鉻酸鹽皮膜處理，鋼鐵的磷酸鹽皮膜處理，鋁合金的陽(yáng)極處理等，欲施行化成皮膜處理的金屬，其形成的化合物或氧化物必須不具水溶性，同時(shí)也不是粉狀物，亦即必須是連續(xù)皮膜。 LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. n鋁耐候性之強(qiáng)化鋁耐候性之強(qiáng)化: 一般鋁合金很容易氧化，氧化層雖有一定鈍化作用，但長(zhǎng)期曝露之結(jié)果，氧化層仍會(huì)剝落，喪失保護(hù)作用，因此陽(yáng)極處理的目的即利用其易氧化之特性，藉電化學(xué)方法控制氧

4、化層之生成，以防止鋁材進(jìn)一步氧化，同時(shí)增加表面的機(jī)械性質(zhì)。另一目的是，藉不同化成反應(yīng)，產(chǎn)生各種色澤（發(fā)色）增進(jìn)美觀。鋁合金陽(yáng)極處理應(yīng)用廣泛，飛機(jī)表皮、軍事武器、影印機(jī)抄紙滾桶、建築物鋁帷幕、鋁門窗等。 LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. n一般性陽(yáng)極處理：一般性陽(yáng)極處理又可稱為 裝飾性陽(yáng)極處理 ，其陽(yáng)極處理之膜厚約在至 左右，其特性是可在鋁材表面形成一層亮麗而耐腐蝕的表面，並可依客戶的喜愛(ài)而選擇亮面處理或者霧面處理（梨面處理），因?yàn)樗纬芍砻鏋槎嗫仔再|(zhì)，具有優(yōu)秀的滲透性，可以將表面以有機(jī)或無(wú)機(jī)的染料浸泡或升華精印花樣，使之滲入毛細(xì)孔內(nèi)，形成有各種

5、顏色及花樣之成品，顏色有多樣的變化，是一般性陽(yáng)極處理的特點(diǎn)，用於以鋁材為原料的製品是最佳的外觀性保護(hù)理。 LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. n半硬膜陽(yáng)極處理：半硬膜陽(yáng)極處理是彌補(bǔ)裝飾性陽(yáng)極處理不足的一種陽(yáng)極處理方式，其陽(yáng)極處理膜厚層約在至之間，但是卻有著優(yōu)良的耐摩擦性及耐腐蝕性，是一般性陽(yáng)極處理所無(wú)法達(dá)到的，可用在一般工業(yè)用途的零件上，又可兼具美觀的用，但是也有其缺點(diǎn)，就是因?yàn)槠淦つず穸容^一般性陽(yáng)極處理皮膜厚，所以其皮膜折射造成有略黃色之情況，無(wú)法保持鋁材本來(lái)之白色，而且經(jīng)染色後其光澤度較差，會(huì)有比一般性陽(yáng)極處理較暗淡的情況，所以半硬膜陽(yáng)極處理一

6、般的染色工程都選擇比較深底的顏色來(lái)使用。 LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. n硬膜性陽(yáng)極處理： 硬膜性陽(yáng)極處理其硬度可達(dá)HV500以上，膜厚為 30至 50，具有極為優(yōu)良的耐 摩擦性及耐腐蝕性，而其毛細(xì)孔孔徑極小，在某些用途上具有一定的不沾程度，所以在工業(yè)上的用途極為廣泛，從滾筒、模具、軌道、汽缸到鍋具等民生用品都可利用其耐摩擦及不沾的特性，來(lái)使工件發(fā)揮特性。這一層硬膜陽(yáng)極處理層的硬度足以媲美金鋼鑽之表面硬度，由其是其微小的毛細(xì)孔使用於機(jī)械零件時(shí)，當(dāng)零件運(yùn)作時(shí)加入的潤(rùn)滑油脂會(huì)緩慢滲入毛細(xì)孔內(nèi)，更增加其潤(rùn)滑度。 LEE DO TECHNOLOGY

7、INCORPORATED CO., LTD. n超硬膜陽(yáng)極處理：超硬膜陽(yáng)極處理是一種極為特殊的陽(yáng)極處理方式，其膜厚超過(guò)50 以上，其硬度亦超過(guò) 500Hv 以上，但是皮膜因厚度的增長(zhǎng)超過(guò)正常的極限而產(chǎn)生推擠現(xiàn)像，所以皮膜會(huì)有較粗糙的現(xiàn)象發(fā)生，所以一般處理超硬膜處理的工件往往需要再做一次機(jī)械性的加工，將皮膜研磨約 10 左右，此時(shí)的皮膜硬度將會(huì)比未研磨前的硬度更堅(jiān)硬而潤(rùn)滑度更優(yōu)良，這是超硬膜陽(yáng)極處理的特點(diǎn)。 LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. n潤(rùn)滑性陽(yáng)極處理：潤(rùn)滑性陽(yáng)極處理是陽(yáng)極處理業(yè)的一大突破，使陽(yáng)極處理膜層在物理性質(zhì)上更加的具有功能性，所以潤(rùn)滑

8、性陽(yáng)極處理又稱為功能性陽(yáng)極處理。目前已經(jīng)有商業(yè)化的潤(rùn)滑性陽(yáng)極處理有 MoS2（二硫化鉬）及PTFE（鐵氟龍）二種，以電解方式將二硫化鉬填入陽(yáng)極處理皮膜 的毛細(xì)孔內(nèi)，在充滿二硫化鉬的皮膜上形成一層兼具陽(yáng)極處理皮膜特性及複合層特性的特性。 LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. 陽(yáng)極處理工程陽(yáng)極處理工程Full Automatic ProcessManual Process LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. 周邊設(shè)備周邊設(shè)備天車天車廢氣處理廢氣處理廢水回收設(shè)備廢水回收設(shè)備純水製造設(shè)備純水製造設(shè)備 LEE DO

9、 TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. 陽(yáng)極之製程陽(yáng)極之製程鋁材機(jī)械加工表面處理前處理前處理來(lái)料來(lái)料脫脂洗淨(jìng)研磨洗淨(jìng)陽(yáng)極後處理後處理中和洗淨(jìng)染色封口乾燥檢驗(yàn)檢驗(yàn)洗淨(jìng)清潔檢驗(yàn)包裝 LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. 電源溫控溫控陰極陽(yáng)極電解槽電流調(diào)整波形選擇過(guò)濾電解液電壓調(diào)整VDCACPulseA循環(huán)air攪拌陽(yáng)極陽(yáng)極氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)陰極陰極還原反應(yīng)還原反應(yīng)synthesized wave溶解：電解蝕刻、電解研磨溶解：電解蝕刻、電解研磨鈍化：陽(yáng)極處理鈍化：陽(yáng)極處理沉積：電鍍、電鑄沉積：電鍍、電鑄電化學(xué)表面處理系統(tǒng)工件工件

10、工件工件 LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. 氧化膜之結(jié)構(gòu) LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. 鋁氧化膜之性質(zhì)鋁氧化膜之性質(zhì)1.1.耐蝕性：大氣中數(shù)十年耐蝕性：大氣中數(shù)十年2.2.耐磨性：硬度耐磨性：硬度120Hv120Hv500Hv(500Hv(媲美金剛鑽媲美金剛鑽) )3.3.吸著性：可以著色、塗裝吸著性：可以著色、塗裝4.4.不沾性：氧化膜封孔處理後不具吸著性不沾性：氧化膜封孔處理後不具吸著性5.5.絕緣性：絕緣性：1061061014 cm1014 cm6.6.介電性：介電性： 介電係數(shù)介電係數(shù)

11、6 69 97.7.奈米尺度：微孔洞奈米尺度：微孔洞 3030 300nm300nm LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. 陽(yáng)極處理之產(chǎn)品類型 q耐蝕性皮膜：塗裝前打底、航空器材。q耐磨耗皮膜：機(jī)械零件、廚具、汽車引擎、國(guó)防武器。q吸著性皮膜：照相製版。q裝飾性皮膜：建材、自行車、手機(jī)、相機(jī)、電腦外殼。q絕緣性皮膜：影印機(jī)鋁管、半導(dǎo)體製程設(shè)備。q介電質(zhì)皮膜：電解電容器。q奈 米 尺 度 ：奈米模板、分子篩。 鋁陽(yáng)極氧化奈米模板鋁陽(yáng)極氧化奈米模板 LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. 陽(yáng)極氧化膜之著色陽(yáng)極氧化

12、膜之著色 Coloring Anodic Oxide Coatings LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. 鋁陽(yáng)極處理常用著色方法鋁陽(yáng)極處理常用著色方法有機(jī)染料電解發(fā)色AlAlOHOH+H H+ X X-AlAlX X+H H2O OAlAl+X X-MMn+ n+ + ne+ ne- -MM固著染料金屬沉積(發(fā)色)優(yōu)點(diǎn):顏色得以一定範(fàn)圍控制缺點(diǎn):自然發(fā)色容易因條件環(huán)境而改變 LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. 固著填料固著填料染色染色( (發(fā)色發(fā)色) )後的氧化皮膜需後的氧化皮膜需將微孔封閉以免色料滲

13、出、將微孔封閉以免色料滲出、增加耐腐蝕性及穩(wěn)定電氣增加耐腐蝕性及穩(wěn)定電氣特性特性AluminumDye MolecularAl Anodic Oxide Film氧化皮膜著色產(chǎn)品 LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. 素材影響鋁陽(yáng)極氧化皮膜素材影響鋁陽(yáng)極氧化皮膜n材質(zhì)因素: 鋁材元素:含大量矽、 銅之鋁材，不適宜陽(yáng) 極處理 鋁材密度:鍛造材 擠型材 鑄造材 材質(zhì)成分:影響光澤、顏色表現(xiàn) 表面粗細(xì):影響光澤、顏色表現(xiàn) 庫(kù)存條件:工件表面殘留光澤劑、及庫(kù)存溫 度及濕度較高之環(huán)境直接引響陽(yáng) 極氧化皮膜之良否 LEE DO TECHNOLOGY INCORP

14、ORATED CO., LTD. 鋁陽(yáng)級(jí)技術(shù)之未來(lái)性名稱陽(yáng) 級(jí)電 鍍UC化成/電著烤 漆環(huán)保要求輕金屬之使用製程穩(wěn)定度美觀1.易符合環(huán)境保護(hù)指令2.產(chǎn)品不含有害物質(zhì)1.不易符合環(huán)境保護(hù)指令2.部份產(chǎn)品含有害物質(zhì)1.易符合環(huán)境保護(hù)指令2.部份產(chǎn)品含有害物質(zhì)1.易符合環(huán)境保護(hù)指令2.部份產(chǎn)品含有害物質(zhì)1.適於容易加工2.質(zhì)地輕 3.強(qiáng)度佳1.需要相當(dāng)之技術(shù)能力2.製程變異性較大較針對(duì)容易導(dǎo)電之金屬如鐵多種素材皆可處理適用鋁、鐵類之金屬對(duì)設(shè)備之要求較低對(duì)設(shè)備之要求較高對(duì)設(shè)備之要求較低1.能夠增加金屬裝飾之質(zhì)感2.能透過(guò)表面加工表現(xiàn)不同效果1.能增加金屬之亮度2.色彩表現(xiàn)較不足1.能表現(xiàn)多種色彩與質(zhì)感

15、2.烤漆層容易損傷通常外觀較不佳 LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. 鋁合金之使用鋁合金之使用因應(yīng)環(huán)境保護(hù)及資源回收等問(wèn)題，對(duì)汽車零件、電腦、手機(jī)、照相機(jī)等耐久或消費(fèi)性電子產(chǎn)品逐漸以鋁合金取代其他金屬或塑膠之使用，因其具備容易加工、質(zhì)輕且強(qiáng)度佳、資源容易回收，在成型及使用上更能夠節(jié)約能源，成為將來(lái)取代不銹鋼，進(jìn)入歐盟及全球市場(chǎng)之主要商品素材選擇。 LEE DO TECHNOLOGY INCORPORATED CO., LTD. 符合歐盟環(huán)境保護(hù)之未來(lái)趨勢(shì)符合歐盟環(huán)境保護(hù)之未來(lái)趨勢(shì)n金屬著色劑之使用能夠避免滲入環(huán)境限用物質(zhì)，並增添產(chǎn)品美學(xué)之可能性。n透過(guò)封孔(微孔封閉)方式得以替代電著、烤漆之因附著能力考慮，以避免塗裝材料含鉛(Pb)量