[发明专利]用于阳极氧化金属的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于阳极氧化金属的方法和系统，更具体地，涉及一种用于阳极氧化金属的方法和系统，该方法和系统能够通过阳极氧化金属(例如铝)的表面而形成阳极镀层。

背景技术

通常，当金属或部件连接于置于稀硫酸电解液中的阳极时，会通过从阳极产生的氧而产生对基体金属具有强粘附力的阳极镀层(氧化铝，Al₂O₃)，这被称为“阳极氧化”。阳极氧化是由“阳极”和“氧化”形成的复合词。阳极氧化与将金属部件连接于阴极以进行电镀的传统电镀不同。用于阳极氧化的最典型的材料是铝(Al)，但也可以对镁(Mg)、钛(Ti)、钽(Ta)、铪(Hf)、铌(Nb)等进行阳极氧化处理。目前，使用阳极氧化处理镁和钛的趋势有所增加。

在阳极氧化铝合金的情况下，当铝在阳极发生电解时，铝表面的一半被侵蚀并在剩余的铝表面上形成阳极化铝(anodized aluminum)镀层。根据各种电解液的成分和密度，电解液和添加剂的温度、电压和电流等，铝阳极氧化可以形成不同性能的镀层。

阳极镀层提供如下的各种效果。作为致密的氧化物，镀层提供了改善的抗腐蚀性和改善的外观装饰性。另外，阳极镀层提供了提高的表面硬度、改善的耐磨性、改善的镀层粘附性、改善的焊接性能和改善的润滑性，允许为了达到装饰和电镀预处理的目的而具有独特的颜色，还允许检测表面缺损。

特别地，硬阳极氧化(hard anodizing)是低温电解，其中，铝合金在低温(或室温)下的H₂SO₄溶液中电解，并相比普通阳极氧化的镀层而言产生抗腐蚀性、耐磨性和绝缘性更高的厚镀层，至少超过30μm的材料称为硬质材料。硬阳极氧化是使用电化学阳极氧化方法将铝金属表面转变为氧化铝陶瓷的方法。通过上述方法，铝金属被氧化并转变为氧化铝陶瓷，被阳极氧化的铝产生比钢铁更硬和更强的表面特性，并提供比硬镀铬更好的抗腐蚀性。通过硬阳极氧化得到的阳极镀层不会像电镀或涂覆(涂层)那样脱落，转变的氧化铝陶瓷表面提供了改善的绝缘性，但能够使电流在氧化铝陶瓷内侧良好地传导。已经开发并使用了对这种铝金属施用硬阳极氧化处理的现有技术。

如上所述，为了对铝金属施用硬阳极氧化，铝金属被放置在存放有酸溶液电解液的电解池中，然后对电解池提供电压和电流，以在金属表面形成氧化物镀层。在这种情况下，镀层的厚度根据对电解池提供的电压和电流的强度而改变。

为了增大铝金属的镀层厚度，通常，将铝金属放置在电解池中，并对电解池提供低电压和低电流。在铝金属上形成预定厚度的镀层之后，将铝金属移动到另一电解池中，对另一电解池提供相对高的电压和电流以形成厚镀层。也就是说，通常要准备多个电解池，对该多个电解池提供不同的电压和电流，然后以预定的顺序将铝金属放置在相应的电解池中，以增加镀层厚度。

因此，传统的用于阳极氧化金属的方法和系统有许多问题，这些问题在于，需要多个电解池和附加设备以增加铝金属的镀层厚度，以及需要很多人力、费用和时间，以进行阳极氧化处理。

发明内容

因此，做出本发明以解决上述出现在现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种用于阳极氧化金属的方法和系统，其中，在一个电解池中形成有施用不同电压和电流的多个部分，需要进行阳极氧化的金属通过部件转动，从而得到所需的镀层厚度。

为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种用于阳极氧化金属的系统，该系统包括：电解池，该电解池中存放有预定量的电解液；阳极带(anodeline)，该阳极带安装在所述电解池的上部，所述阳极带具有用于将所述阳极带划分为多个部分的绝缘块；阴极带(cathode line)，该阴极带设置在所述阳极带的外侧，所述阴极带具有对应于所述阳极带的绝缘块安装的绝缘块，以将所述阴极带划分为多个部分；链条，该链条连接于位于所述阳极带内侧的主动链轮和从动链轮，所述链条具有多个传动块；以及吊具(hanger)，该吊具电连接于所述阳极带并适于固定和支撑放置在所述电解液中的需要镀层的目标物。