Phương pháp xử lý anodizing bề mặt nhôm

Tiền xử lý bề mặt

Bất kể sử dụng phương pháp nào để gia công vật liệu và sản phẩm nhôm, sẽ có bụi bẩn và khuyết tật trên bề mặt ở các mức độ khác nhau, chẳng hạn như bụi, oxit kim loại (màng oxit tự nhiên hoặc nhôm hình thành ở nhiệt độ cao), dầu dư, vết nhựa đường, thủ ấn nhân tạo (thành phần chính là axit béo và nitơ

1. Anodizing axit oxalic

Hầu hết các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình anod hóa axit sulfuric cũng áp dụng cho quá trình anod hóa axit oxalic, có thể sử dụng dòng điện một chiều, Dòng điện xoay chiều, hoặc sự chồng chất của dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều. Trong cùng điều kiện, màng thu được bằng quá trình oxy hóa dòng điện xoay chiều mềm hơn và kém đàn hồi hơn; quá trình oxy hóa dòng điện trực tiếp dễ bị ăn mòn rỗ, nhưng quá trình oxy hóa dòng điện xoay chiều có thể ngăn chặn nó. Với sự gia tăng của các thành phần dòng điện xoay chiều, khả năng chống ăn mòn của màng tăng lên, nhưng màu đậm hơn , tính chất tạo màu kém hơn so với màng axit sulfuric. Nồng độ axit oxalic tự do trong chất điện phân là 3%-10%, nói chung là 3%-5%. Trong quá trình oxy hóa, mỗi A. h tiêu thụ khoảng 0,13-0,14g, trong khi mỗi A. h Có 0,08-0,09g nhôm hòa tan trong chất điện phân tạo ra nhôm oxalat, cần tiêu thụ 5 lần lượng axit oxalic. Nồng độ ion nhôm trong dung dịch được kiểm soát dưới 20g/L, và khi nó chứa 30g/L nhôm, giải pháp sẽ thất bại. Chất điện phân axit oxalic rất nhạy cảm với clorua. Khi anot hóa nhôm nguyên chất hoặc hợp kim nhôm, hàm lượng clorua không được vượt quá 0,04-0,02g/L, tương ứng. Dung dịch được pha tốt nhất bằng nước tinh khiết. Khi nhiệt độ của chất điện phân tăng, bộ phim trở nên mỏng hơn. Để thu được màng dày, pH của dung dịch phải được nâng lên. Anodizing dòng điện trực tiếp sử dụng chì, than chì hoặc thép không gỉ làm cực âm, và tỷ lệ diện tích của nó so với cực dương là giữa (1:2)-(1:1). Axit oxalic là axit yếu, độ hòa tan kém. Khi nhôm bị oxy hóa, sản phẩm và chất điện phân phải được làm mát. Độ dày và màu sắc của màng axit oxalic thay đổi tùy theo thành phần của hợp kim. Độ dày màng nhôm nguyên chất có màu vàng nhạt hoặc trắng bạc, trong khi độ dày màng của hợp kim sâu như màu vàng và đồng thau. Sau quá trình oxy hóa, lớp màng được làm sạch. Nếu nó không được nhuộm, nó có thể được bịt kín bằng hơi nước với áp suất 3,43 × 10 4 Pa áp lực cho 30-60 phút.

2. Anod hóa axit cromic

Quá trình anodizing axit cromic được thể hiện trong Bảng-4. Việc phân tích nồng độ cần được tiến hành thường xuyên trong quá trình oxy hóa, và anhydrit crom nên được bổ sung kịp thời. Vật liệu làm catot dùng cho điện phân có thể là chì, sắt, thép không gỉ, và tỷ lệ diện tích tốt nhất của cực dương và cực âm là (5:1)-(10:1). Khi có nhiều ion crom hóa trị ba trong dung dịch, chúng có thể bị oxy hóa thành các ion crom hóa trị sáu bằng điện phân. Nếu hàm lượng sunfat trong dung dịch vượt quá 0.5%, hiệu ứng oxy hóa anốt là không tốt. Khi ion sunfat kéo dài, bari hydroxit hoặc bari cacbonat có thể được thêm vào để tạo thành kết tủa bari sunfat. Hàm lượng clorua trong dung dịch không được vượt quá 0,2g/L. Khi hàm lượng crom trong dung dịch vượt quá 70g/L, dung dịch nên được pha loãng hoặc thay thế. Có hai loại phương pháp anodizing axit cromic, phương pháp anodizing thay đổi chu kỳ điện áp hoặc phương pháp anodizing điện áp không đổi (phương pháp axit cromic nhanh).

3. Cứng (màng dày) anot hóa

Anodizing cứng là một phương pháp xử lý để tạo thành màng oxit dày và cứng trên bề mặt nhôm và hợp kim nhôm. Độ dày tối đa của màng cứng có thể đạt tới 250μm, độ cứng vi mô của màng hình thành trên nhôm nguyên chất là 12000-15000MPa, và hợp kim nói chung là 4000-6000MPa, gần giống như lớp phủ crom cứng, và chúng có khả năng chống mài mòn tuyệt vời ở mức độ phù hợp thấp. , độ xốp của màng cứng là khoảng 20%, thấp hơn so với màng axit sulfuric thông thường. Một số quy trình anodizing cứng được thể hiện trong Bảng-7.
Bảng-7 Quá trình anodizing cứng

KHÔNG. Nhiệt độ điện phân/mật độ dòng điện/(A/dm2) Điện áp bắt đầu và kết thúc/V Thời gian/phút Độ dày màng/μm

điện áp đầu điện áp cuối

1 15% axit sunfuric+14-+4,4 2-2.1 26 120 90 50
2 15% axit boric, 4%Na2HC6H5O7 +60-+70 0.4-0.6 100 300 240 200
3 10% axit sulfuric+10 250W/dm2 15-25 80 60 10-130
4 15% Axit sunfuric-1-+4,5 2-2.5 25-30 40-60 60-240 28-150
5 10% Axit sunfuric+8-+10 25 60 60 25-60
6 10%-15% Axit sunfuric0 -+4 5 AC 10-12 60-70
DC 20-24 120-140
7 6%-8% Axit oxalic dihydrat Các điều kiện khác nhau tùy thuộc vào hợp kim
8 6%-7% axit sulfuric+3%-6% phụ gia hữu cơ+ 4.5-+18+4.5-+18 1.3-2 10 150 40 65
9 10%-20% Axit sunfuric-6-+10 30 280 160 115-150
10 10%-15% Axit sunfuric+8 4 20-25 60 60 55 -80
11 5.5% axit formic, 8% axit oxalic dihydrat +15-+25 3-6 45 90 100-250

4. Anodizing sứ

sứ nhôm anodizing và hợp kim nhôm được anod hóa trong muối titan, muối zirconi hoặc dung dịch muối thori của axit oxalic, axit xitric và axit boric, và hydroxit của kim loại muối trong dung dịch đi vào các lỗ của màng oxit, sao cho bề mặt của sản phẩm thể hiện Chất xử lý bằng men mờ đục và dày đặc hoặc bề ngoài giống như nhựa với độ bóng đặc biệt. Quá trình anodizing sứ về cơ bản giống như quá trình anodizing axit sulfuric thông thường. Sự khác biệt là quá trình anodizing sứ được thực hiện ở điện áp DC cao (115-125V) và nhiệt độ dung dịch cao (50-60 độ), và chất điện phân thường được khuấy. , Thường điều chỉnh giá trị pH để nó nằm trong khoảng 1.6-2.

Xử lý nhuộm

Phương pháp tạo màu hóa học có ưu điểm là quy trình đơn giản, điều khiển dễ dàng, hiệu quả cao, giá thấp, đầu tư thiết bị thấp, gam màu rộng và màu sắc tươi sáng. Tuy nhiên, sản phẩm diện tích lớn dễ có màu sắc không đồng đều, dễ tẩy màu sau khi vệ sinh, niêm phong không đúng cách, hoặc hư hỏng cơ học. . Màu sắc hóa học của màng nhôm anodized dựa trên khả năng hấp thụ thuốc nhuộm của lớp màng xốp như sợi dệt. Nói chung là, đường kính lỗ rỗng của màng anodized là 0,01-0,03μm, và thuốc nhuộm được tách thành các phân tử đơn lẻ trong nước, với đường kính 0,0015-0,0030μm. Trong quá trình tô màu, thuốc nhuộm được hấp phụ trên bề mặt lỗ chân lông và khuếch tán và tích tụ trong lỗ chân lông. Lớp màng được tạo màu bởi liên kết ion và liên kết hydro, và thuốc nhuộm được cố định trong lỗ chân lông sau khi bịt kín.

(1) Nhuộm bằng thuốc nhuộm hữu cơ

1. Sự lựa chọn của
thuốc nhuộm Có nhiều loại thuốc nhuộm hữu cơ , và thuốc nhuộm được lựa chọn theo mục đích sử dụng và loại sản phẩm khác nhau. Ví dụ, thuốc nhuộm hoàn nguyên hòa tan đắt tiền và có độ bền màu tuyệt vời, nên chúng chủ yếu được sử dụng trong nhuộm các sản phẩm nhôm cao cấp như bút vàng, bật lửa, và máy trợ thính; thuốc nhuộm hòa tan trong rượu được sử dụng để nhuộm lá nhôm; thuốc nhuộm hòa tan trong dầu được sử dụng để in lá nhôm. Hòa tan trong nitrocellulose trước khi sử dụng. Nó có thể được sử dụng trong các loại vecni như sơn trơn, nhựa vinyl hoặc polyamit, hoặc trong nhựa melamine và nhựa epoxy hòa tan trong vecni nung. Sau khi in, một màng nhựa có thuốc nhuộm được hình thành trên bề mặt của lá nhôm đã được làm sạch. Các loại thuốc nhuộm dùng để nhuộm sản phẩm nhôm bao gồm thuốc nhuộm axit, thuốc nhuộm phức axit, thuốc nhuộm cầm màu axit, thuốc nhuộm trực tiếp, thuốc nhuộm axit yếu, thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm thùng hòa tan, thuốc nhuộm hoạt tính, thuốc nhuộm cơ bản, thuốc nhuộm hòa tan trong rượu, thuốc nhuộm tan trong dầu, vân vân. .

2. Quy trình và kiểm soát màu thuốc nhuộm hữu cơ

(1) Nhuộm đơn sắc: Nhúng các sản phẩm nhôm đã được anod hóa và rửa sạch vào dung dịch thuốc nhuộm ở nhiệt độ quy định. Thời gian nhuộm phụ thuộc vào độ sâu màu, và thể tích dung dịch nhuộm có thể được kiểm soát theo tỷ lệ 10 đến khối lượng sản phẩm: 1.

(2) Nhuộm nhiều màu: Nếu hai hoặc nhiều màu khác nhau được nhuộm trên các bộ phận bằng nhôm, chẳng hạn như phong cảnh, hoa và chim, nhiệm vụ, nhân vật, vân vân., quá trình in ấn chủ yếu được sử dụng để hoàn thành tấm in. phiên bản) và phiên bản màn hình, phương pháp in trực tiếp, phương pháp chống phai màu sơn, phương pháp nhuộm bọt, vân vân. có thể được sử dụng. Thực tế chung là sau khi nhuộm màu đầu tiên, dùng hoa văn in màng sơn bảo vệ lên phần cần để lại màu, và loại bỏ màu còn lại, va thu hai, màu thứ ba trở lên có thể được suy ra bằng cách tương tự. Nồng độ nhuộm và điều kiện xử lý của các loại thuốc nhuộm hữu cơ khác nhau được thể hiện trong Bảng-9.

Tên thuốc nhuộm nồng độ g/L nhiệt độ 0C Giá trị pH thời gian tối thiểu

Aludye Đen Đen HBK 8-10 50-60 5.5-6 15-30
MBK đen 8-10 50-55 5.0-5.5 5-10
MRL đen 10-12 50-60 5.0-6.0 5-30
BBK đen 10-12 50 -60 5.0-6.0 15-30
DG đen 10 55-60 6.0-7.0 10-30
WAL đen 10-12 50-55 6.0-7.0 15-30
MLW đen 8-12 50-60 4.2-4.8 5-30
Aludye Đỏ Lớn Đỏ A 2-5 50-60 5-5.5 5-10
D4BS màu đỏ lớn <25 55-60 6.0-7.0 5-10
MB đỏ rực rỡ 0.5-5 50-55 5.5-6.0 5-15
B đỏ 2-5 55-60 5.5-6.0 5-15
D4B đỏ 2 55-60 5.5-6.0 5-10
SBR đỏ <3 50-55 5.0-6.0 5-10
FRB đỏ 0.5-5 50-55 5.0-5.5 5-10
Màu đỏ tươi 3B 1- 2 50-55 5.5-6.0 5-15
MBES đỏ 1-2 55-60 5.0-5.5 5-10
MBES lớn màu đỏ 1-2 55-60 5.0-5.5 5-10
RBL đỏ 2 55-60 4.5-5.0 5-15
PBL đỏ 2 55-60 5.0-6.0 5-10
CFB đỏ 0.5-5 50-55 6.0-7.0 5-15
Nồng độ cao FPR màu đỏ 0.5-5 50-55 5.0-6.0 5-15
Nồng độ cao FAR màu đỏ lớn 0.5-5 50-55 6.0-7.0 5-10
BN hồng 0.5-5 50-55 6.0-7.0 5-15
Aludye Tím Tím VB <2 50-55 5.5-6.0 5-10
MFBL màu tím <5 50-55 5.5-6.0 5-10
RVB màu tím <5 50-55 5.0-6.0 5-15
MBB màu tím <5 50-55 5.0-6.0 5-15
BL đỏ tía 50-55 5.0-5.5 5-15
Aludye Nâu Nâu BRL <2 50-60 4.5-5.0 5-15
CFA màu nâu 0.5-2 55-60 4.5-5.5 5-15
THM màu nâu 0.5-5 55-60 5.0 -6.0 5-10
BM nâu 0.5-5 55-60 5.5-6.0 5-15
GL màu nâu 0.5-5 55-60 5.5-6.0 5-15
KBL nâu 1-5 55-60 5.5-6.5 5-15
AG nâu đỏ 0.1-2 50-55 6.0-7.0 5-10
ASG màu nâu vàng 0.2-2 56-60 4.5-5.0 5-10
Aludye Xanh Xanh BGLN <2 50-55 5.0-5.5 5-15
RGS xanh 1-9 55-60 5.0-5.5 5-15
Xanh 5GM <2 50-55 5.0-6.0 5-15
M6B xanh <2 50-60 5.5-6.0 5-15
ABGL xanh <2 50-55 5.5-6.0 5-10
cơ sở dữ liệu xanh 0.5-2 55-60 5.0-6.0 5-10
A3GM xanh 2-5 55-60 6.0- 7.0 5-15
Aludye Vàng Vàng FD 0.5-5 50-55 5.0-5.5 5-10
Ruồi vàng 0.2-5 50-60 5.0-5.5 5-10
DRL màu vàng 0.5-2 55-60 6.0-6.5 5-10
GR vàng 0.2-2 50-55 5.5-6.0 5-10
DGL màu vàng 0.2-2 50-55 6.0-7.0 5-10
Vàng 3RF 0.5-5 55-60 4.5-5.5 5-10
YBL màu vàng 0.2-2 50-55 5.0 – 5.5 5-15 Màu vàng
cháu nội 0.5-2 55-60 5.5-6.5 5-10
Vàng 2GL 1-2 50-55 5.5-6.0 5-15
GLL màu vàng <2 50-55 5.5-6.0 5-10
ALNW màu vàng tươi 1-2 50-55 6.0-7.0 5-10
Aludye Cam Vàng D2GL 0.1-2 55-60 6.0-7.0 5-15
Cam GR 0.1-2 50-55 5.5-6.5 5-10
Vàng G 2 27-60 5.5-6.5 1- 10
SRL màu cam 2-5 50-55 5.5-6.5 1-10
BES cam <2 50-55 4.5-5.5 5-10
GNS màu cam 0.5-5 50-55 5.5-6.0 5-10
Aludye Blue Lake Blue AB 1-2 50-55 4.5-5.0 5-15
Màu xanh 2LW 0.5-2 55 5.5-6.0 5-15
GBL xanh 1-2 50-55 4.5-5.5 5-15
Màu xanh 2AL 1-2 50-55 4.5 5-15
Màu xanh hải quân NBL 1-2 55 5.8 5-15
Màu xanh ngọc lam GB 0.5-2 55-60 5.0-6.0 5-15
Aludye Xám Xám MBL 0.5-2 55-60 6.0-7.0 5-10
BRL màu xám 0.5-1 50-55 6.0-7.0 5-10
Xám 2BL 0.1-1 55-60 5.0-6.0 5-10
ABL xám 0.5-10 55-60 6.0-6.5 5-20
GBL màu xám 0.5-2 55-60 5.5-6.0 5-10
VA màu xám 0.5-1 50-55 5.0-5.5 5-10
G2RC màu xám 1-10 55-60 5.0-6.0 5-15
GR xám 1-10 50-55 5.0-5.5 5-15
GL màu xám 2-5 55-60 6.0-6.5 5-10
Đồng Aludye 2LW 2-5 55-60 4.0- 5.0 5-10