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某鄉(xiāng)辦電鍍廠，為迎合客戶需求，拓展業(yè)務(wù)，匆匆地拼湊一些陳舊設(shè)備，增設(shè)了鋁陽極氧化工藝線。由于該廠人員過去未曾接觸過鋁陽極氧化工藝技術(shù)，只是查閱了有關(guān)書本，缺乏操作經(jīng)驗。特別是在陽極氧化后染黑色的工序中，加工出來的工件表面不是發(fā)青、發(fā)紅、發(fā)花，就是膜層疏松、起粉，還有夾具處被燒毀的，或染不上色的。次品太多，無法交貨，廠方很著急，邀請筆者幫助解決。為此，筆者前往了解情況，并憑自己多年來對陽極氧化染色工作經(jīng)驗，以書面介紹了該工藝技術(shù)的要點，給操作者查閱，經(jīng)筆者間斷地近兩個月的傳、幫、帶，目前該廠陽極氧化小組的人員都能按照工藝要求單獨操作，質(zhì)量很好，獲得了廠方與客戶的雙滿意。以下摘要介紹陽極氧化染色工藝技術(shù)要點。供同行參考。
1 夾具的設(shè)計與制作
1.1 夾具的特點
陽極氧化用的夾具與電鍍用的掛具是截然不同的，若采用電鍍用類似掛勾的掛具作陽極化夾具是不適宜的，因為陽極氧化時夾具與工件表面都會很快生成氧化膜，在此過程中夾具與工件稍有松動即會變更觸點位置，阻礙電流流通，為此，必須采用具有彈性的夾具夾緊工件。只有這樣才能使陽極氧化過程正常進(jìn)行。
1.2 夾具的結(jié)構(gòu)形式
夾具結(jié)構(gòu)以個體式為宜，若采用組裝式的，則經(jīng)幾次使用后鉚接或焊接處會因腐蝕而松動，阻礙陽極氧化過程中電流的正常流通。同時，夾具要有一定的橫截面積。一定截面的夾具也就有足夠的彈力和夾緊力，使工件與夾具保持良好的接觸，保證所夾工件陽極氧化時所需電流正常流通。避免因接觸不良產(chǎn)生熱量而燒毀工件。
1.3 夾具材料的選擇
制作夾具以選擇硬質(zhì)鋁材為好，硬質(zhì)鋁材彈性好，緊固耐用。
2 工件的裝夾
2.1 給夾具清洗去膜
在陽極氧化過程中夾具也會產(chǎn)生氧化膜。為此，使用過的夾具再次使用之前一定要退除氧化膜。退膜可在鋁的除油溶液中進(jìn)行。也可將夾具與工件接觸部位的氧化膜用銼刀銼去，此法對某些夾具來說還可延長夾具的使用壽命。
2.2 裝夾位置的選擇
裝夾工件的位置要選擇得當(dāng)，一般應(yīng)裝夾在工件的副面（即非裝飾的部位）。否則工件與夾具的接觸部位因被夾具遮蓋而無法生成氧化膜，當(dāng)然也就無法染上顏色，此處即會顯現(xiàn)出明顯的白色斑點，影響外觀質(zhì)量。此外，工件裝夾后懸掛在溶液中的凹入部位會否產(chǎn)生窩氣等問題也要予以考慮。
2.3 防止工件裝夾變形
夾具非同掛具，夾具有一定的彈性。裝夾變形的工件時尤需注意，應(yīng)避免用力過猛導(dǎo)致工件變形。
2.4 防止裝夾過松
當(dāng)工件裝夾過松時，夾具與工件之間的電流會時通時斷，在這種情況下很可能把工件燒毀。
2.5 逐一裝夾需染色的陽極化件
有些單位對某些小件采用紗窗布包扎或用其它方法包扎后作陽極氧化處理。這種方法雖在一定場合下可節(jié)省工時和提高效率，但只可用于某些質(zhì)量要求不高的本色陽極氧化，即使少量工件在相互遮蓋處無法生成氧化膜，也不易被識別出來。但對于需要染黑色的工件，采用此種裝夾方法顯然是不可取的。必須逐一裝夾，保證陽極氧化質(zhì)量。
3 陽極氧化工藝條件的控制
3.1 溶液的溫度與電壓的關(guān)系
在額定的范圍內(nèi)溶液的溫度越低，所需的電壓應(yīng)越高，因為溶液溫度較低時氧化膜生成速度較緩慢，膜層較為致密，為獲得一定厚度的氧化膜，陽極氧化過程需升高電壓。當(dāng)溶液的溫度較高時，氧化膜的溶解速度加塊，且生成的氧化膜是疏松的，此時降低電壓能適當(dāng)改善氧化膜的質(zhì)量。
3.2 陽極氧化溶液的溫度與時間的關(guān)系
溶液的溫度越低，所需的陽極氧化時間應(yīng)越長。因為溶液溫度較低時氧化膜的生成速度緩慢。溶液的溫度升高時則氧化膜的生成速度加快。此時要縮短陽極氧化時間，否則由于氧化膜的外層電阻加大而導(dǎo)致膜層溶解，出現(xiàn)工件尺寸的改變、表面粗糙掉膜的現(xiàn)象。
以上措施只是在既無降溫設(shè)備，又無加溫裝置的條件下采取的應(yīng)急措施。
4 染黑色溶液的配方與配制過程
4.1 配方及工藝條件
酸性毛元 ATT 20～30g/L酸性湖藍(lán) 2～3g/L溫度 50～70℃時間 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，保證無疙瘩。待溶液冷卻后用濾紙過濾，濾去不溶物微粒及液面上漂浮的油狀物質(zhì)。最后測量pH值，用冷醋酸或氨水調(diào)整至工藝要求。
5 染色過程應(yīng)注意事項
5.1 加強(qiáng)染色前的沖洗
工件由陽極氧化槽中取出后要充分沖洗，特別是工件的狹縫，盲孔等處，否則殘余的酸、堿在染色過程中會緩慢流出來，使染色溶液的pH值偏離正常范圍，并使殘留酸堿部位表面的色澤與潔凈部位有明顯差別，甚至腐蝕氧化膜而顯示白色。
5.2 陽極氧化后即染色
工件經(jīng)陽極氧化后要立即染色。若工件陽極氧化后在空氣中暴露時間過久膜層孔隙即會縮小，并有可能沾上污物，導(dǎo)致染色困難。若因染色槽過小，需分批染色時，應(yīng)把待染色件浸泡在干凈的水中。
5.3 染色時工件不可重疊
染色時工件不可重疊，尤其是平面部位，否則由于重疊部位被遮蓋而形成陰陽面。
5.4 加強(qiáng)染色后的沖洗
工件表面若不沖洗干凈，留有殘余顏料將會污染組合件。
6 清理工作注意事項
6.1 小心拆卸工件
拆卸夾具時嚴(yán)防工件被劃傷，否則會出現(xiàn)道道白痕，應(yīng)松動夾具讓工件自由脫落，絕不能在夾具未松開之前硬拉工件。
6.2 工件干燥方法
先將工件孔眼內(nèi)的水份甩干凈，以免殘余水份污染工件表面。干燥方法以毛巾擦干為好，楷擦過程中還能把因鋁材材質(zhì)或操作工藝問題引起的表面浮霜一起楷擦干凈。
6.3 包裝要求
包裝選用軟質(zhì)，干凈紙為好，且逐個包裝以防互相擦毛。
7染黑色溶液的維護(hù)與保養(yǎng)
染黑色溶液的維護(hù)與保養(yǎng)工作主要是維護(hù)溶液的pH值。據(jù)有關(guān)資料介紹，酸性ATT染料是由不同擴(kuò)散性能的酸性藍(lán)黑10B 和酸性橙Ⅱ組成。當(dāng)染色液的pH值在5～6或3～3。5范圍時，酸性橙Ⅱ和酸性藍(lán)黑10B的吸收作用都比較好，被氧化膜吸收的量也較大，膜層中兩種染料的量符合配比要求，所獲色澤呈正常的黑色。而當(dāng)pH 值在4左右時，氧化膜層吸收酸性橙Ⅱ的作用增大，吸收量也就自然增加，膜層中的酸性橙Ⅱ大于正常配比，因而色澤顯現(xiàn)帶紅色。當(dāng)pH值回復(fù)到3～3。5或5～5。5范圍后，則氧化膜層對酸性橙Ⅱ的吸收量又會回落，染色工件又呈正常的黑色，據(jù)此，染黑色液的pH值的準(zhǔn)確控制是很重要的。
