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  • 铝合金阳极氧化封孔后起灰的解决办法

    铝合金制品阳极氧化后起灰的种类可为为三类:

    1、“前处理一直携带的灰”,是指因为前处理没有处理干净,一直携带着到了最后封孔环节仍然携带的灰;
    2、“封闭白雾”,是指在封闭不良的情况下,工件表面呈现的白雾状的灰,往往很难擦掉,甚至擦掉了又自动形成;而喷砂件更是容易出现挂灰的现象,因为其本身表面凹凸不平,前处理比较难清洗,阳极氧化膜孔口方向也因为喷砂的原因而方向不一,封孔的时候,比较难控制到刚好封闭优良而又不挂封孔灰;
    3、“封闭灰”,是指因为完全堵住微孔后,吸附在工件表面的脏东西,可以是过封孔的封孔剂成份,也可能是槽液中的其他杂质。

    那么如何判定这些灰的性质呢?
    1、判断是否为“前处理灰”,如果灰轻能擦掉,但是封闭质量还是不良,那就是前处理的灰,(因为水难洗掉,轻松能擦掉)。
    解决办法:请检查前处理相关槽液,尤其是中和槽(其实判断方法很简单,用纸巾擦拭,无黑灰,黄灰,就基本判定是OK的);
    2、判断是否为“封闭白雾”如果封闭不良,灰难擦,那就是封闭白雾,
    解决办法:请检查封孔槽液的和相关水洗槽的PH值,(往往是偏酸导致的);
    3、判断是否为“封闭灰”,如果出现的灰,轻松能擦掉,封闭也优良,那就是封闭灰。

    解决办法:减少封闭时间,降低封孔剂浓度,或者温度;当然,常温封闭,尤其是氟化镍体系的常温封闭剂,要考虑氟离子含量过高对阳极氧化膜的浸蚀,导致的消光,甚至的产生的白粉;请及时的检测氟离子的含量,建议氟离子含量控制在0.3-0.6g/l。有人问我 “不是每一挂都有,而是一个小时冒出一挂或者半挂”,其实可以排除是封闭剂的问题,因为如果是封闭到了老化的边缘,每一挂都会有;前处理的可能性比较大,因为喷砂件清洗是个问题,请检查前处理药水,请判断清楚工件是否干净?如果前处理确认OK,氧化槽,硫酸浓度过高>温度过高>电压过大,也会导致工件挂灰!

    1、封孔白灰,这是热封孔常见的缺陷,起源于水中钙离子或镁离子过高,但是一般可以用湿布擦掉。封孔灰应该与粉化膜区分,封孔灰不会与染料作用,而粉化的阳极氧化膜与染料能发生作用。

    2、酸化膜未完全去除,于除膜酸洗后以白布擦拭,白布上有黑迹即可确认,改善的方法是

    1.除膜时间拉长至5min。

    2.化抛后马上至10g/L CrO3溶液中清洗,再水洗。

    封孔液老化或受污染,封孔液换掉,以电导度1us/cm以下纯水配置。

    3、在高温下通过氧化铝的水合反应,将非晶态氧化铝转化成水合氧化铝,即Al2O3·H2O(AlOOH)。水合氧化铝比原阻极氧化膜的分子体积大了30%,体积膨胀使原来的铝材阳极氧化膜的微孔完成封闭。为此铝材阳极氧化膜的抗污染性和耐腐蚀性都提高,同时膜的导纳值降低,铝材阳极氧化膜的介电常数也随之变大。而封孔灰的产生常见于沸水封孔和中温封孔,其产生原因一般为封孔溶液中铝离子过高,或者溶液中钙镁离子偏高。所以很多厂家在防止铝合金封孔灰的产生时,常常会严格控制水质。

    碱侵蚀后除灰的目的是去除碱侵蚀后残留在制品表面的‘污斑’,以获得光亮洁净的金属表面。这些‘污斑’主要是由铝合金中的硅、铁、镁、铜之类的元素沉积形成的。一般可用硝酸或硫酸溶液去除。除灰的同时还有中和碱的作用,所以亦可称为中和与出光。

    (一)硝酸除灰

    通常使用10%——25%(体积分数)的硝酸在室温下持续浸渍1——3min进行除灰;也有使用30%(体积分数)的硝酸进行的;还有使用25%——50%(体积分数)的硝酸在化学抛光后进行的。在硝酸溶液中,当其浓度在30%左右时,铝腐蚀速率较大。若溶液温度升高,则其腐蚀速率增大。

    采用硝酸除灰工艺能满足多种铝合金材料的要求。对于含硅量高的铝合金,单用硝酸不能满足要求,需添加氟化物。为解决因硝酸分解释放出氮氧化物和酸雾滴的危害,一些商品化的除灰配方中采用了多种硝酸盐联合组成的添加剂,其中还含有过硫酸盐和硫酸氢盐。

    为了提高除灰效果,增强出光效率,有一些专用的助剂出售,将其加入到100——150g/L的硝酸溶液中,出光速度快,并可以除去高铜含量铝合金表面的难以除去的黑灰层,一般含有氢氟酸、双氧水、缓蚀剂、硫酸钠、表面活性剂等。

     

    (二)硫酸除灰

    硫酸除灰中硫酸含量与阳极氧化的硫酸含量大致相同,通常用15%——25%(体积分数)的硫酸。对于6063铝合金建筑型材能够得到比较满意的除灰效果,但其他含合金成分较高的铝合金就不一定适合,就是6063铝合金也得控制杂质的含量。硫酸除灰的操作温度为室温,操作时间要比硝酸延长一些,一般为3——5min。

    铝在硫酸溶液中,浓度超过40%(体积分数)时,腐蚀速率迅速增大,大约以85%(体积分数)浓度的腐蚀速率为较大。

    一些以硫酸为基除灰的商品化除灰添加剂,大多添加一种或多种添加剂,如氧化剂等。

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