




鋁化學拋光不良造成原因與解決辦法
鋁及鋁合金制件的化學拋光過程,大多在腐蝕性較強的酸、堿性溶液中進行,影響拋光效果的因素較多。因此,鋁及鋁合金制件的化學拋光作業中出現一些故障,在所難免。
人們在長期的化學拋光工作中,對這些故障的產生原因,及其排除辦法,已積累了不少十分寶貴的經驗。下面列舉一些,以供參考和借鑒。
故障1 已拋光表面沾附有一層銅紅色薄膜時,可將制件浸人稀硝酸(含硝酸400g/L~500g/L)水溶液中,或浸人鉻酸(含鉻酐100g/L~200g/L)水溶液中,室溫下浸洗數秒到數十秒,即可除去紅色銅膜。
故障2 已拋光表面發烏,或出現一層藍色薄膜時,很可能是由于拋光溶液中硝酸含量不足及溫度不當。這時可補加適量硝酸,再合理調整拋光溶液的溫度,一般即可消除上述異常現象。
故障3 拋光表面不太光滑,并有白色薄膜出現時,多是由于磷酸含量不足造成的。補加適量磷酸,可克服上述現象。
故障4 拋光表面出現白色薄膜或白邊,大多是拋光過程中,拋光溶液的組成和溫度不均勻一致,或硝酸含量過高造成的。拋光溶液和溫度不均勻會導致拋光反應中生成的氣體只在個別部位逸出,以致造成白膜和白邊,這可通過經常擺動被拋光制件,或不斷攪拌拋光溶液予以排除。硝酸含量過高需要調整拋光溶液的組成才會奏效。
故障5 光澤性很好的拋光表面帶有彩虹色時,一般是由于拋光液中硫酸含量太多造成的,可通過調整拋光液組成,減少硫酸比例而消除。
故障6 經化學拋光和氧化著色處理的制件表面,若出現花斑時,大多是由于化學拋光后清洗不徹底,制件表面殘留有微量酸、堿造成的。這種現象時有發生,特別是在用”三酸”拋光液拋光大批量的小制件時,因制件之間過近,甚至互相靠攏接觸而互相掩蓋,要做到快速水沖洗徹底干凈是不太容易的。個別制件的局部留有殘酸(或殘堿),就會使氧化著色表面出現花斑。顯然,清除花斑現象的較好辦法,是加強拋光后的水沖洗,充分搖動使制件一個個散開,將所有制件的表面徹底清洗干凈。而且要及時進行氧化著色處理。否則,清洗干凈的鋁表面處于活化態,很易氧化銹蝕,這又會影響氧化著色的質量。
一個可供選用的較好辦法,是在拋光和水洗干凈后,增加一道鈍化處理,使已拋光表面及時形成一層保護性能較強的均勻的鈍化膜。在化學拋光溶液中,加有適量鈍化性能較強的鉻酐,使制件在拋光加工的同時,在拋光表面形成一層保護性能較好的鉻酸鹽鈍化膜。另外,拋光工藝應包括用鉻酸溶液或鉻酸鹽溶液進行后處理。
為了避免上述鈍化工藝造成的”鉻污染”,可改用更為先進的高錳酸鉀一硫酸水溶液進行鈍化處理。
鈍化液的組成及配制:取水1L,邊攪拌邊緩緩加入硫酸(相對密度1.84)10g~15g,攪拌均勻后再加入高錳酸鉀lg~3g。待完全溶解后,即可使用。鈍化處理,是在室溫的上述溶液中浸洗20s~30s。
故障7 拋光過程中,若拋光溶液表面產生大量氣泡和棕紅色二氧化氮氣體,而且被拋光表面產生麻點腐蝕,主要原因是硝酸含量過高。調整溶液組成降低硝酸比例,一般即可消除上述現象。
故障8 拋光表面出現鼓泡或在凸起部位表面產生白色條紋,多由拋光溶液中硫酸含量太少造成。通過適當補加硫酸,一般即可奏效。
故障9 當拋光溶液表面產生較大氣泡,并放出大量棕紅色二氧化氮氣體,而溶液本身呈現黏稠的粥狀時,說明溶液中積聚的鹽類物質過多。這時的拋光作業,要不斷擺動被拋光制件,使拋光反應比較均勻,以盡量減少不均勻腐蝕。否則,拋光表面將會出現許多白色凸起小點,嚴重時連成片狀,以致形成局部腐蝕。遇到這種情況,全部更換新拋光溶液,固然可徹底消除故障,但會造成較大的浪費。較好的辦法,是更換部分拋光液,或降低拋光溶液溫度,使溶液中積聚的過多鹽類物質結晶析出,再采用過濾的辦法分離除去,最后進行組成分析測試并調整到工藝規范以內。
故障10 若因拋光溶液使用太久,黏度增大到已影響拋光效果時,較好的應急解決辦法是提高溶液溫度到120℃以上,再進行拋光作業。適當延長拋光時間,也可部分彌補拋光效力的損失。
故障11 拋光表面出現”黑垢”,一般是由于拋光溶液溫度太低或拋光時間太短造成的。調整操作參數到工藝規范以內,大多可消除”黑垢”。
故障12 拋光用掛具、夾具上最高一排制件拋光后,頂部或背部出現”暗斑”。檢查拋光液組成及操作條件,均屬正常。這可能是拋光溶液太少,最高一排制件不能完全浸人溶液中,其頂部僅靠溢起的溶液泡沫掩蓋拋光,加上拋光時間較短造成的。顯然,消除這一故障的辦法很簡單,補加適量拋光溶液,或掛(夾)具最高一排掛鉤上不掛接制件,使掛(夾)具上所有制件都能完全浸人拋光溶液中,再適當延長拋光時間。
故障13 拋光表面孔眼處,和掛(夾)具觸點處出現氣流沖條痕紋。主要原因是拋光溶液溫度太高,或三酸比例失調,或掛(夾)具設計接觸角度不夠合理。因此,可先用降低溶液溫度和改變拋光制件入槽方向的辦法,不少情況是行之有效的。若效果不太明顯,或根本無效,這就需調整溶液的組成了。調整的辦法,一般是補加高濃度的磷酸和硫酸,避免因加入稀酸帶人較多水分,影響溶液的拋光性能。
當氣流沖條痕紋不太嚴重時,也可通過上、下、左、右交替擺動被拋光制件及其掛具、夾具的辦法,使氣流不直接沿孔眼上升,即可避免氣流沖條痕紋的形成。但應指出,制件擺動不得過快,一般以5次/min~6次/min為宜。
(如有機溶劑、洗滌劑等)除油污的制件,一般拋光3min~5min。

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