鋁型材表面噴砂對(duì)陽極氧化的影響

在實(shí)際生產(chǎn)中如果不加區(qū)別地將原喊蝕洗工藝流程中其它工序工藝參數(shù)照搬到噴砂工藝流程中來或在噴砂工藝中未能確定適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)，其終產(chǎn)品可能是不合格的，因此對(duì)噴砂條件下鋁型材表面及表層狀況的研究將有助于整個(gè)工藝流程的確立和工藝參數(shù)的選擇。一、砂面形成機(jī)理化學(xué)砂面法其本質(zhì)是利用金屬材料在某種特定的介質(zhì)中發(fā)生孔濁而達(dá)到精飾的目的，與化學(xué)砂面法相比，機(jī)械砂面法砂面形成機(jī)理完全不同，機(jī)械砂面是用壓縮空氣將不同磨粒射向鋁型材表面，機(jī)械噴砂過程兼具有噴砂處理的沖凈作用和噴丸處理的表面強(qiáng)化作用。二、表面形貌對(duì)陽極氧化膜層性能的影響從噴砂砂面形成機(jī)理可以看出，噴砂過程對(duì)鋁型材表面形貌會(huì)有較大的影響，對(duì)國(guó)內(nèi)某廠分別進(jìn)行化學(xué)砂面和噴砂砂面的鋁型材在陽極氧化前（表面預(yù)處理工藝中在砂面形成后的堿洗和中和工藝參數(shù)相同）現(xiàn)場(chǎng)取樣，用表面祖糙度檢測(cè)儀和掃描電鏡對(duì)2種樣品作了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)2種工藝條件下鋁型材的表面形貌參數(shù)值有較大差異。在消除擠壓條紋和擦傷方面，噴砂工藝比堿洗工藝更具優(yōu)勢(shì)，其橫向與縱向粗糙度數(shù)值基本一致.顯然它能比化學(xué)砂面工藝獲得更為均勻的砂面。三、表層組織結(jié)構(gòu)對(duì)陽極氧化的影響噴砂過程中金剛砂的沖擊作用將引起鋁型材表層組織結(jié)構(gòu)的變化，噴砂時(shí)表層金《在高速彈丸的沖擊下發(fā)生激烈的塑性變形，伴隨著塑性變形過程晶體發(fā)生滑移，導(dǎo)致亞晶粒內(nèi)位錯(cuò)密度的增加，晶格畸變。四、結(jié)束語在不同預(yù)處理?xiàng)l件下，由于砂向形成機(jī)理的不同，鋁型材表面微觀形貌、表層晶體組織結(jié)構(gòu)、表面活化能也有本質(zhì)的區(qū)別，這些將亢接或間接地對(duì)陽極氧化膜層性能有著重要的影響，在生產(chǎn)實(shí)踐中如果不加區(qū)別地將堿蝕洗工藝流程中的工藝參數(shù)照搬到噴砂工藝流程來，可能使產(chǎn)品不合格。

鋁合金微弧氧化（MAO）

1.微弧氧化技術(shù)的原理：

微弧氧化也稱微等離子體表面陶瓷化技術(shù),是指在普通陽極氧化的基礎(chǔ)上，利用弧光放電增強(qiáng)并在陽極上發(fā)生的反應(yīng)，從而在以鋁、鈦、鎂金屬及其合金為材料的工件表面形成的強(qiáng)化陶瓷膜的方法，是通過用專用的微弧氧化電源在工件上施加電壓，使工件表面的金屬與電解質(zhì)溶液相互作用，在工件表面形成微弧放電，在高溫、電場(chǎng)等因素的作用下，金屬表面形成陶瓷膜，達(dá)到工件表面強(qiáng)化的目的。

2.微弧氧化的特點(diǎn)

a.大幅度地提高了材料的表面硬度(HV＞1200)，超過熱處理后的高碳鋼、高合金鋼和高速工具鋼的硬度；

b.良好的耐磨損性能；

c.良好的耐熱性及抗腐蝕性(CASS鹽霧試驗(yàn)＞480h)，這從根本上克服了鋁、鎂、鈦合金材料在應(yīng)用中的缺點(diǎn)，因此該技術(shù)有廣闊的應(yīng)用前景；

d.有良好的絕緣性能，絕緣電阻可達(dá)100MΩ。

e. 工藝穩(wěn)定可靠,設(shè)備簡(jiǎn)單.反應(yīng)在常溫下進(jìn)行，操作方便，易于掌握。

f.基體原位生長(zhǎng)陶瓷膜，結(jié)合牢固,陶瓷膜致密均勻。

3.微弧氧化的應(yīng)用

微弧氧化是一項(xiàng)新的鋁合金表面處理技術(shù)，他把氧化鋁的陶瓷性和鋁合金的金屬性結(jié)合起來，使鋁合金表面具有更優(yōu)良的物理化學(xué)性能。但由于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等原因目前在我國(guó)應(yīng)用不廣泛。但由于氧化膜的特殊性能可以在許多領(lǐng)域應(yīng)用，包括航空汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、石化工業(yè)、紡織工業(yè)和電子工業(yè)等。

4.微弧氧化的不足

微弧氧化會(huì)造成火花放電、火花腐蝕，使產(chǎn)品表面比較粗糙，使用時(shí)要磨掉粗糙層，造成浪費(fèi)。能耗比較高 是普通氧化的五倍。

鋁合金氧化膜的染色

1.鋁合金氧化膜染色的定義

染色法是將剛氧化后的鋁合金清洗后立即浸漬在含有染料的溶液中，氧化膜孔隙因吸附染料而染上各種顏色。這種工藝上色快、色澤鮮艷、操作簡(jiǎn)便，但是染色后需要做封孔處理。

2.染色對(duì)氧化膜的要求

a.鋁在硫酸溶液中得到的氧化膜無色而多孔，適宜染色。草酸氧化膜本身呈黃色只能染深色，鉻酸膜孔隙率低，膜本身發(fā)灰，也只能染深色。

b.氧化膜必須有一定的厚度，要求大于7um，較薄的氧化膜只能染上很淺的顏色。

c.氧化膜應(yīng)有一定的松孔和吸附性，所以硬質(zhì)氧化膜和鉻酸常規(guī)氧化膜均不適與染色。

d.氧化膜應(yīng)完整、均勻、不應(yīng)有劃傷、砂眼、點(diǎn)腐蝕等缺陷。

e.膜層本身具有合適的顏色，且沒有金相結(jié)構(gòu)的差別，如晶粒大小不一或者嚴(yán)重偏析等      

3.氧化膜的染色機(jī)理

a.有機(jī)染料染色機(jī)理：基于物質(zhì)的吸附理論，分為物理吸附和化學(xué)吸附；物理吸附指分子或離子以靜電力方式的吸附；以化學(xué)力（反應(yīng)生成的共價(jià)鍵、氫鍵、螯合鍵等）方式吸附的叫化學(xué)吸附。物理吸附希望低溫，高溫易脫附；化學(xué)吸附在一定溫度下進(jìn)行，一般認(rèn)為染色時(shí)兩種吸附同時(shí)進(jìn)行以化學(xué)吸附為主，所以在中溫下進(jìn)行。

b.無機(jī)染料染色機(jī)理：通常在常溫下進(jìn)行，將工件按一定次序先浸漬在一種無機(jī)鹽溶液中，再浸入另一種無機(jī)鹽溶液中，使這些無機(jī)物在膜孔中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成不溶于水的有色化合物，填塞氧化膜孔隙并將膜孔封?。承┣闆r下可省去封孔過程）。無機(jī)染料顏色范圍有限，色澤不夠鮮亮，但耐溫耐曬性特好。

4.不合格染色膜的褪色

染色后封孔前發(fā)現(xiàn)不良可用27%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）或者5ml/l硫酸在25度條件下退除。