铝材抛光两酸比例是多少?
铝合金三酸化学抛光液的主要成分为磷酸,硫酸和硝酸,也有用磷酸和硝酸的二酸抛光,其比例约为7:2:1 .
一 两酸中的硫酸含量较高;
二 两酸槽液黏稠度过高,适当添加0.3%的表面活性剂,控制烟雾水平下配置3%硝酸;
三 快速水洗,水洗槽液中添加非离子活性剂;
手工抛光铝合金需要用到的工具有:抛光膏,磨砂纸,和眼镜布。
1、先用粗的磨砂纸和抛光膏进行打磨抛光。
2、然后再用细的抛光膏进行抛光,完成后用眼镜布擦掉剩余的抛光膏,并用干净的眼镜布清洁金属表面。
3、注意要先用粗的磨砂纸和抛光膏把原来的粗的磨砂痕迹打磨干净后,才可以开始用细的抛光膏。
4、这样手工抛光就完成了,抛光完的金属面又光滑又明亮。
1、碱蚀法
这是最常见的方法。碱蚀后的表面光亮,细腻。以前我国常用过碱蚀法消除挤压纹路,但此种方法铝耗太高,日本采用了AL(OH)3回收装置,得到较好效果和效益。但在我国因设备投资较高和挤压机吨位不匹配等原因,未能加以推广,我中多采用欧洲方法使用缓蚀剂。这种方法的优点是使铝表面更细化,缺点是废物排放将来很难闻达到环保要求。
2、酸腐蚀
这种技术的雏形在五六十年代就有,其原理是利用氟离子在酸性条件下拥有较负的电极电位,对铝表面形成点状腐蚀。这种技术最早是广东某厂家从日本引进的,(这种技术在日本有少部分铝业集团在使用)。这种技术的特点是铝耗低,表面均匀,缺点是表面不光亮。往往酸腐蚀后都要加一分钏的碱腐蚀废水比较难处理(并不是不能处理)。对铝材成分要求较高,对操作人员要有严格的安全防护。尽管如此,因为酸腐蚀后涂消光电泳漆的话,确实十分美观,故在日本,在中国甚至将来在欧美都会大有市场。
3、化学抛光
化学抛光的表面可以轻松达到镜面效果,且因为装饰面与非装饰面的一致性,使铝材档次提高,这种技术在欧洲,尤其在土耳其应用比较广泛。这种技术的缺点是:三酸或者两酸抛光成本较高,污染较大,一些技术问题不易解决(如槽液保温、槽液老化等问题)同时,化学抛光的实质应该叫做化学增亮法,因为,这种方法确实可以使铝材表面光亮但是,不能去除挤压纹,反而使挤压纹更明显。
二、机械预处理
1、机械抛光
我国一些厂家从西班牙引进了一些机械抛光机。其实这种技术是早期的机械扫纹。机械拉丝技术的延展。通过机械抛光处理可使铝材达到镜面效果的话,一台抛光机一年最多也只能抛两仟吨左右的铝材,故镜面铝材产量不大。也有人抛光孔后再抛光,可达到电泳涂装的亮度。但这种铝材往往膜厚只有6-7μ,耐蚀性太差,不值得推广。机械抛光可使表面均匀,细化纹路,降低铝耗,缺点是费电,产量低和办能抛装饰面。
2、机械抛丸和机械喷砂
最早此类设备应用于钢板或铸铁件的表面处理。后来我国福建某厂家从意大利引进设备用于铝表面处理,收到极好效果。根据使用的原材料又可将此类技术分为抛不锈钢丸、抛不锈铁丸、抛铝丸和喷石英砂四类。这种设备都已国产化,此类技术可消除铝表面的挤压痕,降低铝耗,使表面达到亚光的效果。最近笔者注意到美国肯德基快餐店的大门,基本都使用了抛丸电泳,确实显得身份高贵。
三、粉末喷涂
应该说粉末喷涂因其色彩多样,对底材材质要求不是很严等原因,越来越受到众多铝材厂和大众消费者的欢迎,它也满足了个性化设计,根据用户爱好选择颜色。断热型材的开发和普及为粉末喷涂型材又开辟了一个重要的空间,粉末喷涂的外观也更加多种多样。转印法使我们能轻松地把铝材做成木纹、大理石样。现在的隔栅喷涂法甚至可直接喷出有手感的木纹效果。但是尽管世界上的粉末研究日新月异(现在还出来了氟碳粉、透明粉等),但是这些大的粉末喷涂厂家有多少会把优秀的技术拿到中国来生产,则是一个令人关注的问题。像电泳涂装一样,我们生产这么多年,质量始终不能赶上日本。
四、电泳涂装
1、有光透明电泳
这种电泳线在中国有一百六十集团,高低档次不齐,这种情景更有点像九十年代初,铝材在中国大干快上一样,当时有严把质量关的,也有不氧化、不封孔就卖的。现在国内的电泳铝材80%以上是无法外销的。这也是相应的国标定的标准比较宽松的主要原因之一。电泳铝材好不好,涂膜合不合格,第一看他使用哪里的涂料,第二看他使用什么设备。现在有些国产设备 也已完全合格,但是涂料大家要注意,即使是日本 涂企业,他也不一定把最好的涂料卖到中国。因此选择前一定要慎重、多请教、多做测试。
2、消光透明电泳
这种产品在欧美非常少见,但在日本目前已占到市场的。消光电泳涂装比透明电泳涂装具有更好的耐蚀性、硬度,同时又避免了光污染等隐患,看上去更加高贵典雅,因此越来越受到欢迎,目前在中国只有广东某厂引进了一条生产线。
3、有色电泳
为了弥补电泳色泽单调和三次电解着色成材率不高的,日本开发出了有色电泳。目前主要有白色、乳白色、奶黄色、绿色系、灰色系和柔段色系等几种,尤其是后面几种都是复合色。以灰色系为例,如果底色是银白色,电泳后为浅咖啡色;底色是古桐色,电泳后为灰色;底色是黑色时,电泳后为深蓝色,这种生产线,目前在我国只有福建某厂家引进了一条,白色电泳则很多。
4、氟碳电泳
将氟碳涂料用于电泳这也算是日本人的发明,目前在世界上只有新日轻的船桥工厂有一条这样的生产线,该电泳为透明消光电泳,其产品的室外使用寿命在海上石油平台已达15年未出现异常。该电泳涂料由日本立邦公司开发,价格相当于透明电泳涂料的确良0倍但相对于氟碳喷涂,还是便宜多了,每平米大约合人民币18元左右,是幕墙业和机场等标志性建筑的首选,香港机场就采用了很多这种产品。它唯一的缺点是透明,即无色,不象氟碳喷涂那样多姿多彩。这种技术能否引进到中国,笔者正与日本有关方面积极接触。
分别是:酸性抛光和碱性抛光。
首先来介绍一下酸性抛光:酸性抛光又分为两种(一)三酸化学抛光,(二)电解抛光。
(一)
三酸化学抛光
φ(磷酸)
∶φ(硫酸)
∶φ(硝酸)
=
70
%
∶20
%
∶10
%
,温度115~120
℃,时间1~5
min
。三酸化学抛光工艺较成熟,在生产中大量使用,适用于较纯的铝及铝--镁合金。
优点:光泽性好,腐蚀损耗少。缺点:黄烟多,污染重。
(二) 电解抛光
w
(磷酸)
∶w
(铬酸)
∶w
(水)
=
80
%
∶12
%
∶8
%
,温度70~90
℃,电压7~12
V
,电流密度20~40
A/
dm2
,时间1~3
min
。
优点:不用硝酸,操作环境好,抛光质量好,精度高,可达镜面光泽。
缺点:工艺复杂,需要整流电源、阳极移动装置、夹具,导电要求高,有六价铬污染。
其次,碱性抛光分为碱性化学抛光和电化学抛光两种。
(一) 碱性化学抛光
抛光粉800
g/
L
,温度110~130
℃,时间5~15
s。
铝材镜面抛光、铝合金抛光的优点:适用于各种铝及铝合金,对铸造铝、压铸铝(杂质含量不太高,经喷砂处理)
也能获得较满意的效果(铝基色,且有光泽)
。不用硝酸,无黄龙污染。
缺点:对铝的溶解量大,光泽性一般,不适合精密零件和有镜面光泽要求的零件。对一般铝及合金,用1
∶1
硝酸去膜出光对含硅及杂质多的铸铝合金,用硝酸∶氢氟酸=
3
∶1
去膜出光。
(二) 电化学抛光
无水碳酸钠250~300
g/
L
,磷酸三钠20~80g/
L
,电压12~15
V
,电流密度4~8
A/
dm2
,温度80
℃,时间5
min
。
优点:无六价铬污染,成本低,可获得镜面光泽。
缺点:工艺复杂,需整流电源、夹具及阳极移动装置。
综上所述,每种抛光方法都有它的优势和缺陷,所以在铝合金抛光加工的过程中要根据具体的工件情况进行方法的合理选择,这样才能达到最佳的抛光效果。
含铜、锌较高的铝合金,化学抛光时加2~5g/L铬酐有帮助。手册上有记述,含硅高的铝合金,化学抛光时用60~65mL/L硝酸、15~20mL/L氢氟酸、甘油1~2mL/L的混合液,在室温下浸2s。不过这种方法更像是浸蚀。
学抛光是通过化学试剂选择性溶解样品表面粗糙区域来消除磨损痕迹和平整的一种方法,化学抛光主要包括两种酸化抛撒和三种酸化抛光。
两次酸化投料可以解决自动线上的空气滞留、流痕、穿孔和斑点问题,三次酸化投料可以解决表面麻和光输出慢的问题,阳极氧化是将需要阳极的产品用作阳极、不锈钢、铬等作为阴极,在通电条件下进行阳极氧化,得到阳极氧化膜,硫酸是好的电解质。
(一)酸性溶液
铝及其合金的电解抛光,广泛采用磷酸-硫酸-铬酸型的溶液。其工艺规范列于表2-2-6。
溶液配制方法,可参照钢铁零件电解抛光的相应部分。溶液在使用过程中,三价铬的含量将逐渐升高,过多的三价铬,可以用大面积的阳极通电处理,使之氧化为六价铬。当溶液中的铝含量超过5%时,溶液应部分或全部更换。
氯离子对电解抛光有不利的影响,当氯离子含量超过1%时,零件极易出现点状腐蚀,配制溶液所用的水中,氯离子含量应少于80mg/L。
(二)碱性溶液
纯铝和LT66等铝合金,还可以在以下碱性溶液中进行抛光:
磷酸三钠(Na3PO4·12H2O) 130~150g/L
碳酸钠(Na2CO3) 350~380g/L
氢氧化钠(NaOH)3~5 g/L
pH值 11~12
电压 12~25V
阳极电流密度 8~12A/dm2
温度 94~98℃
时间 6~10min
阳极用不锈钢板或普通钢板。溶液需搅拌或阳极移动。 表2-2-6 铝及其合金电解抛光的工艺规范
123456磷酸(H3PO4)(密度1.70)86~88433437~425870硫酸(H2SO4)(密度1.84) 433437~42415铬酸(CrO3)14~12344.3~4.9 氢氟酸(HF) 10甘油115水密度1.72~1.74112812~22 温度/℃75~8080~9085~9080~8575~8580~100电压/V14~3010~1510~1812~1812~20 阳极电流密度/A·dm-27~128~1220~3040~5020~30≥10时间/min3~55~85~81~33~55~10阳极材料铅或不锈钢注:配方1适用于纯铝、含镁0.3%~0.5%的铝镁合金以及经过热处理的铝镁硅合金。抛光时应搅拌溶液或上、下移动阳极(20~30次/min,行程5~7cm/次)这样可以获得高度光亮表面;
配方2、配方4适用于铝及硬铝合金LY12;
配方3适用于铝、铝镁合金、铝锰合金以及硬铝合金LY1,LY2;
配方5适用于纯铝及铝镁合金LT66;配方6适用于铝硅合金压铸件。应该指出:
(1)碱性电化学抛光溶液虽可用于抛光L1,L2,L3等纯铝和LY66铝镁合金零件,但易在抛光表面生成半透明氧化膜。因此,必须把抛光后的零件浸入磷酸和铬酸的混合溶液(CrO3 10g/L,H3PO4 30mL/L)进行除膜,以降低其表面粗糙度。
(2)当抛光零件表面出现麻点、斑点、条纹或乳白色氧化膜时,可在下列(NaOH 100~150g/L,温度50~60℃,时间10~30s)碱液中溶去全部蚀点和氧化膜,以便重新抛光和回用。
(3)当抛光制件表面出现少量接触铜时,可把零件浸入下列(浓HNO32~5mL/L,CrO3 10~30 g/L,室温,时间30~120s)溶液中,溶解接触铜,以显出光亮表面。
二、化学抛光
铝及其合金的化学抛光工艺规范见表2-2-7。化学抛光溶液中,硝酸的浓度对抛光质量有重大的影响。当硝酸浓度过低时,反应速度低,抛光后的表面光泽较差且往往沉积出较厚的接触铜。硝酸浓度过高时,则容易出现点状腐蚀。磷酸浓度低时,不能获得光亮的表面,为了防止溶液被稀释,抛光前的零件,表面应干燥。醋酸可以抑制点状腐蚀,使抛光表面均匀、细致。硫酸的作用与醋酸相似,但效果略低于醋酸。由于硫酸成本低,挥发性小,因此,在生产中仍然应用得比较广泛。硫酸铵和尿素可以减少氧化氮的析出,并用助于改善抛光质量。少量的铜离子可以防止过腐蚀,从而提高了抛光表面的均匀性,但含铜过高往往会降低抛光表面的反光能力。铬酐可以提高铝锌铜合金的抛光质量,含锌、铜较高的高强度铝合金,在不含铬酐的溶液中,难以获得光亮的表面。
经化学抛光的零件,一般应在400~500g/L的硝酸中或在100~200g/L的铬酐溶液中,在室温下浸渍数秒至数十秒,以除去表面的接触铜。 表2-2-7 铝及铝合金化学抛光工艺规范
12345678磷酸(H3PO4)(密度1.70)77.580~857575~80 500 mL7860~70硫酸(H2SO4)(密度1.84)15.5 8.810~15 500 mL2040~30硝酸(HNO3)(密度1.50)62.5~58.83~560~65 mL 2 冰醋酸(CH3COOH) 10~15 氢氟酸(HF)15~20 mL 草酸 2.2 铬酸(CrO3) 2~5g/L硫酸铜(CuSO4·5H2O)0.5 0.02 0.5~5g 0.05 g/L硫酸铵((NH4)2SO4) 4.4 尿素((NH2)2CO) 3.1 硼酸(H3BO3)0.4 甘油1~2 mL 多硫化合物Sx 0.5~1g 两性离子表面活性剂 0.1~0.2 mL Al1~2g/LWXP-1 0.02M0.02g/LWXP-2 0.001N0.01~0.1g/LWXP-3 0.4SP0.02~0.04 g/L时间/min1~32~32~32~32s1~22~60.5~2温度℃100~10590~105100~12095~105室温100~12090~105110~120注:配方1适用于纯铝和含铜量较低的铝合金;
配方2适用于纯铝和铝镁铜合金LY12;
配方3适用于工业纯铝和铝镁合金LT66;
配方4适用于含铜、锌较高的高强度铝合金;
配方5适用于高硅铝合金ZL18;
配方6、配方7、配方8为无黄烟铝及铝合金化学抛光,WXP系列及M、N、SP系列均为浙江黄岩荧光化