[实用新型]6061铝合金微弧氧化着色装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种6061铝合金微弧氧化着色装置。主要用于对6061铝合金进行着色处理，使6061铝合金表面生成阳极氧化膜。属于金属材料表面加工技术领域。

背景技术

采用6061铝合金制成的零件经抛光后具有亮丽的光泽，但其耐蚀性和耐磨性却明显不足。为了满足其使用和外观的双重要求，对其进行表面处理是必须的手段。目前应用于铝着色方法的工艺主要有阳极氧化处理后的电解着色，使6061铝合金表面生成阳极氧化膜。阳极氧化的工作电压较低，6061铝合金是Al-Mg-Si系合金，由于Mg元素的影响，阳极氧化和电解着色的质量不理想，着色层薄，且易脱落，在紫外光照射下容易变色和掉色，导致工件的耐磨性和耐蚀性较差。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种耐磨性和耐蚀性好的6061铝合金微弧氧化着色装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种6061铝合金微弧氧化着色装置，包括：电解槽，电解槽内放置有电解液和工件，所述电解槽外设置有微弧氧化电源装置，所述微弧氧化电源装置的阴极与电解槽相连，微弧氧化电源装置的阳极与工件相连。

本实用新型6061铝合金微弧氧化着色装置，所述电解槽外设置有循环泵，循环泵的进液口通过一管路与电解槽相连通，循环泵的出液口通过另一管路接入电解槽内。

本实用新型6061铝合金微弧氧化着色装置，所述电解槽内壁布置有冷却系统。

微弧氧化又称阳极火花沉积，是一种在有色金属及其合金表面原位生长陶瓷层的新技术。微弧氧化的基本原理是使工作电压突破传统的阳极氧化的工作电压范围，进入高电压放电区，在电极上发生微弧等离子放电条件下，在基材上原位生成致密的陶瓷氧化膜。该陶瓷氧化膜改善了材料的耐磨性和耐蚀性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用微弧氧化电源装置，可以在6061铝合金表面上生成比阳极氧化膜厚得多的陶瓷氧化膜，该陶瓷氧化膜的硬度、耐磨性及耐腐蚀性等表面性能均比阳极氧化膜好，该陶瓷氧化膜与工件的附着力强，不易脱落，在紫外光照射下不容易变色和掉色。

2、通过控制微弧氧化工艺条件，调节电解液配方及其浓度，使膜层的硬度和耐磨性得到提高。同时，还可以改善零件表面的装饰性能，生成各种不同颜色的氧化膜。可同时满足耐磨和着色两个方面的要求。

3、6061铝合金采用微弧氧化表面技术，具有效率高、且工序简单、 无污染等特点，可在复杂形状的6061铝合金零件的表面均匀生长出一层与基体结合良好的高硬度的氧化铝陶瓷层。

4、设备占地面积小，投资少，对环境具有一定的保护作用。

附图说明

图1为本实用新型6061铝合金微弧氧化着色装置结构示意图。

图中附图标记：

电解槽1、工件2、循环泵3、冷却系统4、微弧氧化电源装置5、电解液6。

具体实施方式

参见图1，图1为本实用新型6061铝合金微弧氧化着色装置结构示意图。由图1可以看出，本实用新型6061铝合金微弧氧化着色装置，包括：电解槽1，电解槽1内放置有电解液6和工件2，工件2与电解槽1的槽壁之间保持一定间隙，电解槽1外设置有微弧氧化电源装置5和循环泵3，所述微弧氧化电源装置5的阴极与电解槽1相连，微弧氧化电源装置5的阳极与工件2相连，所述循环泵3的进液口通过一管路与电解槽1相连通，循环泵3的出液口通过另一管路接入电解槽1内；所述电解槽1内壁布置有冷却系统4。

本发明着色工艺包括如下三个部分：

1）微弧氧化时间参数

以Na₂SiO₄和NaOH为电解液的主要成分，其浓度分别为8g/L和1g/L，添加少许KMnO₄，微弧氧化电参数分别为电流密度8A/dm²，占空比为20%，频率为900Hz。

表1 微弧氧化处理时间对6061铝合金膜层的影响

2）微弧氧化电流密度参数

以Na₂SiO₄和NaOH为电解液的主要成分，其浓度分别为8g/L和1g/L，添加少许KMnO₄，微弧氧化电参数分别为电流密度8A/dm²，占空比为20%，频率为900Hz。

表2 微弧氧化电流密度对6061铝合金膜层的影响

3）不同电解液及浓度参数对微弧氧化处理的影响

① Na₂SiO₃和NaOH溶液