酸蚀铝型材表面预处理技术的应用
1。工艺简介近年来,铝合金哑光型材的产销量不断增加,市场占有率达80%以上。 目前亚光型材生产普遍采用碱蚀法,铝溶损在3%-5%之间,造成了巨大的资源浪费,大大增加了环保处理的难度,增加了企业“三废”处理的负担。 酸蚀技术是针对碱蚀法的不足而开发的,与碱蚀磨砂砂表面处理在原理上完全不同。 该工艺主要采用独特的方法在铝型材表面产生高度均匀、高密度的分子点腐蚀。通过改善型材表面凹凸部分的材料结构,达到平整表面、消除冶金工艺造成的表面缺陷(如消除挤压痕、覆盖焊缝、减轻粗大晶粒等缺陷)的效果,使铝型材表面光滑细腻,金属光泽柔和,从而大大提高铝型材的表面质量。 采用酸蚀锍工艺,铝溶损在0.5%-0.8%之间,使生产成本降低到传统锍工艺的一半以下,生产效率大大提高,具有很大的实用价值和经济价值。 2.酸蚀机理酸蚀是在特定条件下的化学蚀刻。 铝型材与蚀刻液接触,在短时间内迅速反应形成络合物。反应方程式如下:3f-+a1-a1 f36 f-+a13+-a1 . f63-a1f 63-+a12o 3·3h2o-a13(oh)3 F6+30h-该配合物具有一定的粘度,易于粘附在铝基体上。 一般挤出型材都有很多轻微的模痕,在高倍显微镜下观察呈峰形。附着在铝基体上的保护膜在凹部较厚,在凸部较薄,薄的部分与酸性蚀刻液接触的概率较大,可以快速继续溶解反应。厚的部分被粘合剂遮挡,减缓了浓缩液的反应速度。由于凹凸部分的溶解速度不同,达到了平整表面,消除挤压痕迹的哑光效果。 粗晶粒和焊缝的减轻与酸腐蚀的特定性质直接相关。在铝型材生产中,粗晶和焊缝与模具、挤压工艺和铸棒的均匀化有着密切的关系。在氧化预处理过程中,碱腐蚀越深,晶粒粗大和焊缝越严重。 由于酸蚀速度快,时间短,反应完成后不会出现严重的粗粒和熔接痕,因此酸蚀工艺可以有效缓解粗粒和熔接痕。 酸蚀添加剂在酸蚀过程中的主要作用有:(1)缓蚀作用:由于F-与自然氧化膜和铝基体反应迅速剧烈,容易出现晶体粗大、焊缝等表面质量缺陷。 为了保持一定的反应速度而不造成质量缺陷,添加了葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、甘油等有机化合物来抑制酸蚀反应速度,从而达到缓蚀效果。 (2)流平效果:挤出的型材上有很多轻微的模痕,高倍显微镜下看像山峰。添加磷酸三钠、硅藻土、多元醇等化合物,可以保护型材上模痕的谷底,平滑波峰,从而达到流平效果。 (3)促进作用:促进剂的加入可以使酸蚀添加剂充分扩散到槽液中,有效进入络合物覆盖的铝基体表面内层,使反应继续进行,避免型材腐蚀不均匀。 (4)表面活性剂的作用;十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等表面活性剂的加入可以进一步增强脱脂能力,在槽液表面产生一层泡沫,可以抑制槽液的热量损失和蒸发。更重要的是可以增加槽液的稳定性,因为带负电荷的表面活性剂可以吸附在颗粒周围,可以产生静电反作用力,使颗粒很好的悬浮在槽液中,不易沉淀。 (5)金属离子的作用:添加Cu2+、Ag+等金属离子可以防止过度腐蚀,使砂面更加细腻、均匀、清晰。
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