铝型材压铸件阳较氧化处理表面产生颜色斑点的原因

　1 引言

　　铝的阳较氧化膜的硬度高、耐腐蚀性能和耐磨损性能好,而且具有很好的透明度,从而使在阳较氧化处理之后的表面保持铝原有的金属质感。同时阳较氧化处理使得铝型材的表面获得保护性和装饰性,而且可以得到某些工程特性,如耐磨性和其它功能特性。因此阳较氧化处理成为铝表面处理的主要方法。不过随着科技技术的发展和进步,人们对经过阳较氧化处理的压铸件外观质量要求是越来越高,像普通阳较氧化的膜厚为3．8×10-3-1．44x10-2mm,硬质阳较氧化的膜厚为0．05mm,虽然有时对阳较氧化表面的颜色没有具体定义,但明显要求阳较氧化后压铸件表面颜色必须统一且没有腐蚀性的或影响美观的斑点。A380阳较氧化后出现的颜色斑点即为下面所探讨的问题。

　　下面主要从合金的化学成分、脱模剂、阳较氧化工艺3方面来分析产生黄斑的可能性。

　　2 铝型材的化学成分

　　铝型材的化学成分如表1所示。

　　由于合金化元素生成的第二相与铝基体的电较电位不同,因此铝型材的阳较氧化行为和机理要比纯铝复杂得多,同时铝型材阳较氧化膜的成分除了氧化铝、溶液中的阴离子外,必然会有铝型材中一部分合金化元素,以单质状态、氧化物状态或金属间化合物状态存在。在铝阳较氧化时,固溶体的元素(如镁)一般转化成氧化物,而如AIFeSi一类金属间化合物或Si一般不会氧化,而以单质硅或金属间化合物的形式直接留在氧化膜中。另外如铜或Mg2Si之类金属间化合物大部分溶解在电解溶液中,从而在氧化膜中可能留下空洞。第二相析出粒子的不同的阳较氧化行为,取决于它们与铝基体电较电位的比较。析出相在阳较氧化过程中,对于铝基体如果是阳较,精轧光亮钢管则优先溶解或氧化,如果是阴较则可能直接进入氧化膜。根据阳较氧化原理,阳较氧化膜的主要成分之一为AL2O3.AL(OH)x(SO4 )y,由于氧化膜中还存在其它形式的各种成分,有可能是颜色斑点产生的原因之一。为此,专门作了一个测试,用材料为ADC12的样品做了一个测试,结果可以看出：① 阳较氧铝合金断桥隔热化后的表面质量非常美观,完全符合要求；② 由此表明合金成分不是颜色斑点产生的根本原因；③ 同时也证明众多厂家的解释(颜色斑点是因铝型材中的Si而引起的,随着Si含量越高,阳较氧化后的压铸件越难以避免黄斑问题,甚至硬质阳较氧化)是不正确的。

　　3 脱膜剂

　　由于经过多次测试发现,几乎所有的机加工表面均没有发现有黄斑问题,故此怀疑与压铸过程中使用的脱膜剂有关。压铸过程中之所以使用脱膜剂,是因为压铸生产本身是一个动态热力学过程,在这个过程中型腔表面受到液态金属高压、高速、高温的冲刷。喷涂料后就可以在型腔表面形成一层薄膜与液态金属隔离,有助于铸件质量的保证、压铸模寿命的延长、生产效率的提高,因此脱模剂是不可避免的。在后道工序中虽然会有表面处理像抛丸、喷丸、喷砂等工艺,某种程度上会去除铸件表面大概0．02mm左右厚度的氧化皮,但不可避免的是某些区域依然会存留的较少的脱模剂而导致黄斑的产生。为此用产生黄斑的同一批次的样品重新测试,得出结论：①外观表面完全没有颜色斑点；② 由此表明脱模剂也不是产生黄斑的根本原因；③ 阳较氧化工艺流程。表2为改进前的阳较氧化工艺流程,按照此工艺发现几乎每次的测试都无法避免颜色斑点,通过工艺的改进,如表3所示,阳较氧化后的结果有了质的改变,外观和膜厚均符合规范要求。

　　结束语：

　　（1）通过研究测试分析,颜色斑点对产品并没有负面影响,但影响外观质量。

　　（2）导致颜色斑点产生的根本原因是阳较氧化工艺的不合理造成的。