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1、铝合金前处理化学抛光，电化学抛光由于铝合金的质地柔软，硬度比较低， 在成型加工和运输过程中容易产生机械损伤，造成划痕、磨损等表面缺陷。 这些缺陷不仅影响表面平整性和表面光亮度，还会影响其化学稳定性，在表面缺陷出容易发生腐蚀。为了使铝合金制品表面获得光亮和平整的状态，消除机械损伤和腐蚀点， 提高表面光滑度和光泽度，往往采用抛光处理。其中包括化学抛光，电化学抛光。电化学抛光电化学抛光也称电解抛光，电解抛光是以被抛工件为阳极，不溶性金属为阴极，两极同时浸入到电解槽中， 通以直流电而产生有选择性的阳极溶解，从而达到工件表面光亮度增大的效果。电解抛光原理现在世界各界人士争论很多，被大家公认的主要为黏膜理
2、论。该理论主要为：工件上脱离的金属离子与抛光液中的磷酸形成一层磷酸盐膜吸附在工件表面，这种黏膜在凸起处较薄，凹处较厚，因凸起处电流密度高而溶解快，随黏膜流动，凹凸不断变化，粗糙表面逐渐被整平的过程。电化学抛光时， 工件接阳极。 通电时工件表面会产生电阻率高的稠性黏膜，其厚度在工件表面不均匀。表面微观凸出部分较薄，电流密度较大，金属溶解较快；表面微观下凹处较厚，电流密度较小， 金属溶解较慢。 由于稠性黏膜和电流密度分布的不均匀性，微观凸起部分尺寸减少较快，微观下凹处尺寸减少较慢，使工件表面粗糙度降低，从而达到抛光的目的。电化学抛光后工件性能变化有：工件表面光洁度增加，提高了反光能力；摩擦系数及表
3、面硬度，金属的电子冷发射能力均下降；工件耐腐蚀性及磁导率提高；对工件疲劳强度有影响。电化学抛光优点有：内外色泽一致，光泽持久， 机械抛光无法抛到的凹处也可整平；生产效率高，成本低廉；增加工件表面抗腐蚀性。缺点：1）应用范围受限制：2）无法除去工件表面的宏观划痕、麻点等表面缺陷。电化学抛光所需条件及设备（ 1）电源：电源可选用双相220V，三相 380V。（2）整流器： 电解抛光对电源波形要求不是太严格，可选用可控硅整流器好高频整流器。整流器空载电压：0 20v 负载电压（工作电压） ：810v 工作电压低于6v，抛光速度慢，光亮度不足。整流器电流：根据客户工件大小而定。（ 3）电解槽及配套设施
4、（阳极棒）：可选用聚氯乙烯硬板材焊接而成。在槽上装三根电极棒，中间为可移动的阳极棒，接电源阳极 （或正极），两侧为阴极棒，连接电源阴极 （负极）。（ 4）加热设施及冷却设备加热可选用石英加热管，钛加热管。冷却可选用盘管，盘管可加热可冷却。（ 5）夹具：最好选用钛做挂具，因为钛较耐腐蚀，寿命长，钛离子对槽液无影响。建议最好不要用铜挂具，因为铜离子进入会在不锈钢表面沉积一层结合力不好的铜层，影响抛光质量。铜裸露部位可用聚氯乙烯胶烘烤成膜，在接触点刮去绝缘膜。（ 6）阴阳极材料：阴阳极棒应用铜棒或铜管，铜管长是电解槽长加20 厘米，阴极板应用铅板，铅板固定在阴极棒上，铅板长为槽高加10 厘米，铅板宽
5、根据槽长而定，一般为10厘米， 20 厘米规格。就目前来说，电解抛光主要针对不锈钢工件的表面光亮处理。不锈钢工件又分为200 系列，300 系列， 400 系列材质，各系列材质有必须用针对性电解抛光液。比如不锈钢200 系列材质的不锈钢， 必须用 200 系列的配方， 此种配方无法适应300 系列或 400 系列的不锈钢材质。这一直是国内一大难题，因为有些厂家的材质是组合工件，既有 200 系列不锈钢材质，又有300 或 400 系列不锈钢材质。在2007 年 12 月，威海云清化工开发院王铃树高级工程师研制出一种不锈钢通用电解液。这种电解液适合所有不锈钢材质。他结合了原有电解液所有优点，比重
6、为电解液最佳比重，为 1.70，光亮度为镜面亮度。同时还研发出新的优点，此电解液提高了原有的亮度，降低了一半的电流密度。在生产操作中，可节省50%的电费。使用寿命提高了 40%，这种电解液一直在国内处于领先技术。化学抛光化学抛光是一种高级精饰处理方法，其机理可做如下解释：第一， 在高温下由于酸的氧化作用，在铝的表面形成氧化膜，同时由于酸的溶解作用，这层氧化膜又被溶解。当氧化膜的生成速度与溶解速度达到平衡时，其表面的金相结构和排列发生变化。那些晶格较大、 易产生晶体变形层和排列不齐的晶格首先被溶解，使金属表面的晶格排列更加趋于整齐，晶粒更加紧密和细小， 从而获得平滑光亮的表面。第二， 化学抛光液
7、中含有粘度较大的酸，此酸将铝表面溶解后， 生成的金属盐黏膜层向溶液内部扩散速度缓慢，使其浓度梯度不同。在金属表面凸起部位，黏膜层较薄，化学反应生成的气体的搅拌作用使溶液更新快，溶解速度快，凹陷部位黏膜层较厚，溶液更新缓慢，溶解速度也慢， 从而达到整平的目的。通常认为化学抛光是这两种作用的综合结果。电化学抛光较之化学抛光，可获得更高的表面光洁度，但由于化学抛光不需要电源，设备简单、效率高。成本低，免除了制件装挂的繁琐，更不受制件形状和尺寸的限制，特别是对尺寸小或形状复杂的零件不能进行其他形式抛光时，采用化学抛光能取得均匀光亮的表面。因而，对光洁度没有特殊要求的铝制品，采用化学抛光完全可以满足产品
8、质量要求。但是， 化学抛光所用溶液的调整和再生比较困难，在应用上受到限制。化学抛光操作过程中，硝酸散发出大量黄棕色有害气体，对环境污染非常严重。化学抛光基本上有三种工艺：“三酸”抛光、 “两酸”抛光、改性三酸抛光。1.“三酸”抛光的原理：在高温中由于酸的氧化作用在铝表面上生成氧化膜，另一方面由于酸的腐蚀性使氧化膜被溶解，从生成和溶解作用之间保持平衡关系，则从微观角度去看，能得到平滑并具有一定反射率的光亮表面。由于磷酸黏度大，能在铝表面附近生成金属盐，能渗入铝表面凹下部位，阻止凹下部位产生腐蚀现象，而凸出部分未受到保护被腐蚀拉平。从而得到平滑表面。硫酸为腐蚀性的酸，主要互补磷酸腐蚀，过多会造成腐
9、蚀速度快，表面粗糙。太少则腐蚀速度慢， 则表面小伤痕及轻微麻轮纹较难去除。硝酸为氧化性的酸，因为有了硝酸存在，缓解腐蚀速度，即生成氧化膜，平衡腐蚀速度。太多则会加速酸腐蚀，表面严重恶化。综合上述，三酸之的关系相補相衬。只有合理调整三者之间的配比，才能达成最佳效果。然后，我们应该控制工艺操作条件，特别是温度和水分的控制。温度直接关系酸腐蚀速度，建议控制在95-105为最佳条件。水分则影响槽液比重，造成黏度下降，导致表面粗糙或局部过腐蚀现象产生。当然三酸液中加入小量的铜离子，能产生表面平整光滑的作用。但因现在的铝合金中大部分都含有铜，过高的铜会表面更加粗糙。硝酸的补充， 应少量多次添加，目的能维持
10、正常含量范围即可，太多会严重影响光亮度，也会造成表面粗糙。同时烟雾太大，既不环保，也难处理，限制了该工艺的应用，所以一般控制在8-10左右， 98硝酸。由于“三酸”抛光成本低，效果好，目前仍有少数厂家采用此工艺。2.“两酸抛光” ：两酸抛光液是在三酸抛光基础上发展起来的，是三酸抛光的换代产品。她保留了工序简单，能形成反光镜面等三酸抛光的诸多优点，用于铝及铝合金化学抛光。该工艺配方系以磷酸、硅酸为基液， 加入适量添加剂，经应用证明工艺配方简单，成本不高，产品合格率达以上，解决了传统由磷酸、硫酸、 硝酸组成的三酸化学抛光工艺所产生大量有毒黄色气体，严重危害工人健康并污染环境的问题。该工艺抛出的产品
11、光亮、平整、效果好性能特点： 1、不含硝酸，杜绝黄烟，无烟生产环境。2、生产使用寿命长，使用成本低。3、光泽度高，是三酸产品理想的替代剂。4、抛光时产生的泡沫少，不会溢槽。5、适用性广，除铝硅合金外的多数铝合金都能抛光。使用方法：本品原液使用，主要控制指标为：开槽：开槽液： 1.74T/立方米温度： 100 5；时间： 2-4 分钟；添加：亮度不够时添加原液提高亮度，按抛光槽的液位添加注意事项： 1、因本工艺为高温酸性条件下操作，具有腐蚀性，使用和操作过程中，需要穿戴防护工作服及耐酸手套；2、如抛光液接触皮肤，用水冲洗，并用5%苏打水冲洗；3、抛光液严禁食用！4、抛光液有氧化性能，避免与还原性
12、物质接触。“改性三酸抛光”是在传统的含硝酸：三酸 “抛光液基础上开发出三酸抛光添加剂，使抛光生产中产生NOX转化为无毒物质，达到控制”黄烟“的目的。PG-02 改性“三酸”无黄烟化学抛光剂为其中一种，产品为白色粉末。其特点是抛光效果优于一般两酸抛光工艺，且适于多种铝材材质；且生产条件远优于传统三酸抛光，抑制了黄烟的产生，只生成少量白色烟雾。槽液组成：磷酸（V/V）680% 硫酸（ V/V）68% 硝酸（ V/V）79% Al3+ 2g/L PG-02 6080g/L 工艺参数：温度90110时间30120S 改性“三酸”抛光不仅有效的控制了“黄烟”的排放，改善了工作环境，节约了治理费用，而且可以保持“三酸”抛光工艺的各项优点。
