一种散热器硫酸阳极化工艺及装置的制作方法

本发明涉及阳极氧化工艺设备，特别涉及一种散热器硫酸阳极化工艺及装置。

背景技术：

1、铝是导热性能很好的材料，多用于散热器的生产，铝材质的散热器一般称为铝型材散热器，由于铝的材质质地较软，而且抗腐蚀较差，因此会对铝型材散热器进行一些必要的表面处理，阳极氧化就是一种通用的表面处理方式。

2、阳极氧化通常是指硫酸阳极氧化，硫酸浓度通常为15％-20％，就是在相应的电解液和特定的工艺条件下，由于外加电流的作用下，在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程，这层氧化膜使得铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的性能都有所提升，从而扩大应用范围，延长铝型材散热器使用寿命；其次，铝型材散热器通过阳极氧化后颜色会变成黑色，所以阳极氧化也叫黑色阳极，或者黑色氧化，铝型材散热器的阳极氧化还可以增加产品的美观度。

3、目前阳极氧化工艺会使用以下步骤：

4、1、清洗：将金属表面的油污、尘埃等杂质清除干净，保证表面干净；

5、2、脱脂：将表面油污用溶剂或碱性溶液去除干净，以免影响氧化涂层的质量；

6、3、酸洗：在强酸溶液中进行酸洗，去除表面的铁锈、氧化皮等杂质，使表面更加干净；

7、4、阳极处理：将金属置于电解槽中，通过阳极氧化电解液进行电解，形成氧化膜。此步骤是加工的重点，电解液的选择、电场强度、电解时间等参数会影响氧化膜的厚度、均匀程度和颜色；

8、5、染色(可选)：在氧化膜上进行染色，使氧化膜具有不同的颜色；

9、6、密封处理：将形成的氧化膜进行密封处理，以提高其耐腐蚀性、耐磨性和美观度。

10、但是在目前，为了便于零件酸洗，同时也出于成本的考虑，会使用简易的铝丝将零件绑扎起来，并将零件放入溶液中进行清洗、脱脂、酸洗及阳极处理工艺，但是铝丝在绑扎的零件的过程中，一旦绑扎过紧，便会导致零件散热器表面出现损伤，其次在零件表面与铝丝接触的地方，会由于铝丝的覆盖，导致该部位出现无阳极化膜层的现象，进而影响到零件的防腐效果，同时针对该产品，由于传统阳极化工艺时间为40min～60min，使得氧化膜的厚度在3μm～7μm，致使氧化膜的厚度无法达到规定的厚度，导致阳极化后着色不均匀，无法保证产品外观质量。

技术实现思路

1、针对现有技术不足，本发明是提供一种散热器硫酸阳极化工艺及装置，解决散热器在阳极演化史，由于阳极化的工艺，导致焊接面的阳极氧化膜层达到一定的厚度，进而导致阳极化后着色不均匀，无法保证产品外观质量的问题。

2、为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种散热器硫酸阳极化工艺及装置，包括以下几个步骤：

4、s1：零件的四周预先开设有安装孔，阳极将零件放置在定位支架上，定位支架的顶部开设有能够插入安装孔且与安装孔位置对应的安装片；

5、s2：将固定在定位支架上的零件整体放入洗水槽内，并且在定位支架的顶部分连接电极片，洗水槽内放入槽液，在电极片上通入电流，对零件进行阳极氧化处理，阳极氧化的时间为80min～90min，氧化膜的厚度在10μm～22μm；

6、s3：将洗水槽内经过阳极氧化处理的槽液通入到冷水机内进行冷却，冷水机的侧面分别设置有供槽液流动的进液口和排液口，然后将冷却完毕的槽液经过循环送入洗水槽内，冷却后的槽液温度在13℃～21℃；

7、s4：经过阳极氧化处理后的零件送入到水洗装置内进行水洗，水洗的时间为5min～10min；

8、s5:对氧化处理后的零件进行膜层厚度以及外观的检测；

9、所述步骤s1中，安装片由两片能够扩张的柔性金属片构成，安装片固定连接在定位支架上，金属片的顶部宽度小于底部宽度，两片金属片之间的夹角在10°～20°之间。

10、本方案的原理是：

11、将零件上的安装孔放置在定位支架上，同时定位支架上的安装片插入安装孔，对零件进行支撑，以此保证在阳极氧化的过程中，不会出现阳极氧化膜出现缺损的情况，同时减少零件的震动，不会对零件的外形造成损伤，不会影响到零件的外观质量；

12、其次由于使用冷水机对洗水槽内的硫酸进行循环冷却，由于在阳极氧化的过程中，硫酸的温度会升高，温度主要影响氧化膜的溶解速度和成膜速度。温度过高会导致氧化膜的溶解速度加快，成膜速度减慢，氧化膜会疏松，掉粉末，出现“挂灰”的现象，为此需要使用冷水机对硫酸进行降温处理，以保证氧化膜的成膜效果；

13、氧化的时间调整为80min～90min，延长了氧化时间的同时，保证氧化膜有充足的附着时间，进而让氧化膜的厚度在10μm～22μm，使氧化膜的厚度达到规定的标准。

14、在氧化完成后，将零件从洗水槽内取出，进行水洗，将残留在零件焊缝的硫酸清理干净，避免阳极化后零件表面焊缝的硫酸残留，导致硫酸将阳极化膜层溶解，造成产品一次合格率降低。

15、本方案产生的有益效果是：

16、1、在本技术方案中，通过将氧化的时间进行调整，从原先的40min～60min调整到80～90min，此时氧化膜的厚度从原先的3μm～7μm调整到10μm～22μm，氧化膜的厚度得到了大幅度的提升。

17、2、在本技术方案中，通过将定位支架的四个安装片插入到零件的安装孔内，对零件进行定位固定，能够防止在阳极氧化的过程中出现零件摇晃的情况，其次，使用安装片相比于使用铝丝进行绑扎，降低了零件表面损伤，同时也使得不同位置的安装孔导电接触点一致，不影响阳极氧化过程中氧化膜的质量，使得产品合格率大幅度提升；

18、其次使用具有向外扩张的柔性金属片，在针对较大直径的安装孔时，也能够对零件进行有效地安装，使得能够适应不同零件的安装孔尺寸。

19、3、在本技术方案中，通过将使用冷水机将硫酸的温度进行降温至13℃～21℃，避免氧化膜出现发脆，产生裂纹，氧化容易疏松，掉粉末的情况产生。

20、进一步，步骤s1中定位支架的内部布设有用于输送冷却液的盘管，盘管的进口端和出口端分别与与冷水机相互连通；通过盘管与冷水机相连通，冷却液会进入到盘管内，对定位支架周围的槽液进行降温处理，让零件处于较低温度的槽液中进行阳极氧化。

21、进一步，冷水机的内部分为第一腔室和第二腔室，第一腔室与第二腔室之间使用隔板进行分离，槽液从冷水机侧面的进液口处进入到第一腔室内，第二腔室内安装有冷凝管，同时第二腔室的内部填充有冷却液，第二腔室与定位支架内部设置的盘管相连通，第二腔室内的冷却液通过泵体进行泵送，温度较高的槽液通过管道从冷水机的进液口进入到第一腔室内，此时，由于第二腔室内安装有冷凝管，通过冷凝管对冷却液进行降温，然后通过隔板将冷却液的低温传递给第一腔室内的槽液，进而实现对槽液的降温处理；

22、冷却液作为中间介质，通过调节冷却液的温度来控制槽液的温度，这种方式可以更加灵活地控制温度。而冷凝管直接对槽液进行冷却，虽然冷却效率高，但难以精确控制槽液的温度，同时能够避免槽液直接腐蚀到冷凝管，进而延长冷凝管的使用寿命。

23、进一步，第一腔室的内部竖向安装有搅拌叶，搅拌叶的中部通过电机轴进行驱动，电机轴向冷水机的外部延伸，第一腔室的内壁安装有翅片，翅片与第二腔室内部的冷却液相接触；使用单一的隔板传递温度，传递的效率比较低，为此使用翅片增加与槽液的接触面积，进一步提升槽液的降温效果；

24、其次第一腔室的下方远离翅片，此时电机轴驱动搅拌叶进行旋转，进而将第一腔室下部的槽液搅动，与第一腔室上部的槽液进行均匀混合，进而让第一腔室内的槽液处于同一温度，避免出现槽液温度不均匀的现象出现。

25、进一步，第二腔室的下方开设有第三腔室，第三腔室的内部固定放置有固定块，固定块的中部开设有供槽液通过的第一通道，固定块远离第一腔室的一侧设有活动腔，活动腔的内部安装有可上下移动的滑动块，同时活动腔远离第一腔室的一侧设有倾斜的挡块，挡块的一侧贯穿有用于槽液流动的第二通道，同时挡块的内部与第二腔室相互连通，挡块向冷水机的底部外延伸，并与盘管相互连通，挡块远离第一腔室的一侧设有缓冲腔，缓冲腔与冷水机的排液口相连通；

26、冷却后的槽液依次通过固定块的第一通道、活动腔和挡块的第二通道，并从排液口排出到洗水槽内，完成对槽液的循环利用；槽液在进入到活动腔以及缓冲腔内时，由于挡板与第二腔室连通，在活动腔以及缓冲腔内流动的槽液会受到冷却液的温度传递，对活动腔以及缓冲腔内的槽液进行进一步降温。

27、进一步，第一通道的内部固定有用于检测槽液温度的传感器，同时滑动块包括有第一滑块和第二滑块，第一滑块与第二滑块支架只有弹簧进行连接，第二滑块的一侧与挡块的斜面紧贴，同时第二滑块能够对第二通道进行封堵；

28、第一滑块为矩型，第二滑块为楔型，第一通道内的温度传感器检测到槽液的温度较高时，第一滑块带动第二滑块向下移动，将第二通道封堵住，此时第一腔室内的槽液不会从排液口排出，槽液堆积在第一腔室内，通过翅片将第二腔室内的温度进行传递，待温度传感器检测到槽液温度降低后，第一滑块带动第二滑块向上移动，将第二通道开启，温度较低的槽液通过第二通道和排液口排入到洗水槽内。

29、进一步，第一滑块的中部螺纹连接有螺杆，螺杆向活动腔的底部外延伸，螺杆的外周缠绕有用于驱动螺杆转动的拉绳，同时螺杆的底端连接有发条盒，发条盒内安装有发条，发条与螺杆的底端固定连接。

30、通过拉绳拉动螺杆，由于螺杆的底端固定连接有发条盒，通过发条盒的固定，拉绳在拉动时，螺杆能够沿着发条盒的中心进行自转，其次由于螺杆与第一滑块之间螺纹连接，为此，在旋转的螺杆带动下，第一滑块能够沿着螺杆进行向下移动；在拉绳停止工作时，由于发条盒的存在，发条能够带动螺杆逆向旋转，进而带动第一滑块向上移动，回复至初始位置。

31、进一步，电机轴的底部花键连接有轴套，轴套的外周与拉绳的端部进行连接，同时在轴套的外周套有滚轴，滚轴的侧面固定有可上下往复移动并带动轴套脱离电机轴的拨叉，拨叉包括有两根与滚轴固定的横杆，两根横杆之间安装有可旋转的凸轮，活动腔的底部固定连接有按压开关，按压开关和温度传感器用于控制凸轮转动，活动腔的底部还固定安装有用于吸附活动块的电磁铁。

32、传感器检测到第一腔室内槽液温度较高时，此时温度传感器控制凸轮带动拨叉移动，进而将轴套与电机轴的花键段处连接，此时在电机轴的旋转下，拉绳向轴套缠绕，此时与第一滑块连接的螺杆在拉绳和发条的连接下，产生旋转，进而实现对滑动块的向下移动；

33、第二滑动块移动到活动腔的底部时，第二滑块的侧面会将第二通道封堵住，将温度较高的槽液留存在第一腔室内，第二滑块会挤压按压开关，此时按压开关启动凸轮，凸轮旋转180°，凸轮带动拨叉向下移动，将轴套脱离电机轴，避免轴套长时间缠绕拉绳，导致第二轴套的拉绳全部缠绕至轴套上，出现拉绳拉断的效果；由于轴套在拨叉的带动下向下移动，在滑动块移动到活动腔的底部时，此时电磁铁将滑动块牢牢吸附住，不让第二螺杆在发条的作用下逆向旋转；传感器检测到槽液冷却达到指定温度后，电磁铁关闭，此时在发条的作用下，螺杆逆时针旋转，将滑动块推送到活动腔的顶部，此时温度较低的槽液从敞开的第二通道内流出。