铝及铝合金硫酸阳极化工艺规程

铝及铝合金硫酸阳极化工艺规程 编号:CX—BMCL—20011—001 铝及铝合金硫酸阳极化工艺规程 编写: 校对: 标审: 审核: 审定: 批准: 春兴精工有限公司 2011年8月1日 1 更改 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 序号 更改内容 更改日期 更改人 更改标记 2 目录 1 概述…………………………………………………………………1 2 依据文件……………………………………………………………1 3 工艺材料……………………………………………………………2 4 工艺设备……………………………………………………………3 5 操作工艺……………………………………………………………3 5.1 工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 …………………………………………………………3 5.2 主要工艺说明……………………………………………………4 6 检验 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ……………………………………………………………10 3 1 概述 1.1 本工艺规定了铝及铝合金表面硫酸阳极化处理的工艺 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 和检验标准，适用于铝及铝合金防护和装饰用的硫酸阳极化加工生产。 1.2 铝是一种两性金属，与酸、碱都能反应。化学性质非常活泼，在大气中能在表面生成一层极薄的氧化膜，这层膜是由无晶形氧化铝组成。但这层膜很薄，其防腐性能极其有限。为提高铝及铝合金表面的抗蚀性，所采用的工艺措施是通过化学氧化或阳极氧化生成一层致密的，且具有一定厚度的氧化膜，阻隔了大气与零件基体的接触，从而达到防护零件基体的目的。硫酸阳极化是铝合金氧化中最常用的工艺之一。 1.3 硫酸阳极化工艺槽液稳定性好，工艺易操作，生产成本低，硫酸阳极化膜是厚度在(5~20)μm，硬度为(200~400)HV，无色透明的氧化膜，氧化膜的化学成份是AlO。其比电阻较小。孔隙率为23 20%~30%，因吸附性强，其表面易进行着色和涂覆处理，但因有孔隙，所以在氧化后为保证耐蚀性必需进行填充(封闭)处理。 1.4 硫酸阳极化工艺操作者应进行专业技术 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 ，并持证上岗。 2 依据文件 2.1 《铝和铝合金阳极氧化膜规范》————SJ 20892,2003(电子行业军用标准) 1 2.2 《电镀工程手册》—————机械工业出版社 (2009年版，数 据核字第116471号) 3 工艺材料 工艺加工中常用材料列表1如下: 表1 序号 材料名称 材料牌号 规格 备注 氢氧化钠 工业 碱腐蚀用 1 NaOH 碳酸钠 工业 碱腐蚀用 2 NaCO23 磷酸三钠 工业 碱腐蚀用 3 NaPO34 硝酸 工业 出光用 4 HNO3 氢氟酸 工业 出光用 5 HF 硫酸 工业 阳极化用 6 HSO24 草酸 工业 阳极化用 7 HCO224 甘油 工业 阳极化用 8 CHO383 硫酸亚锡 工业 电着色用 9 SnSO4 醋酸镍 Ni(CHCOO)化学纯 封闭用 10 2 醋酸钴 Co(CHCOO) 化学纯 封闭用 11 2硼酸 化学纯 封闭用 12 HBO34 重铬酸钾(钠) KCrO(NaCrO) 工业 填充用 13 227227 盐酸 化学纯 检验试验用 14 HCl 磷酸 化学纯 检验试验用 15 HPO34 铬酐 化学纯 检验试验用 16 CrO3 添加剂 化学 碱腐蚀用 17 LT83 稳定剂 GKC—1 化学 电解着色用 18 染料 根据颜色要求选用 工业 着色用 19 铅板 长×宽×厚 阳极化用 20 Pb1\Pb2 2 4 工艺设备 硫酸阳极化加工中常用的工艺设备列表2如下: 表2 序号 设备名称 型号 数量 规格 备注 碱腐蚀槽 钢槽 长×宽×高 1 1 除光槽 PVC槽 长×宽×高 1 2 阳极化槽 PVC槽 长×宽×高 1 3 重铬酸盐填充槽 钢槽 长×宽×高 1 4 沸水封闭槽 钢槽 长×宽×高 1 5 着色封闭槽 钢槽 长×宽×高 1 6 着色槽 PVC槽 长×宽×高 4 7 热水槽 钢槽 长×宽×高 2 8 冷水槽 PVC槽 长×宽×高 4 9 电源 阳极化用 1 24V/1000A 10 抽风机 酸、碱、铬废气各一台 3 11 吊车 生产线吊装用 1 1t 12 分析天平 检验试验用 1 13 5 操作工艺 5.1 工艺流程 5.1.1 零件验收 5.1.2 有机除油 5.1.3 碱腐蚀 3 5.1.4 热水洗 5.1.5 冷水洗 5.1.6 除光(除挂灰) 5.1.7 冷水洗 5.1.8 装挂(绝缘) 5.1.9 阳极化 5.1.10 冷水洗 5.1.11 着色 5.1.12 填充(封闭) 5.1.13 热水洗 5.1.14 冷水洗 5.1.15 干燥 5.1.16 卸挂 5.1.17 检验 5.1.18 包装和储存 5.2 主要工艺说明 5.2.1 零件验收 零件的验收应作好如下工作:a 确认零件数量、材质及加工内容;b 对照图纸与工艺施工卡检查上工序的加工质量，对于有缺陷的产品应有相关的技术处理手续;c 基体金属表面应无由加工、切割、擦、磨、冲、打毛、变形、喷砂、热处理、合金化合物平衡失调及外来夹杂物等引起的缺陷，检查零件表面是否有碍阳极化加工的污物;d 对 4 于钢铁与铝合金、或铜与铝合金等组成的组合件，以及有夹缝的组合件需作技术协商处理的手续后，再进行阳极化加工;e 阳极化加工应在零件热处理、机械加工、焊接、成形完成后进行。 5.2.2 除油 对于有严重油脂或零件长期油封存放后，油脂粘附较牢的零件表面，应采用汽油、煤油或四氯化碳等有机溶剂浸泡或刷洗除油。而对于表面较洁净的零件可以直接进入碱腐蚀处理。 5.2.3 碱腐蚀 铝合金的表面氧化物与轻微的油污可以采用下面三种碱腐蚀液的之一种进行处理，规范的选择应根据零件材质或生产条件来决定，具体工艺规范如下: 规范一 氢氧化钠 NaOH (40,60)g/L 碳酸钠 NaCO (10,20)g/L 23 润湿剂 少量 温度 (50,60)? 时间 (15,40)s 注:此规范为通用规范。 规范二 氢氧化钠 NaOH (3,5)g/L 碳酸钠 NaCO (25,35)g/L 23 磷酸三钠 NaPO (15,30) g/L 34 润湿剂 少量 温度 (80,90)? 时间 (10,30)s 5 注:此规范适合于铸铝及其它合金的应用，但加温较困难。 规范三 碳酸钠 NaCO (20,40)g/L 23 LT83 (10,20)g/L 温度 (10,50)? 时间 (60,120)S 注:此规范适应于铸铝。LT83为北京欣普雷公司提供的产品。 5.2.4 出光 铝合金经碱腐蚀后，零件表面会产生一层挂灰，主要成份是铝合金中在碱腐蚀处理时难溶解的合金元素，为在阳极化前清理出洁净的基体表面，应采用如下两种规范之一进行处理: 规范一 硝酸 HNO (600,700) g/L 3 温度 室温 时间 除净为止 注:此规范适应于普通铝合金零件的除光。 3规范二 硝酸 HNO(ρ=?41g/cm) 50%(体积比) 3 氢氟酸 HF(40%质量比) 50%(体积比) 温度 室温 时间 (5,15)s 注:此规范适应于含硅量较高的铝铸件的除挂灰处理。但氟的清洗水需污水处理后才能排放。 5.2.5 装挂(绝缘) 装挂时，零件表面应无氧化物、油脂、油漆和焊料等外来物，形成洁净的基体金属表面。零件的表面应能形成连续的水膜。在阳极化加工之前，零件禁止使用含铁的研磨料如钢棉、氧化铁丝和钢丝进行机械清洗，防止研磨料嵌入铝合金内部，从而加快铝的腐蚀。 6 普通小铝合金零件的装夹应采用合适的铝丝绕制成具有弹性的夹具装挂，对于大型零件应采用专用夹具装夹。装挂时应考虑夹具要具有足够的导电量，同时要尽可能减小夹具印。装夹前应除去装夹部位的氧化膜，并清理导电部位，保证导电良好，防止电击或烧伤零件。在装挂中，对于易产生气囊的零件应保持零件的开口向上，以利于阳极化中产生的气体排除。 铝合金的阳极化可以采用钛合金材料作装夹夹具。 对于要求绝缘保护的表面，可采用合适的绝缘涂料或塑料布进行绝缘。对于特殊零件，在上述措施不能达到绝缘目的时，应用专用夹具进行防护。 5.2.6 阳极化 硫酸阳极化加工可采用如下两种规范之一进行: 规范一 硫酸 HSO (180,200)g/L 24 3+铝离子 Al ,20g/L 2阳极电流密度(工艺参数) (0.8,1.5)A/dm 槽压(参考) (12,22)V 阴阳极面积比 (1,2):1 阴极材料 Pb1、Pb2 温度 (15,25)? 时间 (30,40)min 注:? 此规范采用直流电进行阳极化;? 增加搅拌可以增强阳极化表面的散热，利于生产加工;? 氯离子、铜离子、镁离子等杂质对阳极化膜都能产生不利影响，铜杂质可以通过刷洗阴极排除，氯离子应避免带入槽液，镁离子由铝镁合金零件的加工带入，当阳极化膜的质量因镁离子的影响而不能保证时，需更换槽液。 7 规范二 硫酸 HSO (180,360)g/L 24 草酸 HCO (5,15)g/L 224 甘油 CHO (5,15)mL 383 添加剂 (60,100)mL 3+铝离子 Al ,20g/L 2阳极电流密度(工艺参数) (4,8)A/dm 槽压(参考) (15,25)V 温度 (5,30)? 时间 (30,40)min 注:? 此规范采用交流电进行阳极化;? 增加搅拌可以增强阳极化表面的散热，利于生产加工;? 阳极化中电源的两极均可加工零件，但注意两极的零件阳极化面积应保持均衡; 氯离子应避免带入槽液。? 氯离子、铜离子、镁离子等杂质对阳极化膜都能产生不利影响。 铜离子因铝合金的阳极化加工引入槽液，铜杂质可通过直流电解处理排除，严重时更换槽液。镁离子由铝镁合金零件的加工带入，当阳极化膜的质量因镁离子的影响而不能保证时，需更换槽液。? 添加剂可咨询湖南大学。 5.2.7 着色 阳极化膜的着色可采用化学着色方法或电解着色方法，化学着色颜色变化范围宽，色泽鲜艳，操作简单，但染色膜耐光晒能力差，耐磨性不够，适用于室内环境。电解着色膜耐晒，耐磨性能好，但操作繁琐。 注意 需着色的阳极氧化膜层在染色或着色之前不允许进行干燥。 化学着色 染料(铝火红ML) (3,5)g/L (红色) 温度 (15,25)? 时间 (5,10)min PH值 5,6 8 注:? 染料不同，其操作规范也会不同，着色颜色不同，所用染料也会不同;? PH值的测定采用酸度计。 电解着色 硫酸亚锡 SnSO (5,15)g/L 4 (青铜色)硫酸 HSO (20,25)g/L 24 GKC-1(稳定剂) (15,20)g/L 温度 (20,30)? 电压 (12,16)V 时间 (1,10)min 注:此规范采用交流电处理，GKC,1稳定剂由开封安迪公司提供。 5.2.8 封闭 为提高着色的抗变色能力，以及保证氧化膜的抗蚀性，应进行封闭处理。封闭(孔)处理的方法有三种:水封闭、盐封闭和屏蔽(浸油浸漆、喷涂等)。 注意 在封闭前，着色的膜层不允许在漂洗水中停留超过5min。 水封闭 纯水 HO 2 温度 (95,100)? PH值 5.5,7.0 注:此规范适应于不需染色的工件。 着色后的封闭 醋酸镍 Ni(CHCOO) (5,5.8)g/L 32 醋酸钴 Co(CHCOO) 1.0g/L 32 硼酸 HBO 8g/L 34 PH值 5,6 温度 (70,90)? 时间 (15,20)min 9 注:此规范有利于提高染料的牢固度，溶液不可进入杂质。 铬酸盐封闭 重铬酸钾(钠) KCrO(NaCrO) (4,6)g/L 227227 PH值 5,6 温度 (90,100)? 时间 (15,20)min +6注:此规范为提高抗蚀性的通用封闭工艺，但Cr的应用受环保限制。 5.2.9 干燥 干燥用洁净的压缩空气吹干，或加温烘干。 5.2.10 检验 检验根据检验标准进行，对于除油与工艺参数应加强过程控制。 5.2.11 包装和储存 零件加工完成后应采用牛皮纸或气泡塑料包装袋等包装和储存。 对于要求阳极化后进行涂覆加工的零件，应在阳极化后尽快进行转运和涂覆处理，在包装与转运过程中要防止油脂等污染物的污染。 6 检验标准 6.1 本检验标准适用于电子行业用铝合金件的硫酸阳极化膜层的检验。 6.2 外观检验 6.2.1 检验规则 外观检验应100%进行。不合格产品返工处理。 6.2.2 检验方法 10 外观检验在天然散射光线或无反射光的白色透射光线下目视检查。光的照度不低于300lx(即相当于40,日光灯下500mm处的光照度)。必要时，允许用3倍,5倍放大镜检查。 6.2.3 验收标准 6.2.3.1 颜色 a)经沸水或蒸汽填充处理的膜层应为本色或乳白色，经抛光的膜层应为光亮的乳白色。 b)经重铬酸盐填充处理的膜层应为浅黄色至黄绿色。 c)经着色处理的膜层应符合零件图纸所要求的颜色，色调必须均匀。 d)铸造铝合金经填充处理应为黄绿色、灰色、暗灰色至褐色。 e)膜层应是连续、均匀、完整的。 6.2.3.2 允许缺陷 a)由于零件材质不均和表面状态不同，在同一零件上有不同的颜色。 b)轻微的水印和轻微的不明显着色不均匀(程度由客户决定)。 c)由于金属组织显露而呈现出大理石状及原材料允许缺陷所带来的膜层缺陷。 d)零件与夹具接触处无膜层(但夹具印应尽可能小)。 e)焊接零件与铸件的允许缺陷所引起的斑点、黑点及重铬酸盐痕迹。 f)零件深孔的边缘有不明显的重铬酸盐痕迹及颜色稍不均匀。 11 g)不同槽的零件，其色泽深浅稍不相同。 h)局部阳极化的零件，界限允许向阳极氧化表面位移2mm。当零件有特殊要求时，其界限位移值由零件图纸或工艺文件注明。 6.2.3.3 不允许缺陷 a)局部无膜层(工艺文件规定处除外)。 b)膜层擦伤、划伤及弄脏。 c)膜层着色不均匀或有未着色的部位(零件与夹具接触处除外)。 d)用手指能擦掉疏松膜层及填充着色后的挂灰。 e)烧伤及过腐蚀现象。 f)未洗净的盐痕迹。 g)经沸水或蒸汽填充处理的膜层上有油印、水印、发红、发花、酸、碱流痕和未填充好等缺陷。 注:?经阳极氧化后的零件尺寸稍有增大，同时对零件表面粗糙度也有影响。?通过封闭处理产生的特有颜色，不作染色外观检验。 6.3 耐蚀性检验 6.3.1 检验规则 耐蚀性的检验分日常检验与特特检验。 日常检验按生产批次进行。耐蚀性检验不合格的相应批次产品返工处理。 特殊检验在改变生产工艺、更换设备、更换溶液或客户有特殊要时进行。耐蚀性检验不合格的相应更改项目应作调整，直至检验合格后才能投入生产。 所有的耐蚀性检验在样板上进行，样板材质与零件基体材料相 12 同，且与零件同槽，并在相同的工艺参数条件下进行阳极化加工和相应的工艺处理，样板规格为宽100mm，长200mm，厚度不小于0.8mm。 6.3.2 检验方法 6.3.2.1 日常检验 日常检验的方法采用点滴试验进行。 操作规范:检验前，将受检的零件表面用蘸有酒精的棉花球仔细除油，用滤纸吸干或在空气中干燥(直接从槽中取出的零件可不必除油)。用蜡笔或红蓝铅笔在被检表面相对中间部位上划出数个圈，然后将点滴溶液滴2滴,3滴入圈内，同时开动秒表，观察溶液颜色和状态变化，记录液滴开始变绿所需的时间。此时间即为膜层耐蚀性的标志。点滴试验溶液成份: , 盐酸 HCl(ρ=?19g/cm) 25mL 重铬酸钾 KCrO 3, ,,, 蒸馏水 75mL 注:?溶液用化学纯试剂配制，有效期限为一周。?经沸水或蒸汽填充处理的阳极氧化膜层用湿热毛巾擦试时，其水汽痕迹在同一时间内均匀消失即为填充质量合格。 6.3.2.2 特殊检验 特殊检验的方法是将样板用蒸馏水或去离子水清洗干净，并用软布擦干，然后进行336h，盐水浓度为5%的盐雾试验，试样的有效表面应与垂直方向倾斜6?。 注:盐雾试验按照GJB 150.11进行。 6.3.3 检验标准 6.3.3.1 日常检验标准 13 日常进行点滴试验的检验标准是液滴的变色时间大于表3中的数据为耐蚀性合格(表中数据为铸铝合金阳极化的耐蚀性检验标准)。 表3 检验温度(?) 18,21 22,26 27,32 变色时间(min) ,,6.4 3.5,4.5 2.7,3.5 注:?变色时间为液滴滴上零件表面至液滴变色的时间;?吹砂及零件的精密配合表面、着色阳极氧化的表面，不进行耐蚀性检查;?耐蚀性试验应在填充后,,内进行。 6.3.3.2 特殊检验标准 特殊检验的标准是(盐雾试验后): 2a)在5组或更多的测试区域的10dm面积内，测试样板不多于15个孤立点蚀，其直径不大于0.8mm(离边缘、标记处或挂具夹痕1.6mm之内的区域应排除在外); 2b)在1组或更多的测试区域的2dm面积内，测试样板不多于5个孤立点蚀，其直径不大于0.8mm(离边缘、标记处或挂具夹痕1.6mm之内的区域应排除在外)。 注:点蚀是深度比宽度大的局部腐蚀。一般情况下，点蚀通常显示为线和尾巴状。 6.4 膜重检验 6.4.1 检验规则 每一生产批次均应进行膜重检验。膜重的检验采用样板进行，并在染色或封闭之前试验，样板材质与零件基体材料相同，且与零件同批次加工，并在相同的工艺参数条件下进行阳极化处理。样板规格为宽100mm，长200mm，厚度不小于0.8mm。 膜重检验不合格的相应批次产品返工处理。 6.4.2 检验方法 14 通过以下步骤可以确定阳极氧化膜膜重: a)测试样板在阳极氧化后立即称重。称重使用分析天平，在称重前样板应清洗，并在(93+6)?干燥至少30min并冷却到室温。 注:分析天平的灵敏度至少为测试样板上阳极氧化膜膜重的10%。 b)样板称重后立即浸入(100+6)?的磷酸,铬酸溶液中5min(不超过6min)，溶液配方如下: 磷酸(85%) HPO 35mL 34 铬酐 CrO 20g 3 加水至 1000mL c)测试样板从溶液中取出，用蒸馏水清洗、干燥及称重，5min内重复到膜层完全去除，样板的重量保持恒定为止。退膜溶液中溶解,g阳极氧化膜后溶液应废弃。 d)最后称重后，样板的总面积应精确地测量，长度单位的误差不大于,mm。 e)单位面积的膜重为样板溶解前后的重量差值除以表面积 2(g/m)。 6.4.3 检验标准 2硫酸阳极氧化后单位面积上的膜重应大于10.0 g/m。 6.5 耐光性检验 6.5.1 检验规则 耐光性检验在客户有要求时进行。耐光性检验不合格的产品返工处理。耐光性检验在样板上进行，样板材质与零件基体材料相同，且与零件同批次加工，并在相同的工艺参数条件下进行阳极化处理。样 15 板规格为宽100mm，长200mm，厚度不小于0.8mm。 6.5.2 检验方法 耐光性检验方法是进200h一个周期的紫外光连续光的照射，之后与未进行照射的样板比较，测定ΔE值，判断ΔE值是否附合检验标准。 注:检测规范按GB/T 11190进行。ΔE值的测定按照GB/T 11186.3进行。 6.5.3 检验标准 样板在进行耐光性检验后与原样的色差(ΔE)不大于3。 16