1、摘要

  鋁及其合金化學導電鋁氧化所需的設備簡單，操作方便，生產效率高，成本低且又不受零件大小和形狀限制，可以陽極氧化大型零件或組合件；化學導電氧化膜導電性能好，有一定的防護性能；化學導電氧化膜與油漆的結合力好，經化學導電氧化再涂漆后，可有效地提高零件的耐蝕性。我廠為滿足市場需求采用了化學導電氧化工藝，從經銷部門反聵信息得知用戶對化學導電氧化膜的導電性能滿意，但是指出：“氣化膜色澤不一致，使用一段時間后零件局部出現霉點”。為此，我們將“提高化學導電氧化膜外觀質量――確保防護性”作為生產攻關課題。

  2、實驗

  2.1 化學導電氧化工藝規范

  鉻酸酐       4～6g/L

  氟化鈉       1g/L

  鐵氰化鉀      0.5g/L

  θ         30～35℃

  t(陽極氧化)       20～60s

  2.2 化學導電氧化工藝流程

  金屬清洗劑去油―化學去油及腐蝕―熱水清洗―流水清洗―酸洗―流水清洗―化學導電氧化―流水清洗―溫水清洗(40～50℃)―烘干(50～60℃)―檢驗

  3、實驗結果和討論

  3.1 影響陽極氧化膜耐蝕性的原因

  眾所周知，化學導電氧化膜色澤鮮艷，其防護能力強；色澤為深黃或淺黃甚至無彩色，其防護能力弱。用因果圖將影響化學導電氧化膜色澤的因素表示如下。


  為弄清導電氧化膜色澤差的主要原因，我們經反復研究，認為應從工藝方面找答案。采取正交試驗法來確定影響導電氧化膜色澤的主要因素。

  正交試驗指標為外觀顏色，色澤鮮艷、五彩色深評為10分，色澤較鮮艷評為8分，依次類推分數遞減。確定因素、選位級。

  3.2 正交試驗結果見表2。

  由此我們可以看出第2次試驗的分數最高為10分，試驗條件為A1B2C2D2，即當ρ(鉻酐)為2g/L、θ(溶液)為35℃、t(陽極氧化)為50s、θ(烘干)為60℃時，化學導電鋁氧化膜色澤鮮艷、五彩色深。

  我們可以知道影響因素的順序為CABD，評分之和最高為條件C2A2B2D2。即影響化學導電氧化膜外觀顏色的主要因素是陽極氧化時間，鉻酐含量、溶液溫度、烘干溫度均為次要等同因素。由于鉻酐含量、溶液溫度、陽極氧化時間、烘干溫度分別在位級2評分之和均高于位級1評分之和及位級3評分之和，由此可知最佳試驗條件是t(陽極氧化)=50s、ρ(鉻酐)=5g/L、θ(溶液)=35℃、θ(烘干)=60℃。

  3.3 補充試驗

  將溶液溫度、陽極氧化時間、烘干溫度分別控制在位級2上，補充試驗確定鉻酐含量，試驗樣件材料LF21、尺寸均為100mm×50mm×1mm，表明采用方案A2B2C2D2所得色澤較采用方案A1B2C2D2所得色澤更為鮮艷。將2種試驗樣板委托質檢部門進行高低溫試驗。

  試驗條件：①低溫10℃，8h后自然晾干；②高溫55℃，8h后自然降溫。由方案A1B2C2D2所做的試樣有輕微的白色腐蝕產物，方案A2B2C2D2所做試樣上無任何腐蝕斑點。

  4、結論

  將試驗所得工藝參數納入電鍍工藝文件，指導具體操作。采用現工藝，零件色澤鮮艷一致，返工率明顯下降，零件裝配后進行高低溫試驗，結果表明防護性明顯增強，達到用戶所需各項指標。在生產過程中仍有少量的返工，我們估計是零件前處理過程的影響，因此決定下一步著手解決這個問題，使化學導電鋁氧化膜防護性有更進一步的提高。