铝及铝合金阳极氧化工艺流程应根据材料成分、表面状态以及对膜层的要求来确定。
东莞氧化厂通常采用的工艺流程如下:
机械准备——除油——水洗——浸蚀(或化学抛光、电化学抛光)——水洗——阳极氧化——水洗——着色——水洗——封闭——水洗——干燥
阳极氧化处理后不需要着色时,可以直接进行封闭,若需要着色则在着色后封闭。有涂漆要求的产品不进行封闭,例如建筑用铝型材硫酸阳极氧化及电解着色后,经去离子水清洗即可转入电泳潦漆。硬质阳极氧化膜一般不进行着色和封闭,必要时在干燥后可适当研磨表面。
为什么要封闭?
铝及铝合金阳极氧化膜是一种具有蜂窝状结构的多孔膜,其微孔数量达4-77X10的9次方个/平方厘米,比表面积非常高。使得氧化膜的表面具有极高的化学活性,空气中或者使用环境中的腐蚀介质或污物极易吸附到膜孔内,如果不经封闭处理的铝合金阳极氧化膜抗腐蚀和污染能力很低,防护能力不佳,故一定要封闭处理,也就是封闭氧化膜的微孔。
阳极氧化膜的封闭
铝及铝合金阳极氧化膜具有多孔结构,表面活性大,所处环境中的侵蚀介质及污染物质会被吸附进入膜孔,着色膜的色素体也容易流出,从而降低氧化膜的耐蚀性及其他特性。未封闭或封闭不良的阳极氧化膜,短时间内就可能出现污斑和腐蚀。封闭处理是阳极氧化工艺中的重要环节,无论是本色膜或着色膜,在阳极氧化后或着色后一般都应进行封闭。
氧化膜进行封闭的目的:
(1)防止腐蚀介质的侵蚀,提高氧化膜的耐蚀性;
(2)增强抗污染能力,在使用期间保持较好的外观;
(3)提高着色膜的稳定性、耐久性和耐光性;
封闭的方式分类:
按作用机理可分为:
利用水化反应产物膨胀,如热水封闭、水蒸气封闭,
利用盐水解而吸附阻化,如无机盐封闭;
利用有机物屏蔽,如浸油脂、蜡、树脂等。
氧化膜封闭质量:
评价封闭质量有染色斑点试验法、导纳法和酸溶解失重法。
染色斑点试验按GB8753—88(等同于1O2143-1981)进行。染色强度共分6级,0级为染色强度最弱,即吸附能力损失程度最强,0~3为封闭质量合格。
导纳法按CB11110—89(等同于ISO2931—1983)进行。氧化膜未着色,仅用热水或蒸气封闭,以20 um膜厚作标准,其导纳值小于20 us,则封闭质量为合格。深色膜达不到该值,若精确测量的阻抗值大于50kΩ,同样可以认为封闭质量合格。
酸溶解失重法按ISO3210或GB/T14592进行。氧化膜封闭后老化24h,在磷酸(85%) 35mL/L,铬酐20g/L的酸性溶液中,于38℃下浸渍15min,称量其失重。此法已为GB8013-87阳极氧化膜的总规范(等同于ISO7599-1983)规定为仲裁实验方法,如果每平方分米氧化膜的质量损失不超过30mg,则封闭质量是合格的。