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微弧氧化电压和电流密度的控制

发布日期:2019-11-11 作者: 点击:

微弧氧化电压和电流密度的控制对获取合格膜层同样至关重要。不同的铝基材料和不同的氧化电解液,具有不同的微弧放电击穿电压(击穿电压:工件表面刚刚产生微弧放电的电解电压),微弧氧化电压一般控制在大于击穿电压几十至上百伏的条件进行。

氧化电压不同,所形成的陶瓷膜性能、表面状态和膜厚不同,根据对膜层性能的要求和不同的工艺条件,微弧氧化电压可在200~600V范围内变化。微弧氧化可采用控制电压法或控制电流法进行,控制电压进行微弧氧化时,电压值一般分段控制,即先在的阳极电压下使铝基表面形成厚度的绝缘氧化膜层;然后增加电压至值进行微弧氧化。当微弧氧化电压刚刚达到控制值时,通过的氧化电流一般都较大,可达10A/dm2左右,随着氧化时间的延长,陶瓷氧化膜不断形成与完善,氧化电流逐渐减小,最后小于1A/dm2。

氧化电压的波形对膜层性能有影响,可采用直流、锯齿或方波等电压波形。采用控制电流法较控制电压法工艺操作上更为方便,控制电流法的电流密度一般为2~8A/dm2。与常规的铝阳极氧化不同,微弧氧化电解液的温度允许范围较宽,可在10~90℃条件下进行。

温度越高,工件与溶液界面的水气化越厉害,膜的形成速度越快,但其粗糙度也随之增加。同时温度越高,电解液蒸发也越快,所以微弧氧化电解液的温度一般控制在20~60℃范围。由于微弧氧化的大部分能量以热能的形式释放,其氧化液的温度上升较常规铝阳极氧化快,故微弧氧化过程须配备容量较大的热交换制冷系统以控制槽液温度。虽然微弧氧化过程工件表面有大量气体析出,对电解液有的搅拌作用,但为保证氧化温度和体系组分的均一,一般都配备机械装置或压缩空气对电解液进行搅拌。


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