鋁型材表處置之陽極氧化電泳著色珍珠黑手藝 分享

1. 媒介

　　跟著 市場競爭的日趨 劇烈 ，用戶對鋁型材產(chǎn)物 的種類和質(zhì)量要求不息提高，使得鋁型材加工企業(yè)在產(chǎn)物 種類上要不息立異 。個(gè)中 ，珍珠黑色鋁型材產(chǎn)物 是在純黑色鋁型材產(chǎn)物 的外面 再涂裝一層透明電泳漆，使之具有 黑珍珠般的亮麗，是以 深受各用戶的青睞，而珍珠黑色鋁型材的工藝節(jié)制 較常規(guī)的噴鼻 檳色和古銅色的出產(chǎn)節(jié)制 難度更年夜 ，主要表現(xiàn) 在出產(chǎn)時(shí)易出現(xiàn)色彩 發(fā)紅、發(fā)灰、氧化膜剝落、漆膜外面 無光澤或出現(xiàn)黑點(diǎn)等缺點(diǎn) ，沒法 知足 用戶的需求。本文就珍珠黑色鋁型材成功的出產(chǎn)工藝手藝 節(jié)制 作個(gè)簡要 介紹，以供同專家起個(gè)拋磚引玉的感化 。

　　2. 珍珠黑色鋁型材的出產(chǎn)工藝流程

　　珍珠黑色鋁型材出產(chǎn)進(jìn)程 的原始材料為擠壓后經(jīng)人工時(shí)效處置懲罰 后的鋁型材，在預(yù)處置懲罰 采取 AC酸性脫脂劑脫脂、堿洗、硫酸中和。鋁型材氧化著色處置懲罰 ，采取 硫酸陽極氧化及單鎳鹽電解著色。其出產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

圖1　珍珠黑色鋁型材出產(chǎn)工藝流程

Fig. 1The engineering flow sheet of the pearly black aluminium profiles

　　3. 出產(chǎn)工藝節(jié)制

　　3.1　合金化學(xué)成份 節(jié)制

　　擠壓型材的材質(zhì)對著色的影響在古銅色鋁型材出產(chǎn)中已明明流露出來，雜鋁含量過量 易造成型材古銅色偏青、發(fā)灰和無光等手藝 質(zhì)量問題。是以 ，為了提高珍珠黑色鋁合金型材的質(zhì)量，必需 嚴(yán)酷地節(jié)制 擠壓型材的合金成份 ，個(gè)中 經(jīng)常使用 6063鋁合金的主要化學(xué)成份 節(jié)制 見表1所示。

表1 合金主要化學(xué)成份 節(jié)制 表

Table 1 The control of the alloying element

主要成份 （％）

雜質(zhì)成份 （％）

Mg

Si

Fe

Cu

Zn

0.5～0.75

0.43～0.60

＜0.2

＜0.08

＜0.04

　　3.2　擠壓工藝節(jié)制

　　對6063鋁合金型材，國表里 遍及 采取 的是在擠壓機(jī)出料臺優(yōu)勢 冷淬火的熱處置懲罰 手藝 ，故要求擠壓件出模溫度必需 到達(dá) 淬火溫度，使Mg2Si強(qiáng)化相完全固溶。溫渡過 低，不克不及 充裕 固溶；溫渡過 高會(huì)構(gòu)成 粗年夜 的晶粒組織,特別 當(dāng)出口溫度跨越 595℃時(shí)，材料可能發(fā)生過燒和Mg2Si相富集析出，從而使型材在陽極氧化進(jìn)程 中造成氧化膜內(nèi)捕集Mg2Si而呈灰色，同時(shí)易構(gòu)成 粗年夜 的再結(jié)晶組織，著色無光。是以 ，擠壓型材最好 出模溫度應(yīng)節(jié)制 在515～530℃。

　　3.3 預(yù)處置懲罰 工藝前提

　　預(yù)處置懲罰 主如果 指脫脂、堿洗、中和和水洗四個(gè)進(jìn)程 ，外面 預(yù)處置懲罰 的目標(biāo) 主如果 去除鋁型材外面 油污、天然 氧化膜。在預(yù)處置懲罰 進(jìn)程 中，脫脂要清潔 ，若除油不完全 ，易出現(xiàn)黑點(diǎn)。堿洗是預(yù)處置懲罰 工藝中最樞紐的步調(diào) ，堿洗劑和 添加劑，反映溫度、時(shí)候 等分歧 水平 地影響著鋁型材的外面 光澤質(zhì)量。其主要工藝手藝 參數(shù)如表2所示。

表2 預(yù)處置懲罰 的工藝參數(shù)表

Table 2 The technological parameter of the pretreatment

工序名稱

槽液成份

參數(shù)

溫度

(℃)

時(shí)候

(min)

脫脂

AC脫脂劑

2％～3％

25～35

3～5

水洗

自來水

室溫

1～3

堿蝕

NaOH

NaOH：45～55 g/L

Al3+：30～75 g/L

總堿度：150～165

50～60

2～4

水洗

自來水

PH≤12

室溫

1～3

水洗

自來水

PH≤10

室溫

1～3

中和

H2SO4

185～220g/L

室溫

3～5

　　在表2的工藝手藝 參數(shù)前提 下，預(yù)處置懲罰 的主要特點(diǎn)是：

　　(1) 侵蝕 時(shí)候 耽誤 至新槽時(shí)的2倍也不會(huì)發(fā)生過侵蝕 ；

　　(2) 侵蝕 時(shí)候 耽誤 至新槽時(shí)的2倍也不會(huì)發(fā)生過侵蝕 ；

　　(3) 侵蝕 出來的型材光潔度優(yōu)于鋁離子含量更高時(shí)；

　　(4) 堿蝕溫度不宜高于6O℃，時(shí)候 節(jié)制 在2～4min內(nèi)。

　　3.4 氧化工藝前提

　　3.4.1　陽極氧化掉 光

　　黑色外不雅 的視覺黑色深度與外面 亮光 度有很年夜 關(guān)系，材料越亮光 ，外不雅 越趨于純黑色。對 著純黑色的型材，要節(jié)制 陽極氧化電流密度，在硫酸質(zhì)量濃度165～185g／L前提 下，電流密度應(yīng)取120～140A／㎡為好 。電流密度越年夜 ，掉 光越嚴(yán)重，且氧化膜的孔隙率越小，晦氣 于后道工序著色顆粒的電沉積。

3.4.2　氧化電壓

　　氧化時(shí)的初始電壓對氧化膜的構(gòu)造 影響很年夜 。電壓較高，所得氧化膜的孔徑增年夜 ，孔隙率減??；電壓太高 ，使鋁制件的棱角邊沿 處易被嚴(yán)重?fù)舸?，且電流也?huì)過年夜 ，致使膜層十分粗拙 ，是以 陽極氧化入手下手時(shí)，電壓應(yīng)慢慢升高，軟升時(shí)候 T2為90s為好 。在氧化進(jìn)程 中，電壓V1波動(dòng)只答應(yīng) 1～2 V。而斷電時(shí)電壓V2年夜 小常常 被人輕忽 ，在出產(chǎn)純黑色時(shí)斷電電壓年夜 小也較為主要 ，若偏高則影響色彩 的均一性，偏低在通電著色時(shí)易出現(xiàn)氧化膜剝落，設(shè)定在8～10V之間是較為適合 的。氧化通電示意圖如圖2所示。

圖2 氧化通電示意圖

Fig.2 The standard oscillogram of anodic oxidation

　　3.4.3　氧化膜厚度

　　氧化膜厚度通常是 13～18μm為好 ，對 著純黑色，固然 著色顆粒沉積深度只有4～5μm，但若是著色顆粒離外面 太淺，對光線衍射感化 弱，色彩 就會(huì)趨勢 于沉積金屬的灰黑本質(zhì) 。而氧化膜太厚，則膜內(nèi)易捕集灰色Mg2Si強(qiáng)化相，而影響著色。

　　3.4.4　槽液溫度

　　槽液溫度的凹凸 會(huì)直接影響膜孔的年夜 小，要出產(chǎn)純黑色，就必需 確保單元 面積內(nèi)的沉積量。在氧化溫度低于l8℃時(shí)，一般難以獲得 黑色，陽極氧化槽液溫度應(yīng)節(jié)制 在21～22.5℃ ，最高應(yīng)不跨越 23.5℃。不然 在后續(xù)工序湯洗及電泳涂裝時(shí)輕易 退色 。

　　3.5 著色工藝前提

　　3.5.1　槽液成份

　　單鎳鹽著色的長處 是不需要添加劑，著色平均 。但和錫鹽著色一樣，著純黑色槽液的金屬鹽濃度較出產(chǎn)古銅色的恰當(dāng) 高些，硫酸鎳（NiSO4.6H2O）的質(zhì)量濃度一般不低于140 g/L，硼酸的質(zhì)量濃度不低于35g/L,硫酸濃度要恰當(dāng) 低些，硫酸濃度高易致使 著色顆粒以松散 的情勢 沉積于氧化膜孔的外層及外面 ，外不雅 出現(xiàn) 黑中帶灰。為了下降 槽液的酸度，可采取 無氧化膜的光料通電除氫離子。

　　3.5.2　著色電壓與時(shí)候

　　單鎳鹽著色是哄騙整流器高速轉(zhuǎn)換電源極性，改變型材的陽極氧化膜的極性，從而使鎳離子沉積著色。它通電采取 的波形如圖3所示。正極通電為活化氧化膜層，負(fù)極通電負(fù)責(zé)著色。要出產(chǎn)出純黑色外面 的鋁材產(chǎn)物 ，不克不及 純真 提高電壓耽誤 通電時(shí)候 ，由于 膜層色彩 跟著 色電壓升高而變深。這是由于膜微孔中沉積的金屬相對含量隨電解著色電壓升高而增添 。但當(dāng)電解著色電壓太高 時(shí)，著上的色彩 較深易剝落，不不亂 ，且在著色的進(jìn)程 中有氣泡發(fā)生 。電壓低、時(shí)候 長時(shí)又會(huì)因膜層起不到有益 的活化感化 而出產(chǎn)不出純黑色。是以 ，通電波形設(shè)定極其 主要 ,在出產(chǎn)實(shí)踐中可哄騙分歧 的波形歸并 使用，如表3所示。

T－浸泡時(shí)候 ST+－正電壓軟升時(shí)候 ST-－負(fù)電壓軟升時(shí)候

V+－通電正電壓 V-－通電負(fù)電壓 n－波形反復(fù) 次數(shù)

圖 3 著色波形示意圖

Fig.3 The sketch map of the coloring oscillogram

參數(shù)

T/s

ST+/s

T+/s

V+/v

ST-/s

T-/s

V-/v

n

波形一

30

4

6

20

25

75

18.5

2

波形二

0

6

8

20

14

50

18.0

8

表3 著色波形工藝參數(shù)表

Table 3 The coloring oscillogram parameters

　　波形反復(fù) 的次數(shù)不宜過量 ，由于 正電壓跨越 氧化電壓，所構(gòu)成 具有整流感化 的復(fù)合性氧化膜會(huì)頻頻 擊穿毀壞膜針孔構(gòu)造 ，金屬沉積在試樣外面 ，其實(shí)不 在針孔中，同時(shí)會(huì)造成氧化膜剝落。

　　3.6 電泳涂裝工藝前提

　　電泳涂裝是珍珠黑色型材可否 出現(xiàn) 亮麗光澤的主要 工序。起首 要不亂 槽液成份 ，如固形份、電導(dǎo)率、胺克份子 等到 PH等。同時(shí)也必需 確保漆膜厚度恰當(dāng) ，厚渡過 高易發(fā)生 橘皮，厚度低無光澤，一般應(yīng)節(jié)制 在7～9μm為好 。別的 電壓不宜太高 ，純黑色外面 漆膜的針孔視覺感輕易 放年夜 ，是以 電壓較噴鼻 檳與古銅色要低，節(jié)制 在70～80V為好 。電泳涂裝工藝前提 參數(shù)如表4所示。

表 4 電泳涂裝的工藝參數(shù)表

Table 4 The process parameters of electrophoretic coating

項(xiàng)目

節(jié)制 局限

液溫℃

18～24

固形分質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）

6.0～8.0

PH

7.8～8.3

電導(dǎo)度μS/CM

460～660

胺值／mg

27～35

酸值／mg

22～28

　　3.7 制品 包裝的質(zhì)量要求

　　由于珍珠黑型材外面 具有特別的鏡面折光，檢修與包裝時(shí)工作人員均必需 佩帶 手套，不然 輕易 留下手印，雖可擦除，但影響產(chǎn)物 的外面 外不雅 光澤結(jié)果 。

　　4. 結(jié)語

　　珍珠黑色鋁合金型材出產(chǎn)工藝手藝 比力復(fù)雜，它不單要切確節(jié)制 氧化、著色、電泳涂裝等各工序的工藝手藝 參數(shù)，還必需 確保擠壓型材的優(yōu)秀 質(zhì)量狀態(tài) 。只有嚴(yán)酷節(jié)制 出產(chǎn)工藝參數(shù)，才能提高并不亂 產(chǎn)物 質(zhì)量，出產(chǎn)出優(yōu)良 的珍珠黑色鋁合金型材。