鋁合金建筑型材氧化膜質量缺陷原因分析及解決方法

1氧化膜質量缺陷氧化膜質量的主要缺陷是氧化膜厚度和封孔度質量達不到鋁合金建筑型材標準GB/T5237-200所規定的要求，不能保證在正常使用情況下鋁型材的耐腐蝕、耐候性等性能指標。 1.1 氧化膜厚度缺陷氧化膜厚度是陽極氧化膜技術指標中最重要的指標，對鋁型材的耐腐蝕、耐磨性、耐候性起著重要的作用，直至影響鋁型材的使用壽命。氧化膜厚度的主要技術指標是氧化膜的最小平均厚度和最小局部厚度。氧化膜厚度出現的主要問題是膜厚達不到標準規定的最小值。國內目前普遍采用的陽極氧化方法是直流電硫酸陽極氧化法，即采用10%～20%的硫酸作為電解液，保持直流電壓15～20V，電流密度1～2A/dm2，電解液溫度15～20℃，氧化時間在30分鐘以上，就可保證鋁型材的氧化膜厚度達到標準規定10um以上。該方法影響氧化膜形成和生長的主要因素有電解液溫度、成分及其濃度、電流密度、直流電壓、氧化時間和合金成分。電流密度低，氧化時間不足，電解液溫度偏高或局部過熱，合金中銅、硅含量過高等都會影響到氧化膜的厚度。從技術角度采取以下措施是能夠保證氧化膜厚度合格：1、合理控制電流密度和電壓，保持穩定；2、加強電解液的攪拌，保證溫度均勻；3、保證電解液的成分和濃度；4、保證足夠的氧化時間；5、鑄錠熔鑄時注意控制成分，提高合金成分的均勻性。正常的陽極氧化過程，陽極氧化膜的厚度是隨著陽極氧化的時間增加而增加的，當然隨著時間的增加，生產成本也會增加，實踐證明平均每噸鋁型材氧化膜厚度每增加1um，將增加成本100～120元。一些生產廠家為了降低生產成本而不惜縮短陽極氧化時間，降低陽極氧化膜的厚度，這是造成氧化膜不合格的首要原因，技術上的工藝因素只是次要的。 1.2 封孔質量缺陷封孔是鋁型材在陽極氧化后，將氧化膜外表面的多孔質層封閉，減少氧化膜的孔隙及其吸附能力的一道工序，從而提高氧化膜的耐腐蝕性、防污染和電磁絕緣性能，從根本上保證鋁型材使用時的壽命。封孔分為高溫封孔和常溫封孔兩種方法。高溫封孔出現的問題，是由于陽極氧化質量差、陽極氧化厚度不均勻、封孔水質不純、水溫不高、封孔液的PH值不合適和封孔時間不夠等原因造成的。通常情況下，高溫封孔隨著封孔時間的延長、封孔溫度的升高，封孔質量提高，耐腐蝕性增強。一般高溫封孔的溫度在95℃以上，封孔時間20～30分鐘。封孔液的PH值在5.5～6.5之間。封孔應使用純水，保證SO42-＜250mg/L，CI-＜100mg/L，SO32-＜10mg/L，PO33-＜5mg/L，F-＜5mg/L，電阻率500Ω·㎝。影響常溫封孔質量的主要因素有：封孔劑質量、封孔液PH值、雜質離子、封孔液溫度、封孔時間等。封孔劑質量是封孔質量的關鍵。常溫封孔是通過Ni2+進入氧化膜孔隙進行水解沉淀實現的，Ni2+的填充速度直接影響封孔速度，Ni2+和F-的濃度對封孔質量影響最大，一般以Ni2+濃度1.0～1.2g/L，F-濃度0.3～0.6g/L為宜。封孔液的PH值高低對封孔質量也有影響，PH值太高，型材表面容易產生白灰，PH值太低則產生封孔不合格，通常PH值在5.5～6.5之間。雜質離子對封孔質量也有不良影響，常溫封孔應采用純水配制封孔液，并盡可能減少Mg2+，Ca2+，SO42-，CI-等雜質離子存在。封孔最佳溫度是20～35℃，封孔時間為10分鐘。溫度太高或時間太長，型材表面容易起灰，溫度太低或時間太短則不易達到封孔效果。