淺談Alodine1500氧化參數對轉化膜層影響及漆層結合力的改善方法

王順 王熙嫻

摘? ?要：鋁及其合金具有一種優良綜合性能的有色金屬材料， 被廣泛應用于現代汽車工業、航天工業、電子通訊業、計算機業。但由于鋁元素較活潑，在空氣中易氧化生成疏松狀氧化膜， 抗腐蝕性能差， 硬度低， 耐磨性差。因此， 在實際應用中對鋁合金進行適當的表面處理以增強其抗蝕能力已成為必不可少的工藝之一。本文主要論述了化學氧化參數，如濃度、溫度、時間對結合力、外觀的影響，同時提出對轉化膜層后續漆層結合力的提升辦法。

關鍵詞：化學氧化? Alodine1500? 濃度? 溫度? 漆層結合力

鋁及其合金具有強度高、良好的導熱和導電性、反光性強、塑性好、成型性好、無低溫脆性等優點， 是一種具有優良綜合性能的有色金屬材料， 被廣泛應用于現代汽車工業、航天工業、電子通訊業、計算機業。但由于鋁元素較活潑，在空氣中易氧化生成疏松狀氧化膜， 抗腐蝕性能差， 硬度低， 耐磨性差。因此， 在實際應用中對鋁合金進行適當的表面處理以增強其抗蝕能力已成為必不可少的工藝之一。

鋁合金表面Alodine處理是鋁合金化學氧化的一種，在飛機制造行業應用非常廣泛。航空鋁合金材料表面Alodine處理，是指在材料表面施加Alodine溶液，使溶液與表面材料發生化學反應，在鋁合金材料表面形成化學轉化層。該化學轉化層可以起到防腐作用，也可提高底漆的附著效果，同時保持航空鋁合金結構的導電性，滿足飛機零部件之間的導電要求。

化學氧化得到的氧化膜厚度為0.5～4μm，且吸附力強，質軟，耐磨，與陽極氧化相比，化學氧化處理速度快，不消耗電能，所需設備簡單，操作方便，成本低，且不受零件形狀和大小的限制，在工業生產中得到了廣泛應用。

1? 試驗目的

工業生產中常用的Alodine1200、1200S，處理后鋁合金表面呈淺金色到棕黃色; Alodine1000、1500，處理后保持鋁合金本色。本文主要介紹Alodine1500，并探究其最優參數，滿足生產需求，提升產品質量。

2? ?Alodine1500的氧化試驗方案

Alodine化學氧化工藝流程如下：

堿清洗-溫水洗-噴洗-脫氧-冷水洗-噴洗-Alodine氧化-噴洗-干燥。主槽主要控制參數有槽液濃度（8.593～11.405ml/L）、槽液溫度（65.6～71.1℃）、以及氧化時間。

目前使用的Alodine工藝文件中，除個別項目給出了參考時間為“2～6min”，其余機型給出的Alodine1500氧化時間均為“質控實驗確定”。為探索最優氧化參數制定了如下方案深入探究Alodine1500氧化時間。

3? ?Alodine1500試驗結果分析

實驗數據分析：

①濃度因素影響分析。

對于同樣時間，同樣溫度下，通過對比實驗如1和4、3和6等，發現濃度高的試片對比濃度低的試片略微發黃，但在顏色上無太大差異，均滿足鹽霧實驗要求。

②溫度因素影響分析。

溫度對氧化膜的質量有較大的影響。本次實驗觀察到，對于同樣時間，同樣濃度下，通過對比實驗如1和7、3和9等，發現Alodine化學氧化溫度高的試片，在Alodine氧化過程中更快的出現黃色，氧化速率加快，導致最終黃色差異較大。

③時間因素影響分析。

氧化時間的長短直接影響氧化膜的膜重，氧化時間過短或過長都有可能造成膜層缺陷及鹽霧試驗不合格。

本次實驗觀察發現，對于同樣濃度，同樣溫度下，如1和2和3等，Alodine時間長的試片容易在Alodine之后發黃，隨著時間的增加、外觀顏色更深，但影響作用弱于溫度對膜層外觀變化的影響。

4? Alodine1500漆層結合力的改善辦法

Alodine氧化膜較薄，質軟，多孔，有良好的吸附能力。Alodine后漆層結合力不好有較多因素影響，經過實驗驗證主要表現為以下幾個方面：

①結合力較差零件多出現在鈑金類角片類零件;

②由于鈑金類零件手工操作，表面處理前需進行手工溶劑清洗，可提高零件前處理效果;

③針對角片類零件避免一次裝夾過多，導致零件相互接觸，排液不暢，影響轉化膜層質量;

④針對該類零件需充分進行預處理，堿清洗15min、脫氧8min（如新支線）分別按最大時間進行控制，可有效保證零件表面狀態;

⑤槽液濃度控制應在文件要求中上線，同時單元應加強槽液液面控制，避免加水導致液面較高，從而影響槽液濃度;

⑥脫氧、Alodine主槽槽液使用前應進行充分風攪拌15min;

⑦受制于噴淋槽效果不佳，Alodine后應增加水管清洗和噴淋同時進行零件清洗;

⑧某項目文件給出，為改善膜層耐蝕性，氧化后零件可在43℃～54℃下干燥20～35min。由于Alodine氧化后到噴漆間隔較短，零件未充分干燥，噴漆后易造成漆層脫落。

5? 試驗結論

綜上，時間及溫度對Alodine氧化后膜層上色有重要影響，溫度高，Alodine氧化時間長，濃度高均會使氧化后膜層上色變色，其中影響力溫度>時間>濃度。膜層微黃時會影響鹽霧試驗的結果，但在本次實驗中，除個別參數出現黃色外觀，但各參數的實驗結果均滿足鹽霧要求。

實際生產中，由于零件的復雜性，脫氧時間對氧化效果及膜層外觀質量一樣有著很大影響，對于不同零件應對脫氧時間同樣進行控制。具體控制時間可參考工藝規范文件，本文不再概述。

同時為改善Alodine1500漆層結合力，需對過程進行嚴格管控，方可保證漆層結合力，同時操作人員質量意識也尤為重要。

通過實驗，為同時保證Alodine化學轉化膜層質量及結合力，Alodine1500建議最佳控制參數為如表2所示。

參考文獻

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