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鋁合金陽極氧化及電泳工藝

 單獻(xiàn)月 2012-08-25

鋁合金陽極氧化及電泳工藝

1、上料工:上料之前先將導(dǎo)電桿彎溝處,導(dǎo)電梁與導(dǎo)電桿接觸面用砂皮砂干凈,注意導(dǎo)電桿與導(dǎo)電梁配合要緊密,確保充分良好的導(dǎo)電性,

 

2、上料時(shí)注意工件與工件之間的間距,一般色料間距等于工件的水平寬度,間距過小,在陽極氧化和著色過程中會(huì)產(chǎn)生屏蔽,導(dǎo)致膜厚不均和顏色不一致。

 

3、上料時(shí)注意工件的傾斜度,不準(zhǔn)水平上料,一般主桿比副桿要高10——15cm,第一支工件要低于液面2——3cm。

 

4、除油(又稱脫脂):是將前到工序生產(chǎn)時(shí)留下的油污及灰塵去除,一般我們都采用硫酸。也有采用脫脂劑,堿性的。一般濃度控制在150——160g/L.常溫控制。

 

5、除油后經(jīng)過兩道水洗,工藝要求;pH大于4,水溢流,常溫控制。

 

6、堿洗:堿腐蝕在建筑用鋁板和鋁型材的陽極氧化中,堿腐蝕是最基本和最重要的預(yù)處理手段。堿腐蝕得到無光緞面的細(xì)致腐蝕表面,這是高比例漫反射的結(jié)果。鋁合金中金屬間化合物顆粒在堿腐蝕時(shí)的電化學(xué)特性。不同的金屬間化合物,甚至粒度不同的同一化合物也會(huì)有完全不同的電化學(xué)特性。鋁合金中由于金屬間化合物第二相的存在形成表面腐蝕坑的機(jī)理有兩種:第二相作為陰極(Al3Fe)使得顆粒周圍的鋁基體優(yōu)先溶解;第二相金屬間化合物顆粒相對(duì)于鋁基體是陽極(Mg2Si)而優(yōu)先溶解。鋁合金中第二相金屬間化合物的存在,不論其相對(duì)于鋁基體是陰極還是陽極,在堿腐蝕時(shí)表面都會(huì)形成腐蝕坑,從而產(chǎn)生無光的漫散射表面。前者由于第二相周圍的鋁的局部溶解形成腐蝕坑;后者由于中間化合物的直接溶解而形成腐蝕坑。。 目的;除去工件表面自然氧化膜,修整工件上輕微的劃,碰傷及擠壓痕,使工件表面平整光滑,工藝要求;溫度50——60攝氏度,時(shí)間;色料,1——3分鐘,白料3——5分鐘,腐蝕砂面,10——15分鐘(根據(jù)砂面大小來定)。槽液濃度,根據(jù)鋁離子濃度調(diào)整游離堿濃度。工件出堿洗槽必須在一分鐘內(nèi)完成。如轉(zhuǎn)移時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)造成工件表面起掛痕。

 

7、堿洗后經(jīng)過兩次水洗,工藝要求,水溢流,常溫控制,第一水洗槽最好溫度控制在30攝氏度,

 

8、中和槽:又稱(出光槽),目的;去除堿蝕后留在工件表面的黑灰,因?yàn)楹辖鸷需F,銅等元數(shù),堿蝕后就會(huì)產(chǎn)生黑灰。工藝要求;常溫,時(shí)間,1-3分鐘。濃度;H2SO4;180-220g/L

 

9、水洗:常溫控制,溢流方式排水。

 

10、氧化槽:目的,使工件表面生成一層具有保護(hù)和裝飾的膜,氧化膜是一種很致密多空型的,它每平方厘米上有760億個(gè)孔。工藝要求;202℃,電流,1.5A/dm2,時(shí)間;根據(jù)膜后來定,膜厚=時(shí)間電流密度系數(shù)。氧化槽應(yīng)嚴(yán)格控制槽液溫度,溫度過高生成的膜疏松,以起白霜,溫度過低生成膜的速度很慢,但膜很致密,所以要嚴(yán)格控制槽液的溫度,這對(duì)后面的著色有關(guān)鍵性的影響。

 

11、氧化后經(jīng)過兩到水洗,常溫控制,PH4,

 

12、著色槽;此槽可以做香檳,仿鋼。古銅,珍珠黑等顏色,主要成分,硫酸亞錫。硫酸鎳,硫酸。添加劑。日常管理方法,根據(jù)生產(chǎn)消耗添加,少量多次,注意添加水時(shí)閥門不能開的太大,防止SN2 水解,此槽液位應(yīng)比氧化液位要低。電壓一般控制在14-16伏。溫度,仿鋼;16℃;香擯,古銅,珍珠黑;18-25

 

13、水洗槽:常溫控制,溢流方式排水。

14、電金槽:主要成份:二氧化硒、硫酸銅、硫酸、純水,生產(chǎn)時(shí)控制溫度25~28℃,平時(shí)加蓋保護(hù)。

 

15、水洗:常溫控制,溢流方式排水。

 

16、鈦金槽:主要成份:高錳酸鉀、硫酸。

 

17、水洗:常溫控制,溢流方式排水。

18、封孔槽:主要成份:氧化鎳、此槽控制PHN1、溫度;25~28℃;時(shí)間:1um/1.5分鐘。

 

19、水洗:常溫控制,溢流方式排水。

 

20、共用水洗:常溫控制,溢流方式排水,定期清理。

 

21、轉(zhuǎn)移槽:溢流方式排水,定期清理。

 

22、純水洗:控制PH電導(dǎo)率。

 

23、熱水洗:溫度60~70℃,時(shí)間3~5分鐘。熱純水洗的主要作用是使鋁合金材料的陽極氧化膜擴(kuò)張利于徹底清洗工件,避免預(yù)處理工藝中雜質(zhì)離子尤其是硫酸根離子污染電泳槽液,同時(shí)對(duì)陽極氧化膜有一定的封閉作用以提高工件的耐腐蝕性能,本工序需要控制的主要參數(shù)有溫度、電導(dǎo)率、PH值、機(jī)械雜質(zhì)

 

24、純水洗:純水洗目的是繼續(xù)對(duì)工件進(jìn)行清洗,預(yù)防雜質(zhì)進(jìn)入電泳槽,同時(shí)使工件溫度回復(fù)到室溫、避免工件以高溫狀態(tài)進(jìn)入電泳槽而加速電泳槽液電化,本工序控制參數(shù)主要有電導(dǎo)率,PH值機(jī)械雜質(zhì)。  

                     

25、電泳槽:陽極電泳涂料是要外于20世紀(jì)60年代投入工業(yè)應(yīng)用的涂料新品種,成膜物質(zhì)是帶羧基的陰離子聚合物,用堿性物質(zhì)中和而賦予其離子性和水溶性而分散于水中,常用的中和劑主要為有機(jī)胺及無機(jī)堿。電泳涂膜的成膜經(jīng)過電泳、電解、電沉積、電滲四個(gè)過程,在鋁合金表面形成含水率極低、絕緣性相當(dāng)高的致密涂膜。陽極電泳涂料的特點(diǎn)為:涂膜均勻、光滑、平整、附著力強(qiáng)、在棱邊焊縫凹槽等不規(guī)則處都可形成均勻的涂膜、防腐性能好。電泳涂料的好壞主要取決于涂料的穩(wěn)定性、涂料的泳透力和庫侖效率涂膜的性能這三大方面。

庫侖效率:是指電泳涂料在電沉積時(shí)消耗單位電量能夠沉積析出的涂膜當(dāng)量,它表征涂料沉積時(shí)的電流效率或能量消耗水平,一般陽極電泳涂料的庫侖效率為每侖15~20mg。

電泳涂料:按照其樹脂種類的不同可分階段馬來化油及馬來化油致性陽極電泳涂料,醇來酸陽極電泳涂料,環(huán)氧酯陽極電泳涂料、純酚醛樹脂陽極電泳涂料、聚丁烯陽極電泳涂料和丙烯酸陽極涂料等。

丙烯酸陽極電泳涂料:這類涂料的基料是由甲基丙烯酸酯、含羧基丙烯酸酯和丙烯酸單體共聚形成相對(duì)分子質(zhì)量大、相對(duì)分子質(zhì)量分布范圍窄的帶羥基和羥基的樹脂、經(jīng)揮發(fā)性低的胺中和后而具水溶性。用水溶性適宜的氨基樹脂作交聯(lián)劑。在電泳涂裝時(shí),能按比例沉積析出。在烘干固化時(shí),丙烯酸的羥基與氨基樹脂交聯(lián),形成耐候性能和防腐蝕性能優(yōu)良的電泳涂膜,用于鋁合金材料表面的裝飾和保護(hù)。那么在電泳涂裝之前必須對(duì)被涂工件進(jìn)行表面預(yù)處理,以除去工件表面油污并形成致密的轉(zhuǎn)化膜以提高涂層的防腐蝕性和結(jié)合力,然后進(jìn)行電泳涂裝,在工件表面沉積一層均勻的無缺陷的電泳涂層、經(jīng)烘烤即可完成電泳涂裝過程。

 

影響電泳涂裝的主要因素:

在相同預(yù)處理工藝條件下,決定電泳涂裝質(zhì)量的關(guān)鍵是控制電泳槽液的參數(shù),其中主要有固成份、PH值、電泳溫度、電導(dǎo)率、電泳電壓、電泳時(shí)間、極間距離和陰陽極面積之比等。

1、槽液固成份是電泳涂裝中很重要的工藝參數(shù)之一,它與電泳涂層的質(zhì)量密切相關(guān),一般如果采用低固成份電泳液,則被子涂工件帶出的槽液損失小,電滲性較高,水洗用水量少,但固成份太低時(shí)會(huì)導(dǎo)致涂層變薄、易產(chǎn)生針孔,而固成份過高進(jìn),則涂層易產(chǎn)生粗糙、桔皮等到缺陷,因此電泳槽液固成份要保持在合適的范圍內(nèi)。

2、PH值:電泳槽液的PH值是確保電泳樹脂的水溶性以獲得高質(zhì)量電泳涂層的生要參數(shù),PH值過低,則電泳樹脂的水深性差而使電泳液變得渾濁甚至使用權(quán)樹脂從電泳液中析出,而無法電泳或者使涂層變得粗糙。    

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