アルミニウムの陽極酸化では、アルミニウムまたはアルミニウム合金をアノードとして使用し、鉛板をカソードとして使用して、硫酸、シュウ酸、クロム酸などの水溶液中で電気分解し、表面に酸化膜を形成します。 その中で、硫酸アルマイトが最も広く使用されています。 アルミニウムおよびアルミニウム合金硫酸陽極酸化皮膜層は、吸着能力が高く、シールや着色が容易で、耐食性や外観が向上しています。
陽極酸化皮膜の厚さは一般的に3〜15μmです。 アルミニウム合金の硫酸陽極酸化処理は操作が簡単で、電解液が安定しており、コストも高くありません。それは成熟したプロセス方法です。 しかし、硫酸陽極酸化の過程で様々な故障が避けられず、酸化膜の品質に影響を及ぼします。
故障の原因を真剣にまとめて分析し、効果的な予防策を講じます。これは、アルミニウム合金の硫酸陽極酸化の品質を向上させるために重要な実用上の重要性を持っています。
(1) アルミニウム合金製品を硫酸陽極酸化処理した後、部分的に酸化されていない膜ができ、目に見える暗い斑点や縞が見られ、酸化膜には鼓膜の腫瘍や空洞があります。 このような障害はまれですが、発生することもあります。
上記の故障の原因は、一般に、アルミニウムおよびアルミニウム合金の組成、構造、および相の均一性、あるいは電解質に溶解したいくつかの金属イオンまたは懸濁不純物に関連しています。 アルミニウムおよびアルミニウム合金の金属相の化学組成、構造、および均一性は、酸化皮膜の形成と性能に影響を与えます。 純アルミニウムまたはアルミニウム-マグネシウム合金の酸化皮膜が形成されやすく、皮膜の品質も優れています。 アルミニウム-シリコン合金または銅含有量の高いアルミニウム合金の場合、酸化皮膜は形成がより困難であり、得られる皮膜は暗く、灰色で、光沢が低い。 表面が金属相の不均一性、構造の偏析、微小不純物の偏析、または不適切な熱処理によって各部品の不均一な構造を生成する場合、選択的な酸化または選択的な溶解を生成するのは簡単です。 アルミニウム合金の局所的なシリコン含有量が分離されている場合、局所的に酸化膜がないか、黒い斑点の筋が生じるか、局所的に選択的に溶解して正孔が生成されることがよくあります。 また、電解液中に浮遊不純物、粉塵、銅や鉄などの金属不純物イオンが多すぎると、酸化膜に黒い斑点や黒い筋が現れ、酸化膜の防食性能に影響を与えます。
（2）同じタンクで処理された陽極酸化部品の中には、酸化皮膜がないか、皮膜が薄いか不完全なものや、固定具と部品の接触部で焼けて腐食したものがあります。 このような故障は、流動酸陽極酸化プロセスの実施中にしばしば発生し、アルミニウム合金陽極酸化の品質に深刻な影響を及ぼします。
酸化アルミニウム膜の絶縁が良好であるため、アルミニウム合金部品は、良好な導電性を確保するために、陽極酸化する前に一般または特殊な固定具にしっかりと取り付ける必要があります。 導電性ロッドは銅または銅合金材料でできていて、十分な接触面積を確保する必要があります。 フィクスチャと部品の間の接触点では、電流が自由に流れるようにするだけでなく、フィクスチャと部品の間の接触マークを最小限に抑える必要があります。 接触面積が小さすぎて電流密度が大きすぎると、過熱して部品や固定具が焼けやすくなります。 主に固定具とワークピースの接触不良、導電率の低下、または固定具の酸化膜が完全に除去されていないことが原因で、酸化膜または不完全な膜がありません。
（3）アルミニウム合金硫酸陽極酸化処理後、特に充填・シール後、手で触れると酸化膜が緩んで粉になり、さらにはがれ落ち、部品の表面に深刻な粉層が現れ、 耐食性が悪い。 このタイプの故障は主に夏に発生し、特に冷却装置のない硫酸陽極酸化タンクで発生します。 1〜2個のタンク部品が処理された後、緩い粉末が現れ、これは明らかに酸化皮膜の品質に影響を与えます。
アルミニウム合金の陽極酸化皮膜の抵抗が高いため、陽極酸化プロセス中に大量のジュール熱が発生します。 セル電圧が高いほど、発生する熱が大きくなり、電解液の温度が継続的に上昇します。 したがって、陽極酸化プロセスでは、電解質の温度を特定の範囲内に保つために、攪拌または冷却装置を使用する必要があります。 通常の状況では、温度は13〜26℃に制御する必要があり、酸化膜の品質が向上します。 電解液の温度が30℃を超えると、酸化皮膜が緩んで粉状になり、皮膜の品質が低下し、ひどい場合には「焦げ目」が発生します。 また、電解液温度が一定の場合、アノード電流密度が高すぎるため、アノード電流密度も制限する必要があり、温度が急激に上昇します。 また、酸化皮膜は粉末や砂を緩めやすく、酸化皮膜の品質に非常に悪影響を及ぼします。
（4）硫酸陽極酸化後のアルミニウム合金の酸化皮膜が薄暗く、くすんでいる場合があり、孔食が発生する場合があります。 ひどい場合には、黒い孔食が顕著になり、部品のスクラップや大きな損失が発生します。
このような障害は偶発的に発生することが多く、特別な原因があります。 アルミニウム合金の陽極酸化プロセスでは、電源が切断されて再度電源が供給されるため、酸化膜が暗く鈍くなることが多く、電源が遮断された部分が洗浄タンクに長時間留まるため、洗浄タンクは 酸性が強すぎると、水質がきれいでなく、浮遊固形物が含まれます。泥や砂が多くなり、アルミニウム合金部品の電気化学的腐食や孔食の黒い斑点が発生することがよくあります。 電解液に水道水を加えたり、漂白剤で処理したり、Cl-含有量が基準を超えたりすることがありますが、 または、HClを含む容器が完全に洗浄されておらず、硫酸が含まれている場合があります。これにより、陽極酸化された電解液に過剰なCl-が混合されます。 その結果、アルミニウム合金部品の陽極酸化により孔食が発生し、製品が廃棄されます。