[发明专利]一种替代阳极氧化槽液搅拌的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种替代槽液搅拌的方法，尤其涉及一种替代阳极氧化槽液搅拌的方法。

背景技术

阳极氧化是一种铝、镁、钛等阀金属及其合金在液相介质中通过电化学使其表面原位生长出自身金属氧化物的表面工程技术。这层氧化物陶瓷提升了工件的耐蚀、耐磨、美观、绝缘等特性，扩大了工件的应用范围，延长了其使用寿命。因此，阳极氧化技术已在航空航天、工程机械、电力电子、石油化工、医疗器械、建筑装饰、汽车部件、烟草及纺织机械等领域广泛应用。

在阳极氧化过程中，槽液搅拌的主要目的是降低工件表层的温度梯度和浓度梯度，提升工件氧化膜厚度和性能的均匀性。目前，主要的搅拌方式有机械搅拌和压缩空气搅拌。机械搅拌是靠转轴运动带动搅拌叶片，装置简单、成本低廉，但整槽液体温度和浓度均匀性不佳，且槽液中引入少量气泡；压缩空气搅拌是将高压空气以不同形式冲入槽液中，整槽液体温度和浓度的宏观均匀性优于机械搅拌，但工件表层的温度和浓度梯度仍较大，槽液中会引入大量气泡，且压缩空气会带入油分子污染槽液。

工件表层温度和浓度的不同与变化导致氧化膜厚度和性能均匀性较差；槽液中气泡吸附在工件表面影响局部膜层生长，气泡的引入会提升槽液温度，提高制冷能耗。故，降低工件表层温度与浓度梯度及减少槽液气泡是提升氧化膜厚度与性能均匀性的关键，也是减少氧化工件报废及降低资源浪费亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种替代阳极氧化槽液搅拌的方法，即：利用夹具装夹固定工件，工件随夹具的移动在阳极氧化槽液中进行匀速周期性循环移动。这种替代阳极氧化槽液搅拌的方法不但能降低工件表层的温度和浓度梯度，还能减少气泡引入槽液，以解决现有机械搅拌和压缩空气搅拌导致的氧化膜厚度和性能不均匀的技术问题，同时降低制冷能耗。

本发明的技术解决方案如下。

（1）利用夹具装夹工件，确保工件在槽液内的移动过程中，不与夹具松动。

（2）工件浸入槽液进行阳极氧化，工件以正弦波循环移动、“8”字形循环移动、水平直线往复移动或上下垂直往复移动为移动轨迹，以5-60mm/s的速度在槽液中进行匀速周期性循环移动；工件在移动过程中与氧化槽内面、极板及热电偶的距离保持在100mm以上。

（3）阳极氧化结束后，取出装夹有工件的夹具，进行清洗，拆取工件。

本发明的优点如下。

（1）工件表层的温度与浓度梯度小，膜层厚度与性能均匀。不均匀的厚度或性能是由不均匀的因素导致的；通过工件在槽液中匀速稳定的移动使工件表层的温度与浓度保持稳定。

（2）减少甚至消除外界气泡引入，氧化膜层缺陷减少，制冷能耗降低。气泡减少会降低气泡吸附成膜缺陷，同时降低气泡升温效应，节约了制冷量。

附图说明

图1为阳极氧化槽液中工件的正弦波循环移动示意图。

图2为阳极氧化槽液中工件的“8”字形循环移动示意图。

图3为阳极氧化槽液中工件的水平直线往复移动示意图。

图4为阳极氧化槽液中工件的上下垂直往复移动示意图。

具体实施方式

下面对本发明的事实例做详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：工件以正弦波循环移动替代阳极氧化槽液搅拌。

首先利用夹具装夹工件，确保工件在槽液内的移动过程中不与夹具松动；随后将工件浸入槽液进行阳极氧化，氧化过程中工件以正弦波循环移动为移动轨迹（如图1所示），以5mm/s的速度在槽液中进行匀速周期性循环移动，工件在移动过程中与氧化槽内面、极板及热电偶的距离保持在100mm以上；阳极氧化结束后，取出装夹有工件的夹具，进行清洗，拆取工件。

实施例2：工件以“8”字形循环移动替代阳极氧化槽液搅拌。

首先利用夹具装夹工件，确保工件在槽液内的移动过程中不与夹具松动；随后将工件浸入槽液进行阳极氧化，氧化过程中工件以“8”字形循环移动为移动轨迹（如图2所示），以20mm/s的速度在槽液中进行匀速周期性循环移动；工件在移动过程中与氧化槽内面、极板及热电偶的距离保持在150mm以上；阳极氧化结束后，取出装夹有工件的夹具，进行清洗，拆取工件。

实施例3：工件以水平直线往复移动替代阳极氧化槽液搅拌。