铝合金压铸件阳极氧化处理表面产生黄色斑点的原因.doc

鋁合金壓鑄件陽極氧化處理表面産生黃色斑點的原因
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吳玉學伍德沃德控制器(蘇州)有限公司1引言鋁的陽極氧化膜的硬度高、耐腐蝕性能和耐磨損性能好，而且具有很好的透明度，從而使在陽極氧化處理之後的表面保持鋁原有的金屬質感。同時陽極氧化處理使得鋁合金的表面獲得保護性和裝飾性，而且可以得到某些工程特性，如耐磨性和其它功能特性。因此陽極氧化處理成爲鋁表面處理的主要方法。不過随着科技技術的發展和進步，人們對經過陽極氧化處理的壓鑄件外觀質量要求是越來越高，像普通陽極氧化的膜厚爲3．8×10-3-1．44x10-2mm，硬質陽極氧化的膜厚爲0．05mm，雖然有時對陽極氧化表面的顔色沒有具體定義，但明顯要求陽極氧化後壓鑄件表面顔色必須統一且沒有腐蝕性的或影響美觀的斑點。A380陽極氧化後出現的黃色斑點即爲下面所探讨的問題。下面主要從合金的化學成分、脫模劑、陽極氧化工藝3方面來分析産生黃斑的可能性。2鋁合金的化學成分鋁合金的化學成分如表1所示。由于合金化元素生成的第二相與鋁基體的電極電位不同，因此鋁合金的陽極氧化行爲和機理要比純鋁複雜得多，同時鋁合金陽極氧化膜的成分除了氧化鋁、溶液中的陰離子外，必然會有鋁合金中一部分合金化元素，以單質狀态、氧化物狀态或金屬間化合物狀态存在。在鋁陽極氧化時，固溶體的元素(如鎂)一般轉化成氧化物，而如AIFeSi一類金屬間化合物或Si一般不會氧化，而以單質矽或金屬間化合物的形式直接留在氧化膜中。另外如銅或Mg2Si之類金屬間化合物大部分溶解在電解溶液中，從而在氧化膜中可能留下空洞。第二相析出粒子的不同的陽極氧化行爲，取決于它們與鋁基體電極電位的比較。析出相在陽極氧化過程中，對于鋁基體如果是陽極，則優先溶解或氧化，如果是陰極則可能直接進入氧化膜。根據陽極氧化原理，陽極氧化膜的主要成分之一爲AL2O3.AL(OH)x(SO4)y，由于氧化膜中還存在其它形式的各種成分，有可能是黃色斑點産生的原因之一。爲此，專門作了一個測試，用材料爲ADC12的樣品做了一個測試，結果可以看出：①陽極氧化後的表面質量非常美觀，完全符合要求；②由此表明合金成分不是黃色斑點産生的根本原因；③同時也證明衆多廠家的解釋(黃色斑點是因鋁合金中的Si而引起的，随着Si含量越高，陽極氧化後的壓鑄件越難以避免黃斑問題，甚至硬質陽極氧化)是不正确的。3脫膜劑由于經過多次測試發現，幾乎所有的機加工表面均沒有發現有黃斑問題，故此懷疑與壓鑄過程中使用的脫膜劑有關。壓鑄過程中之所以使用脫膜劑，是因爲壓鑄生産本身是一個動态熱力學過程，在這個過程中型腔表面受到液态金屬高壓、高速、高溫的沖刷。噴塗料後就可以在型腔表面形成一層薄膜與液态金屬隔離，有助于鑄件質量的保證、壓鑄模壽命的延長、生産效率的提高，因此脫模劑是不可避免的。在後道工序中雖然會有表面處理像抛丸、噴丸、噴砂等工藝，某種程度上會去除鑄件表面大概0．02mm左右厚度的氧化皮，但不可避免的是某些區域依然會存留的極少的脫模劑而導緻黃斑的産生。爲此用産生黃斑的同一批次的樣品重新測試，得出結論：①外觀表面完全沒有黃色斑點；②由此表明脫模劑也不是産生黃斑的根本原因；③陽極氧化工藝流程。表2爲改進前的陽極氧化工藝流程，按照此工藝發現幾乎每次的測試都無法避免黃色斑點，通過工藝的改進，如表3所示，陽極氧化後的結果有了質的改變，外觀和膜厚均符合規範要求。結束語：（1）通過研究測試分析，黃色斑點對産品并沒有負面影響，但影響外觀質量。（2）導緻黃色斑點産生的根本原因是陽極氧化工藝的不合理造成的。