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铝型材阳极氧化该如何控制色差,看这里

作者: 佛山江河化工 编辑: 来源: 发布日期: 2018.09.17
信息摘要:
当排除熔铸以及挤压的影响,氧化型材的色差大部分来自于氧化生产本身。铝材表面处理添加剂厂家分析:在氧化以及着色过程中,槽液成分、电流电压设定、…
当排除熔铸以及挤压的影响,氧化型材的色差大部分来自于氧化生产本身。铝材表面处理添加剂厂家分析:在氧化以及着色过程中,槽液成分、电流电压设定、人员操作等因素较为复杂,我们假设氧化膜单元结构模型呈理想的一致状态,那么在特定的介质条件下,着色的深浅是由氧化膜单元结构模型的金属粒子沉积量来决定,因此如何寻找槽液成分、着色时间以及电流电压之间的关联,是我们必须把控的工艺要点。
在实际生产过程中,氧化膜单元结构模型并非是理想中的整齐排列、深浅一致,由于膜厚差异或者膜厚不均,膜结构的多孔层深浅不一;由于槽液成分差别,膜孔结构大小也不相同,这些情况都能够使Ni或Sn粒子的沉积量受到影响。

因此,铝材电解着色色差的产生,与着色机理、氧化膜厚度、电解着色速度有着最为直接的关系。色差缺陷分为色差深浅不一致、两头色、阴阳面、染不上色、白头、逃色等。如何解决这一问题,确保产品批次之间色调一致,色差在与客户双方确认的范围内,是型材生产必须研究和防范的问题。

铝材表面处理添加剂厂家

1.通过控制着色槽液减少色差
首先着色配槽时,着色液的配制必须采用去离子水,如果是单锡盐,则先加H2SO4和稳定剂,充分溶解后再加SnSO4以防止Sn2+氧化和水解;如果是双盐,则可以在镍盐溶液中加入SnSO4,槽液配制完毕直至正常生产过程中,还必须按照一定的频率对槽液成分取样分析,根据分析结果以及添加相应的药剂稳定槽液,槽液的控制范围也须稳定,添加量须少量多次。
槽液中各成分的浓度对色差有直接影响。一般来说,主盐浓度升高,着色速度加快,色调变深;溶液添加硫酸是为了保持着色稳定性,浓度过高则槽体、零部件容易附着氢氧化物,浓度过低则H+浓度过高而竞争还原,导致着色速度下降,甚至不上色;H3BO3在膜孔中起缓冲作用,在锡盐溶液中不加硼酸则锡不能析出,导致型材色差和色散;促进剂在镍盐溶液中起催化作用,保证Ni2+在溶液pH为1左右时能够顺利析出,保持良好的着色均匀性和稳定性;稳定剂由络合剂、还原剂、抗氧剂以及电极氧化阻止剂组成,防止亚锡氧化和水解,保持着色稳定性。
对槽液的搅拌有利于色差的均匀性和重现性。通常单镍盐溶液可以通压缩空气进行搅拌,但是单锡盐或双盐则不能使用压缩空气搅拌,可以考虑通惰性气体搅拌,也可以采用机械搅拌方式,防止亚锡离子的氧化。对着色液进行循环过滤,也是保持溶液稳定的一种方式。
2.通过氧化着色工艺控制减少色差
电压对着色速度有很大影响。电压过低,阴极峰值电流很小,几乎只能用于阻挡层充电以及弥补电损耗,沉积金属的法拉第电流小,因此着色较浅。
随着电压升高,电流增大,着色速度加快,型材颜色变化顺序为:轻微上色→香槟色→咖啡色→古铜色→褐色→黑色。
当电压升到一定值的时候,着色反而变浅。这是因为,电压过高超过氧化电压范围时,阻挡层被击穿,着色膜脱落,从而颜色变浅。
与控制电压参数相关的操作还包括上挂以及进入着色槽阶段,上挂前检查导电杆,磨掉与型材相接触的部位以保证通电良好,上挂时必须控制绑料面积,每挂料的总表面积必须通过计算,不能超出范围;绑料不能太松动以防止某些型材不上色,每挂料的型材断面最好保持一致或者相近,否则容易出现同挂型材之间的色差;进入着色槽时型材必须保证一定的倾斜度,同时保证料与料之间的间距相等,否则容易出现阴阳色;
着色时间也对型材色差影响较为明显,当着色时间过短,色调偏浅,时间长则颜色偏深,但是当时间过长时,还需考虑型材表面氧化膜的稳定性。
槽液的温度也是影响色差的因素,一般情况下,溶液的温度升高,金属离子扩散速度快,在膜孔中还原的机会增加,型材色调加深;温度低则着色较慢。但温度过高则加速亚锡的氧化水解,甚至破坏氧化膜孔结构,反而对着色不利,一般槽液温度控制在18℃至22℃。
3.通过规范人为操作减少色差
人为因素是影响色差的一个重要原因,当操作工责任心不强或者经验不足时,很容易导致型材上色工艺波动,导致明显的色差。
其中上排工、行车手、调色员是影响色差的关键。型材的绑料前后检查,以及绑料松紧程度,型材面积计算是上排人员必须掌握的技巧,这些技巧可以通过培训以及现场教授经验获得,并以此保证上排质量。

行车工是保证型材反应时间以及着色均匀行的关键人员。送电着色前,行车挂钩必须和导电梁脱开,并静止0.5至1min后才能通电着色,着色前必须预调好电压,着色阶段时间必须控制稳定,波动最好减到最小范围;着色结束后必须立刻倾斜度起吊,以最快流尽槽液,及时转移至水槽清洗,不可在着色槽中停留,特别是双盐着色剂单锡盐着色剂。操作不当会造成色差及掉边现象。严格控制空中起吊时间,充分洗净型材内孔中的酸液,才能依靠对色员对色。

单锡盐着色剂

对色时,对色员应该使用标准样板,比色时型材色略深于样板色,色调略浅时,可以重新放入着色槽通电补色,当颜色太深时,放入着色槽中褪色,但是某些着色型材不能褪色,而这跟着色的颜色或槽液成分相关。
加强氧化膜厚控制,阳极氧化过程中,槽液浓度以及温度、电流密度、氧化时间对氧化膜孔结构的排列和深度影响明显,车间必须将这些工艺参数进行调节和匹配,以保证氧化膜结构的均匀性和稳定性。
阳极氧化后应该立即着色。若阳极氧化后在空气中暴露时间太久,膜层孔隙会缩小,并有可能沾附酸雾、灰尘或其他污物,导致着色困难,如果着色槽过小而不能及时着色时,应该将型材适当浸泡在单独的纯水槽中。
着色后的水洗也是非常重要的阶段,着色型材必须通过二级水洗,水质的好坏也会造成色差。否则后续可能导致封孔不合格或者电泳漆附着性差而脱落。

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