CN101469437B - 阳极化装置 - Google Patents

Abstract

一种在铝或铝合金制成的工件(11)的表面上形成阳极化膜的阳极化装置，包括：处理罐(1)，包含电解液；阴极板(2)，置于处理罐中；支撑装置(3)，用于支撑工件，从而浸入电解液；以及电源(4)，用于在工件和阴极板之间持续或间歇地施加短周期双极或单极脉冲电压或者交流电压。阴极板(2)相对于工件(11)在交叉的方向上排列。

Description

阳极化装置

技术领域

本发明涉及一种用于对铝或铝合金制成的工件进行阳极化的装置。

背景技术

通常，由铝或铝合金制成的部件(例如各种外部元件和结构性元件，包括内燃机的活塞和气缸、水压和气压活塞和气缸)都要进行阳极化，以在该部件的表面上形成阳极化膜(阳极氧化物涂层)，目的是提高耐腐蚀、耐磨能力或者出于颜色的考虑。

进行阳极化处理时，例如日本专利文献JP2002-47596A中所述，电解处理是通过在工件(阳极)浸入电解液的情况下、在工件和阴极之间施加直流电压、交流电压、交直流叠加电压或脉冲电压而完成的。本发明涉及一种方法，该方法用于快速形成高品质的阳极化膜，而不受合金部件的影响，其中包括重复进行通过施加非常短周期的正电压及从膜中去除电荷的阳极化处理，如日本专利文献JP2006-83467A中所述。

传统的阳极化中，适当的方法是，为了防止燃烧，该处理在工件表面区域的电流密度接近约3A/dm²时进行。然而，在日本专利文献JP2006-83467A所述的处理方法中，膜的电荷去除导致升温受到抑制，因此，在施加正电压的周期内可提供工件表面区域30A/dm²或更大的电流密度，从而使处理时间可缩短为传统处理时间的四分之一至五分之一。

发明内容

尽管通过应用很短时间周期的正电压及去除膜电荷实现的重复进行阳极化的处理缩短了处理时间，但该处理又提出了以下所述的新问题。与传统的直流阳极化和低频交流电流相比，当所提供的电流增加时，需要较大的阴极表面面积以稳定地完成处理。然而，处理罐的调节空间自然是受限的。因此，在如传统实施例中电极板被排列为使得电极表面面对工件时，处理罐的尺寸必须不可避免地增大。

通常，在直流阳极化中，可以看到这样的现象：工件的膜厚度在与电极相对的侧部减少。这是由于尽管在电极和工件相互面对的部分的最短距离处形成传导路径，而也形成较长传导路径，从而作为工件在与电极相对侧部的旁路，从而使得电阻相对地增大，从而降低电流密度。因此，在直流阳极化中，电极板通常面向工件排列，并使得工件的每一部分与电极表面的距离保持恒定。

然而，在阴极朝向工件侧面排列的情况下，电极面积对应于工件在处理罐的侧面上的投影面积。因此，除非处理罐的大小增加，否则很难增加电极的实际面积。特别对于相对较小的部件，如活塞，同时处理大量工件来提高生产效率。由于处理罐中工件的调节间距减小，所以能够分配至每个工件的电极空间减小，并且必须确定是将降低工件调节效率还是将增大处理罐的尺寸。

而且，如果将阴极板排列在工件周围以保护阴极板的表面区域，则会阻碍对处理液的搅拌，并降低在阳极化过程中抵抗于热量产生的冷却能力，从而引起燃烧或类似问题的发生。此外，当同时处理大量工件时，处理状态和膜厚度会随着工件位置的改变而改变，这将阻碍阳极化速度的进一步增加并阻碍阳极化质量的提高。

考虑到上述问题，本发明提供一种可增加阴极的表面面积且不增加处理罐大小的阳极化装置，这是通过有效的阴极排列实现的，可实现稳定而有效的阳极化处理，处理液的流动效率及冷却效率均可提高，并且工件能被均匀处理，即便在大量工件同时处理时。

为了解决上述问题，本发明的研究人员进行广泛研究，最终，他们发现了在阳极化处理中，持续或间歇地向工件施加短周期双极或单极脉冲电压或交流电压，特别是在该处理中，重复通过应用很短周期的正电压和膜电荷的去除实现阳极化，尤其是在阴极板的电极表面不面对工件的排列中，工件表面膜厚度几乎不存在偏差，而且可进行实际处理。因此，发明人提出了本发明。

本发明提供了一种在铝或铝合金制成的工件的表面上形成阳极化膜的阳极化装置，包括：处理罐，包含电解液；至少一个阴极板，置于所述处理罐中；支撑装置，用于支撑所述工件，从而浸入所述电解液；以及电源，用于在所述工件和所述阴极板之间持续或间歇地施加短周期双极或单极脉冲电压或者交流电压，其中所述阴极板相对于所述工件在交叉的方向上排列。

在本发明的优选模式中，多个阴极板被排列为被基本平行地间隔开(图3)，或者阴极板被排列在工件的两侧，而工件位于中央(图4-6)。可选地，多个阴极板相对于工件径向排列(图7和8)。

而且，当同时处理大量工件时，优选地，排列多个工件并且这些工件被支撑件支撑，并且阴极板的方向与工件的排列方向交叉，并且基本平行设置，从而相互间隔开。

而且，在上述模式中，优选地，阳极化装置进一步包括用于在所述处理罐中产生电解液流的装置，所述电解液流沿所述阴极板导向所述工件。

由于上述设置，本发明所述的阳极化装置的操作和效果如下所述。

即使阴极板的电极表面不面向工件排列，由于阴极板的方向与工件交叉，所以没有基本上相反于工件的表面，从而可将阴极板的两个表面用作为处理电极表面，因而电极面积可有效增加。因此，即使在输入电流增加的情况下，仍可进行稳定而有效的阳极化处理。

上述阴极板的排列对于通过直流电流方法或低频交流电流方法进行的阳极化处理是无效的。另外，电流聚集在工件靠近阴极板边缘的部分表面上，加速了过氧化，从而会产生膜厚度不均的问题，或者引起燃烧或类似的问题。

相反，在持续或间歇地向工件施加短周期双极或单极脉冲电压或交流电压的阳极化处理中，特别是在重复通过应用很短时间周期的正电压和膜电荷去除而实现的阳极化的处理中，正电压的施加时间很短，额外地，由阳极化产生的热量可在电荷去除过程中散失，并且所产生的膜回到原本的高电阻状态。因此，通过使膜生长点移动至未涂覆的部分或膜比下一个电压施加的时间薄的部分来实现膜厚度的均匀性。因此，不会发生膜厚度不均、燃烧或类似的问题。而且，阴极板和处理液的界面处的电阻与电极面积的增大成反比地减小，电压损失减小，从而可形成更厚的膜。

即使在阴极板表面不面向工件的排列中，通过增加电极面积而导致的阳极化本身效率的提高也抑制了工件局部的膜厚度在处理状态下的变化，从而在工件的所有部分形成均匀的阳极化膜。

而且，即使增加电极面积，工件的外围也不会被阴极板包围。因此，不会阻碍处理液的流动，可提供处理液搅拌装置而不阻碍阴极板和工件之间的路径，从而不降低抵抗于阳极化的热量产生的冷却能力。

本发明中，在多个阴极板基本平行地间隔开排列的模式(图3)中，在阴极板排列在工件的两侧而工件位于中央的模式(图4-6)中，在多个阴极板相对于工件径向排列的模式(图7和8)中以及在对以上模式进行组合的模式中，电极面积可相对于工件的侧投影面积进一步增大。

并且，对于大尺寸的工件，可排列得使工件被大量阴极板围绕而不阻碍处理液的流动，从而可在大尺寸工件的整体上形成均匀的阳极化膜。而且，在同时处理大量工件的情况下，可相对于平行排列的工件均匀地排列阴极板，并且可在处理罐中有效排列大量工件和阴极板。

而且，在多个工件被支撑件支撑排列的情况下，若阴极板的方向交叉于工件的排列方向并被基本平行放置以相互间隔开，则可排列为使得独立的工件的调整间隔和阴极板的安装间隔相互变化半个间距。而且，即使独立的工件的调整间隔和阴极板的安装间隔不规则变化，也可总体上进行阳极化处理。

而且，在上述模式中，在阳极化装置进一步包括用于在处理罐中产生电解液流的装置的模式中，该电解液流沿阴极板导向工件，在电极表面上形成的气泡被该电解液流移走，从而可向工件提供活性处理液，从而可有效进行阳极化处理。此外，阴极板作为矫直板，从而可形成恒定方向的处理液流，而不需要单独提供矫直板，并且阴极板本身也可用于冷却处理液及热耗散。

本发明所述的阴极板排列所允许的正电压应用时间的范围随着以下条件的变化而变化：所需膜性质；处理液；处理时间；施加的电压；阴极板有效面积；阴极板和工件间的距离；工件的尺寸和形状及类似条件。由于仅正电压应用时间对于阳极化膜的形成有贡献，所以优选地使得膜电荷移除时间尽可能最小，即不施加正电压的时间或施加负电压的时间，并且优选地使得包括膜电荷移除时间的双极脉冲电压与不包括负压施加时间的单极脉冲电压相当，在膜电荷移除的过程中，通过施加负电压而使电荷确实去除。然而，依赖这些条件，即使对于单极脉冲电压，仍可能获得由电极面积的增加而产生的效果。

并且，在施加正电压的时间的很早阶段，负离子渗入阳极化膜的阻挡层，并且发生氧化，然后由积累在阻挡层中的负离子限制了负离子的渗入，氧化也不再进行。因此，优选地，施加正电压的时间尽可能最小。正电压和负电压的波形不受任何特定限制的约束，但能够在较短时间周期内提供大电流的方波脉冲电压是优选的。

附图说明

图1为本发明的实施方案所述的阳极化装置的结构图；

图2为本发明第一实施方案所述的阴极板的布局的平面示意图；

图3为本发明第二实施方案所述的阴极板的布局的平面示意图；

图4为本发明第三实施方案所述的阴极板的布局的平面示意图；

图5为情况的平面示意图，其中电解液流不同于本发明第三实施方案所述的阴极板的布局；

图6为本发明第四实施方案所述的阴极板的布局的平面示意图；

图7为本发明第五实施方案所述的阴极板的布局的平面示意图；

图8为本发明第五实施方案所述的阴极板的布局的另一实例的平面示意图；

图9为本发明第六实施方案所述的阴极板的布局的平面示意图；

图10为对比实施例的阴极板的布局的平面示意图；

图11为本发明实施方案所述的阳极化装置的平面图；

图12为沿图11的线A-A的剖视图；

图13为本发明实施方案所述包括阳极化装置的处理设备的处理流程的平面图；

图14为本发明的实施例的阳极化膜的横截面图；

图15为对比实施例1的阳极化膜的横截面图；以及

图16为对比实施例2的阳极化膜的横截面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方案进行详细描述。

图1为根据本发明的实施方案的阳极化装置的配置图。在图1中，阳极化装置主要由以下几部分构成：含有电解液10的处理罐1、置于处理罐1中的阴极板2、在工件11浸入电解液10的位置支撑由铝或铝合金制成的工件11的支撑件3、连续地或间歇地将短周期的双极或单极脉冲电压或者交流电压施加至工件11和阴极板2之间的供电单元4、以及用于控制供电单元4的控制单元5。

供电单元4包括用于正电压的直流电源41及用于负电压的直流电源42，直流电源41和42连接至工业用电频率的主交流电源40，供电单元4还包括倒相器单元43，该倒相器单元43通过切换由直流电源41及42提供的直流电压和电流来传递预定的脉冲电压或交流电压。倒相器单元43包括诸如绝缘闸双极晶体管(IGBT)的开关元件、钳位电路及保护电路，并且倒相器单元43由控制单元5的开关控制部件53控制。

控制单元5包括用于设置阳极化参数并控制阳极化的主控部件51、用于直流电源41及42的电压控制部件52、用于倒相器单元43的开关控制部件53和用于处理电流的监控部件54。当阳极化开始时，将所提供的电压、膜电荷去除电压、处理时间、减缓时间和处理模式预先输入主控部件51。

减缓时间为缓慢提高电压到设定输入电压的时间，以防止在阳极化的早期阳极化膜尚未形成的状态下流入过大的电流。

对于处理模式，可根据所需的膜特性选择处理速度优先的高速处理模式、膜表面的光滑度优先于处理速度的高质量处理模式、介于两者之间的中间处理模式等等。例如，通过输入百分数值或通过选择开关输入处理模式。通过这些处理模式的选择，改变了双极脉冲电压的每个周期内的正电压应用时间及负电压应用时间(即，膜电荷去除时间)、或者改变了上述时间的分布或其设定参考。对于正负电压的波形，能够在短期内供应大电流的矩形脉冲电压是适合的。

根据工件11的尺寸及外形、同时处理的工件11的数量等等，对应于上述每一处理模式的最佳设定条件是不同的。因此，在进行处理之前，进行阳极化检测，并且基于设置在阳极侧的电流检测器44所检测到的电流时间改变，由控制单元5执行运算处理，通过该运算处理，确定对应于每一处理模式的最佳电压应用时间。基于所确定的最佳电压应用时间，该周期内的膜电荷去除时间及分布被确定。也可在减缓时间内完成条件设置过程。

对于处理液10，可用到稀释硫酸、草酸、磷酸、铬酸等。然而，处理液10并不限于上述酸，可使用用于普通阳极化的处理液，例如，二元酸浴、二元酸和有机酸的混酸浴或碱浴。碱浴可包含碱土金属的金属化合物。而且，碱浴可选地包含硼化物或氟化物。阴极板2的材料不受任何特殊限制，而且可使用已被常规地用于阳极化的阴极板，如碳板、钛板、不锈钢板、铅板或铂板。

根据本发明的阳极化装置的特征在于，如图2至9所示，置于处理罐1内的阴极板2相对于工件11以交叉的方向排列，并且该阴极板采用基本模式和基于基本模式的一些主要模式。下面，参照附图解释这些模式。

图2为根据本发明最基本的第一实施方案的阴极板布局平面示意图。该实施方案中，阴极板的方向被定为，例如在工件11的一侧交叉于工件11的中心轴。通过阴极板2的这种排列，可将阴极板2的两个表面用作为处理电极表面。因此，与阴极板朝向工件的常规布局相比，即使仅根据平面简单地进行比较，电极区域仍然增加一倍。

而且，阴极板2仅占对应于工件11的侧投影面积的其厚度的一部分，这样，处理液的搅拌装置(稍后详述)可安装在阴极板2两侧的空间中，而不妨碍阴极板2与工件11间的路径。

因此，如果产生沿着阴极板2的电极表面朝向工件11的处理液流10a，那么电极表面上形成的气泡会被流10a去除，从而使处理液10可被激活并供给工件11，这样可有效完成阳极化。此外，由处理液流10a促进工件11的冷却，并且提高了对抗于阳极化的热量产生的冷却效率，从而可防止由工件11局部温度升高引起的燃烧及膜厚度不均。

而且，由于具有以下特征，即阴极板2仅占对应于工件11的侧投影面积的其厚度的一部分，因而可采用多个阴极板2平行排列在工件11的一侧的布局，从而使其相互分离。

图3所示为第二实施方案，其中两个阴极板2平行排列在工件11一侧，从而相互分离。与阴极板朝向工件的传统布局相比，通过两个阴极板2的这种排列，使电极面积扩大到4倍，即便是在简单进行比较的情况下。此外，由处理液流10a产生的效果与上述第一实施方案几乎相同，而且，通过阴极板2产生的处理液10的流矫直效应也得到一定程度的提高。

图4和图5所示为第三实施方案，其中两个阴极板2A和2B置于工件11两侧，工件11保持在它们之间。在图4所示模式中，所产生的处理液流10a和10b沿两个阴极板2A和2B由两侧指向工件11。在这种情况下，到达工件11的处理液循环至处理罐1的上部或下部(或两个侧部)。另一方面，图5所示模式中，所产生的处理液流10a和10b沿一个阴极板2A指向工件11，并且在通过工件11后沿另一个阴极板2B流动。

而且，图6所示为第四实施方案，其中多个(四个)阴极板2A和2B平行排列，以使其在工件11的两侧相互分离，工件11保持在它们之间。在阴极板2也以同样方式平行排列在工件11的两侧的情况下，具有产生导向工件11的处理液流10a和10b的模式以及产生从处理罐1的一侧导向其另一侧的、通过工件11的处理液流10a的模式。

图7和图8所示为第五实施方案，其中多个(四个和六个)阴极板2C和2D相对于工件11径向排列。阴极板2的这种排列适于产生沿阴极板2导向工件11的处理液流10c和10d。到达工件11的处理液循环至处理罐1的上部或下部。

图9为一个实施方案的平面示意图，该实施方案适于多个工件11每个都有相对较小的尺寸(例如，内燃机的活塞)，并且同时进行处理的情况。该实施方案中，多个工件11按行排列并由支撑件3支撑，另一方面，阴极板2A和2B的方向被定为与工件11的排列方向Y交叉，而且阴极板2A和2B基本平行排列，从而在工件11的两侧相互分离，工件11保持在它们之间。

通过采用这样的布局，阴极板2A和2B的电极面积可进一步有效增加。并且，在以下情况下，设备的安装空间可被有效利用，其中由架形支撑件3共同支撑的大量工件11与支撑件3一起在与排列方向Y(支撑件3的方向)垂直的方向X上传送，从而完成脱脂、清洗及其他类似过程，其优势在于缩短了传送距离。并且，依赖于工件11的数量及形状，配置可使得工件11与支撑件3一起在排列方向Y上传送，从而经历其他过程。

尽管在图中未示出，但与上述实施方案相似，在图9所示实施方案中，具有产生导向工件11的处理液流(图4中的10a和10b)的模式以及产生从处理罐1的一侧导向其另一侧的、通过工件11的处理液流(10a，图5中的10a)的模式。

而且，图9所示实施例中，对阴极板2A和2B进行排列，从而交叉于工件11的侧投影面。然而，依赖于工件11的大小及形状，可对阴极板2A和2B进行排列，从而由工件11的排列变换到Y方向上。而且，对于处理任意部分而不是特定部分的多用途阳极化装置，即使阴极板2A和2B与工件11之间的排列间距没有诸如简单的整数比例的关系，向工件11提供用于阳极化所必需且充分的电荷，以使得如果使阴极板2A和2B的方向交叉于工件11的排列方向Y，则可处理一致的膜性能。在这种情况下，优选地，产生朝向工件11的处理液流。

作为与之前所述的实施方案相当的实施例，图10所示的情况是，两个阴极板102p和102q排列为朝向工件11的两侧，工件11保持在它们之间。该布局中，传送方向X上的尺寸被缩短，但由于阴极板102p和102q在排列方向Y上排列，因此必须提供工件11之间的较大间隔。因此，由于同时处理更多工件，所以处理罐101的宽度增加，这造成的问题是，使得支撑件103的长度增加。而且，出现了如下所述的严重问题。对于每侧的阴极板102p和102q而言，远离工件11的阴极板被靠近工件11的阴极板阻隔，靠近工件11的阴极板的背面也提供了与工件11相反的表面，从而对实际的电极面积的增加贡献很小，这一点已通过实验得到验证，如下所述。

基于上述图9所示的实施方案，图11和12所示为用于汽车发动机活塞的阳极化装置的实施方案。在图11和12中，在处理罐1的上部，两个支撑梁21平行地安装，阴极板2固定于沿支撑梁21的长度方向平行设置的支架22，两个板成为一组。

在图11和12所示实施方案中，在置于处理罐1内的、被支撑件3支撑并排列成行的十个工件11(活塞)的两侧，24个(共为48个)阴极板2平行排列，从而其方向与排列方向Y垂直。除了侧端部的总共8个阴极板2外，四个阴极板2相对于一个工件11设置。

支撑件3是由支撑架和十个支撑部件33构成的，该支撑架由主支撑梁31和辅助支撑梁32形成，辅助支撑梁32位于主支撑梁31下方并与主支撑梁31平行地延伸设置，十个支撑部件33以预定的间距悬挂于支撑架。在每个支撑部件33的下端部，设置用于锁定工件11的锁定装置(卡盘、夹具、钩等)以及包覆工件11的非处理部分的包覆件34(掩模)。包覆件34有防止处理液进入活塞(工件11)内的功能。在工件11的整体的更多部分浸入处理液的情况下，可附加地设置用于将所有支撑部件33一起倾斜的装置，从而在处理后排出积于工件11中的处理液。

另一方面，在处理罐1的两个外侧，设置用于支撑降低至处理位置的支撑件3(主支撑梁31)的端部35的可拆卸支撑部件36，在该处理位置处完成阳极化。端部35和可拆卸支撑部件36均设置有在支撑件3被支撑的状态下接触的接触部，从而建立起通向工件11的载流路径，从而使得支撑件3通过接触部与供电单元电连接。

另外，设置在压力下运送处理液的管道62沿处理罐1的内壁延伸，管道62具有用于喷洒处理液的喷嘴61，喷嘴61面向由支撑部件33支撑在处理位置的工件11，从而形成用于处理液的搅拌装置6。管道62通过处理罐1之外的泵(未示出)与处理罐1的溢流管相连。因此，通过向处理液施加压力，利用泵、通过溢流管吸取处理液，并且通过管道62由喷嘴喷出处理液，从而可形成流向工件11的处理液的环流，通过工件11并到达相对侧的阴极板2。

因此，通过形成与一个工件11对应的多个阴极板2，甚至当工件11有效地排列在处理罐1内从而以相对较小的间距平行设置时，可显著增大电极面积，并在不增加处理罐1和支撑件3的尺寸的情况下可提供较大电流。阴极板2作为矫直板具有中断和矫直处理液流的功能，因此可通过处理液的搅动及冷却效果的改善来提高处理质量。而且，电极面积可在与工件11的排列方向Y垂直的X方向(运送方向)上进一步增大。

图13所示为处理设备的一例，其中脱脂罐141、水洗罐142、主、次阳极化罐143和144、水洗罐145及热水洗罐146以指定的次序沿传送方向X排列，工件11及支撑件3在该方向X上共同传送。支撑件3通过传送系统沿传送方向X传送(未示出)，传送系统附加地设置有升降装置(未示出)，其降下支撑件3以将工件11置于每一处理罐中并从每一处理罐拉起工件11。

接下来，通过实验数据证实基于上述实施方案的阳极化的效果。

该实验中，提供处理罐，其中在如图9(图11)所示的交叉布局中、由铝合金(AC8A)制成的十个活塞的每一侧上均设置两个阴极板，使用10％体积的硫酸作为处理液、使用双极脉冲电压40V的输入电压和-2V的电荷去除电压、周期为50μs，进行4分钟的阳极化处理，如表1所示。

[表1]

而且，作为对比实施例，进行了实验，在实验中(对比实施例1)通过应用处理罐完成阳极化处理，在该处理罐中，在如图10所示的面对布局的每一侧上均设置具有同样形状的两个阴极板，并且通过施加与上述相同的双极脉冲电压完成阳极化处理，在实验中(对比实施例2)，通过向以类似于对比实施例1的面对布局排列的阴极板施加直流电压20分钟来完成直流阳极化处理，并且示出了已阳极化的膜的剖面的照片来比较膜特性。

图14所示为本发明实施例的阳极化膜的横截面，图15和图16所示分别为比较实施例1和2的阳极化膜的横截面。为了判断膜特性，通过以横向宽度划分图14-16所示的横截面照片中的膜的横截面区域来确定平均膜厚度(μm)。另外，在横截面照片上测量最大膜厚度与最小膜厚度的差(μm)，并且确定最大膜厚度和最小膜厚度的差值与平均膜厚度的比值，作为光滑度。

本发明实施例中交叉布局所产生的阳极化膜的光滑度为0.5。该值为对比实施例2中直流电阳极化所产生的阳极化膜的光滑度的三分之一或更小。据发现，不论短处理时间如何，平均膜厚度及光滑度均有所改进。而且，本发明实施例中的阳极化膜的光滑度仅为对比实施例1的面对布置所产生的阳极化膜的光滑度的一半或更小，其中应用了同样的双脉冲电压，这表明设置了与工件相对的表面的电极排列对实质增大电极面积贡献甚小。

以上是对本发明实施方案进行的描述。然而本发明并不限于上述实施方案，基于本发明的技术概念，可进一步形成各种变形。

例如，在上述实施方案中，已经示出了处理的情况，其中重复通过施加非常短周期的正电压及膜电荷的去除实现的阳极化，即，通过应用短周期的两极脉冲电压来完成阳极化处理。然而，本发明并不限于该情况。根据条件，本发明还可用于应用以下情况，其中通过施加正电压非常短周期的间歇正电压来完成处理，即，通过应用短周期的单极脉冲电压来实现阳极化处理，或者是以下情况，通过施加高频交流电压来完成阳极化处理。前一种情况下，通过单极脉冲电压来完成阳极化处理，其中仅设定膜电荷去除时间(间隔)且膜电荷去除电压为零，即，电荷去除没被肯定地完成。

上述实施方案已示出了这样一种情况，其中本发明用于内燃机活塞的处理。然而，本发明能用于由铝或铝合金制成的各种工件，包括内燃机气缸、水压及气压活塞及气缸。可按工件选择性地应用或结合应用上述实施方案的阴极板2、2A、2B、2C和2D的布局。而且，对于大工件或类似物，阴极板的方向可以与工件交叉或与其排列方向交叉，从而形成倾斜角。

Claims (6)

1.一种在铝或铝合金制成的工件的表面上形成阳极化膜的阳极化装置，包括：

处理罐，包含电解液；

至少一个阴极板，置于所述处理罐中；

支撑装置，用于在所述至少一个阴极板的侧面支撑所述工件，从而浸入所述电解液；以及

电源，用于在所述工件和所述阴极板之间持续或间歇地施加短周期双极或单极脉冲电压或者交流电压，

其中所述阴极板相对于所述工件在交叉的方向上排列，以使所述阴极板的电极表面不面对所述工件。

2.如权利要求1所述的阳极化装置，其中多个所述阴极板排列为平行地间隔开。

3.如权利要求1所述的阳极化装置，其中所述阴极板相对于所述工件在两个方向上排列。

4.如权利要求1所述的阳极化装置，其中多个所述阴极板相对于所述工件径向排列。

5.如权利要求2或3所述的阳极化装置，其中多个所述工件被排列，并由所述支撑装置支撑，并且所述阴极板的方向与所述工件的排列方向交叉，且所述阴极板平行设置，从而相互间隔开。

6.如权利要求1至4中任意一项所述的阳极化装置，其中所述阳极化装置进一步包括用于在所述处理罐中产生电解液流的装置，所述电解液流沿所述阴极板导向所述工件。

Images