陽極處理製程就是於電解槽中，將金屬（大部分為鋁或鋁合金）工件置於陽極，施加一定電壓與電流，促使工件表面形成附著良好的氧化層。鋁的陽極氧化膜具有一系列優越的性能，主要用在耐磨、耐蝕性材料、分離膜以及其他新型功能材料。
基本介紹
- 中文名：陽極製程
- 含義：陽極處理製程
- 表面附著：附著良好的氧化層
- 性能：耐磨、耐蝕性等
- 領域：工程技術
主要步驟,化學拋光重點影響因素說明,
主要步驟
陽極製程主要步驟，分別簡述如下：
（1） 上掛
用具有彈性的夾具固定工件，保證電流流通，同時避免產品在生產過程掉落。因為陽極氧化時夾具與工件表面都會很快生成氧化膜，在此過程中夾具與工件需緊密固定，稍有鬆動變更了觸點位置，會阻礙電流流通，甚至會因為接觸不良產生大量熱量而在工件上產生燒痕。
（2） 脫脂
為防止工件表面有殘留的油脂附著在產品表面，影響後製程反應效果。一般是通過Na3PO4和RAM-HZ-1（表面活性劑)與工件表面油污發生皂化反應從而達到去除的目的，為了提升生產效率常常會加入超音波振動。
（3） 鹼咬
原理是鋁及鋁合金材料在以氫氧化鈉為基的鹼性溶液中進行浸蝕是均勻的普遍腐蝕，它能使鋁材巨觀上均勻地減薄產生均勻散射的浸蝕表面，此時鋁材溶解放出氫氣，生成偏鋁酸鈉。但是偏鋁酸鈉會在強鹼的水溶液中發生水解變成氫氧化鈉和氫氧化鋁沉澱。鹼咬的工藝作用是除去工件表面的自然氧化膜，粗化工件表面，消除工件表面輕微缺陷，徹底清除油污。
（4） 剝黑膜
剝黑膜又叫做除灰，是經過鹼咬以後一個不可或缺的工藝過程。作用是除去附著在鋁材表面上的灰狀物，更重要的是在鋁材表面獲得清潔光亮的鈍化表面。所以有的文章里也叫做出光或中和。這些灰狀物是金屬間化合物的質點，不和氫氧化鈉反應，也不會溶解在鹼咬的槽液里，而是形成一層灰黑色的疏鬆的灰狀物的表面層。
（5） 化學拋光
機械拋光後的鋁製品，儘管已經獲得光亮的表面，但若直接進行鋁陽極氧化處理，那么只能獲得平滑的氧化膜，而得不到反光係數較高的膜層。所以鋁製件在機械拋光後必須進行化學拋光或電解拋光，以除去表面的晶體變形層，從而獲得光亮細緻、美觀絢麗的氧化膜層[18]。本產品為使得表面有均勻的顆粒感，故在前工段加入了噴砂的工藝。在陽極製程中加入化學拋光後使得砂面紋路鈍化，光澤柔和。
（6） 陽極氧化
鋁陽極氧化的定義按照國家標準是：一種電解氧化過程，在該過程中鋁或鋁合金的表面通常轉化為一層氧化膜，這層膜具有防護性、裝飾性以及一些其它的功能特性。陽極工藝的主要作用的確是使工件表面生成一層緻密的Al2O3氧化膜，提高工件表面硬度，耐磨性，耐腐蝕性，絕緣性及可染色性。
（7） 封孔
陽極氧化所形成的多孔型陽極氧化膜的結構，是由緊貼金屬機體的阻擋層與多孔層兩部分所組成，耐腐蝕性、耐污染性都不可能達到使用要求。為了降低陽極氧化膜的孔隙率和吸附能力，需進行水合處理過程，生成勃姆體體積增加從而達到封孔的目的。
化學拋光重點影響因素說明
為了更好的明確改善方向，團隊總結了以下幾個因素進行著重說明：
（1） 上掛：要求產品材質的純度、化學成分、外觀無嚴重碰刮擦傷、腐蝕等缺陷。如果產品表面氣體排出不暢，將會導致腐蝕缺陷。
（2） 脫脂：要求對前工段手拋時殘留的油脂進行完全去除，如果去除不徹底會造成後工序的化拋及陽極成膜不良。
（3） 攪拌：因為鋁屬於中性活潑金屬，與酸鹼均發生反應，故在化拋酸性槽液中有大量氣體逸出，如果這些氣體在鋁材表面就會形成類似麻點的點腐蝕，如果積累形成氣泡後又會對產品表面造成條紋腐蝕。
（4） 溫度。溫度主要是控制鋁材與酸反應的程度和速率，不難想像，溫度越高化拋效率越快，同時氣體逸出的越多，則產生腐蝕缺陷的機率越大。槽液溫度一般下限不應該低於60℃，上限不超過105℃。為了保證光亮度，溫度可以根據槽液中鋁離子含量的增加而逐步增加，但是為了便於管控，量產時的做法一般是固定槽液溫度，用調整鋁離子含量及槽液濃度來進行管控。
（5） 時間：一般來說化拋時間取決於產品表面的前期處理工藝和對產品的光亮度要求。對於噴砂面，拋光鏡面或者普通打磨麵的要求化拋時間是不同的。同理，高光要求和低光要求的產品化拋時間也有所差異。一般來說拋光時間越長光亮度越好，但是腐蝕缺陷的產生又會越多。的經驗時間是在1min~3min 之間，但是這還跟槽液的磷酸/硫酸比，鋁離子含量，以及溫度有所關係。因此認為這是一個需要控制的重要變數。
（6） 磷酸-硫酸體積比：磷酸-硫酸體系因為不含有硝酸，無法起到產品表面的鈍化作用，而是通過磷酸和硫酸的比值來控制粘性膜成長的速率，因此磷酸-硫酸體積比的控制就非常重要。
（7） 鋁離子濃度：拋光槽液中鋁離子濃度會直接影響到粘性膜的產生以及鋁材表面腐蝕速率。正常量產過程中需按時監測鋁離子的濃度，以避免發生過腐蝕及出光率不高的問題。此項目和磷硫酸比值都是生產中較重點的參考項目。也可以通過測量密度的方式來進行初步判斷，如果槽液密度偏高，可能是鋁離子濃度過高。如果槽液溫度太低，則可能是酸濃度過低，增加了水分造成。
（8） 清洗。一般來說化學處理之後都會有一個清洗的動作，是為了避免化學反應在出槽後繼續進行和污染下一工序槽液。在化學拋光槽中粘度較大，一般在20泊~40泊之間，出槽後如不及時清洗，槽液附著在產品上繼續反應，非常容易發生材料過腐蝕現象。通過以上對化拋工藝影響因素的分析，可以看出需著重從溫度、時間、鋁離子濃度、磷酸硫酸比值這四個參數著手，通過試驗抓取最佳組合。
