鋁材常溫封孔質量的影響因素有電鍍: 封孔液中的封孔物質鎳鹽、氟離子、封孔添加劑及其含量,這3個因素是決定鋁材封孔質量效果的關鍵性因素:溶液的PH值、溫度和封孔時間是影響鋁型材封孔質 量的重要條件因素;而提高槽液的潔淨度、減小雜質的含量是鋁材封孔質量的重要保證、經過試驗表明,保證鋁材常溫封孔質量適宜生産工藝條件很重要。
封孔工藝的優化
工藝流程 一般工業上均采用如下的生産工藝流程: 常溫脫脂→水洗→堿蝕→水洗→水洗→出光→水洗→水洗→陽極氧化→二次水洗→封孔→二次水洗 2.2 實驗材料與儀器 試驗用鋁合金材料爲6063型材料,所用試劑和藥品均爲一般工廠所用,封孔添加劑爲筆者試驗研究配制而成。
1。硫酸濃度優化:生産實踐表明,當其它工藝條件不變時,隨著硫酸濃度的增大,陽極氧化過程中硫酸對氧化膜的溶解作用明顯加強,氧化膜孔錐度加大,封孔 變得困難,因而封孔時間需要適當延長。一般情況下,硫酸濃度超過185g/L即對厚膜的染斑試驗産生明顯影響,但硫酸溶度過低,陽極氧化膜著色性能不佳, 故實際生産中,需要權衡控制在合理範圍內。
2。鎳離子溶度優化:封孔是通過鎳離子進入氧化膜孔、水解沈澱得以實 現的。鎳氟體系常溫快速封孔的機理是溶解一沈積反應 ,反應産物 (塞孔物質)主要由 N i(OH ) 、A1OO H 、AlF3 組成,是金屬鹽的水解沈積 、水化反應和形成化學轉化膜三種作用的綜合結果。鎳離子填充速度直接影響封孔 速度 ,其含量對封孔質量影響很大,鎳離子溶度越高,封孔質鋁表面處理量越好。但是常溫封孔對坯料擠壓色差掩蓋作用十分有限,含量過高氧化膜底色發青,色差明顯。故鎳離子濃度控制在 1.0 ~1.3 g/L 爲宜,實際生産中鎳離子在0。9g/L以上即可保證封孔質量。
3。氟離子溶度優化:氟離子對氧化膜起電中和作用,膜表面電性轉負,有利于鎳離子向發色處理孔 內擴散和水解。另一方面,氟離子半徑小,可以吸附在膜孔內,與孔壁的氧化膜反應生成氟鋁絡合物,從而使孔內鋁離子積累和pH升高,有利于 Ni 向膜孔內表面的遷移和水解,生産實踐表明,氟離子濃度在 0 .3 ~0.6 g/L 爲宜,過高易起粉,過低則封孔不良。同時在封孔過程中,氟離子消耗速度比鎳離子快,故需經常補充,但不推薦單獨添加氟化氨或氟化氫铵,一則易造成槽液老 化;二則易引起槽液PH起伏過大;三則添加物易與鎳離子起絡合反應造成實際補充到槽液中的遊離態氟離子十分有限。
4。PH值優化:提高槽液pH值,能有效降低氟離子消耗,促進鎳離子的吸收,封孔質量提高。但pH值太高時鎳鹽易水解,槽液渾濁嚴重,型材表面容易産生硬陽處理白灰,槽液pH值太低時,不足以造成鎳鹽水解,達不到封孔效果。依生産實踐,新槽PH一般控制在5。8-6。2封孔效果比較好,老槽PH控制在6。0-6。5爲宜。
5。封孔溫度優化:溫度太低時,F與氧化膜反應弱,不足以引起鎳鹽水解,影響封孔效果,常溫封孔槽冬天一般也需要加溫維持在一定溫度。正常情況下,封孔 溫度越高,封孔時間可以適當縮短。老槽或者氟離子含量低于0。3g/L槽,往往需要加熱到30℃以上才能正常封孔。依生産實踐,當封孔溫度低于25℃或高 于35℃均會出現封孔不良。
6。封孔時間優化:封孔最開始的部位是氧化膜膜口處,隨時間增加,逐漸深入膜孔內部 從而完成封孔,在整個封孔過程中,前半段時間封孔速度快,後半段時間封孔速度慢。依生産實踐,白料、噴砂料、色料封孔時間存在較大差異,不能一味根據膜厚 高低按比例分配封孔時間,尤其是古銅料和黑料,雖然氧化膜膜底會沈積3-M著色微粒,但過短的封孔時間會造成脫色黏膠危險。封孔時間稍長即容易起灰,需要 車間操作者根據實際情況決定封孔時間。由于現代添加劑的發展,目前市場上已出現長時間(30分鍾)封孔不起灰的封孔劑,這對自動化生産十分有利。
7。陳化過程優化:封孔過程中氧化膜根部未完全封閉,需要陳化一段時間。正常工藝條件下,封孔後自然陳化1-3天內即可達到國家標准,但是自然封孔膜抗熱裂性能不佳,部分厚膜料在外暴曬一段時間即會出現明顯裂紋。采用熱純水陳化能顯著提高氧化膜熱陽極處理裂性,熱純水電導率不大于50 ;溫度60-80℃;時間1um/min;熱水洗溫度對表面質量影響比較明顯,過高的陳化溫度會起灰。
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