本发明涉及金属表面处理技术领域，特别是涉及一种用于压铸铝合金的阳极处理工艺及其氧化装置。
背景技术
随着铝合金是工业中应用最广泛的一类金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。以铝合金制品为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使其表面形成氧化铝薄膜的过程，称为铝合金的阳极氧化处理。经过阳极氧化处理的铝合金产品称为铝合金阳极产品。
目前，在阳极氧化的过程中，通过控制电解槽中的电解液的浓度、氧化时间以及电化学反应的温度等，来获取均匀致密的氧化膜；然而，传统阳极氧化工艺制备的铝合金阳极氧化膜的耐蚀性不高，强酸对氧化膜的溶解较强，且膜层的显微硬度普遍偏低，再者，由于电解液的浓度及温度不均匀，氧化时间以及电化学反应的温度难于控制等原因，导致铝制品的阳极氧化处理的效率较低，进而影响了生产效率。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种用于压铸铝合金的阳极处理工艺及其氧化装置，用以解决上述背景技术中存在的问题。
为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案来解决：
一种用于压铸铝合金的阳极处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，预处理工序：将压铸铝合金进行打磨；
第二步，第一次清洗：将打磨后的压铸铝合金工件放入氢氧化钠溶液中进行碱洗，用自来水冲洗碱洗后的压铸铝合金工件，冲洗至洗液的ph值为5-6；
第三步，抛光处理：将第一次清洗后的压铸铝合金工件放入抛光液中进行化学抛光，抛光温度为68-73℃，抛光时间为45-55s；
第四步，第二次清洗：用自来水冲洗抛光后的压铸铝合金工件，冲洗至洗液的ph值为5-6；
第五步，氧化处理：将经过第二次清洗后的压铸铝合金工件通过机械臂放入氧化装置中进行喷淋直流氧化，喷淋直流阳极氧化时，喷淋压力为1.5-2.5mpa，直流电压为15-20v，电流密度为2.0-3.0a/dm2，阳极氧化溶液温度为30-40℃，搅拌转速为0-1500rpm，喷淋时间为30-40min；
第六步，将氧化处理后的压铸铝合金工件进行去离子水超声波清洗和无水乙醇超声波清洗，自然环境中晾干，得到铝合金工件成品。
本发明还提供一种用于压铸铝合金的氧化装置，用于对压铸铝合金工件根据上述阳极处理工艺进行阳极氧化，所述氧化装置包括电源、电解液存储槽、氧化槽、阳极装置、阴极装置，所述阳极装置包括固定在外部的机械臂上的安装板，所述机械臂用于工作时带动所述安装板活动收容于所述氧化槽中，所述安装板上并列设置有多个转轴及用于驱动所述转轴旋转的电机，所述转轴上安装有多个用于夹持工件的夹持组件；
所述阴极装置安装于所述氧化槽中，所述阴极装置上具有多个氧化腔，所述夹持组件活动收容于对应的氧化腔内，所述多个氧化腔之间具有回水通道；所述回水通道与所述电解液存储槽连通；所述多个氧化腔底部设置有与回水通道连通的喷淋组件，所述喷淋组件通过动力泵与电解液存储槽连接，所述电解液存储槽内设置有搅拌装置，所述搅拌装置为转动连接于所述电解液存储槽上连续弯曲的空心管件，所述空心管件内填充有冷却液。
进一步的，所述夹持组件上设置有导电板及密封工装，所述密封工装与对应的所述氧化腔密封连接。
进一步的，所述氧化槽为顶部开口的中空的长方体。
进一步的，所述搅拌装置的空心管件两端连接冷却液循环装置。
进一步的，所述搅拌装置上设置有转速控制器及流量调节器。
本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：
1、本发明的阴极装置安装于氧化槽中，所述阴极装置上具有多个氧化腔，所述夹持组件活动收容于对应的氧化腔内，所述多个氧化腔之间具有回水通道；所述回水通道与所述电解液存储槽连通。能够使电解液与铝合金的一个或多个面接触，能够精准的进行铝合金工件的局部阳极氧化处理，多个工件的氧化处理互不干扰，通过调节喷淋压力进行氧化过程的控制，缩短氧化时间，提高氧化效率，提高氧了化质量。
2、通过在电解液存储槽内设置具有温度调节功能的搅拌装置，使电解液中的各组分充分混合均匀，同时对电解液的温度进行有效控制，提高了待氧化工件形成氧化膜的效率。
3、本发明的阳极处理工艺形成的氧化膜厚度更加均匀，硬度高，耐磨性好，铝合金一般可达到220-620hv，耐蚀性能好，可达到数百小时的盐雾试验；氧化膜熔点高达21℃，耐蚀和隔热性能佳，氧化膜电阻率大，绝缘性能好，击穿电压最高可达到2200v。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为一种用于压铸铝合金的阳极处理工艺的工艺流程图
图2为一种用于压铸铝合金的氧化装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明的具体实施过程如下：
如图1所示，一种用于压铸铝合金的阳极处理工艺，包括以下步骤：
第一步，预处理工序：将压铸铝合金进行打磨；
第二步，第一次清洗：将打磨后的压铸铝合金工件放入氢氧化钠溶液中进行碱洗，用自来水冲洗碱洗后的压铸铝合金工件，冲洗至洗液的ph值为5-6；
第三步，抛光处理：将第一次清洗后的压铸铝合金工件放入抛光液中进行化学抛光，抛光温度为68-73℃，抛光时间为45-55s；
第四步，第二次清洗：用自来水冲洗抛光后的压铸铝合金工件，冲洗至洗液的ph值为5-6；
第五步，氧化处理：将经过第二次清洗后的压铸铝合金工件通过机械臂放入氧化装置中进行喷淋直流氧化，喷淋直流阳极氧化时，喷淋压力为1.5-2.5mpa，直流电压为15-20v，电流密度为2.0-3.0a/dm2，阳极氧化溶液温度为30-40℃，搅拌转速为0-1500rpm，喷淋时间为30-40min；
本发明的一个实施例中，铝合金工件在氧化装置中氧化处理时，喷淋装置的喷淋压力为2mpa，直流电压为18v，电流密度为2.5a/dm2，阳极氧化溶液温度为36℃，搅拌转速为800rpm，喷淋时间为35min时，铝合金工件耐磨性能可达到220-620hv，耐蚀性能可达到数百小时的盐雾试验；氧化膜熔点为21℃，耐蚀和隔热性能均具有较好表现。
第六步，将氧化处理后的压铸铝合金工件进行去离子水超声波清洗和无水乙醇超声波清洗，自然环境中晾干，得到铝合金工件成品。
如图2所示，本实施例还提供一种用于压铸铝合金的氧化装置，用于对压铸铝合金工件根据上述阳极处理工艺进行阳极氧化，包括电源、电解液存储槽10、氧化槽、阳极装置、阴极装置，所述阳极装置包括固定在外部的机械臂上的安装板30，所述机械臂用于工作时带动所述安装板活动收容于所述氧化槽中，所述安装板30上并列设置有多个转轴31及用于驱动所述转轴旋转的电机，所述转轴上安装有多个用于夹持工件的夹持组件；
所述阴极装置安装于所述氧化槽中，所述阴极装置上具有多个氧化腔20，所述夹持组件活动收容于对应的氧化腔20内，所述多个氧化腔20之间具有回水通道36；所述回水通道36与所述电解液存储槽10连通；所述多个氧化腔20底部设置有与回水通道连通36的喷淋组件40，所述喷淋组件40通过动力泵与电解液存储槽10连接，所述电解液存储槽10内设置有搅拌装置11，所述搅拌装置11为转动连接于所述电解液存储槽10上连续弯曲的空心管件，所述空心管件内填充有冷却液。
所述夹持组件上设置有导电板32及密封工装35，所述密封工装35与对应的所述氧化腔20密封连接。
所述氧化槽为顶部开口的中空的长方体，连接于机械臂上的安装板30能够与氧化槽的边缘相互配合，具有密封作用。
所述搅拌装置11的空心管件两端连接冷却液循环装置12。
所述搅拌装置11上设置有转速控制器及流量调节器(未示出)，转速控制器用于控制搅拌装置的旋转速度，流量调节器用于调节冷却液的循环速度，二者结合，在实现搅拌功能的同时具有温度调节的作用。
本实施例中，所述氧化装置的工作过程为：将经过第二次清洗处理后的铝合金工件33安装入所述夹持组件中，所述夹持组件可以是卡接装置等能够将铝合金工件可拆卸卡合安装于所述安装板30底部的装置，夹持组件上设置的导电板32用于连接阳极电极，优选的，本发明的一个实施例中，所述密封工装35可以是设置于所述夹持组件上方边缘的密封边，所述密封边能够与对应的氧化腔的腔壁紧密结合，防止电解液喷淋时产生泄露。当铝合金工件33安装完成后，能够通过转轴31的旋转改变喷淋面及喷淋角度，用于使不规则的铝合金工件均匀氧化，同时用于控制铝合金工件不同表面与电解液的接触浓度，控制铝合金工件表面不同位置的氧化程度，利于节省资源，减少加工成本。喷淋组件40与动力泵连接，能够将电解液存储槽10内的电解液按照一定方向喷射于铝合金工件的待氧化面，使电解阳极与阴极板41连通，形成电流回路，被喷射出的电解液在铝合金工件表面接触后，回落至所述回水通道36底部，排入电解液存储槽10，本实施例中，动力泵设置有压力调节阀，能够通过调节喷淋压力改变喷淋流量的大小，喷淋组件40的喷淋孔为若干个呈阵列状分布的细孔，能够使铝合金工件表面更加均匀的接触电解液，提高了氧化密度，同时，能够通过分别控制不同氧化腔内的喷淋压力来实现对不同铝合金工件氧化时间的差别化控制，达到最佳氧化效果的同时缩短了氧化时间，提高了加工效率。
所述氧化腔20的数量可以设置为多个，能够同时批量加工多个铝合金工件，多个氧化腔通过回水通道36连通于所述电解液存储槽10内，形成了电解液的循环利用，电解液存储槽10内设有温度传感器，温度传感器用于实时感应电解液的温度，并将感应的温度发送至控制器，控制器根据系统预设的氧化温度调节冷却液的流量，当电解液的温度高于系统预设值时，系统加快冷却液的循环速度，实现降温效果，当电解液的温度低于系统预设值时，系统降低冷却液循环速度，以便保持温度恒定，搅拌装置11采用连续弯曲的管状体在电解液存储槽内翻转运动，能够将回水通道排入的电解液迅速搅拌混合，使电解液中的各组分更加均匀，同时，弯曲的管状体的表面与电解液增大了接触面积，使弯曲的管状体上的热量与电解液的热量快速进行交换传递，能够快速对温度进行精准控制。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。