一、前言
近年来，铝型材静电喷涂发展的极快，在欧洲已占据建筑型材表面处理市场的50%左右，但阳极氧化建筑型材在我国仍是占主导地位。
随着产能的增大，如何有效地利用现有的设备，最大限度的提高产能，是氧化卧式生产线面临的一个问题。现氧化卧式生产线一般都采用在导电杆的单面挂料的方式，每槽料的挂料数直接影响到产量。在增加挂料数方面，许多厂家普遍从增加挂料密度或者降低挂料斜度方面考虑，但是这两种方法受型材表面质量要求影响，局限性很大。还有一种是增加导电杆的长度，但是导电杆的增长相应的槽体也要加深，这涉及的更多，实现的可能性更低。
二、阳极氧化
1、氧化膜成长机理
在硫酸电解液中阳极氧化，作为阳极的铝制品，在阳极化初始的短暂时间内，其表面受到均匀氧化，生成极薄而又非常致密的膜，由于硫酸溶液的作用，膜的最弱点（如晶界，杂质密集点，晶格缺陷或结构变形处）发生局部溶解，而出现大量孔隙，即原生氧化中心，使基体金属能与进入孔隙的电解液接触，电流也因此得以继续传导，新生成的氧离子则用来氧化新的金属，并以孔底为中心而展开，最后汇合，在旧膜与金属之间形成一层新膜，使得局部溶解的旧膜如同得到“修补”似的。随着氧化时间的延长，膜的不断溶解或修补，氧化反应得以向纵深发展，从而使制品表面生成又薄而致密的内层和厚而多孔的外层所组成的氧化膜。其内层（阻挡层、介电层、活性层）厚度至氧化结束基本都不变，位置却不断向深处推移；而外层在一定的氧化时间内随时间而增厚。(图1、图2)
2、氧化膜厚度计算
阳极氧化生成的氧化膜厚度从理论上可按法拉第第二定律推导的公式进行计算。
σ= Kit
式中σ为阳极氧化膜厚度（μm），I为电流密度（A/dm2），t 为氧化时间（min），K为系数（当氧化铝密度γ=kg/立方米则K=0.309）。为了使K值更切合实际，应将电流效率和在这种工艺条件下所生成膜的密度或孔隙度考虑在内，即：
K = 1.57η/γ
式中η为电流效率（电极上实际析出的物质量与总电量换算出的析出物质量之比）。K实值各国取值大小各异，一般为0.25～0.355。
三、双面上架
1、生产控制
1.1导电杆起固定与导电的作用，所以，上架时导电杆两面必须打磨干净，使型材与电源保持良好的电接触；料要扎紧，避免在槽面上移动与出入各槽时因松动而影响生产。导电杆变细时应及时更换，以免影响固定和导电作用。太细易造成通过电流时发热而浪费电能或因棱角腐蚀导致接触不良，甚至造成型材脱落损坏槽内管道等到附属设施。
1.2上架时料与料之间要错开（见图3），间距要相对一致。控制好每挂料氧化表面积；每挂料的上架面积最多相差2～5㎡。以生产15μm氧化膜来算，厚度差控制在2～4μm。
1.3槽液温度的控制
阳极氧化过程中电流通过高阻的“阻挡层”和“多孔层”内孔的电解液产生大量的热，槽液温度让升，膜的溶解速度加快。需及时将槽液温度降下来，以免影响膜层的质量；特别是内侧的型材。为保证氧化膜的均匀性，槽温控制的范围越小越好。
1.4氧化膜形成时强电场下的离子传导
氧化膜形成过程中的电流分为离子电流和电子电流两种，而氧化膜成长是通过离子电流进行的。离子在弱电场下传导时，离子会逆电场方向移动；在强电场下，离子则不会逆电场方向移动。在阳极氧化时，1V电压可形成10μm厚的阻挡层，此时电场强度是107V/cm的高强电场；因此，在形成氧化膜时，只要考虑在强电场下的离子传导就可以了。
1.5膜厚及其均匀性的控制
A、在一定阳极氧化时间内，生成的氧化膜厚度与通过的电量成正比，而与电压没直接关系。所以，膜厚控制通过采用恒电流密度与时间来控制。
B、氧化槽液温度的均匀性。在氧化过程中循环装置不断运行，槽液从液面溢流，再通过热
交换器之后流回氧化槽，使槽液温度均匀，波动小。
C、控制氧化槽液温度和浓度的波动范围。温度和浓度值有较大波动，则槽液对氧化膜的溶解作用就会产生较大变化，对成膜厚度与膜的性能就有影响。
D、槽液的控制：Al3+控制在15～18g/L；槽液温度控制在19～21℃；H2SO4浓度控制在180～220g/L。电流密度130～160A/dm2。
1.6正常情况下深度为3.5m、硅机为25000A的氧化槽，上架面积到130㎡已到极限，采用双面上架则可多上一半，面积可达190㎡左右，产能有效增加。双面上架可做氧化银白料与黑色料。
2、注意事项
2.1上架型材间距应均匀一致，以免影响内侧氧化膜质量。
2.2导电杆与型材之间需扎紧，以防在槽面上移动时脱落而影响生产。
2.3根据硅机的大小合理控制上架面积。
2.4导电杆要定期检查与更新，以保持良好电接触。
2.5所有导电接触面都要保持清洁和导电性良好。
结束语
上架面积的大小直接与产量挂钩，由传统的单面上架方式改为双面上架，使每个氧化槽投入的氧化面积增加，在不增加氧化槽的前提下为提升氧化生产效率提供了巨大的空间。产能比单面上架增加了1/3，有效地提高了生产效率。
在表面处理过程中，氧化工序是制约槽面整体效率的关键因素。采用双面上架的方式可以使每个槽位投入的氧化面积增加，在不增加氧化槽的前提下为提升氧化生产效率提供了巨大的空间。投入生产量上直接得到了提升，而且双面上架做出的产品与单面上架做出的产品无差异，达到国家标准，那么只要保证上架的效率，产量可增加1/3倍。
有效地减少水洗槽水的耗用，同时减少车间辅助设备工作量及用电量，减轻废水处理的压力，一定程度上降低了生产成本。有效地提升了生产效率，为订单的消化提供了强有力的保证。
