铝阳极氧化前处理与操作

各道工序间的水清洗：
目的：在于彻底除去制品表面的残留液和可溶于 水的反应产物，使下道工序槽液免遭污染，确保 处理效率和质量。清洗大多采用一次冷水清洗。 但碱蚀后的制品普遍采用热水紧接着是冷水的二 重清洗。热水的温度为40-60度。中和处理后的 制品经水清洗就可以进行氧化处理，所以这道清 洗应特别认真，以防止清洁的表面受污染。否则 前几道工序的有效处理可能会因最后的清洗不当 而前功尽弃。经中和、水清洗后的制品应与上进 行氧化处理。在空气中停留的时间不宜过长，如 停留30-40分钟，制品就需要重新蚀洗和中和。
无铬中ຫໍສະໝຸດ Baidu：
HNO3+TY-015： (60-80g/L)+(60-80g/L)，
温度：常温，时间：10-20秒，
其作用除去前工序的黑垢。
中和作用：除去化抛和碱蚀性后留在 产品表面上的残留物。
中和
铝制品蚀洗后表面附着的灰色 或黑色挂灰在冷的或热的清水洗中 都不溶解，但却能溶于酸性溶液中， 所以经热碱溶液蚀洗的制品都必须 先除去制品表面挂灰和残留碱液， 以露出其光亮基本金属表面的酸浸 清洗过程称为中和、光泽或出光处 理。（中和不到位制品会有黑斑、 脏污等不良出现）
三、前处理内容：
1、脱脂：铝及铝合金表面脱脂有有 机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱 性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解 脱脂、乳化脱脂。
2、脱脂槽——洗洁精槽、冷脱槽、 热脱槽、纯硝酸槽、 稀片碱槽 。
(1)洗洁精槽：
浓度：8-12g/L，温度：常温，一般时间： 30-120秒，中途不断清洗，无彻底除油效 果。
（原理：利用介面活性剂的润湿，浸渗卷离作用 进行脱脂）
(4)纯硝酸槽：
工业纯硝酸，温度：自然温，时间：1-3分钟， 脱脂不彻底，有除腊、除漆效果，对纯铝无腐蚀 性，具有钝化作用，较危险，操作时要特别注意 安全。（HNO3比重：1.42g/ml）
(5)碱性脱脂： 稀片碱脱脂：浓度：40-60g/L， 温度：60-80℃(车削：50-60℃)。
注：含硅量较高的压铸件最好不要用片碱处 理，因为片碱可选择性腐蚀金属表面，表 面会发黑，可用酸蚀处理，最普及的是染
黑色，可遮盖表面的缺陷。
下面就片碱时出现的花斑不良进行分析
花斑
操作手法 药水搅拌不 （下水太慢） 均
比例严重 失调
材料亮雾差
脱脂不净
8、中和有：硝酸中和、除膜剂中和、无 铬中和、CP中和等；
高纯铝所含杂质金属不超过 0.05%， (依次排级) ；
纯铝的杂质金属含量不超过1%。
合金成份对色泽和透明度的影响：
铝和铝合金原有的颜色分别随其纯度级 别与所含成份不同而异。而吸附着色的色 调又受这原来的底色所影响。
*含镁量大于5%时，阳极氧化膜会暗哑。
*含锰及铬量若低至仅0.1%，氧化膜便带黄色， 超过此含量时，金属色调便变得暗黑。
(3)亮面片碱槽：浓度：30-40%， NaOH+NaNO3=3：1即每升水加(3003A5L30+g含N量aO10H-)4+0(gN/aLN，O温31度0：0-8105-01g1)0，℃， 时间：10-40秒。
本工艺处理后表面呈银色，实用于中低 档产品。
(4)一次处理槽：浓度：20%， NaOH+NaNO3=2：3，即每升水加(80g NaOH)+(120 gNaNO3)，AL3+含量540g/L，温度：70-110℃，时间：10-30 秒，本工艺处理后表面呈银白色，实用于 管材上挂前处理。
9、消光槽: A、波尔犁地剂消光：
浓度:80-150g/L 温度:70-80℃ 时间:20-90秒 B、氟化铵消光：浓度：60-80 g/L 温度：20-30℃ 时间：30-150秒 ※铝及其合金的性质和种类： (1）物理性质：铝是一种银白色金属,相对原子 量为26.98,密度为2.7g/cm3,熔点为659.8℃， 标准电极电位为-1.66V
阳极前处理工艺及实 操注意事项
一、前处理目的： 除去加工产品表面油污杂质及产品表面的
刮伤、金属毛剌、金属氧化物等，给阳极氧 化着色打好基础，使其光泽达到客户的要求。
二、前处理作业前准备工作（针对现场） ①劳保用品的配戴； ②原物料的领取与摆放； ③样品、流程图之配备； ④各槽液的检测（温度、浓度、比例等）； ⑤指令单之发放。
H2SO4比重：1.84g/mL H3PO4比重：1.65g/mL 作用：使金属表面达到光亮效果，一般亮度。
下面就两酸化抛时出现的亮雾差进行分析
亮雾差 （上下亮雾差， 一边亮、一边雾）
操作手法
药水搅拌不 均
比例失调
素材原因
温度不统一
4、三酸化抛槽：
硫酸+硝酸+磷酸=1：1：8，
配槽时，加入少量硫酸铜（0.5g/L)、铬 酐和水。温度：100-120℃，时间：5150秒；这种工艺对基材损耗相对较小， 出光快而好，本工艺对铝离子含量较敏感， 铝离子低，表面有小而密的麻点出现。
5、碱蚀剂
碱蚀剂是铝制品在添加或不添加其他物质的 氢氧化钠溶液中进行表面清洗的过程，通常也称 为碱腐蚀或碱洗。其作用是作为制品经某些脱脂 方法脱脂后的补充处理，以便进一步清理表面附 着的油污脏物；
清除制品表面的自然氧化膜及轻微的划擦伤。 从而使制品露出纯净的金属基体，利于阳极膜的 生成并获得较高质量的膜层。此外，通过改变溶 液的组成、温度、处理时间及其它操作条件，可 得到平滑或缎面无光或光泽等不同状态的蚀洗表 面。蚀洗溶液的基本组成是氢氧化钠，另外还添 加调节剂（硝酸钠）
[针对一些较大部品，特别是实心的，最好 先泡一下热水后，再下化抛槽]
铝离子含量高出光慢，无晶亮感； 同时，槽液必须保持清洁无油污，槽 液表面若有油污，会粘到产品上造成 油泡。
三酸化抛的作用：使金属表面达到镜 面效果，出光快、亮（溶液中若有少 量铜离子，可防止腐蚀，可以提高抛 光表面的均匀性，但铜离子含量过高， 则影响抛光的反光效果）。
本工艺处理后表面效果呈雾白色，实用于 中低档产品。
(2)一般片碱槽：浓度：30-40%， NaOH+NaNO3=1：1，即每升水加(1802A2L30+g含N量aO10H-)6+0(g2/0L0，-2温5度0g：N8a0N-1O130)，℃， 时间：15-60秒，本工艺处理后表面效果呈 银白色，实用于中低档产品。
6、稀片碱槽： 浓度：40-60g/L，T：60-80℃(车削：50-
60℃)，时间：2-30秒，本工艺对基材损耗很快。 7、高温片碱槽、雾面片碱槽、一般片碱槽、
亮面片碱槽、一次处理槽
(1)雾面片碱槽：浓度：40-50%， NaOH+NaNO3=1：4，即每升水加(80-150g NaOH)+(350-400g NaNO3)，AL3+含量10-60g/L， 温度：80-110℃，时间：15-60秒，
* 锌对氧化膜质量不产生影响。倘其含量在 2%左右或稍大，又假如合金不含其它成份， 则在染色中不会产生明显的色调变化，也 不会令染色膜变暗哑。
*含硅量高的铸件合金
在铸件上产生规则的氧化膜比在轧制件 或锻制半成品（如片材、型材等）上要困 难,因为铸件的结构的均匀性较差。
*含硅10%~12%的标准合金铸件在阳极氧化 液中呈现斑状的灰色或黑色外观。
化学表面处理
化学处理的目的在于清除金属上的脂类、油 污、夹杂的杂质、皂类的残余以及自然氧化膜。 这些污染物质如果未得到彻底清除，就会妨碍氧 化膜的生成，随而对染色产生明显不良的影响。
(2)冷脱槽：
浓度：40-60g/L（喷砂:120-160g/L），
温度：常温，一般时间：30-120秒，中 途清洗二、三次，脱脂效果良好，但对基 材腐蚀性较强（铝脱剂），适用除矿物油。 （原理：利用有机溶剂对油脂的溶解作用 进行脱脂。）
(3)热脱槽：
浓度：30-50g/L（粉剂），温度：50-70℃， 时间：30-100秒，中途不断清洗，脱脂效果良 好，对基材腐蚀性小（铝除油粉161#），适宜 除植物油。
*硅有使氧化膜带灰色的趋向，不过，很大程度 上取决于它存在于合金中的形式，含硅 3%~6%的铝合金就被称作“灰色调合金”。
*含铜量不超过0.2%左右的铝合金对阳极氧化 膜的颜色、透明度或硬度均无甚影响。以其 通常在一些合金(如铝、铜、镁类及其它)所用 含量，铜往往会给铝合金带来不规则斑点， 呈微棕色及微灰色外观.
（2）化学性质：两性金属，比较活泼，铝及其合 金表面在空气中容易生成一层极薄的氧化膜（厚 度约为0.01-0.02um），有一定的抗腐蚀能力， 但由于这层氧化膜是非晶体的，致使其膜不紧密， 孔隙多，不均匀，无光泽，且其硬度低，抗蚀能 力差。
（3）铝材的分类：
A．高纯铝（杂质含量0.05％以下）
B．纯铝（杂质含量1％以下）
（原理：利用碱性物质与油脂发生皂化反应 和乳化反应进行脱脂）。
四、脱脂的目的： 因客户在对产品加工时，表面留有油污、
杂质，如果不进行脱脂，表面会产生油泡、 油斑等不良现象，其目的是防止油泡、油 斑的产生。
3、两酸化抛：
硫酸+磷酸体积比=1：（3.8-4.2），
温度：100-110℃，时间：5-150秒，生产过 程中铝离子含量越来越高，化抛效果越来越差， 化抛时间越来越长， 这种工艺对基材损耗相对 较大。
C．合金铝：由于铝本身的强度不足以应付各种用 途，因而相当多是与其它金属形成合金，主要的 杂质有镁(Mg)、硅(Si)、锌(Zn)、锰(Mn)、铜 (Cu)、铁(Fe)、铬(Cr)等。
铝的级别和铝的阳极氧化：
铝材的物理成分以及级别是吸附染色是 否取得成功的重要因素。铝材分有高纯铝、 纯铝和合金铝。