??
某電鍍廠新增鋁陽極化染黑工藝生產(chǎn)線，出現(xiàn)不少質(zhì)量問題。如工件顏色有深有淺，有黑中顯青，有黑中顯紅，有黑中留白，有灰黑混一等等。經(jīng)細細辨別，筆者很快找出了故障起因并提出了解決方法。現(xiàn)將其整理如下，有誤之處請廣大同行批評指正。
2 故障原因分析及解決方法
2.1 顏色黑中顯青
通常是由如下4種原因引起的:
①陽極氧化溶液溫度過低
②陽極氧化時間過短
③電壓過低
④染色溶液pH值接近中性
經(jīng)分析，該廠所出現(xiàn)的質(zhì)量問題是由于陽極氧化溶液溫度過低而沒有相應(yīng)地延長陽極化時間和提高電壓而引起的。
原來該廠初上此工藝時正當(dāng)夏季，陽極化溶液的溫度高達28～30℃。當(dāng)時開槽的師傅把陽極化染黑件的氧化時間定為30～40min，這在當(dāng)時的溫度條件下是正確的，然而，隨溶液溫度的變化，須改變陽極時間，由于操作者沒有這方面的經(jīng)驗，4個多月之后，進入冬季，陽極化溶液的溫度由28～30℃降至近10℃，而此時陽極化時間仍保持在30～40min，電壓也仍維持在12V，從而導(dǎo)致了上述故障，當(dāng)把陽極化時間延長到90～100 min，并相應(yīng)增大電壓。問題很快得到解決。
2.2 表面發(fā)花，類似大理石狀的花紋表面發(fā)花多出現(xiàn)在大面積工件，其原因可能為:
①工件在預(yù)處理堿洗不夠徹底
當(dāng)工件堿洗不徹底時，基體表面原有的氧化膜不能除凈，該處也就難以生成人工氧化膜，導(dǎo)致染不上色，而原有的氧化膜除凈處有人工氧化膜生成，染上了色，從而形成不規(guī)則的花紋；此外，有的雖經(jīng)充分堿洗，但沒有及時在硝酸中出光，并在空氣中又擱置過久后才轉(zhuǎn)入陽極化槽，這種情況下所獲的氧化膜染色后也可能出現(xiàn)花紋現(xiàn)象。
陽極化前的預(yù)處理質(zhì)量優(yōu)劣是獲得氧化膜質(zhì)量的關(guān)鍵，要認真對待。
②染色溶液溫度過低
染色溶液溫度過低時，染色性能降低，染色速度緩慢，應(yīng)延長染色時間，并頻頻晃動染色件，以保證色澤均勻。
在可能的條件下染色液應(yīng)予以加溫，以保證染色件的質(zhì)量。
③染色溶液表面有油污
染色液表面的油膜是由顏料帶人的，為除去這層油膜，溶液配成后應(yīng)經(jīng)過濾紙過濾，或用粗制紙片拖吸。
為避免工件進入染色液時這層油膜覆蓋其表面而引起色澤不均勻和發(fā)花，通常的做法是工件進入染色液后在液面下晃動幾下，使吸附在工件表面的油膜脫離下來。
由上述后二種原因引起的染色層質(zhì)量問題可在鉻酸溶液或硝酸溶液中退除后再次染色。
2.3 局部染不上色
從現(xiàn)場的返修件中看到這方面的質(zhì)量問題比較嚴重，主要原因有以下幾個方面:
工件經(jīng)陽極化后在染色之前要防止與油污或堿性物質(zhì)接觸，以避免氧化膜在染色過程中與染色液隔離或受到破壞。發(fā)現(xiàn)該廠操作工人裝夾時手上的油污污染工件，而使有油污的部位染不上色，建議先裝夾再堿洗。
夾具的位置與陽極化工件的懸掛角度對氧化膜的質(zhì)量有很大影響，尤其是因此而產(chǎn)生窩氣的更不是少見，為避免這一問題，除在裝夾和懸掛工序中需要特別注意之外，在陽極化和染色過程中還應(yīng)多次搖晃工件，使工件的凹入部位在此工序中所產(chǎn)生的氣體能及時排除。
因染色時互相貼合而形成的“陰陽面”多出現(xiàn)在平面件上，出現(xiàn)這種情況的工件應(yīng)在干燥之前先挑出來，在鉻酸或硝酸溶液中退色后重新染色。
為避免工件在染色時相互貼合，可采取下述方法:
①工件染色時不要從夾具上拆下來，帶夾具染色，并在染色過程中把夾具上下抖動幾次，以防夾具的接觸處因頂氣而產(chǎn)生過大的白點痕跡。
②從夾具上拆下后放人塑料籃筐內(nèi)染色，染色時在液面以下輕輕抖動多次也能獲得均勻一致的外觀質(zhì)量，要注意的是只能在染色液中輕輕抖動，否則工件會被擦毛而顯現(xiàn)白色道痕。
2.4 表面有浮灰
當(dāng)染色溶液溫度偏高時，上色速度加快，結(jié)果酸性元青中分子較小的酸性橙Ⅱ成分“捷足先登”因而引起酸性元青中的另一成分酸性藍黑IOB被“排擠在外”，從而產(chǎn)生浮灰。所獲得的染色層也因此而顯得偏紅。
當(dāng)陽極化溶液溫度偏高時，氧化膜的溶解速度加快，結(jié)果所生成的氧化膜因溶解而產(chǎn)生粉末狀物質(zhì)，也就是“浮灰”。
為避免高溫季節(jié)浮灰加重，維持陽極化溶液的溫度在正常的工藝規(guī)范之內(nèi)，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。筆者提出了以下解決方法:
①調(diào)整工作班次
將白天班改為夜間班，一般情況下夜間氣溫比白天低5～10℃。
②多槽輪流工作
經(jīng)一次或多次陽極化后，因焦耳效應(yīng)，溶液溫度上升，當(dāng)超過工藝允許的溫度時應(yīng)停止工作，讓其自然冷卻，下一槽的工件在另一只陽極化槽中進行，這樣輪流操作既不影響生產(chǎn)，又可避開高溫溶液時對陽極化膜的影響。
③更換大容積槽子
增大陽極槽的容積，對于加工同樣表面積的工件，溶液的升溫度會相應(yīng)減緩。
④減少一次裝載量
槽內(nèi)裝載量減少后，陽極時產(chǎn)生的焦耳熱亦相應(yīng)減少，可降低溶液的升溫速度。
⑤繼息式工作
當(dāng)溶液溫度超過允許值時停止工作，待溫度降至工藝范圍時再繼續(xù)工作。
⑥水冷法
宜用井水，因井水具有冬暖夏涼的特點，能起到一定的控溫作用；而水塔上的儲備水是冬涼夏暖，不適宜作冷卻水用。
2.5 染出顏色黑中顯紅
這種情況主要是由于未能控制好染色液的pH值，據(jù)了解，酸性元青是由酸性藍黑IOB和酸性橙Ⅱ組成，在一定的pH范圍內(nèi)這兩種組分進入膜孔的比例符合陽極化膜染色純黑的要求，而當(dāng)pH值超過或低于這個最佳范圍時，進入膜孔中的兩組分比例失調(diào)，染上的顏色黑中顯青或黑中顯紅。試驗發(fā)現(xiàn)，解決方法:定量測定pH值，工作中要防止酸、堿性物質(zhì)的混入，進入染色槽的工件要徹底沖洗干凈。
2.6 工件下端近邊緣處染不上色
其原因為工件未染上色的部位沒有生成氧化膜。經(jīng)了解，工件在陽極化之前一天進行堿洗，且堿洗后的中和和水洗均不充分，并讓其自然晾干，這使得鋁件表面帶堿性的游離水緩慢地往下流，流至盡頭時集成水珠且久久不消失，水珠中的酸或堿性物質(zhì)且接與鋁件發(fā)生反應(yīng)，陽極化時未能被擊穿，阻止了陽極化過程中人工氧化膜的生成。
解決方法:
①要認真執(zhí)行預(yù)處理工藝，決不可怕麻煩而簡化工藝過程:
②對于帶有盲孔的工件，在預(yù)處理的每一工序中都要將盲孔內(nèi)殘留的溶液甩干凈；
③預(yù)處理后不能用壓縮空氣吹干，也不可用烘箱烘烤；
④在自然晾干過程中要時時用潔凈的毛巾吸去水珠，以防水珠中的酸、堿物質(zhì)與該處起反應(yīng)。
⑤自然晾干時要選擇環(huán)境較好的場所，以防酸、堿、油煙，對工件的浸蝕。
3 小結(jié)
經(jīng)過一段時間的處理，該廠陽極化染黑工藝所出現(xiàn)的質(zhì)量問題基本得到解決，至于能否長期保持還很難說，因為上面所出現(xiàn)的問題有技術(shù)上的不足，也有操作者的責(zé)任心不強等主觀因素。筆者認為:在加強工人技術(shù)培訓(xùn)的同時還要加強對工人的職業(yè)操守教育。此外，對工藝的制訂與管理也需要不斷完善，否則還是難以徹底解決故障隱患。
