阳极氧化常见故障分析
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一、发生在表面处理前的缺陷1)缺陷名称:条纹定义:由于挤压材的金属成分不均匀,在腐蚀和阳极氧化发生的带状模样。
现象:在腐蚀及阳极氧化处理时,发生的在挤压方向上色调异常的带状模样。
一般在着色工序较显著,但如加深腐蚀则不明显。
原因:①铸棒的低倍和显微组织不均匀。
②铸棒的均匀化处理不充分。
③包含加工和热处理的挤压条件不恰当。
对策:①铸棒的细化结晶及凝固时冷却条件的选择。
②恰当的挤压条件。
2)缺陷名称:大气腐蚀定义:材料在大气中慢慢地发生的腐蚀。
现象:通常,材料被大气污染了的水沾湿,在表面生成三羟铝石,因这部分难以表面处理,与其他部分产生差别,从而残留的痕迹。
原因:在表面处理前的材料附着了雨水、露水等水分的场合发生。
受到气温、湿度、海盐粒子,亚硫酸等气象因子的影响。
对策:①表面处理前不要被水所沾湿。
②轻度的腐蚀加长碱蚀时间即可消除。
3)缺陷名称:雾腐蚀定义:表面处理前材料在酸雾、碱雾中形成的点状腐蚀。
现象:进行氧化和着色后,点状腐蚀更明显。
原因:挤压后,直到表面处理的保管期间附着了雾,从而被腐蚀。
对策:①在没有雾气的场所保管。
②在表面处理工序的附近保管的场合,要考虑风向等。
③在雾气易被污染的场合,要由乙烯树脂软片等来保护。
4)缺陷名称:锯切粉末附着定义:附着在材料上的锯切粉末未流走,而进入表面处理。
现象:材料锯切时附着锯切粉末,被原封不动地表面处理而发生的缺陷。
原因:材料锯切时附着锯切粉末,在前处理工序中未被洗去,而进行表面处理而发生的。
对策:①材料锯切时锯切粉末不要附着在材料上。
②材料上附着了锯切粉末要确实洗净除去。
5)缺陷名称:水斑定义:水分在复合膜(漆膜/皮膜)界面,以及氧化膜的微细孔中浸透的结果,部分因水而成沾湿状态,氧化膜所保持的乳白色消失了,因增加了透明感而发生的点状模样。
现象:透亮的漆制品较明显,着色产品周围较深,成为银色的具有透明感的点状。
即使是光泽消失了的漆制品也发生但不明显。
和水接触时间短的话,材料一干燥即消失。
铝及铝合金硫酸阳极氧化常见故障的原因及排除措施铝及铝合金硫酸阳极氧化常见故障的原因及排除措施1. 引言铝及其合金广泛应用于各个领域,包括建筑、汽车、航空航天以及电子等行业。
为了增强其耐腐蚀性和提高外观,常常会对铝材进行硫酸阳极氧化处理。
然而,这种过程中可能会出现一些常见故障,影响其表面质量和性能。
本文将深入探讨铝及铝合金硫酸阳极氧化常见故障的原因及排除措施,以帮助读者更好地理解和解决这些问题。
2. 铝及铝合金硫酸阳极氧化常见故障2.1 腐蚀腐蚀是铝及铝合金硫酸阳极氧化常见的问题之一。
这可能是由于阳极氧化处理中的规范不当导致的,例如处理时间过长或温度过高。
可能存在原材料质量问题,如含有过多的杂质或不纯的硫酸,导致更易腐蚀的氧化层形成。
排除措施:正确控制氧化处理参数,如时间和温度,以确保处理的一致性。
应定期检查硫酸的质量,并确保其纯度。
如果发现腐蚀问题,可以考虑增加氧化电压和降低氟离子浓度,以增加氧化层的密度和耐蚀性。
2.2 颜色不均匀铝及铝合金硫酸阳极氧化处理过程中出现的颜色不均匀也是一个普遍存在的故障。
这可能由于电解液中存在浓度梯度或流速不均匀导致的。
铝材基体的合金成分也可能会影响颜色的均匀性。
排除措施:确保电解液的浓度均匀,可以通过搅拌电解液或增加搅拌装置来实现。
另外,调整电流密度和处理时间,以平衡铝材表面的氧化反应速率,从而避免颜色不均匀问题的发生。
2.3 孔洞和气泡在铝及铝合金硫酸阳极氧化过程中,孔洞和气泡也经常出现。
这可能是由于工艺参数设置错误,如电流密度或处理时间过高,导致氧化层无法均匀形成。
排除措施:调整工艺参数,以确保电流密度适中,并根据铝材的形状和尺寸合理设定处理时间。
使用合适的搅拌设备可以提高电解液的流动性,从而减少气泡和孔洞的产生。
3. 其他问题与个人观点除了上述常见故障,铝及铝合金硫酸阳极氧化过程中可能还会遇到其他问题。
电解槽污染、表面纹理不佳以及氧化层附着力不强等。
针对这些问题,应该结合具体情况进行分析和解决。
铝合金阳极氧化常见缺陷及解决方法下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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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:郭小姐威海云清化工开发院联系人:郭小姐女士电话:86-手机:传真:86-邮件: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。
铝合金硬质阳极氧化常见缺陷的原因分析及措施摘要:铝合金硬质阳极氧化可增强零件耐磨性,绝缘性,抗腐蚀能力等。
通过具体实例介绍铝及铝合金硬质阳极氧化日常生产中常见典型缺陷,详细分析了问题产生的原因以及提供解决措施,以便实际生产中加以借鉴。
关键词:铝合金;硬质阳极氧化;膜层缺陷Cause analysis and measures of common defects in hard anodizing of aluminum alloyCHEN Chao( AVIC Xinhang Aviation Industry (Group) CO., LTD, Xinxiang, 453049)Abstract: Hard anodizing of aluminum alloy can improve the wear resistance,insulation and corrosion resistance of parts. The common typical defects in the daily production of hard anodizing of aluminum and aluminum alloys are introduced through the actual examples,and the causes of the problems are analyzed in detail and the measures are provided for reference in actual production.Keywords: aluminum alloys,hard anodizing,coating defects引言铝及铝合金具有比强度高,塑性好,导电,导热性能优异,以及优良的加工性能和耐蚀性能,是广泛应用于各种工业领域,特别是航空、航天工业中的有色金属材料[1]。
阳极氧化工艺出现问题和解决方案铝不论是天然氧化,电化学氧化,化学氧化,碱性氧化,酸性氧化还是阳极氧化,它的氧化膜的构成成分都是一样的,主要是Al2O3组成。
这层膜的构成,能保护铝基体不被继续氧化腐蚀,不会像铁一般经年后都是铁锈。
我们接着上次介绍的阳极氧化过程中出现的问题。
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。
膜厚不均容易出现染色不均问题,也可以尝试用ht429染色抑制剂均匀染色。
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。
另外,沸水封孔容易出现封孔灰,建议使用ht410封孔除灰剂做处理和预防。
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人们利用铝氧化膜的这些特性,开始了对铝合金在实用性和视觉上的追求。
像阳极氧化膜的染色已经应用十分普遍,我们使用的手机(如:iPhone)其各种颜色的外壳很多都是铝合金阳极氧化膜染色而成,而且市场上也有很多这方面知名的生产商,日本的奥野系列,中国的华深染料等。
铝及铝合金硫酸阳极氧化工艺故障分析与处理:氧化膜染色不均匀故障的预防措施下面结合硫酸阳极氧化过程中出现的膜层染色不均匀现象。
分析这些现象产生的原因并采取有效预防措施。
实际上铝合金氧化膜膜层颜色不均会呈现出多种现象(如前面介绍的一些故障)。
如何保证氧化膜层染色的均匀性,由于铝合金硫酸阳极氧化膜颜色均匀性主要取决于铝合金的成分以及阳极氧化处理工艺条件,如温度、电流密度、夹具、使用水质、工序间的防护等。
要从实际工艺中的微细处着手,才能有效采取措施,获得色泽均匀、性能优良的氧化膜层。
1.选取合适的前处理方法对不同铝合金,如铸造、压延或机械加工成型或经热处理焊接等工序加工的铝合金零件,要根据实际情况选择适宜的前处理方法(包括除油、出光等)。
如浇铸成型的铝合金零件表面,其非机加工表面一般应采用喷砂或喷丸除净其原始氧化膜、粘砂等。
对含硅量较高的铝合金(铸铝),应在含5%左右的氢氟酸和硝酸的混合溶液中浸蚀活化,目的是保持良好的活化表面,确保阳极氧化膜层质量。
不同材质的铝合金、裸铝和纯铝零件,或大小规格不同的铝及铝合金零件,一般不宜在同槽进行氧化处理。
2.选用合适的工装夹具装挂夹具材料必须确保导电良好,一般选用规格较高的纯铝丝或铝筋,要保证有一定弹性和强度。
并根据需要确定是否需要进行热处理。
已使用过的专用或通用工夹具如阳极氧化处理时再次使用,须退除其表面氧化膜层,确保良好接触。
工夹具既要保证足够导电接触面积,又要尽量减小夹具印痕,同时还要保证氧化过程中气体的顺利排出,避免某些氧化部位形成气囊,造成氧化膜层太薄或没有氧化膜层。
3.严格控制阳极化过程的溶液温度从阳极氧化的成膜过程知道,随着阳极氧化温度的升高,膜层的颜色逐渐变深,膜层的厚度也逐渐变薄,主要原因是阳极氧化膜有绝缘性,当氧化膜形成后相应加大了电阻。
这些电阻通电后,产生电压降。
这样会使大量的电能转变成热能,使氧化溶液温度的升高,加速了对膜层的溶解。
氧化溶液温度愈高,溶解作用愈强,因此随着氧化溶液温度的升高膜层的厚度会逐渐变薄。
硬质阳极氧化故障及解决硬质阳极氧化膜应怎样检验?①合格的氧化膜层呈均匀的深黑色、蓝黑色或褐色。
②氧化膜厚度约50μm。
③氧化膜硬度HV≥300。
④若氧化膜是均匀的灰黑色,只要厚度和硬度符合设计要求,仍为合格。
⑤氧化膜虽然是均匀的深黑色、蓝黑色或褐色,厚度和硬度也符合设计要求,但有许多白色或灰白色点,则不合格。
⑥氧化膜虽然是均匀的深黑色、蓝黑色或褐色,但有有规律的一道道不均匀现象,这是基体金属的毛病,只要厚度和硬度符合设计要求,也为合格。
⑦氧化膜上不允许有因烧焦而形成易擦掉的疏松膜层和因局部受热使氧化膜被腐蚀的光亮斑点和边缘、圆角部分膜层脱落的现象。
整个零件表面除夹具印外,局部表面不得有无氧化膜的地方。
允许包铝钣金件氧化膜出现小的裂纹。
⑧氧化膜的厚度测定。
从零件或试件上切取横向试片,在金相显微镜下测定氧化膜的厚度,也可以用涡流测厚仪直接测出氧化膜厚度。
⑨氧化膜的硬度测定:氧化膜的硬度(显微硬度)可以用显微硬度值在横向试片上测出,不应低于300kgf/mm2,LYl2合金不低于250kgf/mm2。
硬质阳极氧化合金成分影响膜均匀完整,如何处理?铝铜、铝硅、铝锰合金,硬质阳极氧化困难较大;当合金中铜含量超过5%或硅含量超过7.5%时,不适合用直流电硬质阳极化。
处理方法:当采用交直流叠加方法时,含量范围可以放宽。
硬质阳极氧化电流密度不当怎样影响膜硬度?如何处理?影响:①电流密度超过8A/dm2时,因受发热量的影响,硬度反而下降;②电流密度太低,电压升高得慢,虽发热量减少,但膜层受到硫酸的化学溶解时间较长,所以硬度较低。
处理方法:电流密度和膜层硬度的关系比较复杂,欲得到理想硬度的膜层,就要根据不同材料来选择适当的电流密度,通常为2~5A /dm2。
硬质阳极氧化液温度低时硬度低如何处理?纯铝硬质阳极化时,温度接近0℃时,其硬度降低。
处理方法:①为获得高硬度的氧化膜,有包铝层的钣金件,在6~11℃下进行硬质阳极化处理;②一般来说,如温度下降,耐磨性就增高,这是由于电解液对膜的溶解速度下降所致。
本色阳极氧化处理表面问题
本色阳极氧化处理是一种常见的表面处理方法,用于增强金属材料的耐腐蚀性、耐磨性和美观性。
然而,在进行本色阳极氧化处理时,可能会遇到一些表面问题,以下是一些常见的问题及可能的原因和解决方法:
1. 颜色不均匀:颜色不均匀可能是由于氧化过程中电流分布不均匀或电解液不纯等原因导致的。
解决方法包括检查电解设备的导电性,确保电流均匀分布;使用纯净的电解液,并定期更换。
2. 表面粗糙度不一致:表面粗糙度不一致可能是由于氧化前的表面处理不当或氧化过程中的参数控制不准确引起的。
可以通过优化表面预处理工艺,如酸洗、抛光等,以及精确控制氧化时间、温度和电流密度来改善。
3. 膜层厚度不均匀:膜层厚度不均匀可能是由于金属基材的表面质量问题或氧化过程中的夹具不当造成的。
确保基材表面平整、无缺陷,并合理设计夹具,以保证氧化均匀。
4. 划伤和磨损:表面划伤和磨损可能是在处理过程中或使用过程中受到物理损伤所致。
可以采取防护措施,如使用保护膜、避免碰撞和摩擦,以及定期维护和清洁。
5. 污渍和污垢:污渍和污垢可能来自生产环境或使用过程中的污染。
应保持生产环境清洁,并在处理后及时清洗表面,以防止污渍附着。
6. 气泡和缺陷:气泡和缺陷可能是由于电解液中的气体或基材表面的污染物引起的。
可以通过充分搅拌电解液、排除气体和进行彻底的表面清洗来解决。
要解决本色阳极氧化处理表面问题,需要对整个处理过程进行仔细的分析和控制。
选择合适的工艺参数、保证设备和材料的质量,以及严格的质量控制措施都是关键。
此外,与供应商和专业人士的沟通和合作也有助于解决特定的表面问题,并获得更好的处理效果。
阳极氧化工艺中常出现的问题
铝表面的阳极氧化工艺,能给铝基体覆盖一层致密的氧化膜,该膜可以增加铝的抗腐蚀性,耐磨性和抗uv等能力,极大的保护了铝材。
但是在阳极氧化的过程中,往往也会出现很多问题。
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。
需要控制铝离子含量,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(含使用ht200常温封孔剂之类的冷封孔)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。
现在也有很多厂家使用ht230无镍常温封孔剂进行冷封孔,封孔效果也很好。
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。
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
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
阳极氧化膜的优劣直接关乎产品质量,不论后续是染色还是直接
封孔或者有其他用途,氧化膜的质量太差都会引起一系列的连锁反应。
所以,阳极氧化处理是不可忽视的一个环节。
铝的阳极氧化是以铝或铝合金作阳极,以铅板作阴极在硫酸、草酸、铬酸等水溶液中电解,使其表面生成氧化膜层。
其中硫酸阳极氧化处理应用最为广泛.铝和铝合金硫酸阳极氧化氧化膜层有较高的吸附能力,易进行封孔或着色处理,更加提高其抗蚀性和外观。
阳极氧化膜层厚一般3~15μm,铝合金硫酸阳极氧化工艺操作简单,电解液稳定,成本也不高,是成熟的工艺方法,但在硫酸阳极化过程中往往免不了发生各种故障,影响氧化膜层质量。
认真总结分析故障产生的原因并采取有效预防措施,对提高铝合金硫酸阳极氧化质量有重要的现实意义.1常见故障及分析(1)铝合金制品经硫酸阳极氧化处理后,发生局部无氧化膜,呈现肉眼可见的黑斑或条纹,氧化膜有鼓瘤或孔穴现象。
此类故障虽不多见但也有发生。
上述故障原因,一般与铝和铝合金的成分、组织及相的均匀性等有关,或者与电解液中所溶解的某些金属离子或悬浮杂质等有关.铝和铝合金的化学成分、组织和金属相的均匀性会影响氧化膜的生成和性能。
纯铝或铝镁合金的氧化膜容易生成,膜的质量也较佳.而铝硅合金或含铜量较高的铝合金,氧化膜则较难生成,且生成的膜发暗、发灰,光泽性不好。
如果表面产生金属相的不均匀、组织偏析、微杂质偏析或者热处理不当所造成各部分组织不均匀等,则易产生选择性氧化或选择性溶解。
若铝合金中局部硅含量偏析,则往往造成局部无氧化膜或呈黑斑点条纹或局部选择性溶解产生空穴等。
另外,如果电解液中有悬浮杂质、尘埃或铜铁等金属杂质离子含量过高,往往会使氧化膜出现黑斑点或黑条纹,影响氧化膜的抗蚀防护性能。
(2)同槽处理的阳极氧化零件,有的无氧化膜或膜层轻薄或不完整,有的在夹具和零件接触处有烧损熔蚀现象.这类故障在流酸阳极氧化工艺实践中往往较多发生,严重影响铝合金阳极氧化质量。
由于铝氧化膜的绝缘性较好,所以铝合金制件在阳极氧化处理前必须牢固地装挂在通用或专用夹具上,以保证良好的导电性。
导电棒应选用铜或铜合金材料并要保证足够接触面积。
夹具与零件接触处,既要保证电流自由通过,又要尽可能减少夹具和零件间的接触印痕.接触面积过小,电流密度太大,会产生过热易烧损零件和夹具。