鋁及鋁合金導電氧化工藝經(jīng)驗談字體大?。捍髚中|小2006-08-3113:44-閱讀：493-評論：0鋁及鋁合金經(jīng)導電氧化工藝后所獲的氧化膜具有導電性能，這是其特有的性能，而且膜層的防護與裝飾性能良好。鋁及鋁合金導電氧化工藝操作簡便，無需專用設(shè)備。近年來，有關(guān)導電氧化膜層易于吸附有機涂料結(jié)合力良好得到進一步認識，因而在油漆和電泳涂料基底的應(yīng)用也逐步開展。筆者服務(wù)于此工藝已多年，在工藝管理和生產(chǎn)實踐中都積累了一定的經(jīng)驗，下面簡述工藝全過程。1前處理鋁在空氣中極不穩(wěn)定，易生成用肉眼也難以識別的氧化膜。由于鋁件加工工藝的不同鑄造成型，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(jīng)不同工藝成型后又經(jīng)熱處理或焊接等等，經(jīng)上述不同的加工工藝，工件表面會留下不同狀態(tài)、不同程度的污物或痕跡，在前處理工序中必須根據(jù)工件表面的實際情況選擇前處理的工藝方法。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，但細膩重，特別是孔眼內(nèi)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(jīng)有機溶劑清洗，若直接用堿洗不但油膩重難以除凈，且精細加工面承受不了長時間的強堿腐蝕，結(jié)果還會影響到工件表面的粗糙程度和公差的配合，最終成為廢品。鑄造成型件在前處理工序中需要注意的問題:鑄造成型件并非所有表面都經(jīng)過機械加工的，未經(jīng)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，一般情況下，機加工或噴砂方法先除去這一部位的原始氧化膜，或是經(jīng)堿洗后再加工，只有這樣才能既除凈未加工部位的原始氧化層，又避免機加工部位公差尺寸的改變。經(jīng)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(zhuǎn)入熱處理或焊接工序之前需經(jīng)有機溶劑清洗，除凈表面油污，但目前一般做不到這一點，故工件表面形成一層油污燒結(jié)的焦化物，這層焦化物在有機溶劑中難以除凈，若浸泡在堿液中會引起局部腐蝕，產(chǎn)生麻點或造成凹凸不平，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。筆者用濃硝酸浸泡的方法來松軟這層焦化物，待焦化物松軟后在堿液中稍加清洗即能徹底除凈。1.1有機溶劑除油油污不太嚴重的可采取在溶劑中短時間浸泡；油污嚴重的應(yīng)采取用棉紗蘸溶劑揩擦，或用鬃刷刷洗。操作中要注意安全，用后剩余溶劑要妥善保管好。1.2晾干無論采用何種有機溶劑的清洗方式，晾干工序決不可省略，否則將會失去清洗意義。1.3綁扎①綁扎用的材料宜選用鋁線，禁用銅線和鍍鋅鐵線，可用退去鋅層的鐵線。②稍大件的單件綁扎為好，盡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。③不同種工件不宜同綁于一串中，因不同成分(牌號)的鋁材氧化處理時間是有所區(qū)別的。④注意所綁扎的工件懸空時的方向，要避免凹入部位因朝下而產(chǎn)生窩氣。1.4堿洗約氫氧笑化鈉素擱掃安肚5紋0茅～限70愚g/配L

祖溫度搶斬物夕爬王想50調(diào)～日70傷℃績時間數(shù)太岸盞宏眠0吐.5爆～頸2m氣in堿洗時間視工件表面油污除凈為止。1.5循環(huán)水沖洗堿洗后的沖洗最好先用熱水沖洗，有利于洗凈工件表面上的堿性物質(zhì)。有盲孔、狹縫的工件要加強對該部位的沖洗，并甩凈其中的殘留溶液。1.6硝酸出光善硝酸襖尋鞏灘肌訴辨2近00袋～3老00創(chuàng)ml秒/L促溫度最搏己代捐時則詞沾室溫枯時間種掀沒尸聯(lián)罰圍視黑途膜退蘇凈為裁止若處理雜鋁、鑄鋁還應(yīng)在此配方的基礎(chǔ)上添加50ml/L氫氟酸，以加速除去堿洗時粘附在鋁件表面的不溶物。2氧化成膜2.1氧化溶液配方及工作條件筑鉻酐笑噴妖賊腰埋笑老4鴿～嘩5g圖/L

雷氟化姨鈉含街芳票眼軋臟1栽～威1.傭2g缸/L

踢鐵氰齊化鉀特利背獻低季0.辜5矛～做0.喇7g投/L

首溫度待隊冷啦御銅隨日2借5區(qū)～延35見℃馬時間房印禁鮮茄原送百30京～狼60糧s經(jīng)前處理后要立即轉(zhuǎn)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(zhì)量。再度浸泡在清水中雖優(yōu)于曝露在大氣中，但也不宜浸泡過久。氧化過程中溶液的溫度是至關(guān)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(xiàn)粉化；溶液溫度過低，成膜速度緩慢，所生成的膜色調(diào)偏淡，附著力差。在同一型號鉛材為求得表面基本一致的色彩，應(yīng)在同一溶液溫度下處理同樣時間。在一定的范圍內(nèi)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，生成的氧化膜過于淺淡；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，大件可采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增多而產(chǎn)生不均勻的氧化膜色彩。2.2循環(huán)水沖洗對于有盲孔、狹縫的工件要加強對這些部位的沖洗，并甩凈里面的殘留溶液，以防氧化溶液流出來氧化面受破壞。2.3自檢工件經(jīng)循環(huán)水沖洗后宜即自檢質(zhì)量，如發(fā)現(xiàn)有缺陷的可在堿液中退除，出光后重新氧化。3后處理3.1熱水沖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(xiàn)上述類似問題，適宜的溫度和時間是:溫度40～50℃時間0.5～1min3.2干燥干燥方法以自然晾干為好，經(jīng)熱水沖洗過的工件斜掛于架子上，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，按此法晾干的膜層色彩不受干擾，顯得自然。3.3老化老化方法可根據(jù)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10～15min3.4不合格件的返修不合格導電氧化膜件宜在干燥、老化工序之前先挑出來。若干燥、老化后膜層較難退除并會影響工件表面的粗糙度，為此問題筆者在工藝上進行了一些摸索，經(jīng)多種方法試驗，發(fā)現(xiàn)采用下列方法效果很好，方法簡單。又不影響工件表面質(zhì)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，然后按鋁在硫酸溶液中的陽極氧化方法進行陽極處理2～3min，待膜層松軟、脫落，再經(jīng)堿液稍加清洗及硝酸出光后即可重新進行導電陽極化。鋁及鋁合金導電氧化是一項很有應(yīng)用前景的工藝，該工藝操作簡便，生產(chǎn)成本低廉，所獲膜層除特有的導電性能之外，還可用于工件的防護與裝飾，色彩比鋅層彩色鈍化膜雅致，具有較淺且均勻的細紋彩虹，是有推廣價值而尚未被廣泛認識的涂覆工藝。鋁合金基本常識字體大小：大|中|小2006-04-0318:38-閱讀：650-評論：0一、分類：展伸材料分非熱處理合金及熱處理合金1.1非熱處理合金：純鋁─1000系，鋁錳系合金─3000系，鋁矽系合金─4000系，鋁鎂系合金─5000系。1.2熱處理合金：鋁銅鎂系合金─2000系，鋁鎂矽系合金─6000系，鋁鋅鎂系合金─7000系。二、合金編號：我國目前通用的是美國鋁業(yè)協(xié)會〈AluminiumAssociation〉的編號。茲舉例說明如下：1070-H14(純鋁)2023-T4(熱處理合金)3004-H32(非熱處理合金)2.1第一位數(shù)：表示主要添加合金元素。1：純鋁2：主要添加合金元素為銅3：主要添加合金元素為錳或錳與鎂4：主要添加合金元素為矽5：主要添加合金元素為鎂6：主要添加合金元素為矽與鎂7：主要添加合金元素為鋅與鎂8：不屬於上列合金系的新合金2.2第二位剩表示原合金中主要添加合金元素含量或雜質(zhì)成分含量經(jīng)修改的合金0：表原合金1：表原合金經(jīng)第一次修改2：表原合金經(jīng)第二次修改2.3第三及四位數(shù)：純鋁：表示原合金合金：表示個別合金的代號＂-″：后面的Hn或Tn表示加工硬化的狀態(tài)或熱處理狀態(tài)的鏈度符號-Hn：表示非熱處理合金的鏈度符號-Tn：表示熱處理合金的鏈度符號鋁及鋁合金的熱處理一、鏈度符號：若添加合金元素尚不足於完全符合要求，尚須藉冷加工、淬水、時效處理及軟燒等處理，以獲取所需要的強度及性能。這些處理的過程稱之為調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)的結(jié)果便是鏈度。鏈度符號定義F制造狀態(tài)的鏈度無特定鏈度下制造的成品，如擠壓、熱軋、鍛造品等。H112未刻意控制加工硬化程度的制造狀態(tài)成品，但須保證機械性質(zhì)。O軟燒鏈度完全再結(jié)晶而且最軟狀態(tài)。如系熱處理合金，則須從軟燒溫度緩慢冷卻，完全防止淬水效果。H加工硬化的鏈度H1n：施以冷加工而加工硬化者H2n：經(jīng)加工硬化后再施以適度的軟燒處理H3n：經(jīng)加工硬化后再施以安定化處理n以1~9的數(shù)字表示加工硬化的程度n=2表示1/4硬質(zhì)n=4表示1/2硬質(zhì)n=6表示3/4硬質(zhì)n=8表示硬質(zhì)n=9表示超硬質(zhì)TT1：高溫加工冷卻后自然時效。擠型從熱加工后急速冷卻，再經(jīng)常溫十效硬化處理。亦可施以不影響強度的矯正加工，這種調(diào)質(zhì)適合於熱加工后冷卻便有淬水效果的合金如：6063。T3：溶體化處理后經(jīng)冷加工的目的在提高強度、平整度及尺寸精度。T36：T3經(jīng)6%冷加工者。T361：冷加工度較T3大者。T4：溶體化處理后經(jīng)自然時效處理。T5：熱加工后急冷再施以人工時效處理。人工時效處理的目的在提高材料的機械性質(zhì)及尺寸的安定性適用於熱加工冷卻便有淬水效果的合金如：6063。T6：溶體化處理后施以人工時效處理。此為熱處理合金代表性的熱處理，無須施以冷加工便能獲得優(yōu)越的強度。於溶體化處理后為提高尺寸精度或矯正而施以冷加工，如不保證更高的強度時，亦可當作是T6鏈度。T61：溶體化處理后施以溫水淬水再經(jīng)人工時效處理，溫水淬水的目的在防止發(fā)生變形。T7：溶體化處理后施以安定化處理(亦及人工時效處理的溫度或時間較T6處理高或長)。其目的在改善耐硬力腐蝕裂及防止淬水時發(fā)生變形。T7352：溶體化處理后除去殘馀應(yīng)力再施以過時效處理(亦及人工時效處理的溫度或時間較T6處理高或長)。目的在改善耐硬力腐蝕裂。於溶體化處理后施以1~5%永久變形的壓縮加工，以消除殘馀應(yīng)力。T8：溶體化處理后施以冷加工再施以人工時效處理，冷加工時斷面減少率為3%及6%各為T83及T86。T9：溶體化處理后人工時效處理，最后施以冷加工，最后冷加工的目的在增加強度。二、軟燒處理：2.1目的：展伸用材料包括壓延用材料，擠壓用材料及鍛造用材料，通常其制造程序為：鑄造→熱加工→冷加工→材料成品在熱加工或冷加工的過程中，材料發(fā)生加工硬化的情況，使強度變大或?qū)е录庸び不那闆r，使強度變大或?qū)е录庸ば詼p低。為消除這些加工硬化，於冷加工前，中或后所施的熱處理即為軟燒處理，其目的在使材料具有使用上所需要的程度。2.2分類：由於軟燒條件的不同而分：2.2.1部分軟燒：僅消除部份加工硬化，處理溫度在再結(jié)晶溫度以下，實際溫度則視強度而定，強度愈高則處理溫度較低。2.2.2完全軟燒：處理溫度在材料的再結(jié)晶溫度或稍高使材料發(fā)生再結(jié)晶而完全消除加工硬化，亦使強度達到最低的狀態(tài)。軟燒處里就時機而分：2.2.3中間軟燒：再冷加工開始之前或冷加工過程中，所加的軟燒處理，通常為完全軟燒，其目的在恢復其加工性，使接下去的加功能較順利，及控制其組織狀態(tài)，俾能適合於最終成品的要求。2.2.4最終軟燒：主要目的再調(diào)整成品最后的強度水準亦即調(diào)整鏈度。加工常識一、鋁合金成型加工通常出現(xiàn)之缺陷：缺陷原因改善對策●胚料有瑕疵1.空心殼壁或凸緣之龜裂1.滾動缺陷(摺疊)1.改善品質(zhì)管制2.起耳狀物2.機械性質(zhì)太過平均2.退火(如不致生晶粒生長)工具有瑕疵1.引伸一開始，空心殼之底部即被撕裂。1.沖頭或模之圓角太小。1.加大沖頭或模之圓角。2.引伸末了，空心殼之底部方被撕裂。2.引伸比太大，沖頭未對準?？字行?。2.增加中間引伸，選用品質(zhì)較佳之材料；若為方形空心殼則增加轉(zhuǎn)角之沖模間隙。3.引伸刮痕。3.潤滑不佳，工具表面之情況不佳(已磨耗)。3.使用特殊引伸用黃油(材料必須經(jīng)磷酸鹽處理或鍍銅)，再光制工具表面(鍍鉻)，選用不易產(chǎn)生刮痕之材料。4.成品邊緣有鋸齒形，殼表面有皺紋。4.模圓角太大，沖模間隙太大。4.再輪?；蚋鼡Q引伸模具●工具或機器之調(diào)整不常瑕疵1.凸緣上有皺紋。1.胚料架壓力太小。1.增加胚料架之壓力。2.成品之一邊有抓傷或其他痕跡，而工具表明面顯之痕跡。2.沖頭未對準?？字行?，或傾斜一角度，而造成磨損。2.再輪磨或重新校準模具3.殼壁太粗，尤其是矩形深引伸成型成品為然。3.胚料架壓力太小，或模之圓角太大。3.增加胚料架之壓力，或於模與胚料架間制一加強之隆起。4.殼線有壓平之皺紋或龜裂。4.胚料架壓力太小，或沖模間隙太大。4.更換模具。二、硫酸陽極處理通常出現(xiàn)之缺陷：工作物件局部位置電擊燒傷或穿孔1.工作物和陰極接觸發(fā)生短路。1.放置工作物於處理槽內(nèi)時，注意與陰極之距離，避免發(fā)生接觸。2.工作物彼此之間接觸發(fā)生短路。2.加大工作物間距離。3.工作物件和夾具接觸不良。353.夾具使用前須加以清洗，與工作物間須夾緊。氧化膜極疏松，用手就可擦掉1.電解液溫度太高。1.設(shè)法降低溫度，例如進行攪拌或開動冷卻設(shè)備，并控制溫度差在±2℃內(nèi)。2.氧化處理時間太久。2.縮短氧化時間。3.工作電流密度太高。3.降低電流密度。氧化膜帶紅色斑點或整個表面或局部表面發(fā)紅1.導電棒和夾具之間的接觸不好令銅沉積在鋁表面。1.改善導電棒與夾具的接觸，材質(zhì)改用鋁材。2.接觸中斷，如導電中斷2.加強氧化過程的檢驗。氧化膜暗淡不夠光亮或燒焦現(xiàn)象1.工作物件在槽中長時間無給電，或斷電后又給電。1.經(jīng)常檢查糾正與電器維修嚴格管制處理時程。2.硫酸溶液內(nèi)溶存的鋁業(yè)增加導致氧化膜的透明性變差，最后發(fā)生燒焦現(xiàn)象。2.檢驗處理液中的鋁量。2.1硫酸液中含鋁量以1gm/l左右為宜。2.2新液則添加12~13gm/l的硫酸鋁。氧化膜有黑斑或黑條紋1.電解液中有懸浮的雜質(zhì)1.清理表面懸浮雜質(zhì)。2.工作物件表面有油漬或其它污染物。2.徹底糾正除油液成份；確實執(zhí)行前處理。3.電解液中含銅和鐵雜質(zhì)太多。3.分析后除去并定期更新部份電解液。4.電解后工作物未洗乾凈就進行封孔。4.電解后工作物要立即清洗乾凈，避免處理液或雜質(zhì)殘留於氧化膜表面氧化膜局部表面被腐蝕1.氧化后氧化膜上的電解液未洗乾凈。1.加強氧化后的洗滌。2.深凹處藏有電解無洗乾凈。2.均加強氧化后的洗滌。3.電解液無洗乾凈就進行封孔處理。3.均加強氧化后的洗滌。經(jīng)重鉻酸鉀填充后氧化膜色淡而發(fā)白1.溶液溫度低，填充時間短。1.改正不適宜條件。2.SO4-2含量太高。2.檢查和校正SO4-2成份。3.氧化膜太薄。3.增加氧化處理時間。氧化膜厚薄不均1.工作物表面附有污染物未清理乾凈。1.前處理須徹底將表面洗凈。2.處理槽內(nèi)溶液攪拌不夠2.加強攪拌作用。3.電流密度過高。3.一般硫酸液陽極處理的電流密度以1~2A/dm2為宜。無色的工作物件經(jīng)熱水填充處理易沾上手印，水印，膜層發(fā)白1.封孔的溫度和時間不夠