金屬“腐蝕”之美：陽極氧化工藝
2025-08-08
隨著公司不斷發展，客戶群將日益多元化，客戶對產品的需求也將更加多元。我們將接觸到更多新的表面處理流程。唯有不斷追求卓越，才能激勵我們持續學習與精進。善待自己，與時俱進，跟上社會發展的腳步。今天，我們將主要介紹鈑金表面處理製程之一—陽極處理。
陽極氧化是一種金屬表面處理工藝，主要用於鋁及鋁合金。其中，鋁及鋁合金的陽極氧化製程應用最為廣泛。例如，色彩繽紛的行動電源外殼以及知名的蘋果產品系列，如iPhone 5、5S、iPhone 7等手機外殼，都採用了陽極氧化製程。 鋁金屬 + 陽極處理工藝。
陽極氧化的優點在於，它能使金屬製品既輕盈又耐用，同時還能保持金屬質感和色牢度，進而延長使用壽命。此外，陽極氧化還能在表面形成各種不同的效果和紋理。
那麼「陽極氧化」的原理是什麼呢？
陽極氧化是將鋁及其合金等金屬置於酸性電解液中，並通入直流電，使金屬表面形成氧化膜的過程。簡單來說，該過程需要技術人員小心地處理金屬表面，使其“腐蝕”，從而形成“陽極氧化膜”。
金屬在自然環境中會形成一層天然氧化膜，而這種氧化膜對工業加工的利用價值不高。然而，金屬經過陽極處理後，表面會形成一層“陽極氧化膜”，這層薄膜可以顯著提升金屬的性能。
以鋁合金為例，其優點是加工性能好、比強度高，但缺點是：硬度低、耐磨性差、熔點低、工作溫度不能超過200℃…這些缺點限制了鋁及鋁合金的加工和應用。
然而，鋁合金之後 陽極處理 大大提高了耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性、隔熱性等。
根據顏色，陽極氧化後的效果可分為自然色陽極氧化、單色陽極氧化、雙色陽極氧化、漸變色陽極氧化等；根據表面光澤度，可分為質感和光澤。
自然色陽極氧化：顧名思義，這是一種不進行任何著色處理而保持金屬原色的陽極氧化工藝。
單色陽極氧化：僅使用一種顏色。這是應用最廣泛、最成熟的工藝。 （著色工藝將在後文詳細介紹）
雙色陽極氧化：也稱為二次陽極氧化。這意味著零件要經過兩次陽極處理，從而呈現出不同的顏色和光澤。例如，iPhone 5 的機身和後蓋上的標誌：
4. 如何確定最合理的刀具設定點？工件座標系與程式設計座標系之間是什麼關係？ （1）刀具設定點可以設定在加工工件上，但請注意，刀具設定點必須是參考位置或已精加工的部分。有時刀具設定點會被破壞。 CNC加工（https://www.xmrex-tech.com/customized-cnc-machined-plastic-and-metal-parts-product/）在第一道工序之後，將無法在第二道及後續工序中找到刀具設定點。因此，在第一道工序中設定刀具時，應注意將相對刀具設定位置設定在與定位基準具有相對固定尺寸關係的位置，以便根據二者之間的相對位置關係找到原始刀具設定點。此相對刀具設定位置通常設置在工具機工作台或夾具上。選擇原則如下：
a、很容易找到對齊方式。
b，易於編程。
c，小工具設定錯誤。
漸變陽極氧化：近年來，這種工藝越來越受歡迎，例如在電子煙外殼領域（吸煙有害健康，這只是一個例子）。漸變陽極氧化製程包括對鋁合金進行陽極處理，然後進行多次著色和漸變處理，以達到所需的效果。
紋理陽極氧化：經過磨砂和陽極氧化等製程處理後，金屬產品的表面可以達到所需的效果。
亮面陽極氧化：亮面表面也稱為“鏡面”，通常在處理前後都要經過拋光工序。例如，iPhone 7 的亮黑色工藝。
陽極氧化的具體步驟
預處理主要包括噴砂、拋光和其他處理。
去污與脫脂：去除工件表面的油漬，以便於後續加工。
鹼蝕陽極氧化前，金屬表面會自然形成一層氧化膜。這步驟的目的是去除這層氧化膜。
醃製：經過上一步之後，表面會有一層灰白色的鬆散灰燼，需要用酸洗法去除。
化學拋光這指的是將工件表面浸泡在化學溶液中，這樣可以在一定程度上消除磨損痕跡，使表面更加光滑。這裡的拋光並非機械拋光。雖然機械拋光通常用作陽極氧化前的預處理，但陽極氧化後也會採用化學拋光或電化學拋光，以獲得更好的表面處理效果。
重新除毛拋光後，由於化學溶液的腐蝕，工件表面會變色並積聚灰塵，因此需要再次除灰。
陽極處理請選擇 陽極氧化溶液 根據陽極處理的需要而定。目前，主要的陽極氧化溶液有三種：鉻酸、草酸和硫酸。硫酸是最常用的溶液，約佔市場上陽極氧化業務的95%。 「陽極氧化」通常指硫酸陽極氧化。其特點包括耐腐蝕、不導電、絕緣性佳、易於著色。
啟用設定：擴大陽極氧化膜的孔隙，為著色做準備。
酸洗：清除前幾步中殘留的酸性溶液，以確保染色品質。
染色這主要透過電解法和化學法來實現。電解法利用電流和電解液處理氧化層，使金屬呈現不同的顏色。化學法則使用染料為產品著色。
孔隙密封如上所述，陽極氧化膜存在許多微孔。著色後，這些微孔需要密封。否則，除非另有要求，否則它們會吸收其他污染物，容易沾染指紋和灰塵，導致耐腐蝕性變差，影響表面外觀和使用壽命。