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铝合金型材喷涂前的酸蚀脱脂工艺(二)
浏览: 发布日期:2017-09-27
摘要:三价铁离子能加速对铝型材表面进行腐蚀和脱除氧化膜,Fe3+可以在铝材表面发生置换反应,形成微电池,使铝表面产生微量氢气,将油污带出铝表面,反应过程AL+ Fe3++2H+→AL3++Fe2++H2↑。

        5、硫酸铁

  三价铁离子能加速对铝型材表面进行腐蚀和脱除氧化膜,Fe3+可以在铝材表面发生置换反应,形成微电池,使铝表面产生微量氢气,将油污带出铝表面,反应过程AL+ Fe3++2H+→AL3++Fe2++H2↑。槽液中的氧化剂能将上述反应产生的Fe2+重新氧化成Fe3+,减少Fe2+的积累,使槽液稳定,因此Fe3+在反应过程中自身不消耗,主要起促进作用,可提高铝材的除污速度和光洁度。
  6、二丙二醇
  在酸蚀脱脂液中加入二丙二醇等易溶于水、微毒类的有机低分子增溶剂,能大大降低溶液的表面张力,显著改善酸蚀脱脂液的清洗能力和溶液稳定性。油脂的分子结构中有较长的烃基,与有机溶剂的结构相似,可以互相溶解,因此,利用有机溶剂对油脂具有很强的溶解能力的特点,可以提高酸蚀脱脂液的脱脂效果。
  7、脱脂剂
  铝材表面上的油脂通常可分为矿物油脂和动植物油脂两大类型,表面活性剂对上述油脂有良好的润湿、乳化能力,在酸蚀脱脂过程中,表面活性剂吸附在油与溶液的界面上,其亲水基因指向溶液,亲油基因指向油污,定向地排列,使油和溶液的界面张力大大降低,油脂在金属表面的附着力减弱,在酸腐蚀金属产生氢气的机械剥离作用下,油污松动,容易分散成极小的油珠脱离金属表面悬浮于溶液中,表面活性剂的增溶作用可防止脱下来的油污再粘附到铝材表面。常温下提高除油效率的关键是表面活性剂的选择和配比优化,应根据表面活性剂的表面张力、浊点、临界胶束浓度以及亲憎平衡值(HLB值),选择多种对油污吸附性、润湿性和分散性好,渗透力和乳化力特别强,泡沫少,生物降解性好,在酸性溶液中性能稳定的阴离子型和非离子型表面活性剂进行复配,复配时要将HLB值调整至12-16,以适合溶液清洗的范围。复配后两者的协同效应可以达到互相补偿及增效之目的,使溶液的表面张力和临界胶束浓度下降,浊点升高,表面活性增加,润湿性能和净洗作用都得到明显的改善。在采用喷淋方式进行酸蚀脱脂时,由于机械力的作用会产生大量泡沫,使溶液以泡沫的形式大量从槽中溢出,因此,应加入适量的消泡剂抑制泡沫的产生。试验表明,选择磺酸盐类阴离子型表面活性剂和烷基酚聚氧乙烯醚、聚醚类非离子型表面活性剂进行复配,可以获得良好的除油效果。
  8、温度
  试验结果表明,除油脱除氧化膜的速度随温度升高而加快,温度的升高可以降低油污黏度和界面张力,提高酸液对铝材的浸蚀能力,增强表面活性剂与油污的乳化作用。温度低于5℃时,除油脱除氧化膜的速度减慢,影响生产进度;温度高于40℃时,酸蚀脱脂液组分易挥发,产生酸雾,酸液损耗增大,能耗增加,铝材易产生过腐蚀和黑色挂灰。因此,酸蚀脱脂液的使用温度应控制在5℃-40℃范围内。
  9、时间
  处理时间过短,工件表面的油污、自然氧化膜没有完全除净,会阻碍铬酸盐转化成膜反应的正常进行;处理时间过长,会使铝的损耗量增加,工件表面粗糙,光泽度下降,生产效率降低。处理时间与铝材成分、表面油污的多少、自然氧化膜的厚度、处理温度和方式等密切相关,一般取1min-5min,以油污、自然氧化膜完全清除干净为原则来确定该工件的最佳酸蚀脱脂时间。
  三、酸蚀脱脂工艺的应用
  1、槽液配制
  先在槽中加入1/2体积的自来水,在搅拌下缓慢加入计算量的浓硫酸,冷却至40℃左右;再依次加入计算量的氟化氢铵、柠檬酸等其他化学药品,搅拌至完全溶解;然后加水至规定体积,搅拌均匀,测定酸度后即可投入使用。
       2、槽液管理
  随着铝合金型材处理量的不断增加,酸蚀脱脂液在使用过程中不断被消耗、带出,酸度和脱脂效果降低,各种有效成分逐渐下降,因此,应定时定期分析槽液,及时补加硫酸、氟化氢铵和其他化学药品,使槽液各工艺参数保持在规定范围内。工件表面的油污被置换、分散、凝集后悬浮于酸蚀脱脂液表面,需经常把液面上的油污溢流掉,以防止工件出槽时二次沾上油污。长期使用后,当槽液中铝离子积累过高时,应部分或全部更换槽液。
  3、质量检验
  目视检查,经酸蚀脱脂液处理后铝合金型材表面露出金属本色,平整光亮,油污和自然氧化膜全部除净,水洗后水膜连续、完整,表面完全润湿,不挂水珠,无黑色挂灰和过腐蚀现象。