一、陽(yáng)極氧化工藝條件的控制
1、溶液的溫度與電壓的關(guān)系
在額定的范圍內(nèi)溶液的溫度越低,所需的電壓應(yīng)越高,因?yàn)槿芤簻囟容^低時(shí)氧化膜生成速度較緩慢,膜層較為致密,為獲得一定厚度的氧化膜,陽(yáng)極氧化過(guò)程需升高電壓。當(dāng)溶液的溫度較高時(shí),氧化膜的溶解速度加塊,且生成的氧化膜是疏松的,此時(shí)降低電壓能適當(dāng)改善氧化膜的質(zhì)量。
2、陽(yáng)極氧化溶液的溫度與時(shí)間的關(guān)系
溶液的溫度越低,所需的http://.時(shí)間應(yīng)越長(zhǎng)。因?yàn)槿芤簻囟容^低時(shí)氧化膜的生成速度緩慢。溶液的溫度升高時(shí)則氧化膜的生成速度加快。此時(shí)要縮短陽(yáng)極氧化時(shí)間,否則由于氧化膜的外層電阻加大而導(dǎo)致膜層溶解,出現(xiàn)工件尺寸的改變、表面粗糙掉膜的現(xiàn)象。以上措施只是在既無(wú)降溫設(shè)備,又無(wú)加溫裝置的條件下采取的應(yīng)急措施。
二、染黑色溶液的配方與配制過(guò)程
1、 配方及工藝條件
酸性毛元 ATT20~30g/L
酸性湖藍(lán) 2~3g/L
溫度 50~70℃
時(shí)間 10~15min
PH值 3~3.5(或4.5~5.5)
2、配制方法
首先煮沸溶液,促使染料溶解wq,保證無(wú)疙瘩。待溶液冷卻后用濾紙過(guò)濾,濾去不溶物微粒及液面上漂浮的油狀物質(zhì)。{zh1}測(cè)量pH值,用冷醋酸或氨水調(diào)整至工藝要求。
三、染色過(guò)程應(yīng)注意事項(xiàng)
1.加強(qiáng)染色前的沖洗工件
由陽(yáng)極氧化槽中取出后要充分沖洗,特別是工件的狹縫,盲孔等處,否則殘余的酸、堿在染色過(guò)程中會(huì)緩慢流出來(lái),使染色溶液的pH值偏離正常范圍,并使殘留酸堿部位表面的色澤與潔凈部位有明顯差別,甚至腐蝕氧化膜而顯示白色。
2.陽(yáng)極氧化后立即染色
工件經(jīng)陽(yáng)極氧化后要立即染色。若工件陽(yáng)極氧化后在空氣中暴露時(shí)間過(guò)久膜層孔隙即會(huì)縮小,并有可能沾上污物,導(dǎo)致染色困難。若因染色槽過(guò)小,需分批染色時(shí),應(yīng)把待染色件浸泡在干凈的水中。
3.染色時(shí)工件不可重疊
染色時(shí)工件不可重疊,尤其是平面部位,否則由于重疊部位被遮蓋而形成陰陽(yáng)面。
4.加強(qiáng)染色后的沖洗
工件表面若不沖洗干凈,留有殘余顏料將會(huì)污染組合件。
(陽(yáng)極氧化加工線)
四、清理工作注意事項(xiàng)
1.小心拆卸工件
拆卸夾具時(shí)嚴(yán)防工件被劃傷,否則會(huì)出現(xiàn)道道白痕,應(yīng)松動(dòng)夾具讓工件自由脫落,絕不能在夾具未松開(kāi)之前硬拉工件。
2.工件干燥方法
先將工件孔眼內(nèi)的水份甩干凈,以免殘余水份污染工件表面。干燥方法以毛巾擦干為好,楷擦過(guò)程中還能把因鋁材材質(zhì)或操作工藝問(wèn)題引起的表面浮霜一起楷擦干凈。
3.包裝要求
包裝選用軟質(zhì),干凈紙為好,且逐個(gè)包裝以防互相擦毛。
五、染黑色溶液的維護(hù)與保養(yǎng)
染黑色溶液的維護(hù)與保養(yǎng)工作主要是維護(hù)溶液的pH值。
酸性ATT染料是由不同擴(kuò)散性能的酸性藍(lán)黑10B 和酸性橙Ⅱ組成。
當(dāng)染色液的pH值在5~6或3~3.5范圍時(shí),酸性橙Ⅱ和酸性藍(lán)黑10B的吸收作用都比較好,被氧化膜吸收的量也較大,膜層中兩種染料的量符合配比要求,所獲色澤呈正常的黑色。
而當(dāng)pH 值在4左右時(shí),氧化膜層吸收酸性橙Ⅱ的作用增大,吸收量也就自然增加,膜層中的酸性橙Ⅱ大于正常配比,因而色澤顯現(xiàn)帶紅色。
當(dāng)pH值回復(fù)到3~3.5或5~5.5范圍后,則氧化膜層對(duì)酸性橙Ⅱ的吸收量又會(huì)回落,染色工件又呈正常的黑色,據(jù)此,染黑色液的pH值的準(zhǔn)確控制是很重要的。
六、鋁陽(yáng)極化染黑工藝中的故障處理
1.前言
某電鍍廠新增鋁陽(yáng)極化染黑工藝生產(chǎn)線,出現(xiàn)不少質(zhì)量問(wèn)題。如工件顏色有深有淺,有黑中顯青,有黑中顯紅,有黑中留白,有灰黑混一等等。經(jīng)細(xì)細(xì)辨別,筆者很快找出了故障起因并提出了解決方法。現(xiàn)將其整理如下,有誤之處請(qǐng)廣大同行批評(píng)指正。
2.故障原因分析及解決方法
2.1 顏色黑中顯青
通常是由如下4種原因引起的:
①陽(yáng)極氧化溶液溫度過(guò)低
②陽(yáng)極氧化時(shí)間過(guò)短
③電壓過(guò)低
④染色溶液pH值接近中性
經(jīng)分析,該廠所出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題是由于陽(yáng)極氧化溶液溫度過(guò)低而沒(méi)有相應(yīng)地延長(zhǎng)陽(yáng)極化時(shí)間和提高電壓而引起的。
2.2 表面發(fā)花,類似大理石狀的花紋表面發(fā)花多出現(xiàn)在大面積工件
其原因可能為:
①工件在預(yù)處理堿洗不夠徹底
當(dāng)工件堿洗不徹底時(shí),基體表面原有的氧化膜不能除凈,該處也就難以生成人工氧化膜,導(dǎo)致染不上色,而原有的氧化膜除凈處有人工氧化膜生成,染上了色,從而形成不規(guī)則的花紋;此外,有的雖經(jīng)充分堿洗,但沒(méi)有及時(shí)在硝酸中出光,并在空氣中又?jǐn)R置過(guò)久后才轉(zhuǎn)
入陽(yáng)極化槽,這種情況下所獲的氧化膜染色后也可能出現(xiàn)花紋現(xiàn)象。
陽(yáng)極化前的預(yù)處理質(zhì)量?jī)?yōu)劣是獲得氧化膜質(zhì)量的關(guān)鍵,要認(rèn)真對(duì)待。
②染色溶液溫度過(guò)低
染色溶液溫度過(guò)低時(shí),染色性能降低,染色速度緩慢,應(yīng)延長(zhǎng)染色時(shí)間,并頻頻晃動(dòng)染色件,以保證色澤均勻。
在可能的條件下染色液應(yīng)予以加溫,以保證染色件的質(zhì)量。
③染色溶液表面有油污
染色液表面的油膜是由顏料帶人的,為除去這層油膜,溶液配成后應(yīng)經(jīng)過(guò)濾紙過(guò)濾,或用粗制紙片拖吸。
為避免工件進(jìn)入染色液時(shí)這層油膜覆蓋其表面而引起色澤不均勻和發(fā)花,通常的做法是工件進(jìn)入染色液后在液面下晃動(dòng)幾下,使吸附在工件表面的油膜脫離下來(lái)。
由上述后二種原因引起的染色層質(zhì)量問(wèn)題可在鉻酸溶液或硝酸溶液中退除后再次染色。
(陽(yáng)極氧化之封孔處理)
2.3 局部染不上色
主要原因有以下幾個(gè)方面:
①氧化膜接觸了油污或堿性物質(zhì)
工件經(jīng)陽(yáng)極化后在染色之前要防止與油污或堿性物質(zhì)接觸,以避免氧化膜在染色過(guò)程中與染色液隔離或受到破壞。發(fā)現(xiàn)該廠操作工人裝夾時(shí)手上的油污污染工件,而使有油污的部位染不上色,建議先裝夾再堿洗。
②夾具的位置或陽(yáng)極化時(shí)工件的懸掛角度不當(dāng)
夾具的位置與陽(yáng)極化工件的懸掛角度對(duì)氧化膜的質(zhì)量有很大影響,尤其是因此而產(chǎn)生窩氣的更不是少見(jiàn),為避免這一問(wèn)題,除在裝夾和懸掛工序中需要特別注意之外,在陽(yáng)極化和染色過(guò)程中還應(yīng)多次搖晃工件,使工件的凹入部位在此工序中所產(chǎn)生的氣體能及時(shí)排除。
③染色時(shí)工件間互相貼合
因染色時(shí)互相貼合而形成的“陰陽(yáng)面”多出現(xiàn)在平面件上,出現(xiàn)這種情況的工件應(yīng)在干燥之前先挑出來(lái),在鉻酸或硝酸溶液中退色后重新染色。
為避免工件在染色時(shí)相互貼合,可采取下述方法:
A.工件染色時(shí)不要從夾具上拆下來(lái),帶夾具染色,并在染色過(guò)程中把夾具上下抖動(dòng)幾次,以防夾具的接觸處因頂氣而產(chǎn)生過(guò)大的白點(diǎn)痕跡。
B.從夾具上拆下后放人塑料籃筐內(nèi)染色,染色時(shí)在液面以下輕輕抖動(dòng)多次也能獲得均勻一致的外觀質(zhì)量,要注意的是只能在染色液中輕輕抖動(dòng),否則工件會(huì)被擦毛而顯現(xiàn)白色道痕。
2.4 表面有浮灰
①染色溶液溫度偏高:當(dāng)染色溶液溫度偏高時(shí),上色速度加快,結(jié)果酸性元青中分子較小的酸性橙Ⅱ成分“捷足先登”因而引起酸性元青中的另一成分酸性藍(lán)黑IOB被“排擠在外”,從而產(chǎn)生浮灰。所獲得的染色層也因此而顯得偏紅。
②陽(yáng)極化溶液溫度偏高:當(dāng)陽(yáng)極化溶液溫度偏高時(shí),氧化膜的溶解速度加快,結(jié)果所生成的氧化膜因溶解而產(chǎn)生粉末狀物質(zhì),也就是“浮灰”?!楸苊飧邷丶竟?jié)浮灰加重,維持陽(yáng)極化溶液的溫度在正常的工藝規(guī)范之內(nèi),以確保產(chǎn)品質(zhì)量。
可以用以下解決方法:
A.調(diào)整工作班次:將白天班改為夜間班,一般情況下夜間氣溫比白天低5~10℃。
B.多槽輪流工作:經(jīng)一次或多次陽(yáng)極化后,因焦耳效應(yīng),溶液溫度上升,當(dāng)超過(guò)工藝允許的溫度時(shí)應(yīng)停止工作,讓其自然冷卻,下一槽的工件在另一只陽(yáng)極化槽中進(jìn)行,這樣輪流操作既不影響生產(chǎn),又可避開(kāi)高溫溶液時(shí)對(duì)陽(yáng)極化膜的影響。
C.更換大容積槽子:增大陽(yáng)極槽的容積,對(duì)于加工同樣表面積的工件,溶液的升溫度會(huì)相應(yīng)減緩。
D.減少一次裝載量:槽內(nèi)裝載量減少后,陽(yáng)極時(shí)產(chǎn)生的焦耳熱亦相應(yīng)減少,可降低溶液的升溫速度。
E.繼息式工作:當(dāng)溶液溫度超過(guò)允許值時(shí)停止工作,待溫度降至工藝范圍時(shí)再繼續(xù)工作。
F.水冷法:宜用井水,因井水具有冬暖夏涼的特點(diǎn),能起到一定的控溫作用;而水塔上的儲(chǔ)備水是冬涼夏暖,不適宜作冷卻水用。
2.5 染出顏色黑中顯紅
這種情況主要是由于未能控制好染色液的pH值,據(jù)了解,酸性元青是由酸性藍(lán)黑IOB和酸性橙Ⅱ組成,在一定的pH范圍內(nèi)這兩種組分進(jìn)入膜孔的比例符合陽(yáng)極化膜染色純黑的要求,而當(dāng)pH值超過(guò)或低于這個(gè){zj0}范圍時(shí),進(jìn)入膜孔中的兩組分比例失調(diào),染上的顏色黑中顯青或黑中顯紅。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),染色液的pH值與鋁陽(yáng)極化膜上染出色調(diào)的關(guān)系見(jiàn)下。
表:染色液pH值與鋁陽(yáng)極化膜染色色調(diào)的關(guān)系
pH 3 4 5 6 7
色調(diào) 純黑 黑中顯紅 純黑 純黑 黑中顯青
解決方法:定量測(cè)定pH值,工作中要防止酸、堿性物質(zhì)的混入,進(jìn)入染色槽的工件要徹底沖洗干凈。
2.6 工件下端近邊緣處染不上色
其原因?yàn)楣ぜ慈旧仙牟课粵](méi)有生成氧化膜。經(jīng)了解,工件在陽(yáng)極化之前{yt}進(jìn)行堿洗,且堿洗后的中和和水洗均不充分,并讓其自然晾干,這使得鋁件表面帶堿性的游離水緩慢地往下流,流至盡頭時(shí)集成水珠且久久不消失,水珠中的酸或堿性物質(zhì)且接與鋁件發(fā)生反應(yīng),特別是水珠的周圍易吸納氧的部位,陽(yáng)極氧化時(shí)未能被擊穿,阻止了陽(yáng)極化過(guò)程中人工氧化膜的生成。
解決方法:
①要認(rèn)真執(zhí)行預(yù)處理工藝,決不可怕麻煩而簡(jiǎn)化工藝過(guò)程
②對(duì)于帶有盲孔的工件,在預(yù)處理的每一工序中都要將盲孔內(nèi)殘留的溶液甩干凈;
③預(yù)處理后不能用壓縮空氣吹干,也不可用烘箱烘烤;
④在自然晾干過(guò)程中要時(shí)時(shí)用潔凈的毛巾吸去水珠,以防水珠中的酸、堿物質(zhì)與該處起反應(yīng)。
⑤自然晾干時(shí)要選擇環(huán)境較好的場(chǎng)所,以防酸、堿、油煙,對(duì)工件的浸蝕。
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