工业铝型材生产加工厂家

1：氟化氢铵浓度对铝型材纹理蚀刻的影响

在其他条件不变的情况下，提高氟化氢铵浓度，纹理形成时间缩短，均匀性及粗糙度提高，但过高的浓度并不能使纹理粗糙度有更大提高；相反，一则使溶液成本增加；二则过高的氟化氢铵易对铝型材造成蚀刻导致型材报废；三则过高的氟化氢铵又使铝型材表面均匀腐蚀倾向增大，这一点在pH值较低时更容易发生，反而使纹理粗糙度有所下降；适宜的浓度为50~150g/L，以100g/L左右为佳；

在其他条件不变的情况下，提高溶液温度，纹理形成时间短，纹理粗糙度较高；加温度过高，易造成过腐蚀，使铝型材报废；而温度过低，纹理形成慢，纹理粗糙度低，加工周期长，且不易均匀；处理磨砂效果以20~28℃为宜，较细的纹理以45~65℃为宜，较粗的纹理以65~90℃为宜；再升高温度粗糙度增加不明显，并使氟化物挥发速度加快，增加生产成本；同时过高的温度会使纹理效果变粗毛发从而使整体效果变差；

这里要注意一个问题，对于简单氟化氢铵配方，在较高温度下，有相对稳定的较高纹理粗糙度效果，特别是6063、6061、5052系列铝型材等经抛光后表现纹理粗糙度更高；但对于复配氟化氢铵配方，在较高温度下，高粗糙度纹理效果不太稳定，容易回落；复配氟化氢铵配方在35~60℃时容易有一稳定的粗糙度效果，其具体粗糙度因材料不同而异；

3：蚀刻时间对铝型材纹理蚀刻的影响

在正常情况下，蚀刻一分钟即可在铝型材表面形成均匀纹理；在实际操作中取一分半到两分钟为宜，这对于保持纹理均匀性很有必要；但如果是新调整过的溶液和较高温度，蚀刻时间应相应缩短；当温度及其他条件一定时，单独增加时刻时间对粗糙度影响并不太明显，蚀刻两分钟左右表面纹理粗糙度达到一个相对稳定值；再增加蚀刻时间除个别材料因素外，粗糙度变化不大；蚀刻时间过长，一方面使铝型材尺寸变化增大，另一方面也使溶液消耗增大，使生产成本增加；

4：溶液pH值对纹理蚀刻的影响

在蚀刻过程中要注意对溶液pH值的控制；氟化氢在酸性情况下会挥发，易造成对工作人员的毒害和对环境大气的污染；理论上，使用酸度适当偏低的蚀刻液进行纹理蚀刻，更有利于纹理粗糙度增大；但从实际应用来看，如果需要较高的粗糙度，就需要溶液pH值偏低一些；如果需要纹理的光度较高、纹理较细，就需要溶液pH值偏高一些；要想蚀刻出满意的表面效果，在蚀刻过程中，控制合适的溶液酸度很重要；太高的pH值，比如大于4.5，虽然光度有所提高但纹理粗糙度较低；当pH值在5~6时，经自然时效后在常温情况下会减慢对铝的蚀刻甚至不蚀刻铝；再调高溶液pH值直至碱性，这时溶液对铝型材只进行广泛蚀刻，而不能形成具有一定粗糙度的纹理效果；低的pH值纹理容易形成，粗糙度较大；但太低，如小于2.5时，纹理粗糙度不再增加反而有降低低的可能；在酸度较高的溶液中，氟化氢铵会有如下化学平衡的变化；

NH4HF2→NH4F+HF

溶液酸度越高、氟化氢铵浓度越大和温度越高，平衡向右移动的趋势越大；溶液中的氟化氢易挥发，特别是在加热情况下，挥发更甚，造成对环境和工作人员的毒害，同时也易使铝型材发生过腐蚀造成型材蚀刻报废；溶液中氟化氢铵的挥发导致溶液有效氟损失增大，使溶液成效降低，生产成本增加；且过低的pH值并不能增加铝型材表面的纹理粗糙度，反而会加速溶液对铝型材的蚀刻速度，使铝型材损失量增大，并使溶液消耗增加，造成不必要的浪费；

5：溶液搅拌对纹理粗糙度的影响

当溶液中其他条件不变时，搅拌溶液或者摆动型材，可明显提高铝型材表面纹理粗糙度，并与型材移动速度和移动距离成一定正比关系；在对某公司铝管进行纹理蚀刻调试中，如果仅是以20mm距离移动，蚀刻1min，粗糙度Ra=0.7~0.9，且整管不同层面及远距离粗糙度差别较大；如果以200mm距离移动，蚀刻1min,粗糙度Ra=1.4~1.6，且整管不同层面及远距离粗糙度差别很小，甚至整管在任意部位粗糙度几乎相等；显然搅拌对提高纹理均匀性很重要；当然这个粗糙度值并不是一个定值，应根据实际材料及实际使用配方而定；如果是量产，且对纹理粗糙度均一性没有特别要求，静止蚀刻方式或移动蚀刻方式都可选用；

6：铝离子对纹理粗糙度的影响

在酸性氟化物蚀刻液中，较高的游离铝离子浓度能提高纹理粗糙度和纹理均匀性；游离态铝离子浓度受温度、氟化氢铵浓度及蚀刻液pH值影响较大；通常情况下，氟化氢铵蚀刻液中铝主要是以难溶的六氟铝酸铵的形式沉淀在蚀刻液中；但由于在pH值较低同时温度较高的情况下存在着反应NH4HF2→NH4F+HF的化学平衡，因此蚀刻液中有一定浓度的氟化氢；氟化氢和铝发生反应生成一种微溶的三氟化铝；三氟化铝在25℃时溶解度为0.41%左右，这时三氟化铝主要以溶解度较大的a—AlFe3·3H2O的形式部分溶解于蚀刻液中；随着温度升高，其溶解度会有所增大，但这种增大很有限；当温度达100℃时，三氟化铝将以溶解度小的β-AlF3·3H2O的形式沉淀在蚀刻液中；很明显，以增大三氟化铝溶解度的方法来提高蚀刻液中游离铝离子浓度非常有限；所以必须通过其他方法来提高蚀刻液中游离铝离子的浓度；从反应NH4HF2→NH4F+HF来看，平衡越往右，蚀刻液中的氟化氢浓度就越高；蚀刻液温度升高、蚀刻液pH值降低及氟化氢铵浓度增加，都会促进平衡向右移动；在这几个主要因素中，足够量的氟化氢铵很重要；当蚀刻液中氟化氢铵浓度达到一定程度后，铝会以游离态的六氟络铝的形式存在于蚀刻液中，使蚀刻液中游离态铝浓度提高；从这也可以看出，温度升高纹理粗糙度增加，一方面是因为较高温度下蚀刻速度加快；另一方面与较高温度下蚀刻液中游离态铝络合物浓度的提高有很大关系；这也可以从新配的时刻也在较高温度下并不具有稳定较高的纹理粗糙度，而经过老化的蚀刻液在较高温度下才具有稳定较高的纹理粗糙度，证明游离态铝络合物浓度对纹理粗糙度的影响占有主导地位；调节蚀刻液，通常情况下，如果向蚀刻液添加水，蚀刻液中氟化氢铵浓度降低，反应方程式NH4HF2→NH4F+HF向右移动的趋势降低，从而导致蚀刻液中游离态铝络合离子浓度降低，使经过蚀刻后的铝型材表面有一个偏低的纹理粗糙度区；如果向蚀刻液中添加氟化氢铵，蚀刻液中氟化氢铵浓度增大，反应方程式NH4HF2→NH4F+HF向右移动趋势增大，从而导致蚀刻液中游离态的铝络合离子浓度增大，使经过蚀刻后的铝型材表面有一个偏高的纹理粗糙度区；但不管是哪种情况，经过短时间后其化学平衡又恢复到调节前的水平，使纹理粗糙度和调节前基本保持一致；当然，这一现象只在需要对纹理粗糙度采用精确受控蚀刻时才有意义；

含氟酸性纹理蚀刻溶液中由于含有大量氟化物，对钛挂具腐蚀较严重，对操作人员和环境有一定的毒害作用，所以在工业上应用受到较大限制；但这种方法加工方便，对铝型材的选择性不高，如果能解决挂具问题及改良操作环境，仍不失为一种较为适用的铝型材表面纹理蚀刻加工方法；