铝型材表处置之阳极氧化电泳着色珍珠黑手艺 分享

1. 媒介

　　跟着 市场竞争的日趋 剧烈 ，用户对铝型材产物 的种类和质量要求不息提高，使得铝型材加工企业在产物 种类上要不息立异 。个中 ，珍珠黑色铝型材产物 是在纯黑色铝型材产物 的外面 再涂装一层透明电泳漆，使之具有 黑珍珠般的亮丽，是以 深受各用户的青睐，而珍珠黑色铝型材的工艺节制 较常规的喷鼻 槟色和古铜色的出产节制 难度更年夜 ，主要表现 在出产时易出现色彩 发红、发灰、氧化膜剥落、漆膜外面 无光泽或出现黑点等缺点 ，没法 知足 用户的需求。本文就珍珠黑色铝型材成功的出产工艺手艺 节制 作个简要 介绍，以供同专家起个抛砖引玉的感化 。

　　2. 珍珠黑色铝型材的出产工艺流程

　　珍珠黑色铝型材出产进程 的原始材料为挤压后经人工时效处置惩罚 后的铝型材，在预处置惩罚 采取 AC酸性脱脂剂脱脂、碱洗、硫酸中和。铝型材氧化着色处置惩罚 ，采取 硫酸阳极氧化及单镍盐电解着色。其出产工艺流程如图1所示。

图1　珍珠黑色铝型材出产工艺流程

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

　　3. 出产工艺节制

　　3.1　合金化学成份 节制

　　挤压型材的材质对着色的影响在古铜色铝型材出产中已明明流露出来，杂铝含量过量 易造成型材古铜色偏青、发灰和无光等手艺 质量问题。是以 ，为了提高珍珠黑色铝合金型材的质量，必需 严酷地节制 挤压型材的合金成份 ，个中 经常使用 6063铝合金的主要化学成份 节制 见表1所示。

表1 合金主要化学成份 节制 表

Table 1 The control of the alloying element

主要成份 （％）

杂质成份 （％）

Mg

Si

Fe

Cu

Zn

0.5～0.75

0.43～0.60

＜0.2

＜0.08

＜0.04

　　3.2　挤压工艺节制

　　对6063铝合金型材，国表里 遍及 采取 的是在挤压机出料台优势 冷淬火的热处置惩罚 手艺 ，故要求挤压件出模温度必需 到达 淬火温度，使Mg2Si强化相完全固溶。温渡过 低，不克不及 充裕 固溶；温渡过 高会构成 粗年夜 的晶粒组织,特别 当出口温度跨越 595℃时，材料可能发生过烧和Mg2Si相富集析出，从而使型材在阳极氧化进程 中造成氧化膜内捕集Mg2Si而呈灰色，同时易构成 粗年夜 的再结晶组织，着色无光。是以 ，挤压型材最好 出模温度应节制 在515～530℃。

　　3.3 预处置惩罚 工艺前提

　　预处置惩罚 主如果 指脱脂、碱洗、中和和水洗四个进程 ，外面 预处置惩罚 的目标 主如果 去除铝型材外面 油污、天然 氧化膜。在预处置惩罚 进程 中，脱脂要清洁 ，若除油不完全 ，易出现黑点。碱洗是预处置惩罚 工艺中最枢纽的步调 ，碱洗剂和 添加剂，反映温度、时候 等分歧 水平 地影响着铝型材的外面 光泽质量。其主要工艺手艺 参数如表2所示。

表2 预处置惩罚 的工艺参数表

Table 2 The technological parameter of the pretreatment

工序名称

槽液成份

参数

温度

(℃)

时候

(min)

脱脂

AC脱脂剂

2％～3％

25～35

3～5

水洗

自来水

室温

1～3

碱蚀

NaOH

NaOH：45～55 g/L

Al3+：30～75 g/L

总碱度：150～165

50～60

2～4

水洗

自来水

PH≤12

室温

1～3

水洗

自来水

PH≤10

室温

1～3

中和

H2SO4

185～220g/L

室温

3～5

　　在表2的工艺手艺 参数前提 下，预处置惩罚 的主要特点是：

　　(1) 侵蚀 时候 耽误 至新槽时的2倍也不会发生过侵蚀 ；

　　(2) 侵蚀 时候 耽误 至新槽时的2倍也不会发生过侵蚀 ；

　　(3) 侵蚀 出来的型材光洁度优于铝离子含量更高时；

　　(4) 碱蚀温度不宜高于6O℃，时候 节制 在2～4min内。

　　3.4 氧化工艺前提

　　3.4.1　阳极氧化掉 光

　　黑色外不雅 的视觉黑色深度与外面 亮光 度有很年夜 关系，材料越亮光 ，外不雅 越趋于纯黑色。对 着纯黑色的型材，要节制 阳极氧化电流密度，在硫酸质量浓度165～185g／L前提 下，电流密度应取120～140A／㎡为好 。电流密度越年夜 ，掉 光越严重，且氧化膜的孔隙率越小，晦气 于后道工序着色颗粒的电沉积。

3.4.2　氧化电压

　　氧化时的初始电压对氧化膜的构造 影响很年夜 。电压较高，所得氧化膜的孔径增年夜 ，孔隙率减小；电压太高 ，使铝制件的棱角边沿 处易被严重击穿，且电流也会过年夜 ，致使膜层十分粗拙 ，是以 阳极氧化入手下手时，电压应慢慢升高，软升时候 T2为90s为好 。在氧化进程 中，电压V1波动只答应 1～2 V。而断电时电压V2年夜 小常常 被人轻忽 ，在出产纯黑色时断电电压年夜 小也较为主要 ，若偏高则影响色彩 的均一性，偏低在通电着色时易出现氧化膜剥落，设定在8～10V之间是较为适合 的。氧化通电示意图如图2所示。

图2 氧化通电示意图

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为好 ，对 着纯黑色，固然 着色颗粒沉积深度只有4～5μm，但若是着色颗粒离外面 太浅，对光线衍射感化 弱，色彩 就会趋势 于沉积金属的灰黑本质 。而氧化膜太厚，则膜内易捕集灰色Mg2Si强化相，而影响着色。

　　3.4.4　槽液温度

　　槽液温度的凹凸 会直接影响膜孔的年夜 小，要出产纯黑色，就必需 确保单元 面积内的沉积量。在氧化温度低于l8℃时，一般难以获得 黑色，阳极氧化槽液温度应节制 在21～22.5℃ ，最高应不跨越 23.5℃。不然 在后续工序汤洗及电泳涂装时轻易 退色 。

　　3.5 着色工艺前提

　　3.5.1　槽液成份

　　单镍盐着色的长处 是不需要添加剂，着色平均 。但和锡盐着色一样，着纯黑色槽液的金属盐浓度较出产古铜色的恰当 高些，硫酸镍（NiSO4.6H2O）的质量浓度一般不低于140 g/L，硼酸的质量浓度不低于35g/L,硫酸浓度要恰当 低些，硫酸浓度高易致使 着色颗粒以松散 的情势 沉积于氧化膜孔的外层及外面 ，外不雅 出现 黑中带灰。为了下降 槽液的酸度，可采取 无氧化膜的光料通电除氢离子。

　　3.5.2　着色电压与时候

　　单镍盐着色是哄骗整流器高速转换电源极性，改变型材的阳极氧化膜的极性，从而使镍离子沉积着色。它通电采取 的波形如图3所示。正极通电为活化氧化膜层，负极通电负责着色。要出产出纯黑色外面 的铝材产物 ，不克不及 纯真 提高电压耽误 通电时候 ，由于 膜层色彩 跟着 色电压升高而变深。这是由于膜微孔中沉积的金属相对含量随电解着色电压升高而增添 。但当电解着色电压太高 时，着上的色彩 较深易剥落，不不乱 ，且在着色的进程 中有气泡发生 。电压低、时候 长时又会因膜层起不到有益 的活化感化 而出产不出纯黑色。是以 ，通电波形设定极其 主要 ,在出产实践中可哄骗分歧 的波形归并 使用，如表3所示。

T－浸泡时候 ST+－正电压软升时候 ST-－负电压软升时候

V+－通电正电压 V-－通电负电压 n－波形反复 次数

图 3 着色波形示意图

Fig.3 The sketch map of the coloring oscillogram

参数

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 着色波形工艺参数表

Table 3 The coloring oscillogram parameters

　　波形反复 的次数不宜过量 ，由于 正电压跨越 氧化电压，所构成 具有整流感化 的复合性氧化膜会频频 击穿毁坏膜针孔构造 ，金属沉积在试样外面 ，其实不 在针孔中，同时会造成氧化膜剥落。

　　3.6 电泳涂装工艺前提

　　电泳涂装是珍珠黑色型材可否 出现 亮丽光泽的主要 工序。起首 要不乱 槽液成份 ，如固形份、电导率、胺克份子 等到 PH等。同时也必需 确保漆膜厚度恰当 ，厚渡过 高易发生 橘皮，厚度低无光泽，一般应节制 在7～9μm为好 。别的 电压不宜太高 ，纯黑色外面 漆膜的针孔视觉感轻易 放年夜 ，是以 电压较喷鼻 槟与古铜色要低，节制 在70～80V为好 。电泳涂装工艺前提 参数如表4所示。

表 4 电泳涂装的工艺参数表

Table 4 The process parameters of electrophoretic coating

项目

节制 局限

液温℃

18～24

固形分质量分数（%）

6.0～8.0

PH

7.8～8.3

电导度μS/CM

460～660

胺值／mg

27～35

酸值／mg

22～28

　　3.7 制品 包装的质量要求

　　由于珍珠黑型材外面 具有特别的镜面折光，检修与包装时工作人员均必需 佩带 手套，不然 轻易 留下手印，虽可擦除，但影响产物 的外面 外不雅 光泽结果 。

　　4. 结语

　　珍珠黑色铝合金型材出产工艺手艺 比力复杂，它不单要切确节制 氧化、着色、电泳涂装等各工序的工艺手艺 参数，还必需 确保挤压型材的优秀 质量状态 。只有严酷节制 出产工艺参数，才能提高并不乱 产物 质量，出产出优良 的珍珠黑色铝合金型材。