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酸蚀铝型材表面预处理技术的应用

12月12日 编辑 39baobao.com

[铝型材整平光亮工艺]一、 前言 铝合金阳极氧化前处理工艺是决定产品外观质量的重要环节,型材机械纹的去除、起砂、亚光、增光等多种质量要求均由前处理工艺决定。传统的前处理工艺分为三种: (1)、碱...+阅读

1、工艺简介

近年来,铝合金亚光型材生产和销售量越来越大,市场占有率在80%以上。目前亚光型材生产普遍使用碱蚀方法,铝溶损在3%-5%之间,造成巨大资源浪费,而且大大增加了环保治理难度,加重了企业的“三废”处理负担。酸蚀技术是针对碱蚀方法的不足而研制开发的,在原理上完全有别于碱蚀亚光砂面处理。工艺主要采用了独特的使铝型材表面产生高度均匀的、高密度分子点腐蚀,通过改善型材表面凹凸处的物质结构,从而达到平整表面和消除冶金工艺造成的表面缺陷的效果(如能消除挤压痕、掩盖焊合线、缓和粗大晶粒等缺陷),使铝型材表面平整细腻,金属光泽柔和,大大提高了铝型材的表面质量。

采用酸蚀亚光工艺,铝溶损在 0.5%-0.8%之间,使生产成本降低到传统亚光工艺的二分之一以下,生产效率又有大幅度的增加,具有很大的实用和经济价值。

2、酸蚀机理

酸蚀是特定条件下的化学浸蚀。铝型材接触[考试|大|蚀液,在短时间内迅速反应生成络合物,反应方程如下:

3F-+A1-A1F3

6F-+A13+-A1.F63-

A1F63-+A12O3·3H2O-A13(OH)3F6+30H-

生成的络合物且具有一定的粘度,容易附着于铝基体表面,形成一种保护膜。

挤压型材一般都有许多轻微的模痕,在高倍显微镜下观察呈峰状,粘附于铝基体的保护膜在凹处较厚,凸处较薄,薄处接触酸蚀液的几率较大,能继续较快地进行溶解反应;厚处受到粘附物的屏蔽而使浓液反应速度放慢,由于凹凸部位溶解速度的不同,从而达到平整表面、消除挤压痕的(砂面)亚光效果。

缓解粗晶和焊合线与酸蚀的特定性能有直接关系,在铝型材生产中,粗晶和焊合线与模具、挤压工艺及铸棒均匀化有很大关系,氧化预处理时,碱蚀程度越深,粗晶和焊合线就越严重。

由于酸蚀速度快,时间短,在还未出现严重粗晶和焊合线的情况下,反应就已结束,因此酸蚀工艺能有效缓解粗晶和焊合线。

酸蚀添加剂在酸蚀工艺中主要作用有以下几个方面:

(1)缓蚀作用:由于F-与自然氧化膜及铝基体反应速度很快,且反应剧烈,容易出现粗晶和焊合线等表面质量缺陷。为了既能保持一定反应速度,又不至于造成质量缺陷,添加葡萄酸钠、柠檬酸钠、甘油等有机化合物来抑制酸蚀反应速度,从而达到缓蚀效果。

(2)整平作用:挤压型材有许多轻微的模痕,在高倍镜下观察呈山峰一般,加入磷酸三钠、硅藻土、多元醇等化合物,可使型材模痕谷底受到保护,尖峰磨平,从而达到整平效果。

(3)促进作用:加入促进剂可使酸蚀添加剂充分扩散到槽液中去,且有效进入被络合物覆盖的铝基体表面内层,使反应得以继续进行,以免造成型材腐蚀不匀。

(4)表面活性剂作用;加入十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等表面活性剂可进一步增强除油能力,及在槽液表面产生一层泡沫,抑制热量损失及槽液挥发,更重要作用是增加槽液稳定性,是因为带负电荷的表面活性剂能吸附在微粒周围,使微粒产生静电反力,从而使微粒能很好地悬浮在槽液中不易沉淀。

(5)金属离子作用:加入Cu2+、Ag+等金属离子可防止过腐蚀,使砂面更细腻、均匀、砂面清晰。

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