陽極氧化工序中發(fā)生的缺陷

（1）黃變

1）定義

某些不純物混入鋁型材氧化膜層中，造成皮膜帶黃色；

2）現(xiàn)象

用這種皮膜來電解著色，色調就變了；

3）原因

①電解液中或者是鋁型材中的鐵、硅等混入了皮膜，造成皮膜帶黃色；

②陽極氧化工藝條件不合適，即低溫氧化、大電流密度氧化，生成異常的厚膜；

4）對策

1）降低鋁型材及電解液中的鐵、硅等的濃度；

2）優(yōu)化陽極氧化工藝條件；

（2）重疊

1）定義

氧化時材料重疊，因異常接近造成皮膜非正常生成；

2）現(xiàn)象

從沒發(fā)生皮膜的部分和端部變薄的部分可以看到疊合型材的印跡，有時可以看到部分彩虹（干涉色）；

3）原因

電解中鋁型材排列太密，就有可能發(fā)生異常接觸；

4）對策

①保持合適的綁料間距；

②夾緊夾具；

③去掉變形的夾具；

④不裝吊變形、彎曲的型材；

⑤調小攪拌量和循環(huán)量；

（3）聚集氣體（空氣袋）

1）定義

電解中產生的氣體或攪拌所用的空氣，停留在型材的間隙或拐角處，故不能生成氧化膜層，通常也著不上色；

2）現(xiàn)象

鋁型材的間隙或拐角部位，膜層局部很薄或者沒有，進行電解著色時，不能獲得均勻顏色；

3）原因

吊裝的角度不合適或者受型材的形狀影響，在型材的間隙或拐角部位，反應的氣體和攪拌用的空氣停留，阻礙了膜層的生成和上色；

4）對策

采用氣體容易排出的吊裝角度和裝料方式；

（4）黑斑

1）定義

因局部析出了β’（Mg2Si）中間相的原因，陽極氧化后顯現(xiàn)出黑色或白色的斑點；

2）現(xiàn)象

可能看到沿擠出方向有大致等間距黑色、白色或灰色的斑點；這些斑點多為Mg2Si析出物，硬度低；

3）原因

鋁型材擠壓過程中與冷床接觸的部位，受到急冷又回熱的熱過程，發(fā)生（Mg2Si）中間相析出；析出中間相的型材表面，在去污過程中粗面化，由陽極氧化形成了雜亂的膜層結構；

4）對策

①用冷卻風扇來抑制回熱；

②減少與鋁型材接觸材料的熱導率；

（5）起粉（粉膜）

1）定義

陽極氧化后，膜層表面形成白色粉狀物；

2）現(xiàn)象

陽極氧化后，膜層呈白色粉狀，且不透明；用手擦，很容易將粉狀物擦除；

3）原因

在高溫、高濃度的電解液中長時間電解，或者電解后長時間浸漬，膜層化學溶解而粉化；

4）對策

①調低電解液濃度、溫度；

②調低鋁離子量；

③縮短浸泡時間；

（6）短路（電蝕、溶膜、打火）

1）定義

通電中，型材對極接觸，一部分出現(xiàn)溶解現(xiàn)象；

2）現(xiàn)象

在通電工序中，型材和對極短路，一部分型材因電流過大而溶解；

3）原因

型材對極接觸，或者通過掉下的型材而短路；

4）對策

①改善排列方式；

②防止型材搖擺；

③除去掉下的型材；

④調整極間距離；

（7）電解不良（通電不良）

1）定義

陽極氧化中，導電接觸不良，與設定的電流值不同，沒流過規(guī)定的電流，膜層幾乎不能生成；

2）現(xiàn)象

兩面有時可看到彩虹現(xiàn)象（干涉色），不能正常電解著色；

3）原因

①因停電、電源故障而中斷電解；

②夾具劣化、污染、不能綁緊；

③夾具接觸面積不足；

④設定的電流值有誤；

4）對策

①加強夾具節(jié)點的管理；

②增大接觸面積；

③確認設定的電流值；

（8）乳白

1）定義

不純物混入了陽極氧化膜，膜層構造不同而產生乳白色；

2）現(xiàn)象

膜層缺乏透明而發(fā)白；

3）原因

①高溫下電解處理；

②熱水洗時間短；

③擠出條件（如擠壓溫度低等情況）不良；

④硅、鐵、錳等含量的波動；

4）對策

①陽極氧化處理條件的正常化；

②水洗條件正常化；

③確認設定的電流值；

④調整鋁型材的合金成分；

（9）膜層燒傷（燒傷）

1）定義

陽極氧化處理時，電流密度局部過大，形成似乎燒傷的外觀；

2）現(xiàn)象

陽極氧化處理中，電流局部集中的地方，溫度增高，膜層厚度增加，成為白化、粉化狀態(tài)；膜層燒傷部位周邊的膜層會減薄；

3）原因

①接觸面積不足、對極與鋁型材過于接近等，產生局部的電流密度過大；

②攪拌能力不足和不均勻，使溫度不均勻，并且鋁離子濃度已超過上限；

4）對策

①確保合適的接觸面積；

②改善對極配置；

③增加槽液循環(huán)量，且要均勻；

④設定合適的電流密度；

⑤優(yōu)化工藝條件，特別是確定鋁離子含量；

（10）耐蝕性不好

1）主要原因

硫酸濃度過高，鋁離子含量超過20g/L；

2）解決方法

將硫酸濃度保持在150~200g/L；如果確認鋁離子超過20g/L時，則考慮更換1/2~3/4槽液；

（11）掛料中個別膜薄導致著色淺，甚至不能著色

1）主要原因

鋁型材綁的不緊或堿蝕后松動，使型材與導電桿接觸不良；

2）解決方法

堿蝕后用鉗子把綁線進一步擰緊；

（12）氧化膜局部燒傷發(fā)黑

1）主要原因

鋁型材與導電桿接觸不良或接觸面積不夠，導電桿上的膜未脫干凈，或者是陰、陽極接觸短路；

2）解決方法

改善接觸，消除陰、陽極接觸；

（13）膜層呈暗色

1）主要原因

鋁型材合金成分有問題，氧化時電流中斷有給電，電解液濃度低，氧化電壓過高，預處理不好；

2）解決方法

如果確定為鋁型材合金成分問題，應提高型材原料質量；如果屬于處理不當，就要加強預處理工藝措施；調節(jié)電解質含量，調整硫酸濃度，適當降低電壓；

（14）出現(xiàn)指印

1）主要原因

操作時手指觸及未封孔的陽極氧化膜（這是很多廠家都存在的現(xiàn)象）；

2）解決方法

戴干凈手套，盡量避免手指接觸；

（15）膜厚不均勻

其產生原因及解決方法如下表所示；

膜厚不均勻的主要原因：	解決方法：
①鋁型材裝掛過于密集	合理裝掛，保證鋁型材有一定的間距，防止陽極區(qū)局部過熱，型材應處于均勻強電場中，防止邊緣效應；與陰極間距力求一致，以減少型材間的膜厚差；保持陰極布置合理且有足夠面積；
②電流分布不均
③極間距離不適當
④極比（陰/陽）過大
⑤空心鋁型材（凹狀或槽狀）腔內槽液靜止或流速降低，造成內膜厚度不均；槽溶液循環(huán)（攪拌）能力小或不均勻	增加腔內電解液流速，以降低溫差；提高槽內循環(huán)（攪拌）能力，槽內循環(huán)管合理分布孔數(shù)及其大小，使攪拌趨于均勻；
⑥槽液溫度升高	加大冷卻循環(huán)量，加強槽液冷卻；
⑦鋁型材表面附有殘留油污雜質	加強鋁型材堿蝕，加強水洗，嚴禁用手或帶有油脂的臟手套擦拭預處理好的鋁型材表面，防止污染；
⑧電解液有油脂雜物	加強槽液管理，脂類雜物必須清除；
⑨陰極板長度不夠，穿插不到位	按鋁型材長度設定陰極長度，穿插到位；
⑩鋁型材合金成分的影響	嚴格控制適于陽極氧化處理的合金成分；
?部分分離陰極導電不	及時堿洗清洗，夾緊加固，使其恢復導電能力；

錫鹽電解著色工序發(fā)生的缺陷

（1）顏色不均

1）定義

局部與成品的色調不同，電解著色的外觀不均勻；

2）原因

①陽極氧化后水洗不足或長時間水洗；

②異常質的水洗；

③著色浸透時間短；

④攪拌不足或過度攪拌；

1）對策

①找出陽極氧化后合適的水洗時間；

②水洗水質要調整；

③延長浸泡時間；

④調整著色液濃度、pH值，去除不純物；

⑤改善循環(huán)攪拌條件；

⑥調整著色后水洗pH值；

（2）重疊褪色

1）定義

鋁型材在靠近的狀態(tài)下進行電解著色而發(fā)生的著色不良；

2）現(xiàn)象

①鋁型材間隔太窄；

②在豎吊時夾具不保證垂直度；

3）對策

①進行合理的綁料間隔處理，細小的型材和搖晃大的型材應設置防搖晃裝置；

②定期保養(yǎng)夾具；

（3）針狀流痕

1）定義

氧化膜發(fā)生裂縫，其周邊著色不良；

2）現(xiàn)象

鋁型材表面產生未著色的彗星狀流痕，型材的棱角部位發(fā)生概率較高；

3）原因

用脈沖方法著色處理時，陽極處理時的陽極氧化膜產生裂紋，從裂紋中產生氣體阻礙著色；

4）對策

優(yōu)化電解著色條件，特別是脈沖電解時陽極處理條件要合適；

（4）堿性流痕（堿性垂線）

1）定義

著色的鋁型材附著堿性溶液而發(fā)生垂狀色不均；附著堿液的部分，未著色或淡色；

2）現(xiàn)象

堿蝕處理后，夾具或導電梁水洗不充分時，這些部位殘留堿液，電解著色液流到型材表面，妨礙金屬析出；

3）原因

在堿性工序，夾具或者導電桿附著堿性溶液，其后的水洗未能充分除去；

4）對策

①夾具強化水洗；

②改變夾具結構；

③水洗水液面的調整；

（5）發(fā)暗一

1）定義

色調有不鮮明的感覺

2）現(xiàn)象

色調有不鮮明的感覺；

3）原因

6063鋁型材鑄錠均勻化處理時，氫進入鑄錠中，著色時呈現(xiàn)發(fā)白的外觀，這個反應是由于二氧化硫氣體參與，所以燒丙烷氣和煤油的直射爐均勻化時易發(fā)生；

4）對策

①控制爐內水蒸氣和二氧化硫量；

②均勻化時用間接反射爐；

（6）發(fā)暗二

1）定義

色調有不鮮明的感覺；

2）現(xiàn)象

色調發(fā)暗，渾濁外觀；

3）原因

堿洗時，高溫、高濃度和處理時間長；

4）對策

①設定合適的堿洗工藝；

②調低堿濃度；

③降低槽溫；

④縮短堿洗時間；

（7）發(fā)暗三

1）定義

色調有不明顯的感覺；

2）現(xiàn)象

色調發(fā)暗，缺少透明度；

3）原因

氧化電流密度高時，膜層燒傷而失光，反之則生成白而濁的膜層；如果用這樣的膜層來著色，色調就發(fā)暗；

4）對策

①設定正確的氧化電流密度；

②調整氧化槽液的溫度、濃度；

（8）發(fā)暗四

1）定義

色調有不鮮明的感覺；

2）現(xiàn)象

色調發(fā)暗，色度不好，渾濁的外觀；在著黑色時色調發(fā)灰；

3）原因

①雜質混入著色液（如鋁離子等）；

②著色條件不適合：激發(fā)氣體產生的條件，電壓不適合；

4）對策

①除去不純物；

②修正著色條件：抑制氣體產生，采用適合電壓；

（9）棱角褪色（拐角缺陷）

1）定義

著色時，鋁型材棱角部位著色不良；

2）現(xiàn)象

棱角部位顏色淺或沒有顏色；

3）原因

鋁型材擠壓時，棱角部位發(fā)生模具裂縫劃痕，著色時，此部分電流集中而著色不良；

4）對策

①進行修模；早期不易發(fā)現(xiàn)裂紋劃痕，肉眼很難看見，用手摸就容易區(qū)別；

②水洗時不要在空氣中長期放置；

③水洗后移送時不要吹風；

（10）酸流痕

1）定義

著色前在鋁型材上，因附著酸性溶液而呈垂狀色不均；與正常部分不同，色深或色淺；

2）現(xiàn)象

膜層表面留有酸性溶液，阻礙或促進著色；如果著色后有此情況即出現(xiàn)退色，有時也有流痕；

3）原因

鋁型材氧化處理工序中，夾具、垂直桿或者型材上端夾緊部位附著酸性溶液，而其后的水洗又未能充分去除；

4）對策

①強化夾具水洗；

②改變夾具的構造；

③強化水洗以及調整水洗液面；

④設置垂直桿防附酸機構；

（11）剝落（膜層破壞）

1）定義

著色時，氧化膜呈斑點狀剝離；

2）現(xiàn)象

產生不能著色的斑點，氧化膜阻擋層和鋁界面有大量的氣體產生，因壓力大而離開膜層，有時可達幾毫米大小；

3）原因

①著色電壓太高或者著色時間長；

②著色液被污染；

③氧化時形成的阻擋層太薄，或者不均勻；

4）對策

①修正著色條件；

②除去不純物（Na、K、NO）；

③提高氧化電壓；

（12）接點不良（端白）

1）定義

夾具劣化和綁料不緊等，引起接點著色不良；

2）現(xiàn)象

接點附近著色不良，顏色不均勻；

3）原因

①夾具劣化、污染；

②接點綁緊力弱；

③與夾具不吻合；

④夾具附著涂料；

4）對策

①加強夾具管理，徹底清洗；

②在夾具上涂抹耐久性絕緣涂料；

（13）綁料周圍不良

1）現(xiàn)象

電解著色時，鋁型材端部顏色深或顏色淺；

2）原因

電解著色時，電壓設定不正確；

3）對策

①設定正確的著色電壓：通常端部（周圍）顏色深為電壓低，顏色淺為電壓高；

②檢查氧化著色槽液的組成；

（14）白點一

1）定義

電解著色時，隨著膜層的剝離發(fā)生斑點狀未著色的部分；

2）現(xiàn)象

與剝落不同，隨著膜層剝離呈白斑點狀缺陷；白點部是裂紋產生于膜層上，還未形成正常的膜層，其周邊部位未上色，沿擠壓方向發(fā)生較多；

3）原因

鋁型材擠壓時卷入異物或金屬間化合物，一電解著色就呈現(xiàn)白點狀裂縫，發(fā)生于膜層上；

4）對策

①防止異物卷入；

②坯料充分均勻化；

③調整鋁型材的合金成分；

④電解著色條件適合；

（15）白點二

1）定義

從氧化至電解著色之間，表面附著堿霧，隨著膜層剝離產生斑點狀未著色部分；

2）現(xiàn)象

與鋁型材合金成分原因所形成的白點不同，環(huán)境中漂游著阻礙著色的有害氣體，例如堿蝕工序中飛散的堿氣附著而發(fā)生；

3）原因

堿霧附著；

4）對策

①強化堿洗排氣能力；

②改變生產線內氣流方向；

③堿洗和著色隔開；

（16）單錫鹽發(fā)黑起灰

1）原因

電解著色的時間過長，四價錫離子濃度偏高；

2）對策

人工擦去起灰或在含硝酸的中和槽進行短時間漂洗；

（17）鋁型材色調發(fā)綠或棕黃色

型材色調發(fā)綠的原因：封孔劑不當，用單錫鹽電解著色時的硫酸/硫酸亞錫的比值偏高；

型材色調發(fā)棕色的原因：用單錫鹽電解著色時的硫酸/硫酸亞錫的比值偏低，在錫鹽與鎳鹽進行混合著色時也可能出現(xiàn)；

（18）著色不均勻

原因：型材間距太小，掛料導電不好，電流分布不均勻；

 

鎳鹽電解著色工序發(fā)生的缺陷

缺陷產生的原因及解決方法見下表；

缺陷名稱	現(xiàn)象	產生原因	解決方法
著色速度慢	—	槽液成分偏低	調整槽液成分
		pH值偏低	調整pH值
		槽液液溫偏低	調整槽液溫度
上下端色差	—	pH值異常	調整pH值
		Na離子濃度異常	調整Na離子濃度
彗星狀針孔	順著鋁型材擠壓紋的方向有彗星狀的小白點	電解著色的負通電時間過長	選擇合適的波形
		負通電電壓過高
著色層脫落	著色層能被輕易剝離，從而露出非氧化底層	著色槽內Na含量過多	調整槽液管理范圍
		電解著色的負通電時間過長	選擇合理的波形
深色云狀色斑	在夾具端1~2m處的型材表面有深色云狀色斑	陽極氧化后水洗pH低	調整陽極氧化后的水洗條件
			調整槽液管理范圍

封孔工序發(fā)生的缺陷

缺陷產生的原因及解決方法見下表；

現(xiàn)象	產生原因與機理	解決方法
冷封孔不合格	封孔液pH值低	pH值調整到6.0
	封孔液Ni或F低	調整到工藝控制值的上限
	Ni/F比值不合格	Ni/F比值調整到1.5~2.5
	封孔液里的雜質超標、槽液老化	更換槽液
熱封孔不合格	封孔溫度低	溫度高于93℃
	pH值偏低	pH值調整到6.0
	封孔時間不夠	根據氧化膜厚度計算時間
	封孔液里的雜質超標	更換槽液
冷封孔膜裂紋	常溫封孔以水解反應產物Ni（OH）2填充占主導地位，在封孔效果較好的情況下，日光暴曬發(fā)生膨脹，Ni（OH）2與氧化膜基體膨脹系數(shù)不一致，將膜孔脹裂	適當提高陽極氧化時電解液溫度，降低電流密度，控制氧化膜厚度，將大大減少氧化膜破裂現(xiàn)象的發(fā)生；提高封孔溫度，縮短封孔時間，封孔后熱水洗，同時延長陳化時間，避免鋁型材在日光下暴曬，將減少膜破裂現(xiàn)象產生