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鋁型材絲紋蝕刻工藝規(guī)范
1. 范圍
(1)主題內容:本規(guī)范規(guī)定了鋁型材需要進行絲紋蝕刻的通用工藝方法;
(2)適用范圍:本規(guī)范僅適用于可進行化學絲紋蝕刻的鋁型材材料的絲紋加工;
2. 引用文件
鋁型材表面處理前質量驗收技術條件、鋁型材化學除油工藝規(guī)范;
3. 要求
(1)鋁型材絲紋蝕刻工藝過程:型材驗收→裝掛→化學除油→水洗→酸洗→水洗→堿蝕→水洗→酸洗→水洗→絲紋酸性預蝕刻→水洗→酸洗→水洗→絲紋堿性成型蝕刻→水洗→酸洗→水洗→轉陽極氧化(或其他加工);
(2)主要工序說明如下:
①鋁型材驗收:按鋁型材表面處理前質量驗收技術條件相關內容進行;
②裝掛:掛具一般用鋁型材或鈦材制造,型材裝掛時應牢固,保證鋁型材不相互貼合、碰撞;裝掛位置應當盡量避免在化學處理時產生氣囊,保證各工序處理的均勻性;
③化學除油:化學除油按鋁型材化學除油工藝規(guī)范相關內容進行;
④水洗:采用三級水洗,溫度為室溫,時間20~40s;
⑤酸洗:酸洗溶液配方及操作條件按表1進行;
溶液成分
|
材料名稱
|
化學式
|
含量/(g/L)
|
硝酸
|
HNO3
|
300~500
|
|
鉻酐
|
CrO3
|
0~5
|
|
操作條件
|
溫度/℃
|
室溫
|
|
時間/min
|
1~3
|
⑥堿蝕:堿蝕按表2進行;
溶液成分
|
材料名稱
|
化學式
|
含量/(g/L)
|
氫氧化鈉
|
NaOH
|
45~55
|
|
鋁
|
Al
|
0~100
|
|
葡萄糖酸鈉
|
—
|
4~8
|
|
三乙醇胺
|
C6H15NO3
|
3~6
|
|
操作條件
|
溫度/℃
|
45~55
|
|
時間/s
|
45~90
|
⑦絲紋酸性預蝕刻:絲紋酸性預蝕刻按表3進行;
溶液成分
|
材料名稱
|
化學式
|
含量/(g/L)
|
|
配方1
|
配方2
|
|||
氟化氫銨
|
NH4HF2
|
70~120
|
—
|
|
過氧化氫
|
H2O2
|
25~30
|
—
|
|
硫酸銨
|
(NH4)2SO4
|
0~50
|
—
|
|
硫酸(98%)
|
H2SO4
|
0~40
|
16~17mL/L
|
|
氟硅酸鈉
|
Na2SiF6
|
—
|
6~7
|
|
操作條件
|
pH值
|
2.5~3.5
|
—
|
|
溫度/℃
|
25~35
|
40~70
|
||
時間/s
|
45~90
|
100~240
|
⑧絲紋堿性成型蝕刻:絲紋堿性成型蝕刻按表4進行,表3中經配方2蝕刻后是否需要堿性成型蝕刻應根據實際情況而定;
溶液成分
|
材料名稱
|
化學式
|
含量/(g/L)
|
氫氧化鈉
|
NaOH
|
5~18
|
|
磷酸鈉
|
Na3PO4·12H2O
|
0~20
|
|
十二烷基硫酸鈉
|
C12H25OSO3Na
|
0~0.01
|
|
操作條件
|
溫度/℃
|
25~35
|
|
時間/s
|
120~300
|
絲紋效果檢查:鋁型材絲紋蝕刻后在進行陽極氧化之前需要對絲紋效果進行檢查,檢查方式是目視,然后再與樣板進行比對;
要求:絲紋清晰度、絲紋平滑度、絲紋的光度等應與樣板相符,目視不能有砂面的效果;如絲紋清晰度不夠,應分析原因并及時排出;對清晰度不夠的絲紋可重復進行第二次蝕刻;
⑨轉陽極氧化:經絲紋蝕刻后的鋁型材應立即轉陽極氧化或其他加工工序,切不可在工作間長時間停留;
4. 溶液的配制與調整
絲紋酸性預蝕刻溶液配制方法如下:
①根據配制體積的需要準備一合適的PP (也可采用硬PVC)工作缸,洗凈后加入所需體積4/3的清水,冬天應采用40℃左右的溫水進行配制;
②將計算量的氟化氫銨在不斷攪拌的條件下加入工作缸中,并攪拌至完全溶解;
③添加計算量的過氧化氫到②中并攪拌均勻,最后加清水到規(guī)定的體積;
④濾掉沉渣,用試片試用合格后即可用于生產;
其他溶液的配制:略;
溶液成分分析項目及分析周期見表5;
溶液名稱
|
分析項目
|
分析周期
|
說明
|
|
項目名稱
|
化學式
|
|||
堿性除油
|
磷酸鈉
|
Na3PO4·12H2O
|
3~7天
|
按QJ/Z 105執(zhí)行
|
碳酸鈉
|
Na2CO3
|
|||
硅酸鈉
|
Na2SiO3·9H2O
|
|||
氫氧化鈉
|
NaOH
|
|||
酸性除油
|
硫酸
|
H2SO4
|
3~7天
|
—
|
磷酸
|
H3PO4
|
|||
氟化氫銨
|
NH4HF2
|
|||
酸洗溶液
|
硝酸
|
HNO3
|
7~15天
|
按QJ/Z 108執(zhí)行
|
堿蝕與絲紋堿性成型蝕刻
|
氫氧化鈉
|
NaOH
|
每天一次
|
按QJ/Z 174執(zhí)行
|
鋁
|
Al
|
|||
絲紋酸性預蝕刻
|
氟化氫銨
|
NH4HF2
|
每天一次
|
—
|
過氧化氫
|
H2O2
|
5. 常見故障原因及排除方法
絲紋蝕刻常見故障產生的原因及排除方法見表6;
序號
|
故障特征
|
產生原因
|
排除方法
|
|
1
|
絲紋清晰度不夠
|
酸性預蝕刻
|
溶液使用時間太長,濃度太低
|
更換新液
|
溫度太低
|
適當提高溫度
|
|||
時間太短
|
適當延長鋁型材蝕刻時間
|
|||
堿性蝕刻
|
氫氧化鈉濃度太高或太低
|
分析氫氧化鈉濃度,調整到規(guī)定范圍
|
||
溫度太高或太低
|
將溫度控制在工藝規(guī)定范圍
|
|||
時間太短
|
適當延長鋁型材蝕刻時間
|
|||
2
|
表面粗化
|
溶液中鋁離子濃度或其他雜質濃度太高
|
更換新的溶液
|
|
溫度過低
|
適當降低溫度
|
|||
過氧化氫濃度過高
|
可以通過添加氟化氫銨和水來增大溶液體積以達到降低過氧化氫濃度目的
|
|||
pH值太高
|
用硫酸或氫氟酸適當調低溶液pH值
|
|||
3
|
絲紋不均勻
|
鋁型材堿蝕時間太短
|
延長鋁型材堿蝕時間,或檢查堿蝕濃度及溫度是否在工藝控制范圍內
|
|
鋁型材表面有污染物
|
加強鋁型材的表面清潔工作
|
|||
溶液使用時間太長
|
更換新的溶液
|
6. 輔助材料
輔助材料應符合表7的規(guī)定;
序號
|
材料名稱
|
化學式
|
材料規(guī)格
|
1
|
氫氧化鈉
|
NaOH
|
電鍍級
|
2
|
磷酸鈉
|
Na3PO4·12H2O
|
電鍍級
|
3
|
無水碳酸鈉
|
Na2CO3
|
電鍍級
|
4
|
九水合偏硅酸鈉
|
NaSiO3·9H2O
|
電鍍級
|
5
|
OP-10
|
—
|
CP
|
6
|
十二烷基磺酸鈉
|
—
|
電鍍級
|
7
|
磺酸
|
—
|
電鍍級
|
8
|
硫酸
|
H2SO4
|
CP或電鍍級
|
9
|
磷酸
|
H3PO4
|
電鍍級
|
10
|
氟化氫銨
|
NH4HF2
|
電鍍級
|
11
|
EDTA-2Na
|
C10H14O8N2Na2·2H2O
|
電鍍級
|
12
|
葡萄糖酸鈉
|
—
|
電鍍級
|
13
|
三乙醇胺
|
C6H15NO3
|
電鍍級
|
14
|
過氧化氫
|
H2O3
|
電鍍級
|
15
|
氟硅酸鈉
|
—
|
電鍍級
|
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