铝阳极氧化染黑色工作经验介绍

某乡办电镀厂，为迎合客户需求，拓展业务，匆匆地拼凑一些陈旧设备，增设了铝阳极氧化工艺线。由于该厂人员过去未曾接触过铝阳极氧化工艺技术，只是查阅了有关书本，缺乏操作经验。特别是在阳极氧化后染黑色的工序中，加工{TodayHot}出来的工件表面不是发青、发红、发花，就是膜层疏松、起粉，还有夹具处被烧毁的，或染不上色的。次品太多，无法交货，厂方很着急，邀请笔者帮助解决。为此，笔者前往了解情况，并凭自己多年来对阳极氧化染色工作经验，以书面介绍了该工艺技术的要点，给操作者查阅，经笔者间断地近两个月的传、帮、带，目前该厂阳极氧化小组的人员都能按照工艺要求单独操作，质量很好，获得了厂方与客户的双满意。以下摘要介绍阳极氧化染色工艺技术要点。供同行参考。

1　夹具的设计与制作

1.1　夹具的特点

阳极氧化用的夹具与电镀用的挂具是截然不同的，若采用电镀用类{HotTag}似挂勾的挂具作阳极化夹具是不适宜的，因为阳极氧化时夹具与工件表面都会很快生成氧化膜，在此过程中夹具与工件稍有松动即会变更触点位置，阻碍电流流通，为此，必须采用具有弹性的夹具夹紧工件。只有这样才能使阳极氧化过程正常进行。

1.2　夹具的结构形式

夹具结构以个体式为宜，若采用组装式的，则经几次使用后铆接或焊接处会因腐蚀而松动，阻碍阳极氧化过程中电流的正常流通。同时，夹具要有一定的横截面积。一定截面的夹具也就有足够的弹力和夹紧力，使工件与夹具保持良好的接触，保证所夹工件阳极氧化时所需电流正常流通。避免因接触不良产生热量而烧毁工件。

1.3　夹具材料的选择

制作夹具以选择硬质铝材为好，硬质铝材弹性好，紧固耐用。

2　工件的装夹

2.1　给夹具清洗去膜

在阳极氧化过程中夹具也会产生氧化膜。为此，使用过的夹具再次使用之前一定要退除氧化膜。退膜可在铝的除油溶液中进行。也可将夹具与工件接触部位的氧化膜用锉刀锉去，此法对某些夹具来说还可延长夹具的使用寿命。

2.2　装夹位置的选择

装夹工件的位置要选择得当，一般应装夹在工件的副面（即非装饰的部位）。否则工件与夹具的接触部位因被夹具遮盖而无法生成氧化膜，当然也就无法染上颜色，此处即会显现出明显的白色斑点，影响外观质量。此外，工件装夹后悬挂在溶液中的凹入部位会否产生窝气等问题也要予以考虑。

2.3　防止工件装夹变形

夹具非同挂具，夹具有一定的弹性。装夹变形的工件时尤需注意，应避免用力过猛导致工件变形。

2.4　防止装夹过松

当工件装夹过松时，夹具与工件之间的电流会时通时断，在这种情况下很可能把工件烧毁。

2.5　逐一装夹需染色的阳极化件

有些单位对某些小件采用纱窗布包扎或用其它方法包扎后作阳极氧化处理。这种方法虽在一定场合下可节省工时和提高效率，但只可用于某些质量要求不高的本色阳极氧化，即使少量工件在相互遮盖处无法生成氧化膜，也不易被识别出来。但对于需要染黑色的工件，采用此种装夹方法显然是不可取的。必须逐一装夹，保证阳极氧化质量。

3　阳极氧化工艺条件的控制

3.1　溶液的温度与电压的关系

在额定的范围内溶液的温度越低，所需的电压应越高，因为溶液温度较低时氧化膜生成速度较缓慢，膜层较为致密，为获得一定厚度的氧化膜，阳极氧化过程需升高电压。当溶液的温度较高时，氧化膜的溶解速度加块，且生成的氧化膜是疏松的，此时降低电压能适当改善氧化膜的质量。

3.2　阳极氧化溶液的温度与时间的关系

溶液的温度越低，所需的阳极氧化时间应越长。因为溶液温度较低时氧化膜的生成速度缓慢。溶液的温度升高时则氧化膜的生成速度加快。此时要缩短阳极氧化时间，否则由于氧化膜的外层电阻加大而导致膜层溶解，出现工件尺寸的改变、表面粗糙掉膜的现象。

以上措施只是在既无降温设备，又无加温装置的条件下采取的应急措施。

4　染黑色溶液的配方与配制过程

4.1　配方及工艺条件

酸性毛元 ATT　　　　　　　　　　20～30g/L酸性湖蓝　　　　　　　　　　　　　2～3g/L温度　　　　　　　　　　　　　　 50～70℃时间　　　　　　　　　　　　　　10～15minpH　　　　　　　　　　 3～3。5（或4。5～5。5）

4.2　配制方法

首先煮沸溶液，促使染料溶解完全，保证无疙瘩。待溶液冷却后用滤纸过滤，滤去不溶物微粒及液面上漂浮的油状物质。最后测量pH值，用冷醋酸或氨水调整至工艺要求。

5　染色过程应注意事项

5.1　加强染色前的冲洗

工件由阳极氧化槽中取出后要充分冲洗，特别是工件的狭缝，盲孔等处，否则残余的酸、碱在染色过程中会缓慢流出来，使染色溶液的pH值偏离正常范围，并使残留酸碱部位表面的色泽与洁净部位有明显差别，甚至腐蚀氧化膜而显示白色。

5.2　阳极氧化后即染色

工件经阳极氧化后要立即染色。若工件阳极氧化后在空气中暴露时间过久膜层孔隙即会缩小，并有可能沾上污物，导致染色困难。若因染色槽过小，需分批染色时，应把待染色件浸泡在干净的水中。

5.3　染色时工件不可重叠

染色时工件不可重叠，尤其是平面部位，否则由于重叠部位被遮盖而形成阴阳面。

5.4　加强染色后的冲洗

工件表面若不冲洗干净，留有残余颜料将会污染组合件。

6　清理工作注意事项

6.1　小心拆卸工件

拆卸夹具时严防工件被划伤，否则会出现道道白痕，应松动夹具让工件自由脱落，绝不能在夹具未松开之前硬拉工件。

6.2　工件干燥方法

先将工件孔眼内的水份甩干净，以免残余水份污染工件表面。干燥方法以毛巾擦干为好，楷擦过程中还能把因铝材材质或操作工艺问题引起的表面浮霜一起楷擦干净。

6.3　包装要求

包装选用软质，干净纸为好，且逐个包装以防互相擦毛。

7　染黑色溶液的维护与保养

染黑色溶液的维护与保养工作主要是维护溶液的pH值。据有关资料介绍，酸性ATT染料是由不同扩散性能的酸性蓝黑10B 和酸性橙Ⅱ组成。当染色液的pH值在5～6或3～3。5范围时，酸性橙Ⅱ和酸性蓝黑10B的吸收作用都比较好，被氧化膜吸收的量也较大，膜层中两种染料的量符合配比要求，所获色泽呈正常的黑色。而当pH 值在4左右时，氧化膜层吸收酸性橙Ⅱ的作用增大，吸收量也就自然增加，膜层中的酸性橙Ⅱ大于正常配比，因而色泽显现带红色。当pH值回复到3～3。5或5～5。5范围后，则氧化膜层对酸性橙Ⅱ的吸收量又会回落，染色工件又呈正常的黑色，据此，染黑色液的pH值的准确控制是很重要的。

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