铝阳极氧化工艺常见问题及处理方法

铝阳极氧化工艺常见问题及处理方法

    随着交通运输业的轻量化、电子电力业和机械制造业的发展，铝型材在我国工业领域不断拓展，中高强度的工业铝型材、管棒材的需求正快速增长。
铝及其合金材料由于易成型加工以及优异的物理化学性能，成为目前工业中使用量仅次于钢铁的第二大类金属材料。
    近年来，我国工业铝型材的消费量逐年上升，对铝材加工的工艺要求也逐渐提升，不仅追求品质更追求个性，对铝型材的表面处理更是高要求，阳极氧化是最基本和做通用的铝表面处理方法。
在工业上越来越广泛地采用阳极氧化的方法在铝表面形成厚而致密的氧化膜层，以显著改变铝合金的耐蚀性，提高硬度、耐磨度和装饰功能。
  在铝阳极氧化加工工艺中，免难遇到阳极氧化膜出现白霜、工件染出颜色不匀与发花等问题，我们通过柏安美公司实验室的同事阿霞（此为化名）了解到其出现的原因以及解决方法。

   下面我们来看看到底是怎样的原因，又该如何解决呢？

   问：如果阳极氧化膜出现白霜是怎么回事？要怎么解决呢？

   答： 这一现象是由阳极氧化溶液温度过高引起的。在现场，如果不具备采取强制冷却溶液的条件，可用下列方法预防故障。
  解决方法有以下几种：
            1) 增大阳极氧化件面积与阳极氧化槽体积之比。增加阳极氧化槽次。
            2) 倒班生产，由白班改为夜班。
            3) 使用冷却剂。
            4) 严格控制阳极氧化时间。
            5) 当氧化膜出现白霜之后是无法除去的，只有通过返修，调整工艺条件才能解决。

   问：那在工件染出会出现颜色不匀、发花这个是什么原因？
   答：工件染出的颜色不均匀、发花较为多见，究其引起原因也很多，较为常见的按工艺程序介绍如下：
      1) 阳极氧化前的预处理欠彻底。当工件碱蚀不彻底时，基体表面原有的氧化膜也为除尽，该处也就难以生成人工氧化膜、没有形成成片的氧化膜，也就无法染上完整的颜色。

      2)氧化膜遭到污染。氧化膜染色之前要保持清洁，不能触及污物，最好当即进行染色，以免在大气中遭到污染和损伤，若暂时不能同时进行染色的，则可将工件暂在清水中停留，但搁置时间不宜太长，否则也会影响染色效果，甚至再也染不上颜色。因此，批量生产时，要配备与阳极氧化槽相匹配的染色槽。

     3) 阳极氧化时电流密度太大。电流密度太大时，获得的氧化膜因膜层加快溶解，电流密度分布不均匀，此时所获得的氧化膜往往难以染出一致的色泽。

     4)阳极氧化溶液的温度过低或过高。阳极氧化溶液温度偏低时，如仍按低压配电，则电流密度必然太小。应根据溶液温度进行调节：溶液温度较低时要适当提高电流密度，溶液温度较高时则要适当降低电流密度，否则所获得氧化膜酥松，染色性大为降低、严重时染出的颜色成为云雾状，在夹具接触部位更为严重。

     5)染色溶液温度过低或过高。染色溶液温度过低时，染色性能降低，上色速度减缓，膜层表面易出现发雾、发花不均匀的色调，但适当延长染色时间之后情况会有所改善。染色温度过高时，上色速度过快，形成上色速度不均匀结果导致表面颜色深、浅不一，对染深色尚可延长时间予以调整。但染浅色却不允许这么做。

      6)染色液表面浮有油花。染色液中的油有两处来源，一是随染料带入。二是随工件带入。混入染色液中的油污如不予除去，当染色件进入染色槽后会迅速地罩在工件表面，阻隔染色液和工件表面的接触，从而导致膜层上不能获得均匀、整洁的成片染色效果。
   染色液中油污的除去，可用滤纸滤去，也可用粗制纸片拖吸，将纸片贴在液面上拖吸几趟即可基本除尽。为保证质量、减轻染色液中油污对工件造成的影响，工件进入染色液后，可在染色液中提动几下，使原先罩在工件表面上的油馍洗脱下来，这样做在多数情况下是有一定效果的。

    7) 工件事先清洗不彻底。染色前工件的盲孔、狭缝中的残留溶液未曾清洗干净，染色时缓慢释放出来，从而影响到周围表面，使这些部位溶液的 pH 值发生变化，从而染出不均匀的颜色。为减轻这种现象的发生，使缝隙、深孔中的残留酸液充分除尽、除加强清洗之外，可用 212 表调剂处理，还可用 60℃的热水和冷水交替清洗，使其在热胀冷缩的条件下，将这些部位的酸液排出来。需要注意的是热水温度不要超过 70℃，以防温度过高引起封闭作用，影响染料的吸附。

    8) 染料溶解不完全。染液中染料未能充分溶解或染液不稳定、混合染料配比不当等多种因素都可能会影响到染色膜的均匀性，甚至发雾、发花。
 解决方法：为减轻由上述原因而造成的影响，配制染液时需按一下程序进行配制：

                          a) 将染料用少量水调成浆状；   
                          b) 适当稀释；            
                          c) 加热煮沸，使燃料充分溶解；  
                          d) 过滤、除去杂质；        
                          e) 补充水分，达到配方浓度；  
                          f) 充分搅匀；            
                          g) 测定 pH 值并调整至工艺规范；
                          h) 调整工艺温度；          
                          i) 试染               

   感谢实验室同事为我们耐心解答，解决了目前在工艺上面普遍存在的的困惑。如果有铝表面处理方面的困惑，可拨打我们公司的技术热线：020-3203 7248，与您互相学习共同探讨铝表面处理方法，期待您的来电。

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