?鋁合金氧化膜的電泳涂裝

1.電泳涂裝的定義

溶液中帶電的涂料粒子在直流電的作用下由于電泳的作用形成涂層的方法，鋁的電泳（ED）涂裝一般采用陽(yáng)極電泳。電泳屬于低污染、能耗低的工藝，具有涂膜平整、耐水耐化學(xué)性好的特點(diǎn)，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，適合形狀復(fù)雜、有邊緣棱角或孔穴工件的涂裝。

2.電泳涂裝工藝原理

電泳涂裝分為陽(yáng)極電泳和陰極電泳，陽(yáng)極電泳涂裝的水溶性樹(shù)脂是一種高價(jià)酸的羧酸鹽，一般是羧酸銨鹽。電泳涂料在酸或堿性溶液中能電離成帶點(diǎn)膠粒并分散于水中，在直流電的作用下，氧化，帶電的樹(shù)脂膠粒將在金屬表面附著一層樹(shù)脂模。鋁合金氧化膜的電泳涂料主要成分是水溶性高分子化合物，為半透明乳膠液。電泳涂裝過(guò)程是個(gè)電化學(xué)過(guò)程，主要包括電泳、電沉積、電滲和電解四個(gè)過(guò)程。    

3.鋁合金電泳工藝

典型的鋁氧化后電泳流程為：上料——除油——水洗——堿蝕——水洗（2次）——除灰——水洗——陽(yáng)極氧化——水洗（2次）——電解著色——水洗——熱純水洗——高純水洗——瀝干——電泳涂裝—— RO1循環(huán)水洗—— RO2循環(huán)水洗——瀝干——烘烤固化——冷卻——下件。

4.電泳涂裝的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：涂裝工藝自動(dòng)化程度高、涂料回收率高、涂裝、膜厚均勻， 可減少不必要的浪費(fèi)同時(shí)槽液管理容易涂裝條件容易控制和管理膜厚均勻泳透性高、內(nèi)板防銹好不會(huì)發(fā)生漏涂、流痕等不良現(xiàn)象。

缺點(diǎn)：設(shè)備一次性**大被涂物必須導(dǎo)電更換涂料、顏色困難。

配制陽(yáng)極氧化封孔槽需要注意事項(xiàng)

1.配制封孔槽溶液的水質(zhì)不可以用自來(lái)水，要用去離子水，因?yàn)樽詠?lái)水里面含有過(guò)高的鈣離子，鎂離子，氯離子，等，這些離子都會(huì)影響膜層質(zhì)量。

2.每天檢測(cè)PH值，使其控制在正常范圍，有變化用氨水或冰醋酸調(diào)整。

3.定期化驗(yàn)鎳的濃度，當(dāng)濃度過(guò)低時(shí)需要添加。

4.根據(jù)膜層厚度來(lái)確定封閉處理時(shí)間。

5.封孔處理后需要熱水清洗，封孔溶液比較難清洗干凈，長(zhǎng)期吸附在鋁表面會(huì)對(duì)氧化膜影起腐蝕，流動(dòng)水洗后在熱水清洗1分鐘，能潔凈表面。

6.要制定嚴(yán)格的陽(yáng)極氧化工藝流程。影響封孔質(zhì)量的因素除封孔工藝之外，氧化公司，還有氧化等，遇到問(wèn)題要考慮仔細(xì)。

7.定期檢查溶液老化程度。封孔溶液使用一段時(shí)間后，溶液會(huì)老化，要不定期檢測(cè)封孔質(zhì)量問(wèn)題，可采用染色實(shí)驗(yàn)，明顯上色未不合格，微量上色為合格。

壓鑄鋁合金制品陽(yáng)極氧化工藝染色工藝的開(kāi)發(fā)相對(duì)于普通鋁材的氧化染色工藝難度較大，是因?yàn)閴鸿T件的表面性狀比較復(fù)雜，沙孔，裂紋，氧化雜質(zhì)，離型劑，油污等不良是表面處理工藝常常無(wú)法解決的問(wèn)題，克服這種難題必須從壓鑄的材質(zhì)工藝入手，開(kāi)發(fā)適用范圍廣且穩(wěn)定的表面處理才能克服這一問(wèn)題，我們通過(guò)大量的試樣，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出壓鑄鋁合金制品光亮化，陽(yáng)極處理彩色化解決方案，以協(xié)助客戶提升產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力和提升產(chǎn)品的附加值！

一、壓鑄材料的選擇

常用壓鑄造鋁有鋁銅、鋁鎂、鋁鋅合金。有人試圖使用純鋁及成分接近6063的材料進(jìn)行壓鑄品的生產(chǎn)，而后做**陽(yáng)極氧化工藝處理，經(jīng)小批量的生產(chǎn)表明：壓鑄件經(jīng)過(guò)復(fù)雜的陽(yáng)極處理，其氧化膜層膜層無(wú)色透明，表面光潔度可達(dá)到鏡面狀態(tài)可以染出各種顏色;但壓鑄生產(chǎn)薄壁，結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜的零件，其裂紋的現(xiàn)象是一直有存在，幾乎無(wú)法再做表面處理;

ADC12/ADC10做為成熟的壓鑄鋁合金，氧化的，壓鑄的缺陷相對(duì)較少，產(chǎn)品的性能比較穩(wěn)定，加之我們開(kāi)發(fā)出壓鑄鋁合金化學(xué)拋光藥劑，是特別適合壓鑄件陽(yáng)極氧化前處理工藝，使ADC12/ADC10染色成為可能，適合染各種顏色。特別是標(biāo)準(zhǔn)的ADC10材質(zhì)的壓鑄件經(jīng)過(guò)化學(xué)拋光可達(dá)鏡面效果，ADC12有很好的機(jī)械加工性但導(dǎo)熱系數(shù)低！ADC10比ADC12要好、但成本要高！其實(shí)ADC10就是A380而ADC12就是A383。（ADC12相當(dāng)于中國(guó)國(guó)產(chǎn)的合金代號(hào)YL113，合號(hào)是YZAlSi11Cu3，美國(guó)合號(hào)是383，）ADC10的鑄造性、耐壓性好，適于制造大型壓鑄件。其力學(xué)性能和切削性好，但耐蝕性稍差。ADC12與ADC10比較，含Si量多，前者9.6%～12.0%，后者7.5%～9.5%，前者的成分在共晶點(diǎn)左右，合金的流動(dòng)性較好，所以適于壓鑄復(fù)雜鑄件，它的強(qiáng)度高，耐壓性好，熱脆性小。ADC12/ADC10含硅含銅量很高，使用普通**電解氧化工藝偏暗且有灰。認(rèn)為影響外觀質(zhì)量的主要因素是銅、硅、鉻、鐵、鋅、錳等金屬元素，這些金屬元素在鋁材中的含量越少，經(jīng)陽(yáng)極氧化后的光潔亮度就越好，反之就越差。其實(shí)適量的增加銅及硅的成份不僅改善壓鑄的缺陷，而且會(huì)增加表面的光澤，改善結(jié)晶的細(xì)度材質(zhì)的均一性，利于表面處理，鋅鎂的化學(xué)性質(zhì)活潑其應(yīng)嚴(yán)格控制不益過(guò)高，否則增加陽(yáng)極氧化的難度；

當(dāng)然合理的選擇壓鑄離型劑及壓鑄成型的工藝參數(shù)，氧化哪家好，是壓鑄件進(jìn)行陽(yáng)極氧化染色的必要條件。

二、前處理工藝

1、拋光及整平：采用機(jī)械拋光方法，可用布輪粗拋或精拋，噴砂或振動(dòng)研磨，磁力研磨，得到平整光亮的外表。也有廠家使用高壓裝置將清洗水與玻璃砂噴射到產(chǎn)品的表面，達(dá)到清洗與精整的目的，成效顯著。

2、除蠟：拋光后的工件在專用清洗劑中擦洗除去工件表面的拋光膏及拋光污物，同時(shí)也洗去了工件非拋附著的各種油污。

HTL-210 20-50 g/L TEMP: 50-65 ℃ Time: 3-10min

3、脫脂除油堿蝕：除去工件表面氧化皮，離型劑，防止化拋后產(chǎn)品發(fā)花結(jié)垢；

除油：HTL-310 20-25 g/L TEMP: RT Time: 3-10min

弱蝕：HTL-310 50-60 g/L TEMP: 60-75 ℃ Time: 3-5min

4、中和：除黑灰

HNO3(68％) 300-500ml/L HTL-320 30-50 g/L TEMP: RT Time: 1-3min

反應(yīng)機(jī)理：弱蝕后工件生成一層黑膜，此工序可去除黑灰

5、予浸 HTL-328 原液使用 TEMP: <40 ℃ Time: 1-3min

完全去除工件表面黑膜，露出光潔鋁表面，防止雜質(zhì)臟污進(jìn)入化拋槽

4、化學(xué)拋光（與三酸拋光比較低黃煙易控制）

HNO3(68％) 650-800ml/L HTL-330 120-150 g/L TEMP: 90-95 ℃ Time: 1-3min

增加光亮度，降低鋁之外的其他成分，便于氧化著色

三、陽(yáng)極氧化工藝：

1.本色陽(yáng)極氧化工藝:

H2SO4 40-45g／L

H3BO3 8-10g

HTL-360 20-30 g/L TEMP: 20 -25℃電流密度 (A/dm2) 2.5 Time: 20-30min

2.**型陽(yáng)極氧化工藝：

** (H2SO4 ) 160-200g／L

HTL-350 5-10 g/L

鋁離子：5≥ AL3+<20g／L

TEMP: 8-20 ℃電流密度 (A/dm2) 1-2.5 Time:15-60min

陰極材料：純鋁或鋁錫合金板

陰極面積比陽(yáng)極面積： 1．5：1

攪拌：壓縮空氣攪拌

電源：直流電

各工藝參數(shù)調(diào)整，現(xiàn)對(duì)影響氧化膜質(zhì)量的諸參數(shù)做如下說(shuō)明：

(1)**濃度：使用濃度較高的**溶液進(jìn)行氧化時(shí)，初始階段由于氧化膜的生長(zhǎng)速度較大，氧化膜的孔隙率高，因此易染色，所以要用**的上限之值。

(2)溫度 ：染淺色控制在 8-13 ℃ 時(shí)獲得的氧化膜致密耐磨不易變暗 ，15-20 ℃時(shí) 成膜速度快，吸附性能好適合染黑色。

(3)隨著 電流密度的增加，氧化膜的孔隙亦增多，易于染色；電流密度減小，膜的生長(zhǎng)速度減小 ，膜層較致密 ，不易染色電流密度可以設(shè)置為 1-2A/dm2 。但壓鑄件電流密度不宜過(guò)高，起始電壓應(yīng)小于12v，且需要恒壓處理

(4)時(shí)間：染淺色氧化時(shí)間為 15-20min，染黑色氧化時(shí)間為 45-60min。

(5)雜質(zhì) ：一般用濾紙或微孔管過(guò)濾機(jī)過(guò)濾排除。

(6)電解液混濁度：必須注意前處理及清洗 ，并及時(shí)過(guò)濾。

四、染色工藝 ：

1、染黑色工藝規(guī)范是：

亮黑： 419# 14g／L TEMP: 55-60 ℃ Time: 30min

或BK50

黑灰： 415# 15g／L TEMP: 55-60 ℃ Time: 10-20min

五、封孔工藝：

封孔劑： DX500 5-6g／L TEMP: 90-100 ℃ Time: 10-20min

壓鑄鋁陽(yáng)極氧化工藝從十多年前只能染黑色產(chǎn)品到現(xiàn)在可以染各種顏色，也可以形成高耐磨高耐蝕的各色鈍化膜層，我們經(jīng)過(guò)了很多曲折的探索，開(kāi)發(fā)了適于壓鑄鋁件陽(yáng)極氧化染色的技術(shù)方案與工藝得以推廣，愿得到各位的認(rèn)可與支持，謝謝合作！

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