三、铝及铝合金
表
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面准备处理
要获得质量好的氧化膜,铝制件表面准备处理是很重要的,铝制件氧化前处理有机械法、喷砂法、化学法等,选择何种方法,主要取决于铝制件的材质、形状及质量要求。
下面分别叙述机械法、喷砂法、化学法。
1.机械法
要求表面光洁度较高的铝制件,必须采用机械抛光,把凹凸不平粗糙表面抛平,使表面尽可能平滑光亮。由于铝较柔软,因而工作规范及抛光膏的成分与其他金属抛光时所采用有所不同。磨光时,磨轮的圆周速应为10~15米/秒,抛光时为15~20米/秒,磨光采用黄抛光膏、抛光和抛亮程序用白抛光膏与绿抛光膏。机械抛光一般分粗磨、细磨、抛光和抛亮几种,根据零件要求适当采用不同工序。
(1)粗磨:主要对砂模铸出的制件和表面粗糙制件,当表面很粗糙时,要用
40~60号磨轮,进行磨抛。表面不很粗糙时,则用粘有80~100号磨粉(金刚砂)的毛毡轮磨光。
(2)细磨:就是用较细的磨料和软的抛光轮进行磨光,主要实用经过机械切削
制件。
(3)抛光:是为了消灭磨痕和形成平滑的光亮表面。
(4)抛亮:其目的取得有如镜面一样的光泽和反射性,抛轮应使用软布或法兰
绒,转速为20~30米/秒,一般用绿油或白油为抛光膏。
在机械抛光时,铝制件表面有油污时,必须进行去油和硝酸出光,否则
会给机械抛光造成困难,氧化后造成氧化膜表面花斑。
(5)刷光:采用转速为1000~1500转/分的铜丝轮,可取得丝纹均匀无光的表
面。
刷光后的铝制品应立即清洗和在50%的硝酸中出光。
2.喷砂
为满足铝制件表面的装饰要求以及特殊的无光需要,一般均采用机械喷砂法和化学法,使铝表面获得无光砂面。
(1)机械喷砂法:
机械喷砂法可分为空气式喷射法和液压式喷射法二种。
喷砂用专用设备,借用压缩空气压力,将磨料强烈的喷到金属制品表面上,喷砂使用的材料主要是金刚砂,规格为60~80#,压力为8~5公斤/厘米2,压力过大时,空气流速也过大,砂易撞碎。湿喷采用专用喷砂机利用液压式喷射法,用20~35%重质碳酸钙水溶液作磨料,压力为5~6公斤/厘米2。
(2)化学法
化学砂面法主要是利用金属铝和活泼卤族元素发生化学作用,而形成无光砂面。
进行化学砂面时,零件先进行机械抛光,化学除油后再用稀硝酸出光,清洗后再进行砂面处理。
化学砂面处理工艺配方及操作条件:
氟化氢铵(NH4HF2)70~100克/升
氯化铵(NHCl2)7~10克/升
葡萄糖酸钠(C6H11NaO7)0.5~1克/升
PH 3~4
温度45~55℃
时间60秒左右
化学砂面处理工艺稳定,操作方便,生产效率高、设备简单,适合大批量生产,质量可达280~300目砂面表面。
3.除油
经受机械处理过的铝制品必须除油,除油有电化学法和化学法,对于铝及铝合金除油一般不采用电化学法,这是由电化学法对铝有很大的浸蚀速度。所以广泛应用化学法除油。
化学除油过程,是化学及物理化学的作用,促使油类去除。铝制件表面油污包括植物油和矿物油,这些油污必须彻底去除,消除油污时整个流程中最主要关键,油污不除净,影响氧化膜的形成,同时还会污染电抛光液,氧化液,影响产品质量,因此需要氧化的铝制件必须先认真除去油污。
铝制件化学除油一般在碱性溶液中去油,铝属于两性金属,其反式如下:
AL+3NaOH→Al(OH)3
Al(OH)3+NaOH?NaAlO2+2H2O
因为对碱特别敏感,故一般在弱碱性溶液中进行。
化学除油原理:
化学除油是利用化学药品的化学作用和化学物理作用,将油脂从铝制件表面上除去,其作用如下:
(1)皂化作用:
皂化油(动植物油)在碱液中分解,生成易溶于水的肥皂和甘油,因而油污被除去。反应式如下:
(C17H35COO)3C3H5+3NaOH=3C17H35COONa+C3H5(OH)3
(2)乳化作用:
非皂化油(矿物油)可通过乳化作用将其除去,加入磷酸三钠,硅酸钠及非离子表面活性剂,使油类的表面张力降低,而形成微小的珠滴成为乳浊体分散在溶液中,已达到去除表面油污。
化学除油组成及操作条件:
(1)纯铝、铝镁合金制品除油工艺配方及操作条件:
磷酸三钠(NaPO4)50~60克/升
硅酸钠(NaSi) 10~20克/升
海鸥 0.5~1毫升/升
温度 60~70℃
时间1~3分钟
(2)一般铝和铝合金除油组成
氢氧化钠(NaOH)5~10克/升
磷酸三钠(Na3PO4)30~50克/升
碳酸钠(Na2CO3)10~20克/升
硅酸钠(Na2SiO3*9H2O)10~30克/升
海鸥0.5~1毫升/升
温度60~80℃
时间1~3分钟
(3)铝铸件除油组成:
氢氧化钠(NaOH)30~40克/升
海鸥0.5~1毫升/升
温度50~60℃
时间1~2分钟
(4)除去机械抛光的表面油污溶液的组成:
664净洗剂20~30克/升
温度70~90℃
时间8~5分钟
经过化学除油的铝件,必须在流动的热水中清洗,再用酸进行中和处理,其目的是将另件表面碱去除,及表面自然氧化膜除去,以便露出基体金属表面。
酸中和液一般采用:
(1)硝酸300~400克/升,在室温条件下,处理3~5分钟
(2)磷酸45~55毫升/升,铬酸15~20克/升温度70℃,时间1~3分钟
(3)硫酸150毫升/升,铬酸50克/升,室温条件下,处理时间为1~3分钟。
(4)硅铝合金:硝酸3份,氢氟酸1份,温度室温、处理时间:5~15秒。
浙公网安备 33021202002483