?東莞鋁氧化加工表面處理過程中容易產生以下幾種故障:
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一、氧化膜色澤不均
原因分析
鋁合金成分差異:不同批次或不同部位的鋁合金材料成分可能存在差異。例如,合金中的銅、鎂、硅等元素含量不均勻,在氧化過程中會導致氧化膜生長速度和色澤不同。因為這些元素在氧化過程中會參與反應,影響氧化膜的結構和顏色形成。
前處理工藝問題:脫脂、堿蝕等前處理工序如果不徹底,工件表面殘留有油污、氧化皮或堿蝕液等,會造成氧化膜色澤不均。例如,油污的存在會阻礙氧化反應的正常進行,使局部氧化膜生長受到影響。
電解液問題:電解液的成分、溫度和濃度不均勻也會導致色澤不均。如硫酸電解液濃度差異較大時,在濃度高的區(qū)域,氧化膜生長速度快,顏色可能較深;反之則較淺。
解決措施
材料控制:盡量選用成分均勻的鋁合金材料,對每批材料進行成分檢測。如果無法避免材料成分差異,可以根據材料特性調整氧化工藝參數(shù)。
完善前處理:嚴格控制前處理工序,確保脫脂、堿蝕等環(huán)節(jié)的質量。例如,適當延長脫脂時間或增加脫脂劑濃度,保證工件表面油污完全去除;堿蝕后要進行充分的水洗,防止堿液殘留。
優(yōu)化電解液:定期檢測和調整電解液成分,保持其溫度和濃度均勻??梢酝ㄟ^安裝攪拌裝置來確保電解液成分的均勻性,同時,控制好氧化過程中的電流密度和時間,避免局部氧化過度。
二、氧化膜厚度不足
原因分析
氧化時間不夠:氧化過程中,如果設定的氧化時間過短,氧化膜生長不完全,導致厚度達不到要求。這可能是由于工藝參數(shù)設置錯誤或者設備故障導致氧化過程提前中斷。
電流密度過低:電流密度是影響氧化膜生長速度的重要因素。當電流密度低于工藝要求時,氧化反應速度減慢,氧化膜生長緩慢,厚度不足。
電解液溫度異常:電解液溫度過高或過低都會影響氧化膜的生長。溫度過高會加速氧化膜的溶解,使氧化膜厚度變??;溫度過低則會降低氧化反應速率。
解決措施
調整氧化時間:根據鋁合金材料的種類和所需氧化膜的厚度,合理設置氧化時間。在氧化過程中,要確保設備正常運行,避免氧化中斷。
控制電流密度:通過實驗確定合適的電流密度,并使用穩(wěn)流電源來保證電流密度的穩(wěn)定。在氧化過程中,要密切關注電流變化,及時調整。
調節(jié)電解液溫度:安裝溫度控制裝置,將電解液溫度控制在合適的范圍內。一般來說,硫酸陽極氧化電解液溫度宜控制在 18 - 22℃之間。
三、氧化膜疏松、多孔
原因分析
電解液濃度過高:當電解液(如硫酸電解液)濃度過高時,氧化反應速度過快,生成的氧化膜結構疏松、多孔。這是因為過高的電解液濃度會導致氧化膜的溶解和再生長過程失去平衡。
氧化溫度過高:溫度對氧化膜的結構有重要影響。如果氧化溫度過高,除了會使氧化膜厚度變薄外,還會導致氧化膜疏松。這是由于高溫下,氧化膜的結晶過程受到影響,形成的晶體結構不夠致密。
雜質混入電解液:電解液中混入雜質,如重金屬離子(銅、鐵等)或其他有機物,會干擾氧化反應,使氧化膜質量下降,出現(xiàn)疏松、多孔的現(xiàn)象。
解決措施
調整電解液濃度:根據工藝要求,準確配制電解液濃度。如果發(fā)現(xiàn)濃度過高,可適當添加蒸餾水進行稀釋。同時,要定期更換電解液,防止其成分因長期使用而發(fā)生變化。
控制氧化溫度:通過冷卻裝置將氧化溫度控制在合理范圍內。例如,對于硫酸陽極氧化,要嚴格控制溫度不超過工藝規(guī)定值,以確保氧化膜的致密性。
防止雜質混入:保持電解液的清潔,避免雜質混入。使用純度高的化學試劑配制電解液,對電解液進行過濾,防止固體雜質進入。同時,要注意工件在前處理過程中不要帶入雜質,如清洗不徹底的脫脂劑或堿蝕液殘留。
四、氧化膜出現(xiàn)剝落或粉化
原因分析
氧化膜與基體結合力差:前處理不當是導致氧化膜與基體結合力差的主要原因。例如,脫脂不徹底、堿蝕過度或工件表面有氫脆現(xiàn)象等,都會使氧化膜在生長過程中無法牢固地附著在基體上,容易出現(xiàn)剝落。
氧化膜生長應力過大:如果氧化膜生長速度過快,會產生較大的內應力,當內應力超過氧化膜與基體的結合力或者氧化膜自身的強度時,就會導致氧化膜剝落或粉化。這可能是由于電流密度過大、電解液濃度過高或氧化溫度過高等因素引起的。
后處理不當:氧化后的封閉處理對于提高氧化膜的耐磨性和耐蝕性非常重要。如果封閉處理不及時或封閉液質量不好,氧化膜中的微孔沒有得到有效填充,會導致氧化膜在使用過程中容易粉化。
解決措施
優(yōu)化前處理:確保前處理工序的質量,特別是脫脂和堿蝕環(huán)節(jié)。要根據鋁合金材料的特性和工件表面狀況,選擇合適的脫脂劑和堿蝕工藝參數(shù),避免過度處理。同時,可以采用適當?shù)谋砻婊罨幚?,如硝酸浸泡,來提高基體與氧化膜的結合力。
控制氧化工藝參數(shù):合理調整電流密度、電解液濃度和氧化溫度等參數(shù),避免氧化膜生長速度過快??梢酝ㄟ^試驗和經驗積累,找到最佳的工藝參數(shù)組合,以減少氧化膜的內應力。
完善后處理:及時進行氧化膜的封閉處理,選擇合適的封閉方法和封閉液。例如,對于一般的鋁氧化膜,可以采用熱水封閉或鉻酸鹽封閉。在封閉過程中,要嚴格按照工藝要求控制封閉時間、溫度和封閉液濃度,確保氧化膜的微孔得到有效填充。