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阳极氧化前处理技术的应用技巧

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2018.08.18
信息摘要:
阳极氧化前处理:酸蚀技术是针对碱蚀方法的不足而研制开发的,在原理上完全有别于碱蚀亚光砂面处理。
近年来,铝合金亚光型材生产和销售量越来越大,市场占有率在80%以上。目前亚光型材生产普遍使用碱蚀方法,铝溶损在3%-5%之间,造成巨大资源浪费,而且大大增加了环保治理难度,加重了企业的“三废”处理负担。阳极氧化前处理:酸蚀技术是针对碱蚀方法的不足而研制开发的,在原理上完全有别于碱蚀亚光砂面处理。工艺主要采用了独特的使铝型材表面产生高度均匀的、高密度分子点腐蚀,通过改善型材表面凹凸处的物质结构,从而达到平整表面和消除冶金工艺造成的表面缺陷的效果(如能消除挤压痕、掩盖焊合线、缓和粗大晶粒等缺陷),使铝型材表面平整细腻,金属光泽柔和,大大提高了铝型材的表面质量。采用酸蚀亚光工艺,铝溶损在0.5%-0.8%之间,使生产成本降低到传统亚光工艺的二分之一以下,生产效率又有大幅度的增加,具有很大的实用和经济价值。
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2、酸蚀机理
酸蚀是在特定条件下的化学浸蚀。铝型材接触蚀液,在很短时间内迅速反应生成络合物,生成的络合物且具有一定的粘度,容易附着于铝基体表面,形成一种保护膜。挤压型材一般都有许多轻微的模痕,在高倍显微镜下观察呈峰状,粘附于铝基体的保护膜在凹处较厚,凸处较薄,薄处接触酸蚀液的几率较大,能继续较快地进行溶解反应;厚处受到粘附物的屏蔽而使浓液反应速度放慢,由于凹凸部位溶解速度的不同,从而达到平整表面、消除挤压痕的(砂面)亚光效果。缓解粗晶和焊合线与酸蚀的特定性能有直接关系,在铝型材生产中,粗晶和焊合线与模具、挤压工艺及铸棒均匀化有很大关系,氧化预处理时,碱蚀程度越深,粗晶和焊合线就越严重。由于酸蚀速度快,时间短,在还未出现严重粗晶和焊合线的情况下,反应就已结束,因此酸蚀工艺能有效缓解粗晶和焊合线。
酸蚀添加剂在酸蚀工艺中主要作用有以下几个方面:(1)缓蚀作用:由于F-与自然氧化膜及铝基体反应速度很快,且反应剧烈,容易出现粗晶和焊合线等表面质量缺陷。为了既能保持一定反应速度,又不至于造成质量缺陷,添加葡萄酸钠、柠檬酸钠、甘油等有机化合物来抑制酸蚀反应速度,从而达到缓蚀效果。(2)整平作用:挤压型材有许多轻微的模痕,在高倍镜下观察呈山峰一般,加入磷酸三钠、硅藻土、多元醇等化合物,可使型材模痕谷底受到保护,尖峰磨平,从而达到整平效果。(3)促进作用:加入促进剂可使酸蚀添加剂充分扩散到槽液中去,且有效进入被络合物覆盖的铝基体表面内层,使反应得以继续进行,以免造成型材腐蚀不匀。(4)表面活性剂作用;加入十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等表面活性剂可进一步增强除油能力,以及在槽液表面产生一层泡沫,抑制热量损失及槽液挥发,更重要作用是增加槽液稳定性,这是因为带负电荷的表面活性剂能吸附在微粒周围,使微粒产生静电反力,从而使微粒能很好地悬浮在槽液中不易沉淀。(5)金属离子作用:加入Cu2+、Ag+等金属离子可防止过腐蚀,使砂面效果更细腻、均匀、砂面清晰。
3、工艺流程
脱脂-水洗-酸蚀-水洗-碱洗-水洗-水洗-中和-水洗-常规阳极氧化
(酸蚀时要循环过滤)
铝型材经脱脂和水漂洗后进入酸蚀工序。酸蚀并经水漂洗后再碱洗30s-1min,以去除表面粘附的络合物。水洗、中和后按正
常氧化工序完成阳极氧化(着色)及封孔处理。
过滤装置,能有效保证槽液的除渣效果。

有的厂家循环过滤装置只是一台板框压滤机,随着滤渣的增多,槽液循环流量不够,造成除渣不良,影响槽液的使用。
4、常见故障及对策
(1)表面有点状斑
型材表面出现局部点状斑,说明槽液排渣不良,酸蚀槽有铝渣,需改进槽液出液法,加大铝渣回收量。
(2)表面无光泽
生产出来的型材表面粗糙无光,说明酸蚀添加剂中的促进剂含量不足,需补充促进剂含量。

(3)表面有机械纹
生产出来的型材表面有机械纹,说明酸蚀时间不够,或槽液中酸蚀添加剂含量偏低,需补充氟化氢铵或添加剂含量。

(4)表面过腐蚀
型材表面出现过腐蚀,说明酸蚀时间太长,或酸蚀添加剂中的缓蚀剂及金属离子含量不足,需调整酸蚀时间,补充槽液中酸蚀添加剂含量。

阳极氧化前处理:酸蚀表面预处理技术的应用,收到良好的表面质量效果和可观的经济效益。在提高产品表面质量,降低生产成本,为高档化、集约化生产开辟新的途径。

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