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影响铝型材碱蚀处理的主要因素
内容来源:http://www.apas.net.cn    作者:武将    发布日期:2020-05-06 08:55    阅读次数:1238 次 点击收藏

1:氢氧化钠浓度对铝型材碱蚀处理的影响

碱蚀处理中氢氧化钠浓度高,蚀刻速度快,同时蚀刻后的铝型材表面光度有所提高,但氢氧化钠浓度高,要注意对蚀刻温度及时间的控制,防止过腐蚀的发生;过高的氢氧浓度将使碱蚀过程难以控制,同时也使氢氧化钠的带出量增大,生产成本增加;氢氧化钠浓度低,蚀刻速度慢,光度适中,蚀刻过程易于控制,但过低的氢氧化钠浓度会使碱蚀不能正常运行,同时溶液调整周期短,会给生产带来不便;最适氢氧化钠浓度为30~40g/L;在这个浓度范围内,当温度在50℃时,1050铝型材的蚀刻速度约为2μm/min50526061系铝型材约为3μm/min

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2:铝离子浓度对碱蚀的影响

碱蚀溶液中铝离子对蚀刻速度的控制及铝型材表面光度都有一定的影响;新配的溶液由于溶液中没有铝离子,在这时可以认为对铝型材蚀刻控制较难,这个较难一则表现在蚀刻速度上,二则表现在经蚀刻后的铝型材表面状态上;但这是基于在蚀刻过程中铝离子不会累积增加这一假说才成立的,并且这一假说的成立在对铝型材进行无控制蚀刻时才会发生,或对个别铝型材成型过程中有明显工艺缺陷的产品才会发生,而加工性能良好的铝型材材料在新配的碱蚀溶液中很少会有不可控的情况发生;而实际的情况是随着生产的进行,铝离子会迅速在溶液中累积,当然一个不可否认的事实是,溶液中一定浓度的铝离子对改善铝型材碱蚀后的表面状态确有一定的积极作用,仅从改善而言,5g/L左右即有效果;但铝离子浓度过高也会影响碱蚀的正常进行,这主要表现在经碱蚀后的表面平滑度及光度;对于需要保持铝型材本身纹理与光度的生产而言,铝离子以不超过60g/L为宜,只有那些需要处理成哑光效果的表面才需要较高浓度的铝离子,但过高的铝离子浓度会增加碱蚀后的清洗性;在铝型材表面处理中,其哑光效果也不应依赖于碱蚀溶液中的的高浓度铝离子来达到,而应采用更易控制的专用亚光处理方法来进行;

 

碱蚀的主要任务是使铝型材表面获得获得更加清洁的表面,其蚀刻量是很少的,不管是碱的浓度还是蚀刻温度都与需要有一定深度的铝型材碱性蚀刻有本质的区别;所以对于新配溶液也不必过分在乎铝离子浓度低会对铝型材产生过腐蚀(建筑铝型材例外),但这时应注意温度和时间的配合,新配的溶液应当采用比旧液低的温度,同时碱蚀时间也应适当缩短;当然对于一些本身有质量缺陷的铝型材,新配的溶液则必须用铝屑经过事先老化;

 

3:碳酸钠浓度对碱蚀的影响

在以碳酸钠为主的碱蚀溶液中,碱蚀后的铝型材表面光度较氢氧化钠为低,但蚀刻量与氢氧化钠相比要低得多;在以碳酸钠为主体的碱蚀溶液中,碳酸钠浓度的变化对碱蚀速度的影响并不十分明显,在50~100g/L的浓度范围内其蚀刻速度相差不大;当碳酸钠浓度在60g/L,温度在60℃时,对105050526061系铝型材的蚀刻速度都在1μm/min以下;在以碳酸钠为主的碱蚀溶液中,为了防止碳酸钠吸收空气中的二氧化碳而生成溶解度较低的碳酸氢钠沉淀,可在溶液中添加少量氢氧化钠,其添加量为1~2g/L

 

4:操作条件对碱蚀的影响

碱蚀操作条件对蚀刻过程的影响主要集中在温度和时间;一般情况下温度高,蚀刻速度快,加工周期短,蚀刻后铝型材表面光度较高,但过高的温度将使蚀刻速度过快而影响蚀刻质量,甚至造成型材报废;反之,如温度过低、蚀刻速度慢、时间长、光度低,甚至会产生蚀刻不均匀;以氢氧化钠为主体的配方温度在40~55℃为宜;以碳酸钠为主体的配方温度在45~65℃为宜;

 

时刻时间的控制主要与三种情况有关,一是碱蚀浓度;二是碱蚀温度;三是对铝型材的蚀刻要求;对型材表面蚀刻要求的不同网网会使蚀刻时间相差甚大,通常情况下,以氢氧化钠为主的碱蚀工艺碱蚀刻时间在20~120s变化;以碳酸钠为主体的碱蚀工艺碱蚀时间在30~180s变化;

 

5:关于碱蚀的整平效应

在碱蚀中还应注意的一个问题就是整平效果;一些铝型材由于加工工艺的缺陷会在型材表面留下轻重不同的加工纹路,在进行表面处理时都希望能通过前处理工序消除这些加工纹路;碱蚀的整平可以通过添加一些能使溶液稠密度增加的物质来获得一定的满足,这些添加物质有磷酸盐、糊精、阿拉伯树胶、硅藻土等,其中以硅藻土的效果最好,当然高浓度的铝离子其整平效果亦是优良的,所以这些添加剂只对新配溶液才有意义;但碱蚀的整平作用是有限的,同时高浓度铝离子的整平作用其实是通过对铝型材表面的粗糙化处理来实现的;实验证明,碱蚀溶液中高浓度的铝离子能使经过蚀刻后的铝型材表面呈现哑光,随铝离子浓度的增高其表面粗糙度也会随之增高,这时所谓的整平作用其实是哑光和粗糙化的表面掩盖了材料表面的纹路,并没有达到真正的整平作用;虽然有资料介绍用高浓度铝离子来实现哑光及消除铝型材挤压纹路,但编著者认为这种作用是很有限的,并不具有抛光效果的整平作用,只对要求不高、大批量铝型材的加工才是有一定意义的;除此之外并不能指望通过碱蚀来达到真正意义上的整平效果;

 

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