一文搞定铝合金阳极氧化染色后的种种故障

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首先,需要明确的是,铝合金阳极氧化之后,有许多因素影响了染色的质量和色调的一致性。由于氧化后未清洗干净或者染色操作不当,最容易发生不同批次的工件色调不同。另一方面这种染色色调的变化也可能是由于染色液不稳定或者混合染料染色不均匀所致。

同一批工件色泽的差异,可能是因为阳极氧化膜厚度不规则引起的。同一批工件中若所用合金材料成分不同,也会发生这种问题。对于铝型材氧化后染色来说,铝材最先进入染液的部位,当取出时最后离开染液,因此染深色的染液,应该避免染色速度过快。

铝型材厂商为了避免一挂铝材上下颜色差异过大,而使用较稀的染料浓度,较慢的染色速度

最常出现的染色问题大概是在同一个工件上存在色差。主要是因为缝隙和深孔中有残酸流出来,有必要在染色前彻底清洗干净并且尽可能地用氨水或稀碱液中和。清洗不当或阳极氧化不当还会引起染色膜发花。局部色浅甚至染不上色,很可能有油污沾染。

铝制工件碱蚀以后的外观缺陷不能都被阳极氧化所掩盖,相反在染色后更易暴露出来。譬如焊接件,焊接处金相组织发生变化。铸件的气孔中也会流出残酸,用稀碱溶液中和不一定非常成功。此时可通过在65℃的温水和冷水中交替清洗来解决,随后,在染色前浸入浓硝酸或草酸铵溶液(5~10g/L)中处理0.5~1min。

经焊接的电动摩托车架,焊接处染色需要特殊处理

工件上划痕或沟槽的周围常会产生不规则形状的不上色部位,原因是机械损伤,或者是工件在电抛光或化学抛光时少量合金成分溶解形成孔洞,染液中往往由于这些金属杂质离子的存在产生杂散电流,使这些部位发花,特别是染液中掺杂氯离子时更是如此。染液中如铝离子与多种重金属离子共存时,氯离子特别有害,这种问题可以采用非金属染槽来解决。

一、染不上色

可能的原因:1.染料已被分解;2.pH值太高;3.氧化膜太薄;4.放置时间过长,氧化膜已自然封闭:5.染料不当,选用适当染料。

二、部分不上色或者色浅

可能的原因:1.氧化膜被油污染;2.染色液浓度太低;3.氧化时位置不当,改进氧化架具和氧化何置;4.氧化膜太薄;5.染色槽被油污染;6.染料溶解不完全。

三、染色后表面有白色水雾

可能的原因:1.氧化膜孔隙内有水气,去除水气;2. 返工零件褪色液浓度太浓,稀释褪色液;3. 返工零件褪色时间太长。

四、染色后发花

可能的原因:1.染料液pH值低;2.清洗不良,加强染色前后的清洗;3.染料溶解不完全;4.染色液温度太高。

五、染色后有点状

可能的原因:1.氧化膜被灰尘弄脏,用水冲洗表面;2.染料液内有不溶性杂质,过滤染色液;3.氧化膜上碰到酸或碱;4.氧化膜上沾有油迹。

六、染色后易逃色

可能的原因:1.染色液pH值太低;2.氧化膜孔隙小,提高氧化槽温度;3.染色时间短;4.封闭槽的pH值太低;5.封闭时间太短。

七、染色表面易擦掉

可能的原因:1.氧化膜质量不良,退膜后重新氧化;2.染色槽液温度低;3.氧化膜粗糙,氧化槽温度太高。

八、染色过暗

可能的原因:1.染色液浓度高;2.染色液温度高;3.染色时间过长。

铝型材氧化染色最常发生的白色斑点瑕疵

九、关于染色后表面有白色斑点的问题

a、在白色斑点部位看到有细小的腐蚀孔,孔周围没有染上色,有时呈现彗星尾状的白色区域。

原因:铝件在前处理过程中,在酸洗后水洗槽内停留发生了点腐蚀。腐蚀孔较深,阳极氧化后,硫酸溶液残留在此孔内,在染色过程中,氧化液渗出,局部pH值下降,导致没有产生染色的白色斑点。

处理方法:减少在前处理酸洗后水洗槽内停留时间,在染色前进行活化处理。

b、白色斑点内或者附近没有观察到点腐蚀坑,白色斑点通常呈现正圆形。

原因:阳极氧化后的水洗工序中,铝表面残留的氧化溶液被中和,生成了胶状的氢氧化铝,吸附在材料的表面,阻碍了染色工艺的进行。

处理方法:染色前进行活化处理。

c、白色斑点呈现圆形,显微镜下观察,白色部分缺少氧化膜

原因:多发于5系合金,氧化过程中由于某些原因导致5系合金表面通过特有的过电流,并由此产生异常的气体,导致局部阻挡层破坏,得到不完整的氧化膜。与此同时,染色工艺的加热也进一步引起阳极氧化膜的脱落。

处理方法:改变氧化的电参数,在阳极氧化初期采取软起动或者设定较低的氧化电压。

d、在拐角部位产生的白点,有时呈现一连串的白色瘢痕,在显微镜下观察到氧化膜开裂。

原因:氧化膜在铝合金材料边角部位开裂,开裂部位吸收了氧化槽液,并在染色过程中渗出,发生了染色不良的现象。

处理方法:设定较低的氧化电压,或者在氧化槽内添加有机酸,形成较软的氧化膜。

e、铸造铝合金表面有弥漫性白斑、大面积白点,白点附近有孔洞。

原因:铝合金铸造过程中容易产生气孔,在气孔处切削、前处理、氧化时渗入化学品,这些渗入物在染色过程中渗出,从而阻碍染色。

处理方法:通过改变材质或改善制造方法减少材料中的气孔;在染色前进行活化处理。

铸造铝合金因为气孔而产生的白色瑕疵

在染色的过程中,由于染料的不同,各种原因导致的故障和下次也是不同的。某些比较难溶的染料需要在90℃以上的温度才可以充分溶解,否则,没有充分溶解的染料会悬浮在染液中,不仅吸附在铝氧化膜表面造成染料凝集,也会影响混合染料的色调。

也有些染色槽中混入了少量的卤素元素,或者本身铝合金氧化膜并不完整,铝与钛合金夹具之间的电偶腐蚀,铝在溶解的过程中析出了染料,或者直接产生白色的氢氧化铝析出物,造成成品的瑕疵状态。这些,都需要找对原因,对症下药。


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