?東莞鋁氧化加工制作工藝主要包括以下環(huán)節(jié):
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一、前期處理
鋁制品表面預(yù)處理
機(jī)械預(yù)處理
打磨:通過砂紙、砂帶或砂輪等工具對鋁制品表面進(jìn)行打磨,目的是去除鋁制品在加工過程中產(chǎn)生的毛刺、劃痕以及表面的不平整。例如,對于一些壓鑄鋁制品,表面可能會(huì)有脫模時(shí)留下的痕跡,打磨可以使其表面更加光滑。打磨的粗糙度根據(jù)產(chǎn)品的最終要求而定,一般從幾十目到幾百目的砂紙逐步打磨,以獲得理想的表面效果。
拋光:采用機(jī)械拋光或化學(xué)拋光的方法。機(jī)械拋光是利用拋光輪和拋光膏,在高速旋轉(zhuǎn)下對鋁制品表面進(jìn)行摩擦,使表面達(dá)到鏡面光澤?;瘜W(xué)拋光則是將鋁制品浸泡在特定的化學(xué)拋光液中,通過化學(xué)反應(yīng)去除表面的微觀不平,使表面光亮。例如,在制作一些高檔鋁制裝飾品時(shí),化學(xué)拋光可以使產(chǎn)品表面獲得更加均勻、細(xì)膩的光澤。
除油處理
鋁制品在加工過程中可能會(huì)沾染油污,這些油污會(huì)影響氧化膜的形成質(zhì)量。常用的除油方法是堿液除油,將鋁制品浸泡在含有氫氧化鈉、碳酸鈉等堿性物質(zhì)的除油液中。堿性溶液可以與油污發(fā)生皂化反應(yīng),將油污分解并去除。除油溫度一般在 50 - 80℃之間,浸泡時(shí)間根據(jù)油污的程度而定,通常為 5 - 15 分鐘。除油后,需要用清水徹底沖洗鋁制品,防止殘留的堿液對后續(xù)工藝產(chǎn)生影響。
酸洗處理
酸洗的目的是去除鋁制品表面的氧化膜、銹蝕物和其他雜質(zhì)。通常使用稀硫酸或稀鹽酸溶液進(jìn)行酸洗。例如,使用 10% - 20% 的硫酸溶液,將鋁制品浸泡在其中,時(shí)間約為 1 - 3 分鐘。酸洗過程中會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使鋁制品表面的雜質(zhì)溶解。酸洗后同樣需要用清水沖洗干凈,并且要盡快進(jìn)行氧化處理,避免鋁制品表面再次氧化。
二、氧化處理
陽極氧化
原理:陽極氧化是鋁氧化加工的核心工藝。在電解槽中,以鋁制品為陽極,不銹鋼或石墨等為陰極,在特定的電解液(如硫酸、草酸或鉻酸溶液)中通入直流電。在電場作用下,鋁制品表面的鋁原子失去電子,形成鋁離子進(jìn)入電解液,同時(shí)在鋁制品表面生成一層氧化鋁膜。例如,在硫酸陽極氧化過程中,電解液為 15% - 20% 的硫酸溶液,電壓一般為 12 - 20V,氧化時(shí)間根據(jù)所需氧化膜的厚度而定,通常為 20 - 60 分鐘。
氧化膜性能控制:氧化膜的厚度和性能可以通過調(diào)整電解參數(shù)來控制。如增加電壓、延長氧化時(shí)間或提高電解液濃度可以使氧化膜厚度增加。氧化膜的硬度、耐磨性和耐腐蝕性等性能也與電解參數(shù)以及電解液的種類有關(guān)。例如,草酸陽極氧化生成的氧化膜硬度較高,而鉻酸陽極氧化生成的氧化膜耐腐蝕性較好。
化學(xué)氧化
原理:化學(xué)氧化是通過化學(xué)反應(yīng)在鋁制品表面生成氧化膜。例如,使用鉻酸鹽 - 磷酸鹽氧化法,將鋁制品浸泡在含有鉻酸鹽、磷酸鹽等成分的化學(xué)氧化液中,在一定的溫度和時(shí)間條件下,鋁制品表面的鋁與氧化液中的氧化劑發(fā)生反應(yīng),生成一層薄的氧化膜?;瘜W(xué)氧化生成的氧化膜厚度較薄,一般在 0.5 - 4μm 之間,而陽極氧化膜厚度可達(dá) 5 - 20μm。
適用場景:化學(xué)氧化主要用于一些對耐腐蝕性要求不高,但對外觀或?qū)щ娦杂幸欢ㄒ蟮匿X制品。例如,一些鋁制電子零件,通過化學(xué)氧化可以在表面形成一層具有一定導(dǎo)電性的氧化膜,同時(shí)可以起到一定的防腐蝕作用。
三、氧化后處理
染色處理(如果需要染色)
原理:染色是在氧化膜的孔隙中吸附染料,使鋁制品獲得各種顏色。氧化膜具有多孔性,這些孔隙可以吸附有機(jī)或無機(jī)染料。例如,使用酸性染料可以染出鮮艷的顏色。將鋁制品浸泡在染料溶液中,根據(jù)所需顏色的深淺,控制浸泡時(shí)間,一般為 10 - 30 分鐘。染色后,需要用清水沖洗,去除表面多余的染料。
封孔處理:染色后的鋁制品需要進(jìn)行封孔處理,以防止染料滲出和提高氧化膜的耐腐蝕性。封孔方法有熱水封孔、蒸汽封孔和化學(xué)封孔等。熱水封孔是將鋁制品浸泡在接近沸點(diǎn)的水中,使氧化膜的孔隙封閉?;瘜W(xué)封孔則是使用鎳鹽、鉻鹽等化學(xué)試劑進(jìn)行封孔。例如,使用醋酸鎳溶液進(jìn)行封孔,在一定溫度下(70 - 90℃),浸泡時(shí)間約為 15 - 30 分鐘。
電解著色處理(如果需要特殊顏色效果)
原理:電解著色是在陽極氧化后的鋁制品上,通過電解的方法使金屬離子(如錫、鎳、銅等)沉積在氧化膜的孔隙中,從而獲得不同的顏色。例如,在含有錫鹽的電解液中,通過電解使錫離子沉積在氧化膜孔隙中,可得到青銅色、黑色等顏色。電解著色的顏色范圍較廣,而且顏色的耐久性較好。
工藝參數(shù)控制:電解著色的顏色和效果與電解液的成分、電解電壓、電流密度和時(shí)間等參數(shù)密切相關(guān)。例如,改變電解電壓可以使沉積的金屬離子量不同,從而改變顏色的深淺。
鈍化處理
原理:鈍化是通過化學(xué)方法在鋁制品氧化膜表面形成一層鈍化膜,進(jìn)一步提高氧化膜的耐腐蝕性。常用的鈍化劑有鉻酸鹽、磷酸鹽等。例如,將鋁制品浸泡在鉻酸鹽鈍化液中,在鋁制品表面形成一層含鉻的鈍化膜,這層膜可以阻止外界的腐蝕介質(zhì)與氧化膜接觸,起到防護(hù)作用。
環(huán)??紤]:由于鉻酸鹽具有一定的毒性,在一些環(huán)保要求較高的地區(qū),正在研究和采用無鉻鈍化技術(shù),如使用稀土元素等進(jìn)行鈍化,以減少對環(huán)境的污染。