鋁及鋁合金彩色導電氧化工藝介紹?

2021-01-13 鋁友社區

鋁及鋁合金經導電氧化工藝處理之後,所獲的氧化膜仍有優良的導電性能,這是其特有的性能,而且膜層的防護及裝飾性能也很好,純鋁表面的膜層色彩比鋅層彩虹色鈍化膜更雅致,具有較淺且均勻的細紋色彩,是很有應用前景和推廣價值的工藝。

  鋁及鋁合金導電氧化工藝操作簡便,無需專用設備,近年來有關導電氧化膜層易於吸附有機塗料,結合力良好的認識得到進一步的提高,因而用作塗裝(電泳、噴漆)基底的應用範圍也得到逐步擴大。

  1.預處理工藝中需要注意的具體細節

  鋁質材料在空氣中是極不穩定的,容易生成用肉眼也難以識別的氧化膜。由於鋁件加工工藝方法的不同,如鑄造成型,或是由延壓板材直接剪切而成,或是機械精細加工成型,或是經不同工藝成型後又經熱處理或焊接等,工件表面都會呈現不同狀態,不同程度的汙物或痕跡,為此在前處理工序中必須根據工件表面的實際情況選擇前處理的工藝方法。

  (1)精細加工件在前處理工序中需要注意的問題:精細加工件雖然表面的自然氧化膜才初生成,較易清除,但油膩重,特別是孔眼內及其周圍(因機加工過程中潤滑需要而添加的),這類工件必須先經有機溶劑清洗,若直接用鹼洗不但油膩重難以除淨,且精細加工面承受不了長時間的強鹼腐蝕,結果還會影響到工件表面的粗糙程度和公差的配合,最終有可能成為廢品。

  (2)鑄造成型件在前處理工序中需要注意的問題。鑄造成型件並非所有表面都經過機械加工,未經機加工的表面留有澆鑄過程中形成的過厚氧化層,有的還夾有砂層,此時應先用機加工或噴砂方法先除去這一部位的原始氧化膜,或是經鹼洗後再加工,只有這樣才能既除淨未加工部位的原始氧化層,又可避免機加工部位公差尺寸的改變。

  (3)經過熱處理或焊接工藝的工件在前處理工序中需要注意的問題:按工藝要求,工件轉入熱處理或焊接工序之前需經有機溶劑清洗,除淨表面油汙,但目前一般做不到這一點,故工件表面形成一層油汙燒結的焦化物,這層焦化物在有機溶劑中是難以除淨的,若浸泡在鹼液中會引起局部腐蝕,產生麻點或造成凹凸不平,嚴重影響產品質量。筆者用濃硝酸浸泡的方法來泡軟這層焦化物,待焦化物鬆軟後再在鹼液中稍加清洗即能徹底除淨。

  2.預處理的一些具體方法如下。

  ①有機溶劑除油。油汙不太嚴重的可在溶劑中短時間浸泡;油汙嚴重的應用棉紗蘸溶劑揩擦,或用鬃刷刷洗。操作中要注意安全,用後剩餘溶劑要妥善保管好。

  ②晾乾。無論採用何種有機溶劑的清洗方式,晾乾工序決不可省略,否則將會失去清洗意義。

  ③綁紮。綁紮用的材料宜選用鋁絲,禁用銅絲和鍍鋅鐵絲,可用退去鋅層的鐵絲。

  稍大的單件綁紮要考慮綁紮位置,並儘可能綁在離零件邊沿最近的孔眼中,以減少對工件表面的影響。

  不同種工件不宜同綁於一串中,因不同成分(牌號)的鋁材氧化處理時間是有所區別的。

  注意所綁紮的工件懸空時的方向,要避免凹入部位因朝下而產生窩氣。

  鹼洗到工件表面油汙除淨為止。

  ④鹼洗

  ⑤循環水衝洗。鹼洗後的衝洗最好先用熱水衝洗,這樣有利於洗淨工件表面上的鹼性物質。有盲孔、狹縫的工件要加強對該部位的衝洗,並甩淨其中的殘留溶液,並當即轉硝酸出光,以免遭受氧化。

  ⑥硝酸出光

  若處理雜鋁、鑄鋁還應在此配方的基礎上添加50mL/L氫氟酸,以加速除去鹼洗時黏附在鋁件表面的不溶物。

  3.氧化成膜工序的技術要求

  (1)氧化。溶液配方及工作條件:

  經前處理後要立即轉入氧化工序,以防因工件在大氣中擱置過久而又生成自然氧化膜而影響氧化層的質量。再度浸泡在清水中雖優於暴露在大氣中,但也不宜浸泡過久,如果浸泡在3%的稀硝酸中一般浸泡l5~30min之內仍可繼續氧化,但若時間過久對膜層的生成也會有影響,尤其含有銅等雜質的舊硝酸。

  氧化過程中溶液的溫度是至關重要的工藝條件,溶液溫度過高,成膜速度加快,氧化膜容易出現粉化;溶液溫度過低,成膜速度緩慢,所生成的膜色調偏淡,附著力差。

  在同一型號鋁材為求得表面基本一致的色彩,應在同一溶液溫度下處理同樣時間。

  在一定的範圍內溫度與時間成反比,即溶液溫度越高,所需時間越短,反之所需時間越長。

  鋁材純度越高所需的氧化處理時間越長。氧化處理時間不足,生成的氧化膜過於淺淡;鋁材純度低,氧化時間縮短,否則氧化膜顯陳舊,甚至影響膜層的導電性能。

  為了獲得均勻的氧化膜色彩,小件氧化時可在溶液中多晃動,大件可採取攪拌溶液或靜處理(不攪拌溶液、不晃動工件),以防工件的邊緣部位與溶液的交換機會比工件的中心部位多而產生不均勻的氧化膜色彩。

  (2)循環水衝洗。對於有盲孔、狹縫的工件要加強對這些部位的衝洗,並甩淨裡面的殘留溶液,以防氧化溶液流出來氧化面受破壞。

  (3)自檢。工件經循環水衝洗後宜即自檢質量,如發現有缺陷的可在鹼液中退除,出光後重新氧化。若干燥後再退除、返修、則較難退除,且較易損傷基體。

  (4)乾燥。乾燥是維護質量的關鍵,氧化件需在乾燥之前先甩去工件表面的游離水,然後在陽光下曝曬。也可在45~50℃條件下烘烤乾燥,溫度不可過高,以免烤焦、老化、出現裂縫,外表色彩顯得陳舊。

  4.大面積件的氯化

  (1)整體處理。根據氧化件的外沿尺寸(適當放寬餘量),用木條或磚塊圍成一個框,框內鋪上塑料布,形成一個凹形水池,其高度若處理板狀件的,則有100MM左右即可,操作時只要將工件在此池內上、下晃動,即可使其表面形成氧化膜。

  (2)分部位處理。分部位處理即工件在槽(池)內先後在不同部位依次快速變更或轉動,最後使整個工件表面與溶液多次接觸而逐漸形成並加厚氧化膜的操作方法。

  採用以上兩種方法,即可免於製作大型鍍槽、配製大量溶液,且減少長期少有使用而造成的浪費,還可免於佔用車間內的生產面積。

  5.氧化膜色彩不均勻的三種可能原因

  (1)工件面積過大,操作時在槽內擺動過大,邊緣和中心部位與溶液的接觸、更新、交換有過大的差異,從而導致氧化膜色彩不一致。.

  預防方法:氧化時工件擺動的幅度要小,靜處理也可以,但當溶液溫度過低時容易出現地圖狀花斑,顯得不自然。

  (2)包鋁件加工時部分包鋁層遭到破壞,被切削掉,外層包鋁屬優質鋁,被包的內層是雜鋁,兩種鋁質差異較大,故氧化後出現「良癜風」似的斑點。這一現象客戶往往不會太理解,廠家要多做解釋工作,說明原委,以免引起誤解。

  (3)工藝操作方面問題

  ①工件鹼蝕處理不徹底,局部處原始氧化膜、汙物未能除盡;

  ②鹼蝕後沒有當即進行出光處理,工件表面仍呈鹼性;

  ③工件在傳遞過程中接觸過異物。

  當遇有膜層色彩不均勻時要從多方面去尋找原因,採取針對性措施予以解決。

  6.由鹼蝕液中鋁離子積聚過高引起故障

  一位讀者來電詢問工件經鹼蝕後難以獲得導電氧化膜的原因,經對導電氧化膜難以形成的諸多因素排除之後,考慮到鹼蝕液中是否有過高鋁離子問題,對方說鹼蝕液很稠。但鹼蝕速度不快。當時筆者建議更換鹼蝕液,因為鹼蝕液使用時間過長之後會積聚過多的鋁離子,鋁離子在工件表面較難洗脫,從而影響鋁件表面與導電氧化溶液的接觸,從而影響到氧化膜的形成。另一建議是若當時無條件更換鹼蝕溶液,可將鹼蝕後的工件經熱水漂洗後立即在流動水中漂洗,然後再在含有氫氟酸的濃硝酸中出光,然後經充分漂洗後進行導電氧化處理。後該讀者來電話說鹼蝕後用熱水洗燙效果很好。

  筆者經驗是,在熱水中洗燙後迅速離開熱水並當即浸入流水中,防止工件幹化後因遭到氧化而影響到導電氧化膜的形成。

  7.氧化膜附著力差的四大原因可能原因:

  (1)氧化膜過厚(氧化時間過長);

  (2)氧化溶液濃度過大;

  (3)氧化溶液溫度過高;

  (4)氧化膜未經老化處理。

  操作者可根據上述對氧化膜附著力有影響的四點因素進行調整。

  氧化件的孔眼及其周圍較難形成氧化膜主要有如下兩種原因。

  (1)工件鹼洗後衝洗不徹底。鹼洗時進入孔眼內的鹼液如未能衝洗乾淨,氧化處理後鹼液會從孔眼中流出來,致使孔眼周圍的氧化膜遭到腐蝕。

  (2)工件的孔眼周圍有黃油。鋁材攻螺孔時很澀,操作者常以塗黃油來潤滑,鹼洗時如果鹼液中缺乏乳化劑,黃油是很難除盡的。

  解決方法:

  (1)在鹼洗之前先用汽油洗刷一遍,鹼洗液中應添有乳化劑;

  (2)工件鹼洗後應衝洗乾淨。

  氧化膜導電性差

  原因:氧化時間過長,氧化膜過厚。按工藝要求的30~60s操作,所獲得的氧化膜呈淺彩虹色,膜層導電性良好,基本上測不到電阻,若氧化時間過長,膜層厚度增加,不但會影響膜層的導電性能,膜層還會呈土黃色,顯得陳舊。

  預防方法:操作時間應嚴格控制。

  8.後處理工序中需注意的四點

  (1)熱水衝洗。熱水洗目的是老化膜層。但水溫和時間要嚴格控制,水溫過高膜層減薄,顏色變淡。處理時間過長也會出現上述類似問題,適宜的溫度和時間是:溫度40~50℃時間0.5~1MIN

  (2)乾燥。乾燥以自然晾乾為好,經熱水衝洗過的工件斜掛於架子上,讓工作表面的游離水以垂直方向向下流。流至下端角邊的水珠用毛巾吸去,按此法晾乾的膜層色彩不受影響,顯得自然。

  (3)老化。老化方法可根據氣候條件來決定,有日光的夏季可在日光下曝曬,陰雨天或是冬季可用烘箱烘烤,工藝條件是:溫度40~50℃時間10~15min

  (4)不合格件的返修。不合格導電氧化膜件宜在乾燥、老化工序之前先挑出來,因乾燥、老化後膜層較難退除並會影響工件表面的粗糙度。此問題筆者在工藝上進行了一些摸索,經多種方法試驗,發現採用下列方法效果很好,方法簡單,又不影響工件表面質量,具體過程如下。首先將不合格的工件夾在鋁陽極氧化用的夾具上,然後按鋁在硫酸溶液中的陽極氧化方法進行陽極處理2~3min,待膜層鬆軟、脫落,再經鹼液稍加清洗及硝酸出光後即可重新進行導電陽極化。

聯繫我們

官網:http://bbs.lvhuiduo.com

 更多熱點新聞點擊藍字一鍵獲取

工藝技術|硫酸硬質陽極氧化法應考慮的因素

科技前沿|鋁合金外殼框架加工技術

文獻專利|鋁合金型材無煙鏡面拋光技術

標準規範|鹼洗廢水怎麼處理?

行業動態|中央環保嚴打進行時,門窗行業變革刻不容緩

鋁業詞典|蓋鋁鑄件:質量輕 耐腐蝕

相關焦點

  • 鋁及鋁合金彩色導電氧化工藝介紹
    鋁及鋁合金經導電氧化工藝處理之後,所獲的氧化膜仍有優良的導電性能,這是其特有的性能,而且膜層的防護及裝飾性能也很好,純鋁表面的膜層色彩比    鋁及鋁合金導電氧化工藝操作簡便,無需專用設備,近年來有關導電氧化膜層易於吸附有機塗料,結合力良好的認識得到進一步的提高,因而用作塗裝(電泳、噴漆)基底的應用範圍也得到逐步擴大。     預處理工藝中需要注意的具體細節     鋁質材料在空氣中是極不穩定的,容易生成用肉眼也難以識別的氧化膜。
  • 鋁陽極氧化與導電氧化的區別
    鋁氧化是為了讓鋁材獲得一層良好的耐磨性、耐腐蝕性以及電絕緣性的氧化膜。
  • 鋁及鋁合金陽極氧化工藝的現狀及發展趨勢
    鋁及鋁合金陽極氧化工藝的現狀及發展趨勢2007/10/19/8:42來源:中鋁網然而,鋁合金材料硬度低、耐磨性差,常發生磨蝕破損,因此,鋁合金在使用前往往需經過相應的表面處理以滿足其對環境的適應性和安全性,減少磨蝕,延長其使用壽命。在工業上越來越廣泛地採用陽極氧化的方法在鋁表面形成厚而緻密的氧化膜層,以顯著改變鋁合金的耐蝕性,提高硬度、耐磨性和裝飾性能。  陽極氧化是國現代最基本和最通用的鋁合金表面處理的方法。
  • 鋁及鋁合金陽極氧化著色工藝
    慧聰表面處理網:     1、主題內容與適用範圍:     本規程規定了鋁及鋁合金陽極氧化、著色、電泳生產的工藝和操作的技術要求及規範。    2、工藝流程(線路圖)    基材裝掛脫脂鹼蝕中和陽極氧化電解著色封孔電泳塗漆固化卸料包裝入庫    3、裝掛:    3.1裝掛前的準備。    3.1.1檢查導電梁、導電桿等導電部位能否充分導電、並定期打磨、清洗或修理。    3.1.2準備好導電用的鋁片和鋁絲。
  • 鋁氧化有哪幾種?
    鋁氧化的種類主要分兩類:一類是 電化學氧化,也稱陽極氧化;2第二類是化學陽化,也稱化學轉化。
  • 陽極氧化與導電氧化區別介紹
    陽極氧化,金屬或合金的電化學氧化鋁及其合金在相應的電解液和特定的工藝條件下,由於外部電流的影響,鋁製品(陽極)上形成氧化膜的過程。陽極氧化(如未規定)通常指硫酸的陽極氧化。為了克服鋁合金表面硬度、耐磨性等缺陷,擴大應用範圍,延長使用壽命,表面處理技術已成為鋁合金使用中不可缺少的一部分,而陽極氧化技術是目前應用最廣泛、最成功的技術。
  • 關於導電氧化和陽極氧化的理解
    金屬鋁是活潑的金屬,在空氣中極容易被氧化,在表面生成一層緻密的氧化膜,也就是三氧化二鋁,三氧化二鋁是不導電的,我們常見的狀態是白色粉末,自然環境下的氧化反應是純化學反應。問題一:既然鋁表面生成一層氧化鋁薄膜,為什麼鋁可以導電?
  • 【鋁氧化技術大全】七系鋁合金氧化方法及注意事項
    7075鋁合金結構緊密,耐腐蝕效果強,良好機械性能及陽極反應。細小晶粒使得深度鑽孔性能更好,工具耐磨性增強,螺紋滾制更與眾不同。但是鋁合金表面硬度低,不耐磨,其應用範圍受到一定限制,對鋁合金進行硬質陽極氧化(陽極硬化)處理,可以獲得與基體結合力好、具有一定厚度的膜層,能使用在鋁製傳動花鍵、軸承安裝位置、螺紋緊固處等部位。
  • 鋁氧化全流程環保工藝應用
    然而,鋁合金材料硬度低、耐磨性差,常發生磨蝕破損,因此,鋁合金在使用前往往需經過相應的表面處理以滿足其對環境的適應性和安全性,減少磨蝕,延長其使用壽命。在工業上越來越廣泛地採用陽極氧化的方法在鋁表面形成厚而緻密的氧化膜層,以顯著改變鋁合金的耐蝕性,提高硬度、耐磨性和裝飾性能。
  • 鋁合金陽極氧化及電泳工藝
    1、上料工:上料之前先將導電桿彎溝處,導電梁與導電桿接觸面用砂皮砂乾淨,注意導電桿與導電梁配合要緊密,確保充分良好的導電性,           2、上料時注意工件與工件之間的間距,一般色料間距等於工件的水平寬度,間距過小,在陽極氧化和著色過程中會產生屏蔽,導致膜厚不均和顏色不一致。
  • 鋁及鋁合金陽極氧化、著色及封閉的現狀和發展趨勢
    2 鋁及鋁合金的陽極氧化  2.1 普通陽極氧化  鋁及其合金經普通陽極氧化可在其表面形成一層Al2O3膜,使用不同的陽極氧化液,得到的Al2O3膜結構不同。陽極氧化時,鋁表面的氧化膜的成長包含兩個過程:膜的電化學生成和化學溶解過程。只有膜的成長速度大於溶解速度時,氧化膜才能成長、加厚。
  • 鋁氧化知識精選,鋁採用不同氧化處理所得膜層厚度(第一期)
    這樣在外界腐蝕介質的作用下,鋁的腐蝕加速,為解決上述問題,保證鋁合金既有足夠的強度又有較高的抗腐蝕性,鋁合金必須經過氧化處理。也可以按照工藝要求採用交流電來進行電化學氧化處理。鋁及其合金除了上述特點外,還具有如下性能(表2)鋁是比較年輕的經書有:二十世紀的金屬「之稱,在工業上用鋁做原材料還不過是近世紀的事,它的年產量僅次於鋼鐵,排列在世界金屬總產量第二位,由此可見隨著鋁的廣泛應用,作為鋁表面防護性裝飾性氧化工藝應得到不斷的發展和廣泛的應用。
  • 鋁及鋁合金鍍鎬工藝的探討
    鋁及鋁合金電鍍比較困難,因鋁對氧有很強的親和力,表面極易氧化;鋁是兩性金屬,在酸、鹼中均不穩定;鋁的電位很負,在電鍍液中易被浸蝕並置換出被鍍金屬;鋁的膨脹係數較大多數金屬的大,因而鍍層易氣泡、脫落,影響結合力
  • 鋁合金表面處理常見工藝
    鋁合金以及鋁型材的使用已經非常的廣泛,為了滿足我們的具體使用需求,在使用這些材質時,需要對其表面進行相應的處理,來提高鋁合金材質的表面美觀度以及使用性能,下面是中華標準件網為大家提供的有關鋁合金表面處理常見工藝。1、噴砂,主要作用是表面清理,在塗裝(噴漆或噴塑)前噴砂可以增加表面粗糙度,對附著力提高有一定貢獻,但貢獻有限,不如化學塗裝前處理。
  • 2015鋁合金陽極氧化工藝*研究進展
    ,以下分別介紹其研究進展     1.2.1硫酸     郭辰翔用硫酸作為成膜劑,對6005鋁合金導向輥進行陽極氧化處理,所製得的膜層力學性能有較大幅度提高。,常被用於裝飾目的硫酸陽極氧化膜對基體的疲勞性能影響較大由於硫酸電解液穩定,故多數工藝都採用它     1.2.2草酸     田娜以草酸為電解液,對99.99%的高純鋁片進行二次陽極氧化處理,所製得的納米多孔氧化鋁膜為非定型態,所得空洞規則排列且分布均勻。
  • 鋁氧化的生產工藝流程
    ;b、電流密度取1.0—1.2A/dm;c、型材形狀和兩支型材之間留必要的間隙;③氧化時間的計算:氧化時間(t)= 膜厚 K·電流密度 K 為電解常數,取0.26—0.32,t單位為分鐘;④上排時必須按照《型材面積及上排支數表》規定的支數上架;⑤為了便於排液和排氣,上排綑紮時應傾斜,傾斜度5°為宜;⑥兩端可超出導電桿10—20mm,最多不得大於50mm
  • 鋁合金及鋁型材的表面處理工藝
    【鋁道網】鋁合金及鋁型材通常都需要進行表面處理滿足不同需求,常見的鋁合金表面處理有電鍍  2、著色:對鋁進行上色主要有兩種工藝:一種是鋁氧化上色工藝,另外一種是鋁電泳上色工藝。在氧化膜上形成各種顏色,以滿足一定使用要求,如光學儀器零件常用著黑色,紀念章著上金黃色等。  3、導電氧化(鉻酸鹽轉化膜)——用於既要防護又要導電的場合。
  • 金屬表面處理——鋁和鋁合金
    製取原理:採用兩組同向旋轉的差動輪,上組為快速旋轉的磨輥,下組為慢速轉動的膠輥,鋁或鋁合金板從兩組輥輪中經過,被刷出細膩的斷續直紋。  亂紋拉絲是在高速運轉的銅絲刷下,使鋁板前後左右移動磨擦所獲得的一種無規則、無明顯紋路的亞光絲紋。這種加工,對鋁或鋁合金板的表面要求較高。  波紋一般在刷光機或擦紋機上製取。
  • 鋁及鋁合金的防氧化處理工藝
    陽極氧化後的鋁或其合金,提高了其硬度和耐磨性,可達250——500千克/平方毫米;良好的耐熱性,硬質陽極氧化膜熔點高達2320K;優良的絕緣性,耐擊穿電壓高達2000V;增強了抗腐蝕性能,在ω=0.03NaCl鹽霧中經幾千小時不腐蝕,還有志盛ZS-1021高溫封閉塗料耐幾萬小時酸鹼腐蝕都可以。
  • 鋁及鋁合金的特點及分類
    在有色金屬中,鋁是應用最廣泛的一類金屬。其產量僅次於鋼鐵。鋁的發現,至目前還只有二百多年的歷史。