單鎳鹽住化法給鋁型材電解著噴鼻 檳色的工藝分享

1 媒介

上世紀(jì)60年月 ，日本人淺田承平 開辟 了交換 鎳鹽著色工藝，我國(guó)很長(zhǎng)一段時(shí)候 以來(lái)主要采取 錫鎳鹽電解著色工藝，我司90年月 中期初次 引進(jìn)日本的半主動(dòng) 立式氧化電泳出產(chǎn) 線也是采取 錫鎳鹽電解著色工藝。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，跟著 國(guó)內(nèi)鋁型材市場(chǎng)的快速成長(zhǎng) ，對(duì)仿不銹鋼、淺噴鼻 檳色需求的增添 ，我司于三水出產(chǎn) 基地，引進(jìn)了全新的日本全主動(dòng) 立式氧化電泳出產(chǎn) 線，并設(shè)置裝備擺設(shè) 了單鎳鹽住化法著色裝備 ，年夜 年夜 提高了產(chǎn)物 檔次以知足 客戶的需求。

2 出產(chǎn) 流程及工藝條件

2.1 出產(chǎn) 流程：

上排→脫脂→水洗→溢流水洗→堿蝕→水洗→溢流水洗→中和→水洗→溢流水洗→電解氧化→水洗→溢流水洗→溢流純水洗→單鎳鹽電解著色→收受接管 水洗→收受接管 水洗→溢流水洗→熱純水洗→純水洗→電泳→收受接管 水洗→收受接管 水洗→晾干→固化→下排→查驗(yàn) 包裝

2.2 主要工作槽工藝條件

3 單鎳鹽住化法電解著色的概要

單鎳鹽住化法電解著色是將6-20um硫酸陽(yáng)極氧化膜鋁材，浸入含有特定濃度的硫酸鎳和硼酸溶液中，經(jīng)由過(guò)程 特別 的正電壓和負(fù)電壓波形，使得鎳離子在陽(yáng)極氧化膜膜孔底部平均 電解析出，從而使得型材獲得 不變 平均 的著色結(jié)果 。

住化法著色電源利用 極性反轉(zhuǎn)整流器，用高速度的極性發(fā)生轉(zhuǎn)變 ，正通電和逆通電彼此 互換 ，按照 著色處置 的深淺要求使通電波形發(fā)生轉(zhuǎn)變 ，從而可以獲得 再現(xiàn)性、平均 性杰出 的著色產(chǎn)物 。按照 逆通電電壓的轉(zhuǎn)變 ，純真 利用 高逆通電電壓，可將著色過(guò)深的產(chǎn)物 進(jìn)行脫色處置 。

A、逆通電（底層處置 ）

因?yàn)?通電使得槽液中的H3B03分化 ，B033-流向正極氧化膜的抵當(dāng) 層，對(duì)抵當(dāng) 層的厚度進(jìn)行調(diào)劑 ，使厚的變薄，薄的變厚，從而使抵當(dāng) 層的抵當(dāng) 值均一，以便獲得 平均 著色。

B、正通電（著色時(shí)）

操縱 極性反轉(zhuǎn)，用同上述不異 的道理 ，將被電解的Ni2+流向抵當(dāng) 層，到達(dá)落后 行金屬還原，釀成 金屬顯色。

C、正通電（著深色時(shí)）

深色處置 時(shí)，H+、Ni2+、Na+一同流向抵當(dāng) 層，H+、Na+一同到達(dá)抵當(dāng) 層后，因?yàn)?Na+的緣由 會(huì)發(fā)生 氧化膜剝落現(xiàn)象。別的 ，若是 發(fā)生 年夜 量氫氣也會(huì)發(fā)生 一樣 的現(xiàn)象。為了不 這一現(xiàn)象，采取 周期內(nèi)正通電、逆通電訂交 發(fā)生，從而避免 H+、Na+到達(dá)正抵當(dāng) 層的輪回 反轉(zhuǎn)體例 ，是以 便可 獲得 深色處置 ，又可避免 膜層脫落。

D、逆通電（退色 處置 ）

因?yàn)?通電的緣由 造成色彩 過(guò)深的時(shí)辰 ，用比凡是 的逆通電電壓高的正電壓來(lái)處置 ，可進(jìn)行退色 處置 。

著色狀況 評(píng)價(jià)：

逆通電，正通電時(shí)的電流值，對(duì)最年夜 值的逆通電最年夜 電流用（A+）暗示 ；

正通電時(shí)的終究 電流用（TA+）暗示 ，在此經(jīng)由過(guò)程 TA+/A+ = T（評(píng)價(jià)值）確認(rèn)整通電電流值降落 的幅度。T值處于0.8以上，著色狀況 為良好 ，平均 化較好。

住化法的工作波形圖：

波形是單鎳鹽電解著色的最主要 環(huán)節(jié)，需要能供給 專用波形并能調(diào)理 的特別 電源，這是包管 平均 不變 著色的條件 條件。

著淡色 時(shí)，依照 根基 波形進(jìn)行，此中 正、負(fù)電壓，正、負(fù)軟啟動(dòng)時(shí)候 可調(diào)，增添 負(fù)電壓及其工作時(shí)候 可以增添 色彩 深度；

著深色或黑色時(shí)，需要在根基 波形疊加1-N個(gè)不異 或近似 于根基 波形的助波（N一般小于20）。

圖1 住化法的根基 波形

圖2 退色 時(shí)利用 正電壓部門 ，波形以下 ：

圖3 補(bǔ)色是利用 波形以下 ：

4 平均 化著色的工藝節(jié)制

4.1 基材質(zhì)量節(jié)制

住化法合用 于6063合金和純鋁的硫酸陽(yáng)極氧化膜。必需 不變 節(jié)制 基材的化學(xué)構(gòu)成 ，同時(shí)節(jié)制 好擠壓工藝、在線風(fēng)冷速度及人工時(shí)效軌制 來(lái)包管 金相組織的平均 化。特別 要注重 6063合金的配比，當(dāng)擠壓在線風(fēng)冷不良、風(fēng)速低的時(shí)辰 ，鐵可能部門 以β-AL-Fe-Si的合金相存在，它的存在會(huì)造成陽(yáng)極氧化膜透明度降落 ，會(huì)造成著色后色彩 混濁 ，材質(zhì)不良時(shí)也會(huì)造成氧化膜爆裂現(xiàn)象。

人工時(shí)效工序，需監(jiān)控好時(shí)效溫度實(shí)時(shí) 間，避免重時(shí)效致使 的過(guò)時(shí)效引發(fā) β-AL-Fe-Si的合金相的過(guò)度析出，致使 基材難上色、色彩 淺的缺點(diǎn) 。

4.2 上排掛料質(zhì)量

上排掛料要有足夠的料間距，間距要平均 。相對(duì) 傳統(tǒng)的錫鎳鹽著色，單鎳鹽著色要求型材與掛具的接觸更加 杰出 ，方能包管 著色的平均 化。

上排要注重 節(jié)制 好每條導(dǎo)電梁的材料面積，包管 每 批次材料的電流密度不變 ，為著色平均 化創(chuàng)作條件。

4.3 前處置 質(zhì)量

前處置 質(zhì)量對(duì)著色的平均 化有深遠(yuǎn)的影響，需包管 前處置 結(jié)果 的一致性。節(jié)制 好堿蝕槽的濃度、溫度及處置 時(shí)候 ，避免 呈現(xiàn) 斑點(diǎn) 、白斑等缺點(diǎn) 。別的 ，中和槽盡可能 不要插手 硝酸，如利用 硝酸的，則必需 增強(qiáng) 水洗結(jié)果 ，謹(jǐn)防 硝酸根帶進(jìn)下一道工序。

4.4 電解氧化質(zhì)量

不變 游離硫酸濃度，嚴(yán)酷 節(jié)制 槽液溫度，包管 氧化膜膜厚的平均 性及膜孔孔徑的一致性，為后續(xù)電解著色締造 條件。需要注重 的是，平常 出產(chǎn) 中，當(dāng)氧化后水洗的溫度年夜 年夜 高于氧化槽溫度的時(shí)辰 ，輕易 呈現(xiàn) 上下色差、局部淡色 的缺點(diǎn) 。是以 ，需對(duì)氧化后水洗增設(shè)熱互換 輪回 系統(tǒng)，節(jié)制 氧化后水洗溫度與氧化槽液的溫度根基 一致。

現(xiàn)實(shí) 操作中，要連結(jié) 出產(chǎn) 流程的順暢性。當(dāng)行車故障，完成氧化的材料起吊要一步完成，避免一部門 材料浸泡在氧化槽而呈現(xiàn) 上下色差；別的 ，為獲得 平均 不變 的著色結(jié)果 ，完成氧化工序的型材，在氧化槽內(nèi)浸泡的時(shí)候 不該 跨越 1分鐘。

4.5 單鎳鹽電解著色槽操作節(jié)制

單鎳鹽電解著色槽液需要節(jié)制 好雜質(zhì)離子的含量，特別 是一價(jià)陽(yáng)離子（K+、Na+、NH4+）和 Al3+的含量。一價(jià)陽(yáng)離子的總含量節(jié)制 在≤10ppm之內(nèi) 。

K+、Na+、NH4+等一價(jià)陽(yáng)離子對(duì)著色進(jìn)程 的影響較年夜 ，當(dāng)總含量跨越 20ppm的時(shí)辰 ，有可能呈現(xiàn) 氧化膜爆裂、著色不平均 等缺點(diǎn) ；特別 是傍邊 和結(jié)果 欠安 ，而在中和槽中插手 硝酸，則部門 硝酸根會(huì)隨型材帶入到著色槽，并轉(zhuǎn)化成NH4+而影響著色槽的不變 性。

跟著 電解著色處置 量的不竭 增添 ，Al3+含量會(huì)逐步 升高，為包管 氧化膜孔徑的平均 、削減 膜厚中Al3+對(duì)鎳離子電析出沉淀的不良影響，Al3+的含量節(jié)制 在200ppm以下。

我司采取 進(jìn)步前輩 的除鈉、除鋁互換 樹脂裝配 ，按期 保護(hù) ，包管 槽液的不變 性。除鈉互換 樹脂裝配 還起到恰當(dāng) 調(diào)低電解著色槽液pH值的功能，而除鋁互換 樹脂裝配 則起到恰當(dāng) 提高電解著色槽液pH值的功能?，F(xiàn)時(shí)我司立式電泳出產(chǎn) 線，每處置 200噸著色型材，則進(jìn)行一次除鈉除鋁操作，出產(chǎn) 實(shí)踐證實(shí) ，結(jié)果 杰出 ，對(duì)穩(wěn)訂單 鎳鹽電解著色的平均 化很是 主要 。

5 結(jié)論

最近幾年 來(lái)為了順應(yīng) 年夜 批量不變 出產(chǎn) ，我司從日本引進(jìn)了立式全主動(dòng) 氧化電泳出產(chǎn) 線，設(shè)置裝備擺設(shè) 單鎳鹽住化法著色裝備 ，主要出產(chǎn) 噴鼻 檳色系列鋁型材。平常 出產(chǎn) 進(jìn)程 中主要問(wèn)題是著色不平均 。我司經(jīng)由過(guò)程 從鋁棒、擠壓、人工時(shí)效、氧化著色等工藝的優(yōu)化節(jié)制 ，提高其著色平均 性。立式全主動(dòng) 氧化電泳出產(chǎn) 線具有產(chǎn)量年夜 、處置 結(jié)果 平均 、產(chǎn)物 及格 率高、出產(chǎn) 本錢 低等長(zhǎng)處 ；單鎳鹽電解著色因其處置 能力年夜 、耗損 低、平均 化好等長(zhǎng)處 ，知足 立式全主動(dòng) 氧化電泳出產(chǎn) 線的著色料出產(chǎn) 需求。而單鎳鹽電解著色的工藝節(jié)制 要求較傳統(tǒng)錫鎳鹽雙鹽著色高，是以 在平常 出產(chǎn) 進(jìn)程 中，需要提高對(duì)基材材質(zhì)、基材概況 結(jié)果 及氧化電泳出產(chǎn) 線各工序的工藝監(jiān)控，才能將立式全主動(dòng) 氧化電泳出產(chǎn) 線及單鎳鹽電解著色的長(zhǎng)處 闡揚(yáng) 到極致，使得氧化電泳型材的及格 率到達(dá) 99.5%以上。