铝阳极氧化技术

缺陷成因和对策

第一部分：铝阳极氧化电泳涂装膜的缺陷汇编

第1章 前处理工序的缺陷

1.1脱脂不良

定义：由于脱脂不完全而产生的浸蚀不均。

现象：因浸蚀不均变成凸凹不平，呈现不同光泽。着色后变成色斑。

原因：（1）附着在表面处理前材料上的油脂，在脱脂处理中未除去就进行浸蚀处理。

     （2）脱脂条件偏离控制范围。

对策：（1）确认挤压工序中使用的切削油，防锈剂；

     （2）使脱脂条件在控制范之内。

1.2过浸蚀

定义：由于过度浸蚀变成粗糙表面。

现象：由于浸蚀表面粗糙，变成梨皮状态。不仅降低光泽而且过度溶解甚至影响尺寸精度。

原因：因漕液条件（浓度、温度）、处理时间、再处理次数等不当而变成过度浸蚀。使用添加剂时也受其影响。此外，由于处理材料的合金成分、挤压、轧制等条件不同，其结果也有所不同。

对策：（1）选择适当的漕液条件（氢氧化钠浓度、溶存铝量、温度）；

     （2）选择适当的处理时间；

     （3）减少再处理次数。

1.3碱烧伤

定义：浸蚀后，残留在材料表面的浸蚀液的过度反应所引起的光泽不均。

现象：浸蚀后，转入水洗工序期间，材料表面部分变干，浸蚀面变为不均匀，变成光泽不均。

原因：（1）浸蚀液老化；

     （2）浸蚀液温度过高；  

     （3）浸蚀后转入水洗的时间长；

     （4）气温高时易发生碱烧伤。

对策：（1）控制好浸蚀液（氢氧化钠、溶存铝量等）；

（2）正确进行浸蚀液的温度控制；

（3）浸蚀后立即进行水洗。

1.4光亮花样

定义：在浸蚀中产生的晶粒分散的梨皮状花样。

现象：随浸蚀液中溶解锌的增加，会出现晶粒和晶粒取向导致的溶解差异，变成闪烁梨皮花样。这种现象，伴随浸蚀进行而清晰。

原因：这种现象是由浸蚀液溶解锌导致的，并随其浓度的增加而清晰。已确定溶存锌的浓度为4ppm时产生此现象。这种现象还受合金中锌含量及晶粒大小、取向等的影响。

对策：（1）出去浸蚀液中溶存的锌；

（2）降低合金中锌的含量；

（3）防止晶粒的粗化。

1.5雪花状腐蚀

定义：由材料中含有的杂质引起的水洗中产生的斑点状腐蚀。

现象：阳极氧化前的含硫酸水洗水中（硫酸脱脂或中和后）发生的斑点腐蚀，因其形状类似雪花结晶而得名。而且正常部分的表面有时也变为闪闪发光的梨皮状花样。

原因：含在材料中的微量锌和镓与溶存在阳极氧化前的水洗中的硫酸根和氯离子发生反应而产生的。表明面之所以成梨皮状，是因为不同晶界与晶粒取向引起溶解量的不同，也有材料中锌的影响。水洗和浸蚀中发生，与光亮花样相类似的现象。但在硝酸去污后的水洗中不发生。

对策：（1）减少合金中锌、镓的含量；

（2）控制水洗水中硫酸根、氯离子的浓度。

备注：业已确定，在合金中锌含量＞0.015%、水洗水PH＜3.5、（cl-）＞15ppm条件下产生雪花状腐蚀。

第二章：阳极氧化工序产生的缺陷

2.1泛黄

定义：由于杂质混入阳极氧化膜中使氧化膜带黄色。

现象：硫酸阳极氧化膜带黄色，这种氧化膜经点解着色，色调就不一样。

原因：（1）因点解液中或材料合金中的铁、硅等掺入氧化膜中而产生；

     （2）由于不适应的阳极氧化条件，即低温点解、高电流密度点解，异常厚膜而产生。

对策：（1）降低合金、电解液中铁、硅的浓度；

     （2）选择适当的阳极氧化条件。

2.2叠置

定义：电解时材料的重置，异常接近等原因，氧化膜不能正常生成。

现象：未生产氧化膜的部分及氧化膜非常薄的部分中可以看到紧邻型材的痕迹，有时部分地呈现彩虹色（干涉色）

原因：电解中型材紧靠重置及异常接近造成的。

对策：（1）调整好适宜的吊装间隔；

     （2）紧固夹具；

     （3）弃掉弯曲的夹具；

     （4）勿吊装弯曲的、翘曲的型材；

     （5）降低搅拌速度及循环量。

2.3气体积存

定义：点解中生成的气体或用于搅拌的空气积存在材料间隙、拐角等部位，致使这些部位不能生成阳极氧化膜，也不能正常着色。

现象：材料间隙或拐角部位阳极氧化膜局部地较薄或未生成，在电解着色时不能均匀地着色。

原因：受到吊装角度不适当或材料等影响，材料的间隙、拐角部位积存反应气体或用于搅拌的空气，阻碍氧化膜生成和着色。

对策：使材料的吊装方向（角度等）和形状（有排气孔）有利于逸出气体。

2.4黑斑

定义：局部析出的ßMg2Si中间相，在阳极氧化后呈现黑斑或白斑。

现象：挤压方向上见到大致等间距的黑、白或灰色的斑点。在这些斑点部位观察到许多镁-硅系的析出物，其硬度低。

原因：当挤压材与冷却板接触处（等间隔）受到急冷-换热的热过程中，析出ßMg2Si中间相。析出中间相的铝表面在除污工序中粗糙化，并形成由阳极氧化处理导致的紊乱的氧化膜结构，也可以认为硅粒和未氧化的铝粒子发黑色。

对策：（1）利用冷却风扇控制换热；

     （2）减少与挤压接触的材料的热传导率。

分析：

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