阳极氧化不良原因分析.doc

阳极氧化和封孔发现的缺陷及其特征、成因及对策作者创智涂装来源本站浏览1110发布时间2011/10/10本表示出了在阳极氧化和封孔中容易出现的缺陷的特征、成因和防治措施缺陷特征产生原因对策白斑 （白点）表面有点状或水星状的白色花样，而氧化膜并未剥落合金中夹杂金属间化合物或其他异物，使氧化膜产生不连续处改善铸造和挤压，防止卷入异物；铝棒进行均匀化处理等表面有点状未着色部分，而氧化膜未剥落阳极氧化膜上附着碱雾末加大碱洗槽的排气能力，改变车间的气流方向等白灰阳极氧化发生的白灰见粉化（氧化灰）见粉化（氧化灰）封孔发生的白灰见粉化（封孔灰）见粉化（封孔灰）彩虹色 （干涉色）阳极氧化膜出现彩虹色阳极氧化失败；如大气曝露后出现则表面有封孔灰全面检查工艺和设备粗晶表面 （粗晶带）在挤压方向上呈粗晶条带或条纹，碱洗和阳极氧化使该缺陷显露挤压时，铝不能以均匀的速度流经模具；挤压比不够改进模具设计；加大挤压比点腐蚀阳极氧化膜上细微麻点，边缘处更为明显阳极氧化槽液氯化物含量高检查水质（槽液中去除氯离子非常困难）粉化 （封孔灰）沸水封孔后发生的白灰，用湿布可以抹去；封孔灰不与染料作用，可与氧化灰相鉴别沸水封孔所用水的硬度高，如溶解了较多盐类的自来水更换封孔水；添加除灰剂；用20%（体积分数）的硝酸溶液洗灰，再用水清洗粉化 （氧化灰）阳极氧化膜局部发生的白灰；湿布可以擦去，干燥后又再次出现阳极氧化局部过热槽液温度高；空气搅拌不充分；局部挂料太密黑斑阳极氧化后在挤压方向上大致等距离出现的黑、白或灰色斑挤压冷却时析出的Mg2Si中间相，使阳极氧化膜的结构紊乱加大加压的冷却风量；减小挤压件接触物的热导率焊合线明显中空型材在碱洗和氧化后出现发暗的线或带，偶尔在半中空挤压型材上发生挤压时，模具进口处金属的压力不够改进模具设计；加大挤压比碱洗流痕碱液在铝表面流动发生的碱蚀痕迹碱液局部腐蚀铝工件缩短碱洗槽转移到水洗的时间；降低碱洗液的温度；降低碱洗槽液的腐蚀性亮度下降阳极氧化膜的亮度明显下降并且感觉失光发暗挤压出口温度过高或冷却太慢；氧化温度低或电流密度大；碱洗不良或除灰不够；氧化槽液重金属离子高；封孔工艺不当；厚氧化膜引起发光针对各种可能的原因，对症采取措施；硫酸质量须严格把关，如铁含量不宜过高；核对氧化膜的厚度铝盐沉淀阳极氧化膜上有白色沉淀物硫酸氧化槽液中氯离子高或铝盐饱和而沉淀析出控制铝离子含量最好低于20g/L膜剥离阳极氧化膜发生脱膜阳极氧化过程曾发生突然中止检查氧化程序，排除故障膜发绿镍盐封孔（含冷封孔）后阳极氧化膜呈浅绿色，有时候经过大气曝露才显露微孔中吸收镍太多；封孔槽液镍离子过高或pH值过高调整封孔槽液的镍离子和pH值膜泛黄阳极氧化膜带黄色，致使着色的色调变化电解液或合金中铁硅等杂质掺入氧化膜中；阳极氧化温度低或电流密度高降低槽液和合金的铁硅含量；核对阳极氧化工艺条件膜厚不足未得到预计的膜厚挂料面积计算有误；电接触不良；恒电压阳极氧化改为恒电流阳极氧化；核对挂料面积；检查电接触膜厚不均用一根料的膜厚或同一挂料上下的膜厚不同挂料工件过于密集；阴阳极的面积比不当；槽液上下温差太大调整挂料之间、阴阳极之间的距离；合理布置阴极；加大槽液的循环量膜硬度下降 （软膜）阳极氧化膜的硬度或耐磨性下降，硬质阳极氧化更为多见槽液温度或硫酸浓度高；槽液的循环或搅拌不够降低槽温和加强搅拌膜烧损阳极氧化膜局部灾难性的程度不同的浸蚀，或伴有金属溶解阳极氧化时局部过热，尤其多见于高铜铝合金的金属间化合物大块析出位置维持良好搅拌；保持槽液温度；控制电流上升速度，最好采用脉冲电源阳极氧化氧化膜发暗参见亮度下降氧化温度低或电流密度大，使膜厚高于正常值核对温度和电流密度氧化膜龟裂氧化膜发现裂纹（氧化，封孔、大气曝露或弯曲加工以后）沸水封孔发生由于膨胀产生的应力；由于电流密度太大发生硬质氧化；阳极氧化膜的塑性不够对症采取措施；冷封孔之后热水浸泡提高氧化膜的塑性氧化膜疏松膜的致密性差，疏松容易擦坏阳极氧化温度高；电流密度大；氧化时间长检查工艺参数并照章改正污灰封孔后发现的灰色或褐色的污灰阳极氧化前的除灰不干净检查硫酸除灰质量或改用硝酸除灰指纹腐蚀痕 （指痕）手指接触后留下的指纹腐蚀痕迹手指上汗迹中的氯化物引起操作人员不能赤手接触工件铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短.信息名称：铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短.所 在 地：山东省威海市发布时间：2011-07-08加入收藏夹联系人：郭小海云清化工开发院联系人：郭小姐女士电话：86机真：86件：地址：山东省威海市文化中路89-2号查看全部产品进入展厅 详细信息 公司简介 联系方式 我要留言一、产品用途：本品为浅绿色粉末,适用于建筑铝型材和其他铝制品的封孔处理,本品封孔温度范围宽,它能够改善表面装饰的无色金属络合物, 在其它物质的支持下，依靠镍和氟化物离子的协同效应，发挥作用。二、性能特点:1、同热水封孔的工艺相比, 冷封孔能缩短处理时间和节约加热所需的能源, 从能源成本和阳极氧化物生产线能力的角度来考虑这种优点就相当重要。2、这种产品的结合能防止干净阳极氧化铝部件发绿的退色现象。不产生白霜,其耐蚀性和耐磨性及硬度均高于沸水封孔处理.三、槽液组成及工艺条件:本品浓度 3.5-5.0克/升去离子水余量PH值 5-5.6温度 25-35时间 8-15分钟 （一分钟能封一个微米厚的氧化膜）Ni+ 0.9-1.2克/升F- 0.3-0.85克/升消耗量： 0.8-1.5千克/吨材（约400m2）*封孔后第一道用冷水洗,然后在进行温水洗.温水槽温度：60 ；时间 ：5分钟四、注意事项1、槽材料: 衬有塑料的钢或不锈钢。特别须知要点:建议对溶液作过滤处理, (不可用筒式过滤器)。为了保证溶液能长期使用, 避免溶液被全部排放, 每立方米中物料通过量达到1000m2，就应排放50 L/m3的槽液.2、用量: 产品用量和被处理氧化层的厚度和生产率有关。3、阳极氧化层的质量:通过用封孔液的处理, 氧化层会产生一种反应, 这种反应约在24小时以后结束，然后才能用常规方法检查氧化层的质量。4、用热水对上述处理层作5-10分钟的后冲洗,就可以缩短这种反应时间,经冲洗后处理层可以立即作质量的检验。六、包装与贮运本品为25公斤包装一、产品用途本品是为了满足市场对铝阳极氧化后更为严格的封孔要求而研究出来的。本产品相对于醋酸镍热封孔和氟离子冷封孔有效地改善了封孔膜的抗腐蚀性和耐磨性。它可用于对黑色型材的封孔而不会影响光泽。适用于染色氧化材的封孔。二、 性能特点1、淡绿色粉末。和醋酸镍系封孔相比，封孔效果高，特殊成分的效果是表面光滑。2、染色的色渗，粉膜，灰雾等不良现象减少。3、醋酸镍加水不易分解，过滤容易，可长期使用。4、特别对使用塑料自动装填机的化妆品外壳的阳极氧化膜的封孔最宜。三、用法用量1、配槽：高温封孔剂： 5-10g/L（标准7 g/L）温 度： 80-95pH： 5.3-5.8时间： 1-2 min/um(一个膜厚的封孔时间大概是1-2分钟)2、封孔剂槽液需要空气搅拌均匀.3、配槽加热时槽液会产生泡沫,75以上30-60分钟保存会消泡。4、处理温度越高封孔性能越好，90以上为宜，长时间处理效果显著，但时间太长易引起粉膜，请撑握时间。5、新槽液的pH 值为5.6（25），随着封孔液的使用和水及酸、碱的带入pH会有变动。pH在5.3-5.8之间封孔性能无障碍，超出此范围有引起粉膜的倾向，pH高时用稀醋酸降低；pH低时用氢氧化钠提高。6、进行连续的过滤来维持槽液的清澈，同时延长封孔液的寿命。7、槽液的补给根据处理条件的不同而异，约3-4m2/g四、槽液控制（一）pH(25下范围5.3-5.8之间)（二）滴定程序1、取10ml的封孔槽液，加纯水100 ml。2、6N-氨水10 ml及三乙醇胺2-3滴加入。3、MX指示剂0.2g(溶液变橙色)。4、0.01M-EDTA标准溶液滴定至终点（A ml）。终点为紫红色5、计算：封孔剂浓度(g/L)=A*F*0.331F-0.01M-EDTA标准溶液的系数A-0.01M-EDTA标准溶液的滴定数ml（三）注意事项：为了维持好的封孔效果，应每两天分析槽液一次。铝型材阳极氧化时封孔工艺优化与封孔槽的维护 2014-02-12 17:19:22 来源：中铝网 我要评论铝材常温封孔质量的影响因素有：封孔液中的封孔物质镍盐、氟离子、封孔添加剂及其含量，这3个因素是决定铝材封孔质量效果的关键性因素：溶液的PH值、温度和封孔时间是影响铝型材封孔质量的重要条件因素；而提高槽液的洁净度、减小杂质的含量是铝材封孔质量的重要保证、经过试验表明，保证铝材常温封孔质量适宜生产工艺条件很重要。封孔工艺的优化工艺流程 一般工业上均采用如下的生产工艺流程： 常温脱脂水洗碱蚀水洗水洗出光水洗水洗阳极氧化二次水洗封孔二次水洗 22 实验材料与仪器 试验用铝合金材料为6063型材料，所用试剂和药品均为一般工厂所用，封孔添加剂为笔者试验研究配制而成。1.硫酸浓度优化：生产实践表明，当其它工艺条件不变时，随着硫酸浓度的增大，阳极氧化过程中硫酸对氧化膜的溶解作用明显加强，氧化膜孔锥度加大，封孔变得困难，因而封孔时间需要适当延长。一般情况下，硫酸浓度超过185g/L即对厚膜的染斑试验产生明显影响，但硫酸溶度过低，阳极氧化膜着色性能不佳，故实际生产中，需要权衡控制在合理范围内。2.镍离子溶度优化：封孔是通过镍离子进入氧化膜孔、水解沉淀得以实现的。镍氟体系常温快速封孔的机理是溶解一沉积反应 ，反应产物 (塞孔物质)主要由 N i(OH ) 、A1OO H 、AlF3 组成，是金属盐的水解沉积 、水化反应和形成化学转化膜三种作用的综合结果。镍离子填充速度直接影响封孔 速度 ，其含量对封孔质量影响很大，镍离子溶度越高，封孔质量越好。但是常温封孔对坯料挤压色差掩盖作用十分有限，含量过高氧化膜底色发青，色差明显。故镍离子浓度控制在 10 13 gL 为宜，实际生产中镍离子在0.9g/L以上即可保证封孔质量。3.氟离子溶度优化：氟离子对氧化膜起电中和作用，膜表面电性转负，有利于镍离子向孔内扩散和水解。另一方面，氟离子半径小，可以吸附在膜孔内，与孔壁的氧化膜反应生成氟铝络合物，从而使孔内铝离子积累和pH升高，有利于 Ni 向膜孔内表面的迁移和水解，生产实践表明，氟离子浓度在 0 3 06 gL 为宜，过高易起粉，过低则封孔不良。同时在封孔过程中，氟离子消耗速度比镍离子快，故需经常补充，但不推荐单独添加氟化氨或氟化氢铵，一则易造成槽液老化；二则易引起槽液PH起伏过大；三则添加物易与镍离子起络合反应造成实际补充到槽液中的游离态氟离子十分有限。4.PH值优化：提高槽液pH值，能有效降低氟离子消耗，促进镍离子的吸收，封孔质量提高。但pH值太高时镍盐易水解，槽液浑浊严重，型材表面容易产生白灰，槽液pH值太低时，不足以造成镍盐水解，达不到封孔效果。依生产实践，新槽PH一般控制在5.8-6.2封孔效果比较好，老槽PH控制在6.0-6.5为宜。5.封孔温度优化：温度太低时，F与氧化膜反应弱，不足以引起镍盐水解，影响封孔效果，常温封孔槽冬天一般也需要加温维持在一定温度。正常情况下，封孔温度越高，封孔时间可以适当缩短。老槽或者氟离子含量低于0.3g/L槽，往往需要加热到30以上才能正常封孔。依生产实践，当封孔温度低于25或高于35均会出现封孔不良。6.封孔时间优化：封孔最开始的部位是氧化膜膜口处，随时间增加，逐渐深入膜孔内部从而完成封孔，在整个封孔过程中，前半段时间封孔速度快，后半段时间封孔速度慢。依生产实践，白料、喷砂料、色料封孔时间存在较大差异，不能一味根据膜厚高低按比例分配封孔时间，尤其是古铜料和黑料，虽然氧化膜膜底会沉积3-8UM着色微粒，但过短的封孔时间会造成脱色黏胶危险。封孔时间稍长即容易起灰，需要车间操作者根据实际情况决定封孔时间。由于现代添加剂的发展，目前市场上已出现长时间（30分钟）封孔不起灰的封孔剂，这对自动化生产十分有利。7.陈化过程优化：封孔过程中氧化膜根部未完全封闭，需要陈化一段时间。正常工艺条件下，封孔后自然陈化1-3天内即可达到国家标准，但是自然封孔膜抗热裂性能不佳，部分厚膜料在外暴晒一段时间即会出现明显裂纹。采用热纯水陈化能显著提高氧化膜热裂性，热纯水电导率不大于50 ；温度60-80；时间1um/min;热水洗温度对表面质量影响比较明显，过高的陈化温度会起灰。前言：铝阳极氧化膜在氧化后为了保证耐蚀性及耐侯性必须进行封孔处理。目前大多数铝型材厂家使用的是氟化镍为主体的常温封孔工艺，该工艺成分简单，能耗低，杂质容许量大，但是槽液使用寿命偏短。除开封孔剂本身成分外，工艺条件、环境水质、日常操作习惯等因素对封孔质量的影响较大。本文依据生产实际，对影响型材封孔质量的几个工艺和操作因素进行了探讨，为提高产品质量延长槽液寿命提供参考。1.配制封孔槽溶液的水质不可以用自来水，要用去离子水，因为自来水里面含有过高的钙离子，镁离子，氯离子，等，这些离子都会影响膜层质量。2.每天检测PH值，使其控制在正常范围，有变化用氨水或冰醋酸调整。3.定期化验镍的浓度，当浓度过低时需要添加。4.根据膜层厚度来确定封闭处理时间。5.封孔处理后需要热水清洗，封孔溶液比较难清洗干净，长期吸附在铝表面会对氧化膜影起腐蚀，流动水洗后在热水清洗1分钟，能洁净表面。6.要制定严格的阳极氧化工艺流程。影响封孔质量的因素除封孔工艺之外，还有氧化等，遇到问题要全面考虑。7.定期检查溶液老化程度。封孔溶液使用一段时间后，溶液会老化，要不定期检测封孔质量问题，可采用染色实验，明显上色未不合格，微量上色为合格。封孔槽维护1.型材封孔前必须清洗干净、控液彻底。在生产过程中如果清洗不干净或控液不彻底，会不断带进杂质离子，杂质离子的积累将影响封闭液的稳定性，造成交叉污染，从而导致F离子活性降低，不利于金属离子进入微孔发生水解反应。有条件的车间可以在封孔槽前加一道纯水洗，能有效降低杂质离子带入。2.封孔槽对水质比较敏感，槽液补充尽量用纯水，不推荐用地下水配槽和作为封孔前清洗槽，水质中杂质阳离子会极大消耗氟离子，部分车间使用明矾处理过的自来水，也会造成封孔槽氟镍离子比例失调。由于水质得不到保证，槽液氟离子含量偏低，很多车间采用提高槽温增加氟离子活性达到封孔目的，但综合各项成本，往往高出不少。3.适当的循环能有效缓解封孔槽老化。常温封孔对电解着色色泽保持性好，但是氟离子不可避免地与着色膜中的微粒起反应，如果着色料产量大，封孔槽中会产生土黄红色胶状沉淀，严重时会造成槽液颜色发黄红，此时适当降低封孔槽然后开启过滤，能有效降低着色料封孔起灰现象。4.补加药剂需要注意的事项。带搅拌的加药桶补充效果最好，将封孔剂溶于桶中槽液搅拌均匀即可打入槽内，待槽液循环均匀后正常封孔即可。如没有搅拌桶，则可以将小包封孔剂溶于简易加药容器内，搅拌均匀，然后用小勺均匀撒向槽面,封孔剂在自然沉降过程中溶解。一般而言，补充药剂半小时内最好不要作业，药剂溶解的不均匀性会造成同一支料不同部位封孔效果不同。另不建议使用压缩空气搅拌槽液，车间的灰尘、油污及固体杂质沉淀会因剧烈空气搅拌造成槽液二次污染。5.加强槽面巡查，封孔槽中如果有铝件掉入，必须第一时间打捞，铝件会极大消耗槽液中的氟离子造成封孔不良。同时，要及时捞出槽面油性泡沫，泡沫会包覆加药过程中未及时溶解的药剂颗粒，造成药品浪费。6.调整槽液PH:当PH低时,建议用稀氨水调节,调节时将稀氨水均匀地洒在槽面上,边洒边轻轻搅动槽面可以有效减少蓝色镍沉淀。不推荐用片碱调节，主要是片碱碱性过大，易造成沉淀。如果槽液PH偏离工艺很大，建议多次调节,PH起伏过大，极易造成封孔不良。铝型材表面染色不一致是什么原因？lyf00410级分类：家居装修被浏览68次2013.07.24检举songyuanxi采纳率：45%10级2013.07.241 氧化染色原理 众所周知，阳极氧化膜是由大量垂直于金属表面的六边形晶胞组成，每个晶胞中心有一个膜孔，并具有极强的吸附力，当氧化过的铝制品浸入染料溶液中，染料分子通过扩散作用进入氧化膜的膜孔中，同时与氧化膜形成难以分离的共价键和离子键。这种键结合是可逆的，在一定条件下会发生解吸附作用。因此，染色之后，必须经过封孔处理，将染料固定在膜孔中，同进增加氧化膜的耐蚀、耐磨等性能。 2 阳极氧化工艺对染色的影响 在氧化染色整个流程中，因为氧化工艺原因造成染色不良是比较普遍的。氧化膜的膜厚和孔隙均匀一致是染色时获得均匀一致颜色的前提和基础，为获得均匀一致的氧化膜，保证足够的循环量，冷却量，保证良好的导电性是举足轻重的，此外就是氧化工艺的稳定性。 硫酸浓度，控制在180200gl。稍高的硫酸浓度可促进氧化膜的溶解反应加快，利于孔隙的扩张，更易于染色； 铝离子浓度，控制在515 gl。铝离子小于5gl，生成的氧化膜吸附能力降低，影响上色速度，铝离子大于15gl时，氧化膜的均匀性受到影响，容易出现不规则的膜层。 氧化温度，控制在20左右，氧化槽液的温度对染色的影响非常显著，过低的温度致使氧化膜的膜孔致密，染色速度显著减缓；温度过高，氧化膜蔬松，容易粉化，不利于染色的控制，氧化槽的温差变化应在2以内为宜。 电流密度，控制在120180am2。电流密度过大，在膜厚一定的情况下，就要相应地缩短铝制品在槽中的电解时间，这样，氧化膜在溶液中的溶解减少，膜孔致密，染色时间加长。同时，膜层容易粉化。 膜厚，染色要求氧化膜厚度一般在10µm以上冲溶液。膜厚过低，染色容易出现不均匀现象，同时在要求染深色颜色(如黑色)时，因为膜厚不够，导致染料的沉积量有限，无法达到要求的颜色深度。 总而言之，阳极氧化作为染色的前工序，是染色的基础。阳极氧化的问题在染色之前，我们很难看到或者根本无法看到，一旦染上色之后，我们会清晰地看到诸如颜色不均匀的现象。而此时，生产工作者往往会把问题的原因归于染色的不正常，而忽略在氧化工艺上寻找原因。我在刚接触氧化染色时就常犯这些错误。 3 染色 31 染色前的水洗 阳极氧化之后，氧化膜的膜孔中残留有硫酸溶液，因此，染色之前必须将铝制品彻底清洗干净。避免给染色槽带人杂质离子，尤其是磷酸根离子、氟离子等，在染色槽之前设立纯水清洗，并且要对水质进行监控是十分必要的。 32 染色槽的配制 在染色所用的染料中，大多数是有机染料，有机染料容易发霉。为有效地防止槽液发霉，配制槽液前，可以用漂白粉，苯酚一类的药物将槽体消毒。配制槽液时，加人防霉剂可以有效地延长染色液的使用时间。槽液配好之后要存放数小时，才能投入使用，为保证ph值稳定，可以加入醋酸醋酸钠缓 33 染色过程控制 (1)温度 染色过程中，染色速率随温度的升高而加快，因此，染一定深度的颜色所需的时间随温度升高而缩短。同时，槽液温度上升，同步封孔也会加快，如果温度过高，同步封孔过快，在染料分子还未有足够量吸附在膜孔中，染料的积聚就会因氧化膜的膜孔闭合而中止，无法达到要求的深度，而相对较低的温度下染色，可以染出更深的颜色，但相应的时间要长，因而，针对不同的色泽要求，可以适当调整染色温度，避免染色时间过长或过短。 (2)染料浓度 根据吸附定律，在一定工作条件下，染料在阳极氧化膜上的吸附量随着染料浓度的提高而增大。不过，这一规律只在氧化膜本身还具有吸附能力时适用。对于不同深度的颜色，染料浓度也应作相应调整，在最初配制槽液时，尽可能配制较低浓度的溶液，随着生产的进行，染料不断地消耗，要不断补充消耗的部分，补充时要少量多次。如果对染料进行浓度测定，要考虑杂质离子的影响，实际的有效浓度跟检测可能有较大差别，因此，要定期对染色槽的实际染色力进行对比检测。 为保证稳定的染色力，生产一段时间后，可以部分的更换槽液。 (3)时间 跟电解着色一样，当其它条件不变时，颜色随时间的延长逐渐加深，一般情况，当氧化条件确定，染色液浓度、温度等确定。我们只有通过调整染色时间以获得客户要求的颜色深度，如果染色时间太短就已获得所要求的颜色，这存在两点弊端，一是上色太快，要获得均匀一致的颜色不容易；二是上色太快，所获得的颜色耐侯性不够。染色时间太长，或者无论染多长时间都不能获得要求的颜色深度，此时我们要考虑氧化膜是不是太薄或者染料浓度太低。 (4)ph值 一般要求ph值是56，稳定的ph值对染色非常重要，对混合染料尤其如此，不同的ph值，可能会有不同的色调，为加强ph值的稳定性，在配制槽液时加入缓冲溶液是一种可行的办法，同时要加强染色前的水洗，避免带人酸性物质。 34 染色后水洗 染色之后，要将铝制品进行水洗，以除去附在铝制品表面的浮色，此时要注意水洗槽的水质，因为染料分子与氧化膜的结合是可逆的，当水中存在较多杂质离子时，会促使染料分子与氧化膜分离进入水中，此时就表现出褪色，这种褪色往往是不均匀的，最终导致同一支料上产生色差。 4 封孔 封孔处理是阳极氧化不可缺少的一部分，在氧化染色后，唯有进行封孔处理才能保证染色膜的原有颜色，封孔工艺可以有多种，蒸气封孔、热水封孔、中温封孔都是不错的选择，部分染料还可以选择冷封孔工艺。封孔后可能会因为褪色而使颜色较封孔前略为变浅，但只要稍加注意即可。 染色作为阳极氧化后处理的一个分支，因其悦目的色彩，相信会得到大力的应用，日益受到人们的青睐。缩短铝合金氧化材封孔失重判定时间的探讨更新时间：2013-10-18 10:50 出处：铝博士网浏览次数：7715 | 文字大小：大中小杨景军，饶竹贵，陈冠丞，项胜前（广东豪美铝业股份有限公司，广东，清远，511540）摘要：本文研究了6063铝合金阳极氧化材的陈化时间对封孔质量的影响。研究发现，陈化时间在24h48h内封孔失重减小速度最快。当陈化时间分别为24h、48h、72h，氧化白料封孔失重分别不高于230 mg/dm2、80 mg/dm2、60 mg/dm2，氧化着色料不高于200 mg/dm2、60 mg/dm2、45mg/dm2时，能够确保其封孔失重满足GB 5237.2-2008的要求。关键词：阳极氧化型材；封孔质量；缩短；判定时间Discussion of shorten the aging timefor sealing weightlessness detect for aluminum oxidation profilesAbstract：This paper researched the effect of ageing time on sealing quality for 6063 aluminum anodized profiles. The study found that the maximum reduce of the sealing weightlessness of the aging time was 24 hour to 48 hour. When the aging time was 24h, 48h, 72h, sealing weightlessness of oxidized and Oxidation coloring material, respectively, was not higher than 230mg/dm2, 80mg/dm2, 60mg/dm2 and 200mg/dm2, 60mg/dm2, 45mg/dm2，be able to ensure that the sealing weightlessness of anodized material to meet the requirements of GB5237.2-2008.Keyword：The anodized profiles; aging time; sealing quality；shortened前言封孔质量是阳极氧化膜的最主要性能指标之一，直接影响其耐腐蚀性、耐磨性、耐候性1-2。GB 5237.2-2008规定，铝合金阳极氧化型材经120h陈化后，其封孔失重不得高于30mg/dm2。目前，铝材厂生产氧化材，因受场地限制，企业通常使用签字笔划痕法，粗略判断封孔是否合格后入仓，陈化5天后，再随机抽样做封孔失重检测。由于划痕法往往误差较大，一旦封孔失重检测不合格，将导致退仓、拆包、返工，常常引发投诉甚至索赔，给生产厂家造成重大损失。因此，生产厂家急切期盼一种既能缩短失重检测的陈化时间，又能准确判定合格与否的方法，来解决现场问题和加快交货期。为此，根据公司生产要求，采用标准规定的硝酸预浸磷铬酸法GB/T 8753.2-2005，对相同阳极氧化工艺生产条件下的同一批样品分别陈化2h、24h、48h、72h和120h后，进行封孔失重对比检测，从2009年元月到2011年12月，三年内经过大量的试验，找到不同陈化时间与封孔失重的规律，作为提前判定封孔质量是否合格的依据。1.氧化型材封孔失重原理及生产工艺流程1.1 封孔失重原理未经封孔处理的阳极氧化膜经硝酸预浸后，于磷铬酸溶液中浸泡会迅速溶解，而封孔良好的氧化膜经长时间浸泡也无明显浸蚀现象。1.2 阳极氧化生产工艺流程上排常温脱脂除油水洗碱蚀水洗水洗中和水洗水洗阳极氧化水洗水洗水洗（着色二次水洗）封孔二次水洗下排1.3 对氧化膜有决定性影响的工艺参数（1）氧化工艺：硫酸：（170200）g/L铝离子：（1015）g/L槽液温度：（1822）电流密度：（1.31.5）A/dm2电压：15 V17V氧化速度：2.5-3min/m（2）封孔工艺规范：PH值：5.56.0镍离子：（0.91.2）g/L温度：（6265）封孔速度：0.8min/m2.试样来源及检测方法2.1 样品来源所有样品来源于车间大生产，生产的关键工艺参数如前所述。样品封孔完成后，同一试样经陈化2h、24h、48h、72h及120h，分别检测其封孔失重值。2.2 检测方法3.结果与分析3.1 不同封孔陈化时间对封孔质量的影响本实验按照国标GB 5237.2-2008要求，采用标准GB/T 8753.2-2005硝酸预浸磷铬酸法，对氧化型材进行封孔失重检测试验。GB 5237.2-2008强制性条款规定，陈化5天，阳极氧化膜的封孔质量采用硝酸预浸的磷铬酸法试验，失重不得大于30mg/dm2，否则判为废品。失重越小，封孔效果越好。对所有试验数据做筛选分类，得出试样在不同的陈化时间内检测的封孔失重及在不同封孔失重范围内的合格率，找出符合标准GB 5237.2-2008的不同陈化时间对应的封孔失重值。下表中不同陈化时间对应的合格率指的是：同一批试样经以上不同时间陈化后，并统计经陈化120h后的封孔失重试样达到国家标准GB 5237.2-2008的数量所占比例，具体合格率见表1：表1.不同陈化时间与封孔质量及合格率的关系Table1. The relationship between Sealing quality and yield with different aging time从以上表格的数据可知，要使不同陈化时间的封孔失重100%符合陈化120h的封孔失重标准，其白料要求的封孔失重分别为：24h，250 mg/dm2；48h，90 mg/dm2；72h，70 mg/dm2。对陈化时间为2h的试样，虽然封孔失重400 mg/dm2可100%满足标准GB 5237.2-2008要求，但因其在此范围内的数值只占少数，所以不用作评判标准值。为了增加准确度，降低退货率和客户投诉的风险，不同陈化时间对应的封孔失重判定值应取下限，取值分别为：24h，230 mg/dm2；48h，80 mg/dm2；72h，60 mg/dm2。同理，着色型材不同陈化时间的封孔失重判定值分别为：24h，200 mg/dm2；48h，60 mg/dm2；72h，45 mg/dm2。为了进一步确认以上结论的可靠性，对2009年元月到2011年12月统计的所有数据，通过EXCEL随机各筛选出10组封孔失重合格数据，进行验证，见表2.表2.不同陈化时间与封孔质量的关系Table2. The relationship between Sealing quality with different aging time 确定判定值的依据是每个陈化时间点对应的一列数据中相对较小的合格数值，以满足陈化120小时失重值小于30mg/dm2的要求。其表2数据正好与表1的确认值相对应，表明以上判定值的合理性。3.2 氧化白料和着色料封孔判定值与陈化时间的关系氧化白料和着色料达到国标要求的各陈化时间与封孔失重的判定值关系如下表3所示：表3.氧化料陈化时间与封孔失重判定值的关系图1. 氧化料陈化时间与封孔失重判定值的关系Fig1. The relationship between determinate value of sealing weightlessnesswith aging time of oxidized profile由以上的数据可知，在相同的陈化时间条件下，氧化着色料的封孔失重前期值控制比白料的低。从图1可知，陈化时间在24h到48h之间的封孔失重变化最大，失重变化大于100 mg/dm2；在其它陈化时间内，封孔失重基本在50 mg/dm2左右。陈化48h后，随着时间的延长，封孔失重的变化很小。在生产工艺（氧化、着色）相同时，可选陈化48h的封孔失重合格判定值作为企业标准。4. 结论在以上试验条件下，得出的结论主要有：1）陈化时间在24h48h内封孔失重减少最大。2）陈化时间分别为24h、48h、72h时，氧化白料封孔失重判定值分别不高于230 mg/dm2、80 mg/dm2、60 mg/dm2，氧化着色料封孔失重判定值分别不高于200 mg/dm2、60 mg/dm2、45 mg/dm2。此判定值满足国家标准要求，可作为评判封孔失重合格的企业内部标准，以提高企业生产率。3）欲保证着色料的封孔质量达到国家标准要求，其前期封孔失重控制值必须低于相同陈化条件下白料封孔失重的判定值。根据本研究及公司生产实际情况，选择陈化48h（较国家标准提前3天）的封孔失重判定值（白料80 mg/dm2、着色料60 mg/dm2）作为评判标准，此时可满足GB5237.2-2008的标准。参考文献1 许旋, 林国辉, 罗一帆等，铝材常温封孔质量影响因素探J. 电镀与涂饰, 2004,（6）8-11.2 贾明星, 朱祖芳, 铝阳极氧化工艺技术论文汇编M. 1994, 67.如何评价分析铝型材阳极氧化膜的质量?2008-07-07 16:22:06|分类：铝型材|举报|字号订阅众所周知，铝合金阳极氧化膜可以明显提高铝合金的表面性能，尤其是表面硬度、耐腐蚀性、耐磨损性等关系到使用寿命的重要性能，因此人们将阳极氧化膜形容为铝合金“万能的”表面强化处理手段。从20年前进口年产3000吨简单的小型卧式阳极氧化生产线，到目前多条年产3万吨以上的大型立式阳极氧化线的投产，其发展之迅速可见一斑。经过不断淘汰、选择、融合和提高，目前，我国铝合金建筑型材形成了3大系列的表面处理技术，即阳极氧化，阳极氧化电泳涂装及有机聚合物静电喷涂技术，其发展方向和水平是与国际发展同步的，装备水平、工艺特点和产品质量都达到了国际先进水平。早在20世纪80年代中期，我国的铝型材工业处于萌芽时期。1986年当时的中国有色金属总公司科技局，根据一些专家的意见及时草拟了“关于建筑铝型材阳极氧化膜性能测试方法和指标”的文件，在当时起到了规范产品质量和推动生产发展的极好作用。该文件建议检测6项性能1）外观色差；（2）氧化膜厚度；（3）封孔质量；（4）耐盐雾腐蚀性；（5）耐磨性和（6）耐光性（色牢度）。由于当时技术水平和设备的限制，只对于前3项测试提出了具体要求。耐腐蚀性、耐磨性、耐光性只是提出一个概念，具体的性能检测方法与测试参数，以及性能验收指标等都没有做出规定。目前看来，这个文件的内容可能还不够完善，但是在20年之前就已经明确提出阳极氧化膜的厚度和封孔质量是具有本质意义的基本性能，也就是目前所谓的属于阳极氧化膜性能的必测项目。20年来我国的铝型材工业迅速发展，相应的阳极氧化膜的性能要求、验收指标及检测方法等技术内容比较明确，相应的国家标准已经得到完善和提高，与各先进工业国家的标准基本接轨。因此现在的性能检测项目及检测方法应该具有更新和更多的内容，才可能跟上我国生产的发展步伐，并且可以与国际先进技术水平和国际标准内容的更全面和更系统地接轨。中国有色金属标准化委员会在2004年组织和安排了一系列性能检测试验，国家和华南有色金属质量监督检验中心，以及坚美、南平、兴发、闽发等6家公司，对于工厂正规生产而不是特意安排的产品，参与了这项性能检测的全面试验并取得大量的接近2万个数据。实验结果已经由全国有色金属标准化委员会汇集成册。尽管我国的产品质量就全国而言还高低不一，但总体上有了很大的提高。试验数据表明上述工厂产品与国际先进水平比较毫不逊色，因此可以自豪地说，我国的铝建筑型材工业已经不仅是一个大国，而且成为一个名副其实的强国。膜厚均匀性及封孔质量阳极氧化膜的厚度是最重要的性能指标之一，可能就是使用寿命的一个标志性数据，封孔质量则是反映氧化膜耐腐蚀性的重要指标。检测表明，磷铬酸失重试验的数据变化，都在6%15%范围之间，或者说磷铬酸腐蚀失重数据偏差保持在15%以内，可视为可以接受的测量误差。即将颁布的新标准8013。1规定，铝合金建筑型材阳极氧化膜封孔质量，硝酸预浸磷铬酸试验是仲裁试验，这是欧洲标准EN12373。6：1999规定。实验数据表明，封孔质量愈差的样品，硝酸预浸的“失重增加”作用越大，因此硝酸预浸对于磷铬酸失重标志的封孔质量合格与否的鉴别与筛选更加灵敏。冷封孔后处理可以明显提高封孔质量和加快封孔时间。试验表明，如果进行冷封孔后处理（即在6080纯水浸渍10min），可以缩短陈化时间迅速达到封孔质量合格水平。其他国内外试验还证明，冷封孔后处理可以明显改善冷封孔阳极氧化膜的塑性，以适合随后的机械变形不致开裂。耐腐蚀性和耐候性阳极氧化膜的CASS试验是耐盐雾腐蚀的常规试验方法。试验表明，阳极氧化膜的CASS试验与封孔质量的结果并不是完全可以对应的，因为封孔质量表示平均腐蚀速度，而CASS试验反映局部腐蚀的结果。尤其对于机械喷砂表面的阳极氧化膜，即使封孔质量合格，不能通过CASS试验的情况时有发生，相同试样的CASS试验与碱洗的评级比较，腐蚀级别也会低1到2个级别。喷砂样品的微观形貌可能由于喷砂的部分凹坑处阳极氧化膜并不完整，引起局部腐蚀的敏感性增加。阳极氧化膜的滴碱试验方法有待改进。GB5237规定的目视气泡发生判别终点的误差很大，看来已经不宜继续采用而应该予以修改。即使今后采用日本的电阻测量法得到的数据，并且利用“逼近法”提高准确度，滴碱试验结果与磷铬酸封孔质量试验或CASS试验的结果也很难完全对应。鉴于阳极氧化膜的滴碱试验只见于日本的标准，国际标准和欧洲标准均没有这项方法，因此滴碱试验的必要性仍然值得商榷的。着色阳极氧化膜的耐候性。电解着色古铜色的阳极氧化膜，试验表明经过紫外线辐射的色差的数据可以保持在E2。6，因此可以达到国家标准的规定E3。0。由于本试验的参与单位和提供数据比较少，因此数据可信度和代表性的把握比较小，宜继续扩大和深入试验。鉴于在阳极氧化电泳涂装复合膜方面中日双方的试验中，日本建议耐候性与耐腐蚀的联合试验，着色阳极氧化膜的联合试验是否必要值得考虑。阳极氧化膜的耐磨性目前国内基本上采用落砂法检验阳极氧化膜的耐磨性，但是数据比较分散，许多单位都认为可以远远超过国标规定的磨耗系数300g/m的指标。因为落砂法试验结果与试验过程的环境因素，砂粒的形状，砂粒的使用次数等因素都有关系。例如某厂测定阳极氧化膜的磨耗系数，银白色阳极氧化膜的磨耗系数国产砂为1107g/m和894g/m，而日本砂的相应数值为517g/m和567g/m。古铜色阳极氧化膜的磨耗系数国产砂为1541g/m和1423g/m，而日本砂的相应数值为911g/m和697g/m，几乎相差一倍。国家标准规定落砂法的耐磨性的判据以磨耗系数300g/m，其中一般说来AA20的试样优于AA15的试样。喷磨法的设备试验参数要求比较严格，目前只有北京国家有色金属监督检验中心使用，其试验数据的分散性比较大，又缺少国内其他单位数据的比较佐证，因此还需要进一步完善设备，争取更多的单位参加试验工作，才可能做出正确的判断。由于喷磨法具有国家标准、也有国际标准和欧洲标准，而落砂法制有日本标准，因此广泛建设喷磨法的设备与方法很有实际意义，同时可以缩短试验时间。大气腐蚀暴露的结果（英国16年试验的结果）阳极氧化膜的大气暴露的数据是最基础的腐蚀数据，各种快速腐蚀检测方法的可信性，原则上都应该具有对于大气暴露数据的对应性。我国虽然已经在各大气腐蚀试验站进行了接近20年的常用金属的试验，但是至今还没有完整的绿阳极氧化膜的数据发表。根据BarryR。Ellard发表的报告，对于6063TF铝合金，阳极氧化条件为：150165g/L硫酸，电流密度：1。4A/dm2，氧化温度：2021，阳极氧化膜的厚度为1540m。Barry总结了16年中在英国各类型大气腐蚀站的试验结果，这些数据可以作为今后我国总结大气腐蚀暴露试验结果时的参考。鉴于大气腐蚀暴露试验时间很长，同时数据的重复性不会特别理想，尤其是污染环境的程度各有不同，英国的的数据尽管很有意义，也只能具有参考价值。在实际利用这些数据时，只能选择较大的保险系数予以考虑，或者说应该选择点腐蚀级别较低或膜厚损失较大的数据作为依据比较可靠。数据说明，不同试验站对于点腐蚀程度的差别很大，证明不同大气污染程度对于阳极氧化膜的点腐蚀级别的影响很大。在农村、海洋和轻度污染大气中，膜厚从1540m均未发生点腐蚀，而重度污染工业大气，只有膜厚达到35m以上才可以达到9级，其余膜厚的腐蚀程度都比较严重，膜厚15m试样只有7级。英国的试验表明，海洋大气并不是最严酷的试验条件，为此尽管国际标准规定美国的弗罗里达试验作为大气腐蚀的规定场所，实际上并不是可以代表所有大气腐蚀的情况，严格地说，应该选择使用环境相近的试验站得到的试验数据才更加可靠。封孔剂配方成分分析及配方还原服务（禾川）举报查看相似产品浏览人数：1006详细介绍抛光铝合金氧化失光是铝加工行业的共识，如何降低失光是铝业行业面临的头痛问题。现代科学研究在总结前人经验教训的基础上，摆脱阳极氧化槽的束缚，另辟溪径，在无烟镜面抛光槽和阳极氧化槽之间设置保光氧化槽，对镜面抛光材先进行保光氧化处理，形成一层致密氧化层，将光泽强行固定下来，然后再进行其它处理，有效降低氧化失光。尽管如此，实际生产中有许多工业材或室内装修材，氧化膜厚度要求不高，无法经保光氧化后、直接封孔出厂、不经阳极氧化、彻底摆脱阳极氧化失光。为了解决上述问题，须攻克两方面的技术难题： 1、保光氧化槽生成的氧化膜足够致密，具有一定的硬度、强度、耐蚀性和耐磨性，能满足对铝合金的防护要求；经过近技术攻关，保光氧化工艺已经成熟，并已成功推向市场。 2、铝材有机封孔液在封孔的同时，不腐蚀氧化膜，不使镜面材失光、变色；必须完全封孔，满足失重要求。既要求完全封闭，又不能失光、变色，这样的封孔剂确实很难选择。沸水封孔，保光氧化膜变黑；氟化镍封孔，保光氧化膜发白，起粉；乙酸镍中温封孔，保光膜完全粉化，严重失光。在大量实验比对的基础上，化工专家们研发的“铝材有机封孔剂”，能满足上述要求。 铝材有机封孔剂是有机封孔处理工艺中的一种产品，是专为经过保光氧化处理的抛光铝合金而设计的一种专用封孔剂，利用有机脂的一些极性基团的电荷作用，很快吸附在保光氧化膜表面，形成封孔保护膜。实验表明，此封孔膜防手印，抗油污，自净化。 封孔剂配方：（仅供参考） 成分 质量百分比 醋酸镍 7075% 苯甲酸 01% 苯甲酸钠 0.51% 奈系磺酸盐 1015% 有机硅消泡剂 00.5% 禾川化工的服务优势： 让您掌握科学、客观的配方资料，不必到处买配方 一般样品10个工作日出分析