鋁合金制品陽極氧化后起灰的種類可為為三類:
1、“前處理一直攜帶的灰”,是指因為前處理沒有處理干凈,一直攜帶著到了最后封孔環節仍然攜帶的灰;
2、“封閉白霧”,是指在封閉不良的情況下,工件表面呈現的白霧狀的灰,往往很難擦掉,甚至擦掉了又自動形成;而噴砂件更是容易出現掛灰的現象,因為其本身表面凹凸不平,前處理比較難清洗,陽極氧化膜孔口方向也因為噴砂的原因而方向不一,封孔的時候,比較難控制到剛好封閉優良而又不掛封孔灰;
3、“封閉灰”,是指因為完全堵住微孔后,吸附在工件表面的臟東西,可以是過封孔的封孔劑成份,也可能是槽液中的其他雜質。
那么如何判定這些灰的性質呢?
1、判斷是否為“前處理灰”,如果灰輕能擦掉,但是封閉質量還是不良,那就是前處理的灰,(因為水難洗掉,輕松能擦掉)。
解決辦法:請檢查前處理相關槽液,尤其是中和槽(其實判斷方法很簡單,用紙巾擦拭,無黑灰,黃灰,就基本判定是OK的);
2、判斷是否為“封閉白霧”如果封閉不良,灰難擦,那就是封閉白霧,
解決辦法:請檢查封孔槽液的和相關水洗槽的PH值,(往往是偏酸導致的);
3、判斷是否為“封閉灰”,如果出現的灰,輕松能擦掉,封閉也優良,那就是封閉灰。
解決辦法:減少封閉時間,降低封孔劑濃度,或者溫度;當然,常溫封閉,尤其是氟化鎳體系的常溫封閉劑,要考慮氟離子含量過高對陽極氧化膜的浸蝕,導致的消光,甚至的產生的白粉;請及時的檢測氟離子的含量,建議氟離子含量控制在0.3-0.6g/l。有人問我 “不是每一掛都有,而是一個小時冒出一掛或者半掛”,其實可以排除是封閉劑的問題,因為如果是封閉到了老化的邊緣,每一掛都會有;前處理的可能性比較大,因為噴砂件清洗是個問題,請檢查前處理藥水,請判斷清楚工件是否干凈?如果前處理確認OK,氧化槽,硫酸濃度過高>溫度過高>電壓過大,也會導致工件掛灰!
1、封孔白灰,這是熱封孔常見的缺陷,起源于水中鈣離子或鎂離子過高,但是一般可以用濕布擦掉。封孔灰應該與粉化膜區分,封孔灰不會與染料作用,而粉化的陽極氧化膜與染料能發生作用。
2、酸化膜未完全去除,于除膜酸洗后以白布擦拭,白布上有黑跡即可確認,改善的方法是
1.除膜時間拉長至5min。
2.化拋后馬上至10g/L CrO3溶液中清洗,再水洗。
封孔液老化或受污染,封孔液換掉,以電導度1us/cm以下純水配置。
3、在高溫下通過氧化鋁的水合反應,將非晶態氧化鋁轉化成水合氧化鋁,即Al2O3·H2O(AlOOH)。水合氧化鋁比原阻極氧化膜的分子體積大了30%,體積膨脹使原來的鋁材陽極氧化膜的微孔完成封閉。為此鋁材陽極氧化膜的抗污染性和耐腐蝕性都提高,同時膜的導納值降低,鋁材陽極氧化膜的介電常數也隨之變大。而封孔灰的產生常見于沸水封孔和中溫封孔,其產生原因一般為封孔溶液中鋁離子過高,或者溶液中鈣鎂離子偏高。所以很多廠家在防止鋁合金封孔灰的產生時,常常會嚴格控制水質。
堿侵蝕后除灰的目的是去除堿侵蝕后殘留在制品表面的‘污斑’,以獲得光亮潔凈的金屬表面。這些‘污斑’主要是由鋁合金中的硅、鐵、鎂、銅之類的元素沉積形成的。一般可用硝酸或硫酸溶液去除。除灰的同時還有中和堿的作用,所以亦可稱為中和與出光。
(一)硝酸除灰
通常使用10%——25%(體積分數)的硝酸在室溫下持續浸漬1——3min進行除灰;也有使用30%(體積分數)的硝酸進行的;還有使用25%——50%(體積分數)的硝酸在化學拋光后進行的。在硝酸溶液中,當其濃度在30%左右時,鋁腐蝕速率較大。若溶液溫度升高,則其腐蝕速率增大。
采用硝酸除灰工藝能滿足多種鋁合金材料的要求。對于含硅量高的鋁合金,單用硝酸不能滿足要求,需添加氟化物。為解決因硝酸分解釋放出氮氧化物和酸霧滴的危害,一些商品化的除灰配方中采用了多種硝酸鹽聯合組成的添加劑,其中還含有過硫酸鹽和硫酸氫鹽。
為了提高除灰效果,增強出光效率,有一些專用的助劑出售,將其加入到100——150g/L的硝酸溶液中,出光速度快,并可以除去高銅含量鋁合金表面的難以除去的黑灰層,一般含有氫氟酸、雙氧水、緩蝕劑、硫酸鈉、表面活性劑等。
(二)硫酸除灰
硫酸除灰中硫酸含量與陽極氧化的硫酸含量大致相同,通常用15%——25%(體積分數)的硫酸。對于6063鋁合金建筑型材能夠得到比較滿意的除灰效果,但其他含合金成分較高的鋁合金就不一定適合,就是6063鋁合金也得控制雜質的含量。硫酸除灰的操作溫度為室溫,操作時間要比硝酸延長一些,一般為3——5min。
鋁在硫酸溶液中,濃度超過40%(體積分數)時,腐蝕速率迅速增大,大約以85%(體積分數)濃度的腐蝕速率為較大。
一些以硫酸為基除灰的商品化除灰添加劑,大多添加一種或多種添加劑,如氧化劑等。
下一篇:鋁合金表面化學拋光中各種添加劑的功效上一篇:鋁型材擠壓生產過程中的五個注意事項