hj公司氧化电泳过程质量改进研究

分类号于细F7单位代码10422密级饫开学号，卯多够户蒙力番SHANDONGUNIVERSLTY硕士学位论文THESISFORMASTERDEGREE专业学位论文题目H丁么习勋匆I帮过锂碾扳超研窃叮勿哆嗣舭锄BP口坨脚矽够多彳础嘶护加，彩作者名习趁狃培养位鐾理茎匦专业称至尘2盘呈指导师盔室蠢鑫旌亟合作姓单名教导师硼仁年F月7日万方数据JIIPLLJPLLLJJLJLFJDJLLLLLLIJJIDFIJIPLLLLLLY2732346原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名二叠盘塑叁日关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。保密论文在解密后应遵守此规定论文作者签名_邀导师签名阻日万方数据山东大学硕士学位论文目录中文摘要1AB；TRACT2第1章绪论311研究背景312研究意义5121提高产品质量水平5122降低企业生产成本5123提高产品生产效率513研究思路6131调查研究6132提出问题6133对存在的问题分析并提出对策614研究方法6141查找文献法O一6142现场调研法6143生产流程分析法715研究内容7第2章基础理论及文献综述921基础理论9211质量改进9212全面质量管理1022文献综述1L第3章氧化电泳生产现状分析1331氧化电泳车间概况1332氧化电泳生产工艺流程14万方数据鼍I；山东大学硕士学位论文I曼笪曼皇曼皇曼量曼曼量曼皇曼量曼曼曼曼皇曼皇曼曼曼曼曼鼍量曼量曼曼曼曼量曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼皇曼33氧化电泳车间生产现状分析16第4章氧化电泳质量问题原因分析。2341造成质量问题生产过程原因分析23411造成色差问题原因分析23412造成膜层不完整问题原因分析一27413造成表面斑点缺陷原因分析3042造成质量问题管理原因分析一31421员工质量意识谈薄32422质量培训不足35423设备维护不足36424物料检验不规范37425技术水平不足一37第5章氧化电泳质量改进对策3851对生产过程进行改进。38511对造成色差缺陷的改进一38512对造成氧化膜质量缺陷的改进39513对造成表面斑点缺陷的改进3952质量改进的保障措施40521降低员工离职率，搞好质量文化建设，完善考核体系40522加强员工培训41523加强设备的管理与维护44524加强对挤压型材的进料检验47525引进技术进行质量改进49第6章总结与展望5L61总结5L62展望51参考文献53致谢56II万方数据山东大学硕士学位论文CONTENTSABSTRACT2CHAPTER1INTRODUCTION311THERESEARCHBACKGROUND312RESEARCHSIGNIFICANCE5121IMPROVEPRODUCTQUALITYLEVEL5122REDUCEPRODUCTIONCOSTS5123IMPROVEPRODUCTIONEFFICIENCY513RESEARCHIDEAS6131INVESTIGATION一6132ASKAQUESTION6133ANALYZEEXISTINGPROBLEMSANDPROPOSECOUNTERMEASURES614RESEARCHMETHODS6141FINDLITERATURE6142SITEINVESTIGATIONMETHOD6一143PRODUCTIONPROCESSANALYSIS15RESEARCH7CHAPTER2THEBASICTHEORYANDLITERATUREREVIEW921BASICTHEORY9211QUALITYIMPROVEMENT9212TOTALQUALITYMANAGEMENT1022LITERATUREREVIEW11CHAPTER3PRODUCTIONOFELECTROPHORESISANALYSISOFTHESTATUS；1331OXIDATIONELECTROPHORESISWORKSHOPOVERVIEW1332PRODUCTIONPROCESSOFELECTROPHORESIS“1433WORKSHOPPRODUCTIONOFELECTROPHORESISANALYSISOFTHESTATUS16CHAPTER4QUALITYPROBLEMSANDANALYSISOFELECTROPHORESIS23III万方数据41QUALITYPROBLEMSCAUSEDBYTHEPRODUCTIONPROCESSCAUSEANALYSIS23411CAUSECOLORPROBLEMSANDANALYSIS23412CAUSEOFTHEPROBLEMCAUSEDBYANINCOMPLETEANALYSISOFTHEFILM27413SPOTSCAUSEDBYSURFACEDEFECTSCAUSEANALYSIS3042CAUSINGQUALITYPROBLEMSINMANAGEMENTANALYSIS一31421EMPLOYEEQUALITYAWARENESSABOUTTHIN32422INADEQUATETRAININGQUALITY35423INADEQUATEMAINTENANCEOFEQUIPMENT36424MATERIALSTESTINGISNOTSTANDARDIZED37425INSUFFICIENTTECHNICAL1EVEL37CHAPTER5MEASURESTOIMPROVETHEQUALITYOFELECTROPHORESIS3851IMPROVEMENTOFTHEPRODUCTIONPROCESS38511IMPROVEDCOLORDEFECTSCAUSING38512CAUSINGDEFECTSINTHEOXIDEFILMQUALITYIMPROVEMENT39513CAUSESURFACEDEFECTSONTHESPOTIMPROVEMENTS3952QUALITYIMPROVEMENTSAFEGUARDS40521EDUCEEMPLOYEETURNOVERIMPROVETHEQUALITYOFCULTURALCONSTRUCTIONIMPROVETHEASSESSMENTSYSTEM40522ENHANCESTAFFTRAINING41523STRENGTHENTHEMANAGEMENTANDMAINTENANCEOFEQUIPMENT44524STRENGTHENINSPECTIONEXTRUSIONSFEED47525THEINTRODUCTIONOFTECHNOLOGYTOIMPROVETHEQUALITY49CHAPTER6SUMMARYANDOUTLOOK5L61SUMMARY5162OUTLOOK51REFERFENCE53THANKS56IV万方数据山东大学硕士学位论文中文摘要铝型材氧化电泳的过程直接影响到铝型材的表面质量、使用寿命及外观效果。表面处理是铝型材生产过程的最后一个环节，是最关键的一步，其过程复杂，受许多参数的影响。铝型材氧化电泳的质量不仅受脱脂、碱蚀、中和等表面前处理、阳极氧化、电泳涂漆、封孔等氧化电泳本身各工序的影响，铝合金铸锭质量、挤压质量等前面的生产工序也对氧化电泳的质量产生很大的影响。本文运用现场调研、生产过程分析、文献研究等方法对M公司铝型材氧化电泳生产过程的诸多因素进行了研究。通过理论分析和现场生产相结合的方式，来确定生产过程的最佳工艺参数，找出影响氧化电泳铝型材产品质量不合格的主要因素，并提出了解决方法。本文通过查阅大量相关文献，掌握了国内外质量管理及改进理论，通过对铝型材氧化电泳生产过程进行梳理和分析，进一步明确了关键流程和关键控制点，确定对产品质量产生主要影响的工序。通过对HJ公司氧化电泳车间的质量现状的调查分析，提出了HJ公司生产过程中存在的具体问题，并对生产过程中出现的质量问题进行分析总结，最后为HJ公司生产过程提供相应的质量改进方案。本文的研究结果不仅为HJ公司氧化电泳车间进行质量改进提出了实施对策和解决方法，提高了耵公司铝型材氧化电泳质量。同时，其他中小型企业进行质量改进也可以借鉴HJ公司的方法和经验。关键词氧化电泳；生产过程；管理状况；质量改进万方数据ABSTRACTA1UMIN啪OXIDEELEC仃OPHORESISPROCESSDIRECTLYAFFECTSTHESURFACEQUALITYAL哪IN眦，1IFE觚DAPPEARANCESURFACETREATMENTISTHELASTLINKINTHEALUMLN啪AND1NFLUENCEDBY讲ODUCTIONPROCESSISTHEMOSTCRITICALSTEPINTHEPROCESSISCOMPLEXM锄YP踟ETERSQUALITYALUMINUMOXIDEELECTROPHORESISNOTONLYBYTHEFRONTDEGREASINALKALINEETCHING，ANDOTHERSURFACEINTHEPRE。TREATMENT，ANOMZLNG，AFFECTEACHELECTROPHORETICCOATING，SEALINGANDOTHEROXIDATIONELECTROPHORESISITSELFPROCESS，THEQUALITYOFALUMINUMINGOT，EXTRUSIONQUALITY，ETCTHEPRODUCTIONPROCESSHASAHUGEIMPACTONTHEQUALITYOFTHEOXIDEELECTROPHORESISINTHISPAPER，FIELDRESEARCH，PRODUCTIONPROCESSANALYSIS，LITERATURERESE盯CNMETHODSSUCHASALUMIN啪OXIDEANDMANYOTHERFACTORSHJCOMPANYELECTROPHORESLSPRODUCTIONPROCESSWERESTUDIEDTHROUGHTHEORETICALANALYSISANDON。SLTEPRODUCTLONOFCOMBINATION，TODETERNLINETHEOPTIMUMPARAMETERSOFTHEPRODUCTIONPROCESS，TOIDENTIFYSUBSTAND砌ALUMINUMOXIDEELECTROPHORESISMAINFACTORSAFFECTINGTHEQUAINYOFPRODUCTS，ANDPROPOSEDS01UTIONS，11OUGHACCESSTOALARGENUMBEROFRELEVANTLITERATURE，MASTEREDANDIMPROVEMENTOFQUALITYMANAGEMENTTHEORYANDABROAD，THROUGHTHEAL咖N啪THEPMDUCTIONPROCESSOFELECTROPHORESISTOSORTOUTANDANALYZE，TOFURTHERCLARIFYKEYAM锄OMPACTONPROCESSESANDCRITICALCONTROLPOINTSIDENTIFIEDPROCESSESHAVEOFPRODUCTQ砌ITYHJONTHESTATUSOFTHEQUALIWOFTHECOMPANYSINVESTIGATLONELECTROPHORESISANALYSISWORKSHOP，HJCOMPANYSPECIFICISSUESRAISEDINTHEPRODUCTLONPROCESSEXISTS，ANDTOANALYZETHEPRODUCTIONPROCESSOFSUMMINGQUALL够PROBLEMS，FORTHEPRODUCTLONANDFINALLYPROVIDETHEAPPROPRIATEQUALITYIMPROVEMENTPROCESSCOMPANYHJSCHEMENLERESULTSOFTHISPAPERNOTONLYFORHJCOMPANYOFELECTROPHORESLSWORKSNOPTOPROPOSEDTHEIMPLEMENTA，TIONOFQUALITYIMPROVEMENTSTRATEGIESANDSOLUTIONSIMPROVE也EQUALI够OFELECTROPHORESISALUMINUMHJCOMPANYMEANWHILE，OTHERSMALLLENCEOTHJANDMEDI嘲ENTERPDSESCANLEARNMETHODSTOIMPROVETHEQUALITYANDEXPELCOMPANIESKEYWORDS0XIDATIONELECTROPHORESIS；PRODUCTIONPROCESS；MANAGEMENTSITUATION；QUALITYIMPROVEMENT2万方数据山东大学硕士学位论文第1章绪论11研究背景因为铝具有无毒性、可锻性、可成形性、可机加工性、可回收性、非铁磁性及优良的抗腐蚀性等特点，而在全球范围内被广泛应用，至今已有近百万种铝制品问世。从2001年至2010年，国内型材的加工量已从两百万吨迅速增长至近七百万吨。其中铝挤压材产量400余万吨，总生产能力近600万吨。铝合金门窗产品的保温，隔热，隔音，耐冲击，维护方便，性能良好等特性受到业主的广泛认可，在家居建材市场已成为首选。随着小城镇化建设，将会拉动内需，带动铝合金门窗行业的发展。因此，城镇化将为铝型材产业的发展带来强大的动力。铝型材的生产过程需要经历熔铸、挤压、表面处理。铝型材表面的处理有许多方法，如氧化电泳、粉末喷涂、氟碳喷涂等。铝型材生产流程见图11。图11铝型材生产流程图铝在空气中，其表面很容易被空气中的氧气所氧化，形成一层氧化膜。由于条件不同，所形成的氧化膜的的厚度有较大差别。在空气中形成的氧化膜对铝基体起到一定的保护作用，可以阻止其被进一步腐蚀，由于氧化膜太薄，起不到很好的防护作用。建筑用铝合金型材多用于加工门窗和幕墙，应该是一种长久性的材料，要能够面对不同的环境条件，应当具有良好的抗摩擦、耐腐蚀、耐热和耐候性能N1。万方数据山东大学硕士学位论文随着技术的发展，铝型材表面处理的技术越来越多，有氧化电泳、氟碳喷涂、粉末喷涂、电镀等等。由于对铝型材进行氧化电泳处理相对来说成本较低，因此其应用最广泛船3。以铝型材作为阳极置于酸性电解质溶液中，利用电解作用，使铝型材表面形成一层均匀、致密、透明、多孔的氧化膜的过程，叫做铝型材的阳极氧化。氧化电泳工艺是在直流电压作用下，把铝型材当作阳极，电流通过铝型材氧化膜微孔对水进行电解，受到电场作用的影响，电泳涂料液向铝型材转移，和氢离子产生化学反应，并沉积在铝型材上。由于电场的作用，氧化膜中的水分子渗透析出，经过烘烤发生交联反应变得硬化，氧化电泳起到封闭多孔质氧化膜的作用1。铝型材经过氧化电泳后，型材外表光滑平整也容易清洁，延长了型材的使用寿命。在氧化电泳处理工艺过程中，首先要进行氧化前预处理，即铝型材首先要进行脱脂处理，其目的是为了除掉铝型材表面的油脂和石墨等污物，以提高铝型材的表面质量。其次铝型材再进行碱洗，进一步去除铝型材表面的污物和在大气中形成氧化膜，使铝型材金属表面暴露出来。经过上述一系列的氧化前的预处理之后，铝型材才进入氧化电泳处理工序。氧化电泳后的铝型材都要进行封孑L处理，将铝型材氧化膜的多孔质层封闭，从而提高氧化膜的防污染性能和耐腐蚀性能。另外，在各处理工序进行时，都要将产品进行严格的水洗，以保证制品表面洁净。最后一道工序是将铝型材上残留的水分，放迸干燥槽里用热风迅速地蒸发掉H1。HJ铝业集团有限公司以下简称“M公司创建于2001年，公司主要从事铝合金建筑型材、工业型材的设计开发、生产制造、营销服务，拥有总资产102亿元，净资产26亿元，员工3500人，占地面积2200亩，生产设备400多台套，铝合金型材年生产能力20万吨。作为临朐主导产业铝型材行业的龙头企业，公司成立以来，保持了持续健康快速发展，成为地方骨干纳税企业。HJ公司拥有员工3500人，其中大专以上文化员工占比23，中高级技术工人占比15，主要生产设备400多台套，高精尖进口设备257台套，尤其关键设备和核心部件，分别从美国、英国、法国、意大利、瑞士、日本等国引进。HJ公司现有氧化电泳生产线6条，主要负责铝型材的阳极氧化和电泳涂漆的表面处理。随着技术的不断进步，铝型材的粉末喷涂和氟碳喷涂两种表面处理技4万方数据山东大学硕士学位论文术已比较成熟，产品合格率达95。而氧化电泳表面处理的铝型材质量较差，合格率仅为85，造成公司的效益低下，严重的阻碍了公司的高效发展。本文通过对HJ公司氧化电泳生产过程进行深入的研究，分析HJ公司在氧化电泳过程中存在的问题，并对存在问题的原因进行分析，以提出改进措施，积极寻求更科学的方法对氧化电泳进行改进，提高产品质量的合格率。12研究意义在日益激烈的争夺战中，质量、价格、交付交付日期、方式和手段和服务是衡量顾客满意度的四个基本要素嫡3。其中质量是关键因素，离开质量要素，再去讨论其他三个要素，将变得毫无意义，质量己经变成市场竞争的焦点，企业只有在产品质量上下功夫，才能赢得市场竞争。随着社会的发展和科技的进步，消费者对产品和服务的要求越来越高，企业之间的竞争也不断加剧，这一切都要求企业对自身产品质量和服务质量提出更高的要求。企业要通过对生产技术不断优化，进行质量改进，持续提高产品质量。持续改进是企业发展的一个永恒的话题。在企业质量管理中，改进指产品质量、工作质量、过程及质量管理体系有效性和效率的提高哺1。具体来说，该课题研究意义如下。121提高产品质量水平通过对氧化电泳生产流程进行分析，比较可以找出氧化电泳过程的质量问题，根据具体情况进行合理资源调整，解决质量问题，提高氧化电泳铝型材产品的质量。122降低企业生产成本通过质量改进，可以降低生产过程中产品的不合格率，因此降低质量成本，减少企业的损失。减少人财物料的消耗，用更少的人力和物力生产出更多的产品。通过成本的降低，提高公司的利润，增加公司的经济效益。123提高产品生产效率通过项目的实施，系统地分析了氧化电泳过程的各个过程，明确关键过程和万方数据山东大学硕士学位论文关键控制点，从而提高生产效率，增加产能。13研究思路131调查研究在前期查阅相关文献做好准备的情况下，对HJ公司氧化电泳车间进行调查研究，通过现场学习和与生产工人交流，了解氧化电泳车间的基本情况以及生产工艺流程；在调查研究的基础上，对氧化电泳车间的生产流程进行分析，并且对产生不合格品的原因进行分析，找出造成产品不合格的关键性步骤并加以改进。132提出问题在前期调查研究的基础上，本文对整个生产流程进行全面的分析，明确各工序的工艺参数和操作规程。同时，本文对氧化电泳子流程进行了梳理和分析，以确定关键控制点，并找出导致产品质量问题的工序和管理过程存在的问题。133对存在的问题分析并提出对策根据相关质量管理理论、方法及工具找出HJ公司在目前在生产过程，质量管理方面存在的主要问题，对产生问题的原因进行分析，在广泛搜集查阅国内外氧化电泳生产过程质量管理文献的基础上，针对HJ公司的生产状况，提出HJ公司氧化电泳过程质量改进研究对策。14研究方法141查找文献法长期以来，人类把自身总结的知识、经验，用符号、图形、文字和视频等方式记录下来，这就是文献。文献研究法主要指搜集、鉴别、整理文献，并通过对文献的研究，形成对事实科学认识的方法口3。142现场调研法通过对HJ公司氧化电泳过程作业现场进行调查，掌握和分析HJ公司氧化电泳过程质量管理存在的实际问题。6万方数据山东大学硕士学位论文143生产流程分析法生产流程分析法是对企业整个生产经营过程进行全面分析，对其中各个环节逐项分析可能遭遇的风险，找出各种潜在的风险因素1。15研究内容本文就以下内容进行阐述。第1章主要介绍了本文的研究背景、研究意义、研究过程。并提出研究方法、研究内容。第2章论述本文的基础理论及文献综述。主要介绍质量管理的相关理论和铝型材氧化电泳的相关理论。第3章对HJ公司氧化电泳现状分析。对M公司氧化电泳的生产情况和管理情况进行分析，分析该公司目前的生产条件，生产工序，并对产生的不合格产品进行统计，对不合格数据进行分析。第4章对HJ公司氧化电泳车间造成不合格的生产过程进行分析，设计正交试验，得出关键控制点，关键工序；并对由于管理原因造成的质量问题进行分析。第5章在第4章的基础上对HJ公司生产过程进行改进提出对策，对其生产管理提出对策并进行改进。第6章对于本文改进提升得出的结论进行总结，并提出不足。论文框架见图12。万方数据山东大学硕士学位论文绪论上基础理论上土生产现状管理现状LI生产现状问题分析管理现状问题分析上J生产过程改进质量管理改进R总结与展望图12论文框架8万方数据山东大学硕士学位论文第2章基础理论及文献综述21基础理论211质量改进质量改进是指企业致力于增强满足质量要求的能力。此处的“要求”可一直有效性、效率或可追溯性，有效性和效率的区别在于，有效性是指完成策划活动和达到策划结果的程度，效率则是指达到的结果与所使用资源之间的关系凹1。质量改进也可以描述为，为向本组织及其顾客提供增值效益，在整个组织范围内，所采取的提高活动的效果与效率的措施N01。质量改进是消除系统性的问题，对现有的质量水平在控制的基础上加以提高，使质量达到一个新水平、新高度1。质量改进需要经过策划PLAN、执行DO、检查CHECK和处理ACTION四个步骤，这四个步骤循环往复，因此叫做PDCA循环。图2一L所示是PDCA循环示意图。一、一一，A|处理制订F十LLJ|CD|I|检查执执行二、图21PDCA循环美国质量管理专家朱兰在20世纪60年代，就绘制出了一条螺旋曲线，用来表示质量形成的过程，叫作朱兰质量螺旋曲线N2|。图22从螺旋曲线可以得出以下结论。质量形成过程是一个系统，要用系统的观点来进行质量管理；质量形成9万方数据山东大学硕士学位论文过程是一个不断提高的过程，产品质量要不断改进，不断提高；对产品进行包括13个环节的全过程的质量管理。图22朱兰螺旋曲线2,12全面质量管理全面质量管理是为了能够在最经济的水平上，并充分考虑到充分满足用户要求的条件下进行市场研究、设计、生产和服务，把企业内各部门研制质量、维持质量和提高质量的活动构成为一体的一种有效体系N3|。全面质量管理的特点是“三全一多”，即全过程的质量管理，全企业的质量管理，全员参加的质量管理和质量管理方法的多样化N们全面质量管理要求以质量为中心，全体员工积极参与，建立起产品的研发、设计、生产、服务等全过程的质量体系，从而有效地利用人力、物力、财力和信息等资源，以最经济的手段生产出顾客满意、组织及其全体成员以及社会都得到好处的产品，从而使组织获得长期成功和发展U。任何产品或服务的质量，都有一个产生、形成和实现的过程N6|。为了保证和提高质量就必须把影响质量的所有环节和因素都控制起来N引。因此，全面的质量管LO万方数据，山东大学硕士学位论文理包括了从市场调研、产品的设计开发、生产，到销售、服务等全部有关过程的质量管理N8|。决定产品质量的因素有五个人、机、料、法、环。工序质量改进不是提高本工序的技术指标，而是在产品制造阶段通过对人、机、料、法、环五大因素的改进或改善，提高本工序达到产品技术指标的能力N9|。如图23所示。图23工序质量改进内容22文献综述对于铝型材氧化电泳的生产过程质量改进，我国学者对此有大量的研究。杨杨等利用对比实验的方法，对表面产生斑点的铝型材和表面未产生斑点的铝型材进行对比实验分析瞳引。通过实验分析认为引起铝型材表面起斑的原因很主要有两种第一，由于封孔工艺或阳极氧化工艺不当，使形成的氧化膜疏松、封孔度不够，因此降低型材的耐蚀性乜1|。第二，由铝合金的基体组织造成的，基体中存在游离的硅离子、金属间化合物和锌离子等，在氧化前处理的碱洗中，择优腐蚀而产生蚀坑，使阳极氧化时氧化膜的厚度不同，铝型材的表面耐蚀性能不均瞳2|。文凌飞等认为铝合金建筑型材氧化电泳后，有时发现型材的局部表面，没有上色或者颜色很浅，这种现象称之为白斑1。白斑不但影响外观，使型材的硬度和强度也降低。但是只有经阳极氧化后才能发现，因此会产生大量的废品乜4|。隋宁宁认为白斑部位表面粗糙，硬度低，型材内外表面都有。白斑处的组织与正常部位有很大的差异，白斑处显微组织为大量的细小弥散析出质点瞳引。经过实验分析，白斑组织是由于这部分金属的氧化着色性能与周围金属的不同，造成白万方数据山东大学硕士学位论文斑缺陷。白斑区的组织显示出晶粒较粗大，组织疏松，与正常部位不同，故碱蚀和氧化着色时后电极电位也不同，这是形成白斑的内在原因瞳6。邵玉田认为铝型材阳极氧化后出现的深色斑痕叫做黑斑。黑斑在铝型材的某一个面出现，在挤压方向上有时没有规则的出现，有时有规则的等间距出现。大多数观点认为斑痕部位是挤压型材冷却时沉淀析出的位置，在碱洗过程中铝型材被先腐蚀，氧化膜的结构也比正常膜混乱雎7|。暨调和认为，如果硫酸电解液中悬浮杂质、尘埃、铜铁等金属杂质离子含量过高，也会产生黑斑，影响氧化膜的性能乜8。李宗勇等认为铝合金阳极氧化后氧化膜暗淡无光，有时产生点状腐蚀，严重时黑色点状腐蚀显著，导致型材报废，造成较大损失乜9|。造成这种现象的原因主要有以下两个方面第一，铝型材在生产和运转过程中，工序之间没有采取较好的防锈措施，使铝型材受到活性介质的污染，铝型材表面产生电化学腐蚀，表面出现局部小孔或麻点，在碱腐蚀后特别明显；第二，铝型材在氧化电泳过程中，设备出现故障，导致中途断电然后再送电，设备断电时铝型材在处理槽中浸泡时间过长，处理槽中水的酸度过高，水质不净，或含泥沙、悬浮物等较多，会导致铝合金型材产生电化学腐蚀造成氧化膜暗淡无光，或发生点状腐蚀黑斑等0|。12万方数据山东大学硕士学位论文第3章氧化电泳生产现状分析31氧化电泳车间概况铝型材经氧化电泳工艺处理后可获得更好的表面特性，在建筑物的门窗幕墙和卷帘等大量使用。HJ公司氧化电泳生产车间共有生产线六条，负责公司挤压成形的铝合金的氧化电泳表面处理，其中1号生产线建于2001年，2号、3号生产线建于2004年，4号、5号生产线建于2007年，6号生产线建于2010年。氧化电泳车间年生产能力达1500吨。从氧化电泳车间的人力资源构成来看，大部分员工为初中毕业，没有接受过一定的操作技能培训。铝合金型材的生产是一个极其复杂的过程，对于企业来说，懂技术懂质量的人才是非常重要的。由于市场竞争越来越激烈，公司面临招工难的问题。氧化电泳生产车间的组织结构是直线职能制结构。车间主任在组织的最高层，根据工作任务的不同，车间设置了4位车间副主任，其下是小组长和一线基层员工。直线职能型组织结构，在车间的早期阶段，规模较小，信息流是比较顺利的，相对容易解决的各种问题，规则和法规的实施也很好。由于企业的生产规模不断的扩大，人员流动性较强，人员不断的进行更替和增加，车间的管理方面出现了一些问题，造成了一些管理上的交叉与空白，部门之间信息传递速度慢，沟通协调不流畅。HJ公司于2006年通过IS09001质量管理体系认证，但是在实际的生产运作过程中，公司并没有真正的将IS09001的标准贯彻下去。公司在怎样贯彻落实标准，怎样在生产过程评审、监测、纠正一点也不积极，使IS09001成为了一种摆设。HJ公司通过了质量管理体系的认证，只是说明公司已经按照标准的要求创建起了质量管理体系，并在公司内部开始运转。但是，公司的质量体系的建立工作远没有结束，在今后，公司的质量管理工作需要更加加以关注。认证通过后要根据条件的变化，对于已建成的体系文件，及时地进行修改和评审，及时的把业务万方数据山东大学硕士学位论文过程的新活动纳入管理系统，实现持续改进，在日常工作中，严格执行标准和系统要求。氧化电泳车间的质量管理由品管部负责，但品管部除了组长外只有8个人，他们负责全部产品的检验工作，包括原材料检验、过程检验和成品检验，导致工作量非常大，达不到批批产品都进行原材料检验、过程检验和成品检验，通常只进行产品检验，产品质量不合格的根源在哪里也不能够细化。另外，由于工资待遇与产量挂钩，在有些时候检验人员会由于面子、人情等原因对一些不合格产品放行，导致不合品出厂。车间没有设置专职的程质量监督人员和统计人员，导致质量管理的某些功能缺失，使产品质量不是很稳定。32氧化电泳生产工艺流程本文对氧化电泳过程主要生产步骤进行简单介绍。铝型材氧化电泳是一个极其复杂的过程。首先要对挤压出来的型材进行前处理，对型材进行除油、酸蚀、碱蚀和中和，经过前处理的型材进行阳极氧化，阳极氧化完成后对型材进行电泳着色，为了使型材耐腐蚀使用寿命更长久，电泳着色完的型材要进行封孔处理。这其中要有相应的水处理和水洗。上料是指经过挤压机挤压形成的铝型材，在卧式生产线上，导电杆垂直固定在导电横梁上，工人将型材的两端捆扎在导电杆上，用行车将铝型材运送至处理槽。上料工序中，上料杆有双重作用一是固定，将铝型材固定于上料杆，从一个处理槽移动至另一个处理槽中；二是导电，使电源与型材之间保持电接触口。除油又叫脱脂，经挤压加工的铝合金型材，其表面有许多污垢和油脂，通过除油除去铝型材表面的自然氧化膜、防锈油、防锈油以及油脂等污物，来确保碱蚀时型材表面能均匀地腐蚀，并保护碱蚀槽的清洁2I。除油结束，将阳极架倾斜吊离液面，静置倾斜一段时间，待酸液基本滴尽后转入水洗槽。碱洗是指将除油后的型材放入以氧氧化钠为主的强碱性溶液中进行侵蚀反应，出去型材表面自然生成的表面氧化膜和前道工序未能完全去掉的表面污染物。同时，对铝型材表面的轻微挤压伤痕进行化学抛光。因此，碱洗工序直接影响铝型材的外观质量，对铝型材氧化膜的生成起着重要的作用口刘。14万方数据山东大学硕士学位论文氧化电泳车间其生产工艺流程见图31。热水洗士卸I料IT包装产品图31铝型材氧化电泳工艺流程图15万方数据山东大学硕士学位论文中和是指将因不溶于碱液而附着在型材表面的灰状物出去口4J。中和结束，将阳极架倾斜吊离液面，倾斜角度为10度至20度之问，静置1分钟，待酸液基本滴尽后转入水洗槽。中和后的型材必须表面露出金属光泽，不允许有残留的黑挂灰，否则应重新处理。检查中和后型材的表面质量，检查型材表面的各种表面缺陷，以便及时处理、返工。阳极氧化就是江经过表面前处理的铝型材放入氧化槽中，对铝型材表面镀上氧化膜的过程。阳极氧化在所有的环节中是最重要的，氧化生成的氧化膜的质量影响着着色、封孔等后面工序的质量口引。电泳涂漆工艺是指，通过电场的作用，把铝型材氧化膜的表面沉淀上一层有机涂料膜，然后经过高温固化成型口引。铝材电泳的色泽因着色电压、时间、槽液成分、槽液浓度、温度、铝材表面积等因素的不同而有所变化，日常生产一般是尽可能固定其他条件，只是通过调整着色时间或分段控制电压调整时间来获得所需颜色。封孔就是把氧化膜针孔封闭的处理方法口引。阳极氧化膜是多孔质结构，其针孔特性，造成了氧化膜容易被腐蚀被污染，而且电绝缘性也不好。因此，必须对铝型材的微孔进行封闭并使其化学钝化，从而使其耐腐蚀，耐候性更好，这一过程就叫做封孔。33氧化电泳车间生产现状分析本文对氧化电泳车间2014年L季度的生产情况进行分析，通过对不合格数据的分析，对产生主要不合格项目的进行分析并提出对策。氧化电泳车间2014年1月份生产产品161吨，废料统计共计191470KG，废品率达1189，详见表31。16万方数据山东大学硕士学位论文表311月份生产情况统计表生产线1生产线2生产线3生产线4生产线5生产线6产量KG241500252233257600279067284433295167废品量319193176636264312493344926823KG废品率13221259140811201176909产品的主要质量问题为颜色暗淡或发灰、膜层不完整、表面条纹状腐蚀等。2014年1月份废料统计表见表32。表322014年1月份废料统计表黑斑表面条大气颜色暗淡膜层合计KG白斑或条水印痕纹状腐腐蚀或发灰不完整纹蚀废料统计1914702174617976167538858223355609647706生产线L319194090337126611403368174539260生产线2317664440222329211565344390468128生产线33626430663555293914873955129078355生产线4312493962261727551469352781208799生产线53344937332409287715513789112397851生产线6268232455380126001383394073315313通过对造成质量问题原因的挖掘和分析，以及对导致铝型材产品质量不合格关键因素的数据统计，本文可以利用帕累托图来确定不合格的主要原因。如图32所示。万方数据山东大学硕士学位论文氧化电泳车溺1月份不会格分布匿40_OO35，OO293SO，O。25，O。24，9O惫00妇5O。7，1410OO燃黼蕊1圈469。487S，OO熏壤色疃一或瓮祆族鬃不完整裹面条毁状囊蚀L鲁斑毒斑或条纹大气窟缝水印癜不合格原因分类图32氧化电泳车间1月份不合格分布图氧化电泳车间2014年2月份生产产品98吨，废料统计共计179230KG，废品率达1829，详见表33。表332月份生产情况统计表生产线1生产线2生产线3生产线4生产线5生产线6产量KG147000153533156800169900173133179667废品量295433029431970307463036326305KG废品率2011973203918117531464其中膜层不完整、颜色暗淡或发灰、白斑等为主要质量问题。2014年2月份废料统计表见表34。万方数据山东大学硕士学位论文表342014年2月份废料统计表黑斑表面条电灼大气颜色暗淡膜层合计KG白斑或条纹状腐伤腐蚀或发灰不完整纹蚀废料统计1792302236016271130547656211344775051005生产线1295434199307820651209348062579255生产线2302944547192623271367324571349748生产线33197031653254223012853757737910909生产线4307464063231221521263332997007927生产线5303633831220022741350358288968230生产线6263052555350120061182374183844936通过对造成质量问题原因的挖掘和分析，以及对导致铝型材产品质量不合格关键因素的数据统计，本文可以利用帕累托图来确定不合格的主要原因。如图33所示。19万方数据山东大学硕士学位论文氧化电泳车问2月份不合格分布图45004000353000Z8326625越容虹20001512511810黼黼5阑1赢UW颤色暗淡或发灰白斑表面条纹状腐蚀黑斑或条纹电灼伤大气腐蚀膜层不完整不合格原因分类图33氧化电泳车间2月份不合格分布图氧化电泳车间2014年3月份生产产品113吨，废料统计共计191520KG，废品率达1695，详见表35。表353月份生产情况统计表生产线1生产线2生产线3生产线4生产线5生产线6产量KG169500177033180800195867199633207167废品量319403137036550296203382028220KG废品率188417722022151216941362其中颜色暗淡或发灰、膜层不完整、黑斑或条纹等为主要质量问题，严重影响了产品的合格率。2014年3月份废料统计表见表36。20万方数据山东大学硕士学位论文表362014年3月份废料统计表黑斑表面条大气纸颜色暗淡膜层合计KG白斑或条纹状腐腐蚀腐蚀或发灰不完整纹蚀废料统计1915202113022010140308230163707407035680生产线13194046904390216013002690104506260生产线23137043403240272014602450120405120生产线33655039604570243013802960159005350生产线42962029602610225013602530111206790生产线53382027303400237014502790142306850生产线62822024503800210012802950103305310通过对造成质量问题原因的挖掘和分析，以及对导致铝型材产品质量不合格关键因素的数据统计，本文可以利用帕累托图来确定不合格的主要原因。如图34所示。氧化鬼溶车阑3月份不合格分布图4QOO35O。S。_25O。羞趣30眨篇11一S11O15301Q暖需曩潮允异5OO糜熏，葫V、顿色暗淡或发灰穗层不完整蒜斑或荣纹白斑表面袁纹状赢蚀大气窝蚀纸痞镶不合格原因分类图34氧化电泳车间3月份不合格分布图本文对2014年第一季度每个月前三项不合格数据进行分析，如图35所示。造成铝型材氧化电泳质量不合格的主要因素是颜色发灰或暗淡、膜层不完整、21万方数据山东大学硕士学位论文黑斑或条纹、白斑、表面条纹状腐蚀。氧化电泳车间不合格分布图40003500阌30OO2500露霾萎2000姐1500黼阑500溺黼黼徽粼震1000UVV黧端麒色暗淡或发灰膜层不完整表面条皱状磨蚀膜层不完整颤色暗淡或发灰白斑颧色暗浸或发灰膜屠不完整黑斑或条纹IJITJ1月份2月份3月份图35一季度前三项不合格项目22万方数据山东大学硕士学位论文第4章氧化电泳质量问题原因分析41造成质量问题生产过程原因分析通过对生产数据的分析可以看到，铝型材产品不合格可以分为三大类，一类是型材颜色发灰或暗淡，即存在色差问题；另一类是型材膜层不完整，氧化膜存在“烧焦”或“粉化”的问题；第三类是型材表面存在黑斑或条纹、白斑、表面条纹状腐蚀等现象，即存在表面斑点状问题。根据文献资料和现场分析，色差问题主要出现在电泳着色过程中；氧化膜“烧焦”或“粉化”问题主要出现在阳极氧化过程中；而表面斑点状问题主要出现在碱洗过程中。本文分别对这三类问题进行实验分析。411造成色差问题原因分析实验采用铝合金建筑型材最常用基材作为实验原料，用9片6063铝合金作为实验原料，铝合金面积为500RAM200MM，厚度为12MM。实验药品主要包括硫酸镍、硫酸、硫酸亚锡、蒸馏水等。实验仪器主要包括温度指示控制仪、电解槽、着色整流器、色差仪、比色箱等。实验流程与铝型材的生产流程相同。在实验原料氧化电泳完成之后进行色差的检测，衡量试样与标准板之间的色差，同时使用色差仪对试样的颜色特征值进行测量。根据大量文献中对于产生色差影响因素进行分析，本文选取电压A、硫酸亚锡浓度B、PH值C和硫酸镍浓度D利用正交表34进行四因素三水平正交试验。根据文献阳极氧化温度设定在20。C，正交试验的温度设定在室温。正交试验因素和水平见表41所示，正交试验设计方案见表42，正交试验结果见表43。23万方数据山东大学硕士学位论文表41正交试验因素和水平表电压硫酸亚锡浓度PH值硫酸镍浓度因素水平VAGLBCGLD113410122155121531761418表42正交试验方案鸟34电压硫酸亚锡浓度PH值硫酸镍浓度编号VAGLBCGLD1134101221351215313614184154121851551412615610157174141581751O1891761212表43正交试验结果水平电压硫酸亚锡浓度PH值硫酸镍浓度试样颜色VAELBCELD11341012偏浅21351215浅31361418浅41541218偏浅24万方数据山东大学硕士学位论文51551412浅61561015标准71741415偏浅81751O18偏浅91761212偏深K108391271041L0466K20594066807530967K309430436121109424BCLD2R0。3490835O80501通过实验结果可以看出来，最佳的工艺选择为4马C1砬。本文通过正交试验对铝型材氧化电泳着色工艺进行了研究，实验结果中极差数值不相等，说明各因素的改变对实验的影响不同。因此可以看出，对于铝型材氧化电泳色差影响大小的因素依次为硫酸亚锡浓度、PH值、硫酸镍浓度、电压。图4一L电压对极差值影响图通过图41可以看出，试样颜色的深度随着电压身高出现先变深后变浅的变化，电压在15V时着色速度最快，电压低于15V电流密度随电压变小而降低，超过15V时，虽然电流密度提升，但是电解水产生的氢气增多，铝型材表面收氢气气泡的影响，着色速度反而降低。25万方数据山东大学硕士学位论文图42硫酸亚锡浓度对极差值的影响图通过图42可以看出，试样的颜色深度随着硫酸亚锡浓度的加大而变深。同时也可以看出硫酸亚锡浓度越大，着色速度越快。图4一PH值对极差值影响图通过图43可以看出，随着PH值的升高试样颜色变浅。同时，随着PH值的升高试样着色的速度变慢。26万方数据山东大学硕士学位论文图44硫酸镍浓度对极差值影响图通过图44可以看出，随着硫酸镍浓度的升高试样颜色变浅。同时，随着硫酸镍浓度的增加试样着色速度呈现变慢的趋势。综合考虑各种因素，最优的工艺条件为电压15V，硫酸亚锡浓度69L，PH值10，硫酸镍浓度129L412造成膜层不完整问题原因分析在HJ公司氧化电泳车间6条生产线，只有建于2010年的6号生产线采用了单脉冲电流进行氧化电泳，从不合格数据来看，6号生产线氧化膜产生“烧焦“或“粉化”的问题相对较轻。本文采用正交试验的方法对产生氧化膜膜层不完整的问题进行分析。实验采用6片6063铝合金作为实验原料，铝合金面积为500MM200MM，厚度为12MM。实验仪器主要包括温度指示控制仪、电解槽、