鋁材拋光液

鋁材鏡面拋光液是化學磨砂鏡面拋光工藝系列產品之一，屬於鋁合金三酸拋光技術的改進型產品。

基本介紹

• 中文名：鋁材拋光液
• 詮釋：化學磨砂鏡面拋光工藝系列
• 材料：鋁合金三酸拋光技術的改進型產品
• 缺陷：不能起砂去機械紋，滴流時間短
• 改進：添加緩蝕劑

四大缺陷

鋁合金三酸拋光技術有下述四大缺陷限制了拋光技術的套用：

不能起砂、去機械紋。

鋁合金成型過程中，表面有許多機械紋，經三酸拋光處理後，紋路更加明顯，嚴重影響鋁合金外觀質量。除了用效率較低的機械方法(如噴砂，機拋)等進行預處理外，近幾十年來，沒有開發出用化學方法進行去紋和起砂配套處理、然後再行拋光的成熟技術，制約了拋光技術的推廣。

滴流時間短、藥劑消太大、成品率太低。

滴流時間太短、藥劑消耗太大、成品率太低。拋光材的流痕問題，是困擾鋁加工行業的世界難題。鋁合金離開拋光液後，在空中滴流時間一般不得超過30秒，否則會出現流痕，產生廢品。如此短的滴流時間，勢必造成兩大嚴重後果：其一是藥劑消耗太大，竟然高達400－600kg/噸材，還要為如此高的廢酸處理增加約800Kg片鹼處理廢水!其二是成品率太低，一般不到70%，大部分廢品是由於流痕或花材造成，進一步增加了生產成本。因此，儘管拋光工藝如此簡捷，但成本卻是所有氧化前處理技術之最!高達6000-8000元/噸材。

硝酸分解快，污染嚴重，處理成本昂貴。

硝酸分解太快，大量黃煙污染嚴重，處理成本昂貴。硝酸為強氧化劑，在高溫條件下，遇到鋁這種還原性很強的金屬，分解速度之快令人難以想像：大量黃煙象著火一樣瞬間溢出，抽風都困難，徹底吸收更難!此外，硝酸濃度的上下波動，勢必造成拋光鋁合金表面亮暗交替，成品率低。

氧化嚴重失光，質量大打折扣。

三酸拋光，一般都能形成鏡面，一經陽極氧化，光澤大打折扣。如何降低氧化失光，又是一個世界難題!在鏡面拋光和陽極氧化槽之間新設保光氧化槽，對拋光材先進行保光化學氧化處理，然後再進陽極氧化槽，有效降低了亮度損失。

四大改進

“鋁材鏡面拋光液”是在三酸拋光的基礎上，對流痕、黃煙產生的機理進行了深入探尋，並提出大量解決方案，經過充分篩選、比對後進行了四大改進：

添加緩蝕劑A

在鋁合金表面形成保護性緩蝕膜，使拋光液在滴流過程中與鋁合金隔離，可任意滴流，滴乾為止，從源頭上已根除流痕。

添加緩蝕劑B

有效延緩、抑制了硝酸的分解，降低黃煙的溢出，從而保證硝酸濃度在一個合理的範圍內波動，提高成品率。

添加除灰劑C

自動清除拋光灰，提高了拋光材質量。

濃縮槽液，降低水分，提高亮度。

研究發現，當三酸比例一定時，鋁合金的亮度與拋光液含水量成反比，含水量越高，亮度越低，我院找到特殊的濃縮槽液的技術，有效提高了拋光材的亮度。

操作指導

1、拋光時是否採用攪拌（陰極移動、空氣攪拌）主要取決於拋光件的形狀：若拋光件形狀簡單，橫向寬度較窄，則不採用攪拌；反之，若拋光件形狀不規則或橫向寬度較大，尤其當拋光件某些部位阻礙氣體逸出形成“氣袋”而影響表面拋光的情況下則必須採用攪拌方式。在採用攪拌的狀況下，必須相應提高陽極電流密度，否則拋光表面難以達到高光亮。

2、拋光時大部分雜質沉積於陰極表面，但仍有部分因拋光生成的固體污泥留在拋光液內，因此需定期過濾拋光液把雜質除去。

3、在拋光過程中，由於磷酸鹽的產生，水的電解及揮發以及拋光液的夾帶損失，故需不斷補充磷酸和YB-66添加劑。

4、磷酸與YB-66添加劑的添加比例一般仍按70%∶30%添加，但在每次添加後應測定拋光液比重，根據測定結果再予以適當調整。

5、該拋光液在配製後未經使用前的原始比重在1.50–1.52的範圍內，在拋光槽運轉過程中，拋光液的比重應控制在1.50–1.65的範圍內。拋光液比重過高說明拋光液含水量不足；反之，拋光液比重過低，表明拋光液水含量過高，磷酸含量偏低。經常用比重計測定拋光液比重是控制拋光液組分濃度及拋光質量的有效手段。

6、在較高陽極電流密度下長時期拋光有可能造成拋光液中鋁含量過高（拋光液頂部出現半融狀物質就是鋁含量過高的標誌），此時必須用新拋光液部分更換之，以降低拋光液中的鋁含量。

鍍前處理與鍍後處理

1、鍍前處理

鋁或鋁合金件在拋光前須先經除油處理。根據拋光件表面油泥沾污程度，一般可選擇以下兩種除油工藝中的一種進行處理。

第一種工藝：鋁件表面油泥沾污輕微且分布較均勻，通常採用弱浸蝕鹼性除油液，其成分與操作條件如下：

無水碳酸鈉 25 g/L

磷酸三鈉 25 g/L

溫度 60–70℃

浸漬時間 1–3 分鐘

第二種工藝：鋁件表面油泥沾污較重，常用無浸蝕鹼性除油液，其成分與操作條件如下：

無水碳酸鈉 40–60 g/L

磷酸三鈉 40–60 g/L

矽酸鈉 20–30 g/L

溫度 50–70℃

浸漬時間 15–30 分鐘

矽酸鈉是緩蝕劑，它可抑制鋁的浸蝕，但使用這種緩蝕劑時鋁件表面會生成一層矽酸鋁膜，因此，在除油及清洗後必須接著在含有氟離子的溶液內進行去污泥處理（常稱出光）。鋁及鋁合金去污泥處理液的成分及操作條件如下：

硝酸（含量65 %） 500–700 ml/L

氟化氫銨 50–120 g/L

溫度 20–25℃

浸漬時間 30秒

2、後處理

多數鋁及鋁合金在電解拋光及清洗後即可施加各種鍍塗層，如陽極氧化、電泳塗漆及各種金屬鍍層。但某些鋁合金，如高銅含量的鋁合金在電解拋光及清洗後尚需進行去污泥處理以提高其表面光亮性。

性能及用途

鋁材鏡面拋光液是在三酸拋光基礎上發展起來的，是三酸拋光的換代產品。它保留了工序簡單，能形成反光鏡面等三酸拋光的諸多優點，同時，也克服流痕、黃煙等致命弱點，是一項難得的技術突破，特點如下：

1、可任意滴流，滴乾為止。由於三酸拋光槽液允許滴流的時間不能超過30秒，大量拋光液(400－600kg/T)被帶進水洗槽，造成巨大的槽液損失，還需700-800公斤片鹼處理廢水!此外，如此短的滴流時間，稍不留心鋁合金表面就會有流痕，造成廢品，使三酸拋光成品率不足70%。本品添加緩蝕劑使流痕問題得到徹底解決。鋁合金離開拋光液後，緩蝕劑形成的保護膜使鋁合金和藥液成功隔離，可任意滴流，絕無流痕!因此，藥劑消耗大幅下降(約150-200kg/噸材)，成品率大幅提高。

2、無黃煙溢出，硝酸的分解被有效抑制，拋光亮度穩定。大量黃煙溢出、嚴重污染環境是三酸拋光不能廣泛推廣的另一主要障礙。黃煙量太大，處理困難，成本又高；硝酸分解太快，其濃度波動太大，使鋁合金表面亮暗交替，成品率太低。本品添加抑制劑使硝酸的分解速度得到有效控制，鋁合金表面亮度得以穩定，成品率大幅提高。

3、自動清除拋光灰，提高拋光質量。鋁合金拋光後，表面一般都有一層拋光灰，用普通方法很難清除，即使經20-30分鐘的陽極氧化，仍然可能附著在鋁合金表面，影響拋光質量。本品拋光的同時，能自動除灰，鋁合金離開拋光槽後，已非常乾淨，保證了拋光質量。

4、特殊方法濃縮槽液，含水量降低，亮度大幅提高。拋光材的亮度與拋光液含水量成反比，含水量越高，亮度越低。三酸拋光液的含水量高達10%以上，設法降低其含水量，是提高其拋光能力的有效途徑。我院採用特殊的濃縮方法，使拋光液含水量降低到5%以下，亮度相當普通三酸亮度的120%以上。

槽液管理

在拋光過程中，槽液被不斷消耗。控制槽液濃度最方便的方法是記錄原槽液高度，經常補充槽液，使槽液達到原來液位。根據經驗，每添加10L原液應同時加入0.75L硝酸(1420kg/m3)。硝酸濃度應保持在3.5-6.5%（體積）範圍內，工件才能獲得光亮的表面，而又不產生點腐蝕。

主要硝酸含最的控制，若硝酸含最過低，可看到化學拋光的鋁材光亮度不滿意或看到細小的白色附著物斑點等缺陷。若硝酸含最過高，可以看到所產生的淺藍色至橙色的彩虹膜的顏色或伴有點腐蝕產生的粗糙等缺陷。