铝阳极氧化工艺铝阳极氧化工艺第一部分工艺流程一、工艺流程及工艺条件1、铝阳极氧化处理流程如下:脱脂→水洗×2→(酸蚀→水洗×2)→碱蚀→水洗×2→中和→→锡盐着色(红底香槟色系)→→单锡盐着色(古铜色系)→水洗×2→氧化→水洗×2→→镍锡盐着色(古铜色系)→→→硒盐着色(钛金色系)→→锰盐着色(金黄色系)→→水洗×2→封闭→水洗→水洗(或热水洗)→晾干→纯水洗→电泳→纯水洗→纯水洗→滴干→烘烤二.设备材质:管道材料:PVC槽体材料:PVC或PP第二部份化工工艺1.槽液组成及化学品简介第一步:脱脂选用化学品:Potencer AC酸性脱脂剂AC是为铝及铝合金设计的专业清洗配方。
适用于常温浸渍脱脂。
对铝材的侵蚀很小,但能有效清除表面的各种油污,及去除自然氧化膜,且不会如碱蚀产生大量气体和黑污。
对水质要求低,水洗容易。
低泡沫、避免脱脂槽泡沫过多而溢流。
使用条件:AC 浓度: 4~7%(体积比)时间: 2~10 分钟(视油污及处理流程而定)温度:20~30℃开槽方法:先加入槽体积一半的水,然后加入计算量的AC,搅拌5min 左右,再补加水至规定体积。
第二、三步:自来水水洗第四步:酸蚀选用化学品:Potencer C-11Potencer C-11是精心研发使用于铝材酸蚀砂面作业中。
能快速整平、消除铝材表面的模具痕,获得美观的磨砂外观,并可大量降低铝材损耗。
使用条件:开槽浓度:Potencer C-11 80~160克/升;温度:常温~50℃。
时间: 3~ 6分钟。
须使用过滤设施。
开槽方法:先加入槽体积一半的水,然后在搅拌下慢慢加入计算量的C-11,再补加水至规定体积。
控制温度在规定围,放一根废铝材反应30min左右,取出,即可试生产。
第五、六步:自来水水洗(第四、五、六步在有的厂家没有应用)第七步:碱蚀选用化学品:Potencer ADD及氢氧化钠Potencer ADD添加于碱蚀槽中,能强化梨面效果、减少铝泥结晶、延长溶液寿命,从而避免时常更换槽液。
相对目前许多公司多则两三个月,少则数日的槽液更换频率,使用ADD后可有效减少维护工作,节省人力费用及降低废水处理量。
使用方法:浓度:ADD 20~30g/l;NaOH(F) 40~70g/l。
温度:50~60℃。
时间:3~15min(视要得到的铝材表面状况而定)。
添加:请按“烧碱∶ET=5∶1”添加。
开槽方法:可采用下述两种方法之一。
①取三分之一经沉槽过的旧碱蚀液,加入计算量的ET,加入水使之约为槽体积的80%,加入45g/l的氢氧化钠,再补加水至规定体积。
控制温度在规定围,即可试生产。
在生产过程中,当Al3+≤70g/l 时, 游离碱请控制在低围, 温度请控制在低围。
当游离碱小于50g/l必须补加氢氧化钠和ET,补加比例为:每补加5kg氢氧化钠同时需补加1kg的ET。
②在槽中加入一半的水,加入约120 g/l氢氧化钠,(注意: 氢氧化钠溶解时会放出大量的热,需在搅拌下慢慢加入氢氧化钠,当氢氧化钠完全溶解再作下一步), 加入计算量的ET,取熔铸时的铝屑(约33g/l)加入槽中反应,使铝离子达到30g/l以上。
铝屑的加入要求少量多次加入,要控制反应速度,不要使溶液溢出,时间可能需一天以上。
补加水至规定体积,控制温度在规定围,即可试生产。
在生产过程中,当Al3+≤70g/l时, 游离碱请控制在低围, 温度请控制在低围。
当游离碱小于50g/l必须补加氢氧化钠和ET,补加比例为:每补加5kg氢氧化钠同时需补加1kg的ET。
第八、九步:自来水水洗第十步:中和选用化学品:硝酸使用方法:浓度:20~40%。
温度:常温。
时间:1~3min。
注意需先加入水至槽中,再加入硝酸。
建议使用HNO3。
第十一、十二步:自来水水洗第十三步:氧化选用化学品:硫酸使用方法:H2SO4: 160~180g/lD A: 130~150A/m2U: 14~18vT: 20±1℃t: 视膜厚要求Al3+: 5~15g/l开槽方法:先加入槽体积三分之二的水,然后在搅拌下加入计算量的硫酸。
(注意:需先加入水至槽中,再慢慢加入硫酸)。
加入计算量的硫酸铝(约50g/l),完全溶解后再补加水到规定体积,控制温度在规定围,即可试生产。
第十四、十五步:自来水水洗第十六步:着色⑴单锡盐着色(古铜色系)选用化学品:硫酸、硫酸亚锡、Potencer DTRM-2Potencer DTRM-2为铝材电解发色处理搭配硫酸亚锡使用的添加剂,有效的防止硫酸亚锡氧化,抑制硫酸亚锡消耗量,防止槽液浑蚀;发色速度快;颜色均匀;色泽亮丽;可发颜色,从仿不锈钢色、香槟、古铜到黑色等不同颜色;绝佳的化学平衡,稳定性高,使用寿命特长。
使用条件:浓度:硫酸亚锡:7~15g/lDTRM-2:30~50 g/lH2SO4(F):8~15 g/l温度:22~26℃时间:视色泽要求。
电压:14~18v⑵镍锡盐着色(古铜色系)选用化学品:硫酸、硫酸亚锡、硫酸镍、Potencer DTRM-2 Potencer DTRM-2为铝材电解发色处理搭配硫酸亚锡使用的添加剂,有效的防止硫酸亚锡氧化,抑制硫酸亚锡消耗量,防止槽液浑蚀;发色速度快;颜色均匀;色泽亮丽;可发颜色,从仿不锈钢色、香槟、古铜到黑色等不同颜色;绝佳的化学平衡,稳定性高,使用寿命特长。
使用条件:浓度:硫酸亚锡:7~15g/l硫酸镍:15~25g/lDTRM-2:30~50 g/lH2SO4(F):8~15 g/l温度:22~26℃时间:视色泽要求。
电压:14~18v开槽方法:先加入槽体积60%的水,然后在搅拌下加入计算量的硫酸, 在搅拌下分批加入计算量硫酸镍(最好用小槽将硫酸镍完全溶解后加入),要使硫酸镍完全溶解后才能作下一步。
控制温度在规定围,加入DTRM,补加水到规定体积,用小槽或桶取刚配制的溶液分多次将硫酸亚锡溶解后加入。
加入2kg硫酸铝,即可试生产。
⑶硒盐着色(钛金色系)选用化学品:Potencer GDPotencer GD为鋁材电解着钛金色剂,可单独及配合添加剂使用,其着色性能稳定,当与添加剂配合时、可得到一系列的优美的钛金色。
使用条件:浓度:Potencer GD: 20~30 g/l添加剂: 0~10g/l溫度:25~50℃时间:3~5min⑷锰盐着色(金黄色系)选用化学品:Potencer ElectroglodPotencer Electroglod普德金黄色系统是一金黄色二次电解系统,其特色为发色快速,发色后颜色不易褪色,耐候性亦佳。
其为“Electrogld GS”与“Electrogld AS”两种,操作及控制简单,发色成本较一般电解发色为低,本系统有极度佳的发色力,发色均匀,即使同物件因电流密度之不同都能均匀地发色。
使用方法:浓度: GS 3.5~4.5%AS 1.5~2.5%温度: 20~35℃时间: 3~5min电压: 12~18v说明:阳极处理对整个发色性影响极大,适当的阴/阳面积比,可使厚薄误差控制在3MIRCON(百万分之一厘米)以下,并且保持电压,电流密度,温度都相同,如此处理可确保阳极之孔隙一般大,控制其发色均匀性佳。
铝含量维持在20g/l以下,最佳为15g/l。
锡盐着色(红底香槟色系)选用化学品:硫酸、硫酸亚锡、Potencer DTRM-2、Potencer DTRM-R Potencer DTRM-2 、Potencer DTRM-R为铝材电解发色处理搭配硫酸亚锡使用的添加剂,有效的防止硫酸亚锡氧化,抑制硫酸亚锡消耗量,防止槽液浑蚀;发色速度快;颜色均匀;色泽亮丽;可发特殊的红底香槟色,使用寿命特长。
使用条件:浓度:硫酸亚锡:7~15g/lDTRM-2:30 g/lDTRM-R:5~15 g/lH2SO4(F):15~20 g/l温度:22~26℃时间:视色泽要求。
电压:14~18v第十七、十八步:自来水水洗第十九步:封闭选用化学品:Potencer SEPotencer SE是本公司精心研发的铝材氧化膜强效封孔剂,因其在封孔作业中,比一般封孔剂具更快、更好、更省的功效,故命名为强效封孔剂。
开槽条件:封白料:SE: 3~4g/l添加剂SCO: 0.5g/lPH : 5.1~6.3温度: 15~35℃封青底:SE 5~6g/lPH : 5.1~6.3温度: 15~35℃开槽方法:先加入槽体积三分之二的水, 用小槽或桶分多次将SE溶解后加入。
补加水到规定体积,即可试生产。
第二十步:自来水水洗第二十一步:自来水水洗(建议使用约60℃热水)第二十二步:晾干注:在使用电泳的工艺中,水洗要用去离子水或其他纯净水,且要严格控制水的PH值,电泳工艺请咨询其他供应商。
2.反应原理和生产管理⑴、脱脂Potencer SPC含有复合酸和表面活性剂,酸会同Al和表面的Al2O3反应,产生的气体将油污剥离,油污同表面活性剂作用被乳化,分散到槽液中,达到去除油污的自然氧化膜的目的。
A.表面有大块油污、特殊污垢或严重碰伤、划伤的物料,应先进行打磨、擦洗(注:如用丙酮等除去油性箱头笔迹)。
B.生产每进行四个小时,检查槽液位,使之保持正常水平;清除液面上的浮油、铝屑等污垢;同时取样检测药液浓度,及时补充至规定围。
C.脱脂槽长期使用,会积累污垢,生产进行3-4个工作周后,应将脱脂槽清理一次。
(2)、酸蚀当酸蚀液与铝型材接触的极短时间迅速反应生成络合物,这种络全物有一定的稠度,容易粘附在铝基体表面,形成一种保护膜。
此膜于凸处较薄,在凹处较厚。
使厚薄处接触的酸蚀液几率不同,凹凸处的溶解速度不同,最终达到消除挤压纹,平整表面的目的,使铝型材获得表面细腻、均匀、色泽柔和的砂面效果。
主要反应如下: 3F++Al→AlF36F++Al→AlF63-AlF63-+Al2O3+H2O→AL3(OH)3F6+3OH-生产时,检查槽液位,使之保持正常水平;同时取样检测药液,及时补充至规定围。
最好有过滤设备。
生产进行1-3个月后,清理酸蚀槽。
(3)、碱蚀氢氧化钠与铝发生反应,消除铝材的挤压纹及划痕,使铝材表面平整;氢氧化钠过低,难消除铝材的挤压纹及划痕,过高,则会产生过腐蚀。
生产时,检查槽液位,使之保持正常水平;同时取样检测药液,及时补充至规定围。
主要反应如下:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+H2↑2NaAlO2+4H2O=2Al(OH)3+2NaOH2Al(OH)3= Al2O3·3H2O(4)、中和硝酸与碱蚀过程中产生的黑膜反应,生成可溶于水的盐,同时中和过多的碱。
主要反应如下:OH-+H+=H20(5)、氧化铝在硫酸电解液中,阴极上发生氢离子还原反应,生成氢气。