阳极氧化工艺培训

主讲：谢恩2.铝的腐蚀性1.培训纪律3.阳极氧化膜的特性4.阳极氧化工艺流程5.阳极氧化工艺6.常见问题及解决办法1.按时签到；2.不迟到、不早退、无特殊情况不得请假；3.中途不擅自离场，特殊情况例外；4.手机设置为震动或关机，紧急电话去培训室外接听；5.保持安静，不得抽烟，不做与培训无关的事；6.注意力集中，做好笔记；7.态度积极主动。铝是一个两性金属，在酸性介质中生成铝盐（如硫酸铝），在碱性介质中生成铝酸盐（如偏铝酸钠）。在大气中，应该说铝处于钝化区，此时在铝表面生成一层很薄的氧化膜，阻止铝与周围环境的继续接触，所以铝甚至比黄铜的腐蚀速度还慢。为了提高铝的耐蚀性，可以采用化学或电化学方法生成较厚的氧化膜。阳极氧化就是采用电化学的方法在铝型材表面形成一层既有装饰性，也有耐蚀性、耐磨性和耐候性等特性的氧化膜。耐蚀性铝阳极氧化膜可以有效保护铝基体不受腐蚀，阳极氧化膜显然比自然形成的氧化膜性能更好，膜厚和封孔质量直接影响使用性能。硬度和耐磨性铝阳极氧化膜的硬度比铝基体高得多，基体的硬度为HV100，普通阳极氧化膜的硬度约HV300，而硬质氧化膜可达到HV500。装饰性铝阳极氧化膜可保护抛光表面的金属光泽，阳极氧化膜还可以染色和着色，获得和保持丰富多彩的外观。电绝缘性铝是良导体，铝阳极氧化膜是高电阻的绝缘膜。透明性铝阳极氧化膜本身透明度很高，铝的纯度愈高，则透明度愈高。铝合金材料的纯度和合金成分都对透明性有影响。功能性利用阳极氧化膜的多孔性，在微孔中沉积功能性微粒，可以得到各种功能性材料。正在开发中的功能部件功能有电磁功能、催化功能、传感功能和分离功能等上排除油水洗碱蚀水洗中和水洗氧化水洗着色水洗下排水洗封孔5.1上排5.2氧化前准备工作5.3台面操作的通用要求5.4除油5.5酸蚀5.6碱蚀5.7中和5.8阳极氧化5.9封孔5.10下料5.1上排5.1.1上排前的准备1检查导电梁、导电杆等导电部位能否充分导电，并定期打磨、清洗或修理。2准备好扎排用的纯铝线。3核对生产任务单的型号、长度、支数、颜色、膜厚等要求是否与质量跟踪卡及实物相符。4根据型材规格（外接圆尺寸、外表面积等）确定上排支数和间距，色料间距控制在型材水平宽度的1倍左右，白料间距控制在型材水平宽度的0.8倍左右。5.1上排5.1.2上排1上排前首先用锉刀打磨排杆与型材的接触部位直至露出金属基体颜色，以防型材与排杆间的导电不良而影响氧化和着色。2上排时应先扎最下面一支，再比上面一支距离，然后按间距上排。3上排的型材必须保持一定的倾斜度（5°）以利于氧化或着色时排气，减少斑点（气泡）。型材的两端头不得超出排杆紧固点35mm。上架型材最高点距液面应保持≥100mm的距离。4上排必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向，防止色差、气泡、麻点等产生在装饰面上。5易弯曲、变形的长型材，在型材的中间部位增加一支挂具或采用铝丝吊挂以防型材间碰擦或触碰槽内极板而擦伤或烧伤型材表面。6上排时，重量较重或截面较大的型材扎双线，以增强导电和扎排牢固度。要求不严格的小料可以扎单线。7截面大小、形状悬殊的型材严禁装挂在同一排上。5.1上排5.1.2上排8上排应该为氧化槽面处理提供便利，不同处理方式、着色色号和同一色号但不同型号的型材严禁同排混扎。9上排或搬运型材，必须戴好干净手套，轻拿轻放，保护好型材表面，严禁野蛮操作。10上排或搬运型材时必须加强自检和互检，不合格的型材严禁上排，表面沾有油污或铝屑（毛刺）的型材必须采取适当的措施处理干净。11剔除不合格型材后，必须按订单支数及时补足。12上排区的型材不宜存放太久，以防酸雾或碱雾腐蚀型材表面。13认真填写《上排记录》和《产品质量跟踪卡》，准确计算填写每挂氧化面积，随时核对订单，确保型号、支数、颜色和处理方式不出差错。14认真做好交接班手续和工作区的环境卫生。5.2氧化前的准备工作1.检查各工艺槽的液面高度，确保槽液始终符合工艺要求，并经常清除槽液中的污物和液面漂浮物。2.检查行车、冷冻机、整流器、循环酸泵、水泵、转移车等设备是否正常，如有异常应及时排除，严禁带病运行。3.检查纯水洗槽和自来水洗槽的PH（或电导率）和洁净度，不符合工艺要求的应及时更换或补水溢流。4.打开碱蚀槽、酸蚀槽、封孔槽的加热或冷却装置，打开氧化槽、着色槽的循环冷却系统，确保槽液均匀，温度达到工艺要求。5.检查风机和抽、排风机，并在生产前开启。6.认真核对《产品质量跟踪卡》，明确生产要求。5.3台面操作的通用要求1每次吊料进入水槽前，必须将导电梁完全合拢，避免跨度过大，碰坏槽体边缘。2型材吊进、吊出槽液时必须斜进、斜出，倾斜度应控制在15°左右。3掉入槽内的型材必须及时打捞，损伤报废的型材必须及时通知上排组按订单补足支数。4型材吊出槽液后应流尽槽液为不成线为止，以减少浪费和污染。5当吊料转移必须跨越其它型材时，必须保持转移型材的水平度，以减少型材上的槽液流下，污染型材和导电梁。6每道工序均应及时认真填写《产品质量跟踪卡》并签字。5.4除油1作用：去除型材表面的油污，洗净型腔的铝屑，保障均匀酸蚀或碱蚀，保护酸蚀槽和碱蚀槽。2工艺参数槽液成分：H2SO450——170g/l槽液温度：室温脱脂时间：3——10min3操作要求：1核对工艺流程卡，明确生产要求，同一颜色，同一型号，同一订单或相近规格的型材应同时或优先吊入脱脂槽，以方便后道工序的操作。2脱脂结束时，应及时将型材吊出脱脂槽。3脱脂后的型材表面应均匀湿润，并经二级水洗后才能转入碱蚀工序。5.5酸蚀1作用：在型材表面生成均匀、细密的砂面，减少光线污染。2工艺参数槽液成分：F离子：35——50g/l酸蚀剂：按氟化氢铵的1/8加入。温度：35¬——50℃时间：3——8min3操作要求：1生产前应将槽温升到工艺规定温度，并开启循环压渣机过滤沉淀。2严格控制工艺参数，首吊检查起砂情况，砂面不足的需补时酸蚀，有粗砂的需缩短酸蚀时间，保证型材起砂均匀细密，不偏砂、粗砂和无砂。3酸蚀完毕，型材必须二次溢流水洗，充分洗净型材的残留酸蚀液后将型材转入碱槽。5.6碱蚀1作用：去除残存的自然氧化膜；去除表面的油污和变质层；消除挤压痕等缺陷；整平基体表面等。2工艺参数槽液成分：NaOH：40——60g/LAl3+：≤120g/L添加剂（NaOH的）：1/10——1/15槽液温度：40——55℃碱蚀时间：1——5min3操作要求：1碱蚀时，应打开送风排风机。2严格控制碱蚀工艺参数，确保碱蚀后的表面质量均匀一致。碱蚀不足时补时重新碱蚀（短时间）。碱蚀结束时应尽快吊出型材，以最快的速度将槽液滴到不成线后立即转移至水槽水洗，以防型材表面产生碱蚀斑纹或流痕。3碱蚀后的型材必须经二级溢流水洗，上下移动、倾斜充分洗净型材表面和内孔中的碱液，以防残留碱液污染其它槽液。4碱蚀槽到中和槽的2次水洗动作要快，防止残留碱液腐蚀型材，并且水槽不能停留型材。5.7中和1作用：去除碱蚀后型材表面的铜、锰、铁、硅等挂灰；中和型材表面的碱液。2工艺参数槽液成分：H2SO4:130——170g/L槽液温度：室温中和时间：3——6min3操作要求：1中和时，型材应上下反复倾斜移动，充分中和型材内孔中的残留碱液和去除表面铜、锰、铁、硅等挂灰。2中和后的型材必须经二级水洗后，才能进入阳极氧化槽。3中和后的型材应加强表面质量的检查，检查型材表面的砂面状况、挂灰、有无毛刺、花斑、焊合线、组织条纹等表面缺陷，以便及时处理、返工。4检查中和后的料和导电杆之间是否松动，如有松动必须用老虎钳钳紧，以确保导电良好。5中和槽后的水槽不能长时间停留型材，如果中和槽中有型材等待氧化下槽，可以将型材停留在中和槽，但不要超过30分钟（注意和前处理配合）。5.8阳极氧化1.作用：在铝材表面生成一层致密的氧化膜，提高型材的耐蚀性、耐磨性、耐候性和装饰性。ABC鋁基件阻擋層多孔層Al2O3.H2O2.阳极氧化膜生成过程示意图3.氧化膜结构示意图5.8阳极氧化4.氧化膜生成曲线5.工艺参数槽液成分：H2SO4:140——180g/lAl3+:≤20g/l槽液温度：20±2ºC氧化电压：15——18V电流密度：120——150A/㎡氧化时间：根据膜厚要求计算。5.8阳极氧化6.操作要求1阳极氧化前必须开启：（a）硅整流器；（b）槽液循环冷却系统（冷冻机组）；（c）送排风机。2阳极氧化前必须检查：导电铜座、导电铜铝复合块、挂具与导电梁接触处的导电状况，并经常打磨。3阳极氧化前必须打开导电铜座的冷却水，并检查导电梁是否弯曲，弯曲的导电梁必须更换，以防烧坏导电座，影响阳极氧化。4通电氧化前，型材必须放置在氧化槽的中央，确保与两边阴极板的距离基本相等。5通电氧化前，行车挂钩与导电梁挂钩必须脱开，氧化结束断电后，行车挂钩才能挂上导电梁挂钩，以防发生短路，损坏设备。6阳极氧化采用定电流密度法，氧化电流必须根据型材的氧化面积乘以电流密度计算后设定。7阳极氧化时应经常巡视电压、电流、温度等各种仪表，发现异常应及时排除。8氧化后的型材应检测膜厚，并做好记录，膜厚达不到要求的必须重新延长氧化时间至膜厚达到要求。5.9封孔1作用：降低阳极氧化膜的孔隙率和吸附能力；提高型材的耐蚀性、耐候性和耐污染性。2工艺参数槽液成分：Ni离子：1.0——1.5g/lF离子：0.3——0.7g/lPH:5.5——6.5槽液温度：10——26℃封孔时间：氧化膜厚（um）×1.2min左右（以达到质量标准为准）。3操作要求：1型材封孔前必须经二道水洗，以防污染封孔槽。2封孔后的型材必须经水洗后晾干。3刚封孔后的型材严禁接触油污、电解质及赤手。4封孔后的型材应抽查封孔质量，及时调整封孔时间，确保封孔质量达到要求，并且防止过封起粉。5.10下料1.卸料前的准备1检查贮料架、运输台车等是否完好，对产品防护是否完好。.2核对工艺流程卡上的型号、长度、支数、颜色与实物是否相符。3卸料前必须检验型材的氧化膜厚、封孔质量、颜色、色差、外观质量等均符合要求后才能卸料。2.卸料1卸料必须逐支卸，严禁撞击、敲打型材，严禁型材直接接触地面，堆放要整齐、不准超高。2卸料、搬运时必须戴好干净手套，做到轻拿轻放，保护好型材的装饰面。3卸料时必须加强自检、配合专检，将不合格的型材剔出整齐放到指定地点，并通知上排组补足数量；合格型材分类、分批送晒料区晾干。6.1膜厚不均6.2膜厚不合格6.3表面流痕6.4氧化膜疏松6.5亮度下降6.6表面烧伤6.7封孔不合格6.8氧化膜有红色斑点或表面发红6.9晾干后起粉6.1膜厚不均产生原因：1同根工件上几个表面膜厚不同，是因挂料太密，或对应阴极面积较小2同根工件两端膜厚不同，是因槽液两端有温度差3同挂料上下膜厚不同，是因槽液上下有温度差4挂与挂之间膜厚不同，是因工艺条件波动太大，或挂料面积相差太多5极间距不等解决办法1保证一定挂料间距2阴极布置合理有足够面积3槽液循环量足够，方式合理4控制工艺条件波动范围5控制好挂料面积，对面积相差较大的，应适当调整氧化时间6调整极间距相等6.2膜厚不合格产生原因：1用恒电压和时间控制膜厚方法不对2计算挂料面积有误，设定的总电流不准确3氧化时间计时不准4电接触不良，出现“打火”或松动现象5没有考虑合金成分对成膜速度的影响解决办法1改用恒电流密度和时间控制膜厚2准确计算好每挂氧化面积3准确计时4保证电接触良好5根据合金种类，合理调整氧化时间6.3表面流痕产生原因：1碱洗温度高，转移时间长2碱洗添加剂组成不合理3残留槽液没有洗净解决办法1适当降低碱洗温度，缩短转移时间2更换碱洗添加剂3充分水洗6.4氧化膜疏松产生原因：1氧化温度太高，挂料太密，搅拌不够2电流密度太大3氧化时间过长解决办法1适当降低氧化温度，减少挂料量和加强搅拌2降低电流密度3缩短氧化时间6.5亮度下降产生原因：1挤压出口温度高2碱洗温度不够3中和除灰不彻底4氧化槽液内重金属离子较多5氧化温度低，电流密度大6封孔工艺不当解决办法1采用低温快速挤压2适当提高碱洗温度3调整中和工艺4控制槽液杂质量5适当提高氧化温度和降低电流密度6调整封闭