1、版本:2003.05,陽 極 處 理 概 論 Anodizing,版本:2003.05,極處理是化成皮膜(Conversion Coating)技術的一種,根據ASTM的定義化成皮膜指的是利用化學或電化學處理,使金屬表面生成一種含有該金屬成份的皮膜層,例如鋅的鉻酸鹽皮膜處理,鋼鐵的磷酸鹽皮膜處理,鋁合金的陽極處理等,欲施行化成皮膜處理的金屬,其形成的化合物或氧化物必須不具水溶性,同時也不是粉狀物,亦即必須是連續皮膜。,前 言,版本:2003.05,陽極處理之目的,一般鋁合金很容易氧化,氧化層雖有一定鈍化作用,但長期曝露之結果,氧化層仍會剝落,喪失保護作用,因此陽極處理的目的即利用其易氧化之特性
2、,藉電化學方法控制氧化層之生成,以防止鋁材進一步氧化,同時增加表面的機械性質。另一目的是,藉不同化成反應,產生各種色澤(發色)增進美觀。,版本:2003.05,陽極處理之原理,於電解槽中,將金屬(如鋁或鋁合金)工件置於陽極,施加一定電壓與電流,促使工件表面形成附著良好的氧化層。簡要而言,發生下述反應;,陽極:Me XH2O MeOX 2XH 2Xe 陰極:H2O e 1/2H2 OH,版本:2003.05,右圖是陽極處理皮膜的掃描式電子顯微(SEM)照片,其顯示皮膜層實際上是呈管胞(cellular tube)組織,其底部似一般試管底部呈圓弧狀。,陽極處理之原理,版本:2003.05,形成此種
3、組織型態的過程如下圖說明。開始通電時,鋁陽極表面的某些部位開始溶解(time1),時間增長,鋁溶解量增加,但是陽極表面開始呈現凹凸不平的粗度(time2),時間續增,由於凹凸不平造成溶解速率不一,溶解較快的部位逐漸凹陷,於此同時,溶解的鋁離子逐漸生成氫氧化鋁與氧化鋁沉積在表面,但是仍留有孔隙以供溶解反應繼續進行,長時間之後,堆積的沉澱即形成”管壁”,管壁的主要成份是含水氧化鋁或膠狀氫氧化鋁,愈近管壁中央水量愈少,愈近純氧化鋁,近電解液區域即為鋁溶解並沉積的區域,沉積愈久,則愈緻密。,版本:2003.05,版本:2003.05,陽極處理之製程,素 材,清 洗,噴砂or髮絲處理,脫 脂,酸 洗,化
4、學拋光,活 化,陽 極 處 理,染 色,封 孔,乾 燥,版本:2003.05,適合陽極處理之材料,Mg,Al,Ti,版本:2003.05,陽極處理之特性,硬 度,膜 厚,色 彩,色 差,EMI特性,普陽(*1): Hv 75125 硬陽(*2): Hv 250460,普陽 : 320u 硬陽 : 35u 以上,除白色系外之金屬色皆可,a 1 b 1 L 3,導電性差,版本:2003.05,陽極處理之設計考量,1. 適當的掛載點( 3 4 5 6) 2. 掛載點的平衡 3. 色彩的考量 4. 折彎盡量避免 5. 孔洞, 凹凸 (min d 2mm 深 2cm) 6. 前製程 (抽拉, 車削),版本:2003.05,陽極處理之價格估算,估算基礎,主掛載架每cycle成本,主掛載架所掛載之工件數量,每一工件成本=,以LCD COVER 為例 (NT),噴砂 25 陽極處理(單色) 95150 陽極處理( 雙色或特殊造型) 150以上,