氧化成膜工序的技術要求
(1)氧化。溶液配方及工作條件:
經前處理后要立即轉入氧化工序,以防因工件在大氣中擱置過久而又生成自然氧化膜而影響氧化層的質量。再度浸泡在清水中雖優于暴露在大氣中,但也不宜浸泡過久,如果浸泡在3%的稀硝酸中一般浸泡l5~30min之內仍可繼續氧化,但若時間過久對膜層的生成也會有影響,尤其含有銅等雜質的舊硝酸。
氧化過程中溶液的溫度是至關重要的工藝條件,溶液溫度過高,成膜速度加快,氧化膜容易出現粉化;溶液溫度過低,成膜速度緩慢,所生成的膜色調偏淡,附著力差。
在同一型號鋁材為求得表面基本一致的色彩,應在同一溶液溫度下處理同樣時間。
在一定的范圍內溫度與時間成反比,即溶液溫度越高,所需時間越短,反之所需時間越長。
鋁材純度越高所需的氧化處理時間越長。氧化處理時間不足,生成的氧化膜過于淺淡;鋁材純度低,氧化時間縮短,否則氧化膜顯陳舊,甚至影響膜層的導電性能。
為了獲得均勻的氧化膜色彩,小件氧化時可在溶液中多晃動,大件可采取攪拌溶液或靜處理(不攪拌溶液、不晃動工件),以防工件的邊緣部位與溶液的交換機會比工件的中心部位多而產生不均勻的氧化膜色彩。
(2)循環水沖洗。對于有盲孔、狹縫的工件要加強對這些部位的沖洗,并甩凈里面的殘留溶液,以防氧化溶液流出來氧化面受破壞。
(3)自檢。工件經循環水沖洗后宜即自檢質量,如發現有缺陷的可在堿液中退除,出光后重新氧化。若干燥后再退除、返修、則較難退除,且較易損傷基體。
(4)干燥。干燥是維護質量的關鍵,氧化件需在干燥之前先甩去工件表面的游離水,然后在陽光下曝曬。也可在45~50℃條件下烘烤干燥,溫度不可過高,以免烤焦、老化、出現裂縫,外表色彩顯得陳舊。
大面積件的氯化
(1)整體處理。根據氧化件的外沿尺寸(適當放寬余量),用木條或磚塊圍成一個框,框內鋪上塑料布,形成一個凹形水池,其高度若處理板狀件的,則有100MM左右即可,操作時只要將工件在此池內上、下晃動,即可使其表面形成氧化膜。
(2)分部位處理。分部位處理即工件在槽(池)內先后在不同部位依次快速變更或轉動,最后使整個工件表面與溶液多次接觸而逐漸形成并加厚氧化膜的操作方法。
采用以上兩種方法,即可免于制作大型鍍槽、配制大量溶液,且減少長期少有使用而造成的浪費,還可免于占用車間內的生產面積。
氧化膜色彩不均勻的三種可能原因
(1)工件面積過大,操作時在槽內擺動過大,邊緣和中心部位與溶液的接觸、更新、交換有過大的差異,從而導致氧化膜色彩不一致。
預防方法:氧化時工件擺動的幅度要小,靜處理也可以,但當溶液溫度過低時容易出現地圖狀花斑,顯得不自然。
(2)包鋁件加工時部分包鋁層遭到破壞,被切削掉,外層包鋁屬優質鋁,被包的內層是雜鋁,兩種鋁質差異較大,故氧化后出現“良癜風”似的斑點。這一現象客戶往往不會太理解,廠家要多做解釋工作,說明原委,以免引起誤解。
(3)工藝操作方面問題
①工件堿蝕處理不徹底,局部處原始氧化膜、污物未能除盡;
②堿蝕后沒有當即進行出光處理,工件表面仍呈堿性;
③工件在傳遞過程中接觸過異物。
當遇有膜層色彩不均勻時要從多方面去尋找原因,采取針對性措施予以解決。
由堿蝕液中鋁離子積聚過高引起故障
一位讀者來電詢問工件經堿蝕后難以獲得導電氧化膜的原因,經對導電氧化膜難以形成的諸多因素排除之后,考慮到堿蝕液中是否有過高鋁離子問題,對方說堿蝕液很稠。但堿蝕速度不快。當時筆者建議更換堿蝕液,因為堿蝕液使用時間過長之后會積聚過多的鋁離子,鋁離子在工件表面較難洗脫,從而影響鋁件表面與導電氧化溶液的接觸,從而影響到氧化膜的形成。另一建議是若當時無條件更換堿蝕溶液,可將堿蝕后的工件經熱水漂洗后立即在流動水中漂洗,然后再在含有氫氟酸的濃硝酸中出光,然后經充分漂洗后進行導電氧化處理。后該讀者來電話說堿蝕后用熱水洗燙效果很好。
筆者經驗是,在熱水中洗燙后迅速離開熱水并當即浸入流水中,防止工件干化后因遭到氧化而影響到導電氧化膜的形成。