高端鏡面型材生產(chǎn)工藝之化學(xué)拋光.doc

高檔鏡面拋光鋁材生產(chǎn)技術(shù)之 化 學(xué) 拋 光 工 藝鋁材拋光是開發(fā)鋁材多品種、多色系、光亮淺色調(diào)和多彩鋁的基礎(chǔ)。是改變鋁材色調(diào)單一現(xiàn)狀，提高鋁材表面裝飾效果的關(guān)鍵工藝。亦是鋁材更新?lián)Q代與增值的主要途徑?；瘜W(xué)拋光具有工藝簡單，拋光速度快，鋁耗低?？捎糜趶?fù)雜工件，不用電力，投資少等特點(diǎn)。因此，國外已應(yīng)用了100多年。三酸拋光可得到鏡面光亮效果。但在拋光過程中，產(chǎn)生有毒氣體NO、NO2與酸霧，需妥善處理，同時槽液維護(hù)有一定的難度。二酸拋光的光亮度略低于三酸拋光，但拋光工仵表面平滑細(xì)膩，光亮均勻的效果已很佳，僅次于三酸拋光。由于拋光過程沒有有毒氣體產(chǎn)生，酸霧亦較輕，所以更具發(fā)展前途。為了得到穩(wěn)定的、高亮度品質(zhì)及減少缺陷的產(chǎn)生，拋光工藝必須嚴(yán)格控制：三酸拋光配方、二酸拋光配方。本人已在澳金人第二期上介紹過，本文不再論述。本文重點(diǎn)探討槽液成份比例、比重、溫度、時間之間的關(guān)系及對質(zhì)量的影響。1. H3PO4（磷酸）含量：H3PO4是拋光槽液的主體，通過粘度效應(yīng)，使鋁表面形成鏡面效果。其含量越高，鏡面效果越明顯。因此，H3PO4含量是保持拋光亮度的關(guān)鍵因素。一般生產(chǎn)上要求H3PO465。配槽初期，H3PO4濃度較容易控制在65以上，隨著AL3+及雜質(zhì)含量的增高，H3PO4濃度就難達(dá)到以上要求。當(dāng)AL3+含量達(dá)到上限時，H3PO4濃度會降到55左右，影響了拋光效果。這時可通過增加H2SO4或提高比重來維持槽液的粘度。因此，必須通過對槽液的日常維護(hù)及槽液合理的更新做到科學(xué)化管理，才能保持化拋工藝的穩(wěn)定性。2. HNO3（硝酸）、 H2SO4（硫酸）、及AL3+、CU2+含量:HNO3是直接參與反應(yīng)的主要成份，其含量必須嚴(yán)格控制，一般為3.23.7%, HNO3濃度太高，不僅會產(chǎn)生大量黃煙，而且反應(yīng)過于劇烈，難以控制，容易產(chǎn)生過腐蝕，起砂以及流痕等缺陷。HNO3濃度偏低，難以達(dá)到最佳亮度。其性能活躍，較易揮發(fā)。槽液不生產(chǎn)時，盡量降低溫度。生產(chǎn)時，檢測其含量，便于質(zhì)量控制。H2SO4在槽液中起調(diào)節(jié)和緩沖作用。在配槽液初期，H2SO4含量可以很低，甚至不加H2SO4。隨著AL3+的增加，拋光鋁材表面會出現(xiàn)流痕等缺陷。這時可以通過添加適量的H2SO4來解決此問題。一般而言，當(dāng)AL3+濃度在2040g/l時，H2SO4濃度控制在913。在AL3+低時偏下限。AL3+高時，H2SO4濃度偏上限。AL3+是拋光過程中的副產(chǎn)品，在AL3+含量較低時，能對反應(yīng)速度起緩沖作用，使反應(yīng)易于控制。當(dāng)AL3+高過20g/l時會使槽液粘度增加，從而引起流痕等缺陷，以及因粘度增加，使帶出量增多而導(dǎo)致成本上升等一系列問題。當(dāng)AL3+含量高于45g/l時，會造成槽液中結(jié)晶析出，影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，一般要求AL3+30g/l。生產(chǎn)過程中可通過鋁材帶出達(dá)到平衡。三酸槽液中添加Cu2+對拋光有提高亮度的作用，一般添加量控制在0.020.05之間。過量則會產(chǎn)生難以清洗和少量凹點(diǎn)等缺陷。對于生產(chǎn)6463合金的化學(xué)拋光槽，一般情況下，不需添加Cu2+，因?yàn)?463合金中Cu2+的含量達(dá)0.13以上，在實(shí)際生產(chǎn)中化學(xué)拋光鋁的消耗約6kg/T。3. 槽液的比重和溫度：槽液的比重和溫度是槽液工藝的二個重要指標(biāo)。比重越高，溫度越高。拋光鋁材亮度越好，但比重過高會造成槽液結(jié)晶，晶粒粘附鋁材表面造成缺陷。溫度太高，造成反應(yīng)過快，易產(chǎn)生腐蝕。因此，槽液的比重和溫度的設(shè)定要保持可操作性和保證質(zhì)量的穩(wěn)定性。一般比重控制在1.68-1.77（常溫下）之間。槽液濃度小了，應(yīng)將槽液加熱到100-110，保持?jǐn)?shù)小時，蒸發(fā)掉部份水份來升高密度，也可在允許范圍內(nèi)加入硫酸來增加密度。密度太大，應(yīng)補(bǔ)加回收液或磷酸調(diào)節(jié)，密度應(yīng)每天測定一次，槽液溫度控制在1055為宜。4 轉(zhuǎn)移時間：鋁合金型材化學(xué)拋光后，從拋光槽液提出轉(zhuǎn)移到水槽的時間超過某一數(shù)值，由于硫酸鋁的沉積而產(chǎn)生了流痕，流痕主要發(fā)生在泡沫滑落較快的地方。因?yàn)樾筒膹膾伖獠壑刑岢鰰r，粘附在表面的三酸液膜在Cu2+的作用下繼續(xù)同鋁反應(yīng)，硝酸濃度隨著時間的增長而不斷下降，硫酸濃度幾乎不變，此時又沒有可補(bǔ)充的硝酸和水份，于是從型材表面溶解下來的鋁離子就變成硫酸鋁。隨著轉(zhuǎn)移時間的延長，水份不斷揮發(fā)，硫酸鋁達(dá)到了其溶解的極限后就沉淀在型材的表面，形成了流痕。加入某些拋光添加劑可以延長轉(zhuǎn)移時間。如果沒有加入添加劑，要想