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压铸铝合金阳极氧化染色工艺

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压铸铝合金阳极氧化染色工艺

发布日期:2018-10-20 作者:江苏柏瑞鑫铝业科技有限公司 点击:

压铸铝合金阳极氧化染色工艺


压铸铝合金阳极氧化染色工艺


压铸铝合金制品阳极氧化工艺染色工艺的开发相对于普通铝材的氧化染色工艺难度较大,是因为压铸件的表面性状比较复杂,沙孔,裂纹,氧化杂质,离型剂,油污等不良是表面处理工艺常常无法解决的问题,克服这种难题必须从压铸的材质工艺入手,开发适用范围广且稳定的表面处理药水才能克服这一问题,我们通过大量的试样,已经开发出压铸铝合金制品光亮化,阳极处理彩色化解决方案,以协助客户提升产品的竞争力和提升产品的附加值!
一、压铸材料的选择
常用压铸造铝有铝铜、铝硅、铝镁、铝锌合金。有人试图使用纯铝及成分接近6063的材料进行压铸品的生产,而后做硫酸阳极氧化工艺处理,经小批量的生产表明:压铸件经过复杂的阳极处理,其氧化膜层膜层无色透明,表面光洁度可达到镜面状态可以染出各种颜色;但压铸生产薄壁,结构稍微复杂的零件,其裂纹的现象是百分之百的存在,几乎无法再做表面处理;
ADC12/ADC10做为最成熟的压铸铝合金,压铸的缺陷相对较少,产品的性能比较稳定,加之我们开发出压铸铝合金化学抛光药剂,是特别适合压铸件阳极氧化前处理工艺,使ADC12/ADC10染色成为可能,适合染各种颜色。特别是标准的ADC10材质的压铸件经过化学抛光可达镜面效果,ADC12有很好的机械加工性但导热系数低!ADC10比ADC12要好、但成本要高!其实ADC10就是A380而ADC12就是A383。(ADC12相当于中国国产的合金代号YL113,合金牌号是YZAlSi11Cu3,美国合金牌号是383,)ADC10的铸造性、耐压性好,适于制造大型压铸件。其力学性能和切削性好,但耐蚀性稍差。ADC12与ADC10比较,含Si量多,前者9.6%~12.0%,后者7.5%~9.5%,前者的成分在共晶点左右,合金的流动性最好,所以适于压铸复杂铸件,它的强度高,耐压性好,热脆性小。ADC12/ADC10含硅含铜量很高,使用普通硫酸电解氧化工艺偏暗且有灰。认为影响外观质量的主要因素是铜、硅、铬、铁、锌、锰等金属元素,这些金属元素在铝材中的含量越少,经阳极氧化后的光洁亮度就越好,反之就越差。其实适量的增加铜及硅的成份不仅改善压铸的缺陷,而且会增加表面的光泽,改善结晶的细度材质的均一性,利于表面处理,锌镁的化学性质活泼其应严格控制不益过高,否则增加阳极氧化的难度;
当然合理的选择压铸离型剂及压铸成型的工艺参数,是压铸件进行阳极氧化染色的必要条件。
二、前处理工艺
1、抛光及整平:采用机械抛光方法,可用布轮粗抛或精抛,喷砂或振动研磨,磁力研磨,得到平整光亮的外表。也有厂家使用高压装置将清洗水与玻璃砂喷射到产品的表面,达到清洗与精整的目的,成效显著。
2、除蜡:抛光后的工件在专用清洗剂中擦洗除去工件表面的抛光膏及抛光污物,同时也洗去了工件非抛附着的各种油污。
HTL-210 20-50 g/L TEMP: 50-65 ℃ Time: 3-10min
3、脱脂除油碱蚀:除去工件表面氧化皮,离型剂,防止化抛后产品发花结垢;
除油:HTL-310 20-25 g/L TEMP: RT Time: 3-10min
弱蚀:HTL-310 50-60 g/L TEMP: 60-75 ℃ Time: 3-5min
4、中和:除黑灰
HNO3(68%) 300-500ml/L HTL-320 30-50 g/L TEMP: RT Time: 1-3min
反应机理:弱蚀后工件生成一层黑膜,此工序可去除黑灰
5、予浸 HTL-328 原液使用 TEMP: <40 ℃ Time: 1-3min
完全去除工件表面黑膜,露出光洁铝表面,防止杂质脏污进入化抛槽
4、化学抛光(与三酸抛光比较低黄烟易控制)
HNO3(68%) 650-800ml/L HTL-330 120-150 g/L TEMP: 90-95 ℃ Time: 1-3min
增加光亮度,降低铝之外的其他成分,便于氧化着色
三、阳极氧化工艺:
1.本色阳极氧化工艺:
H2SO4 40-45g/L
H3BO3 8-10g
HTL-360 20-30 g/L TEMP: 20 -25℃电流密度 (A/dm2) 2.5 Time: 20-30min
2.硫酸型阳极氧化工艺:
硫酸 (H2SO4 ) 160-200g/L
HTL-350 5-10 g/L
铝离子:5≥ AL3+<20g/L
TEMP: 8-20 ℃电流密度 (A/dm2) 1-2.5 Time:15-60min
阴极材料:纯铝或铝锡合金板
阴极面积比阳极面积: 1.5:1
搅拌:压缩空气搅拌
电源:直流电
各工艺参数调整,现对影响氧化膜质量的诸参数做如下说明:
(1)硫酸浓度:使用浓度较高的硫酸溶液进行氧化时,初始阶段由于氧化膜的生长速度较大,氧化膜的孔隙率高,因此易染色,所以要用硫酸的上限之值。
(2)温度 :染浅色控制在 8-13 ℃ 时获得的氧化膜致密耐磨不易变暗 ,15-20 ℃时 成膜速度快,吸附性能好适合染黑色。
(3)随着 电流密度的增加,氧化膜的孔隙亦增多,易于染色;电流密度减小,膜的生长速度减小 ,膜层较致密 ,不易染色电流密度最好为 1-2A/dm2 。但压铸件电流密度不宜过高,起始电压应小于12v,且需要恒压处理
(4)时间:染浅色氧化时间为 15-20min,染黑色氧化时间为 45-60min。
(5)杂质 :一般用滤纸或微孔管过滤机过滤排除。
(6)电解液混浊度:必须注意前处理及清洗 ,并及时过滤。
四、染色工艺 :
1、染黑色工艺规范是:
亮黑: 419# 14g/L TEMP: 55-60 ℃ Time: 30min
或BK50
黑灰: 415# 15g/L TEMP: 55-60 ℃ Time: 10-20min
五、封孔工艺:
封孔剂: DX500 5-6g/L TEMP: 90-100 ℃ Time: 10-20min
压铸铝阳极氧化工艺从十多年前只能染黑色产品到现在可以染各种颜色,也可以形成高耐磨高耐蚀的各色钝化膜层,我们经过了很多曲折的探索,开发了适于压铸铝件阳极氧化染色的技术方案与工艺药水得以推广,愿得到各位的认可与支持,谢谢合作!

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