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鋁型材堿性紋理蝕刻方法
內容來源:http://www.foursun.com.cn/    作者:APAS    發布日期:2021-08-17 08:37    閱讀次數:1774 次 點擊收藏

堿性紋理蝕刻方法和酸性氟化物紋理蝕刻方法性能對照如下表所示;


堿性紋理蝕刻和酸性氟化物紋理蝕刻方法性能對照表
堿性紋理蝕刻
含氟酸性紋理蝕刻
處理方便,只需一次即可完成全部處理過程,不需較大設備投入;
處理方便,只需一次即可完成全部處理過程,不需較大設備投入;
紋理均勻性、光澤性好,對于某些鋁型材其光度可代替常用的化學拋光工藝(噴砂后增光);
紋理均勻性好,光度較堿性紋理蝕刻低,屬于啞光類型,不具有拋光作用;
不受鋁型材結構的影響,適用鋁材范圍較含氟酸性紋理蝕刻稍差;
不受鋁型材結構影響,適用鋁材范圍廣;
溶液可連續使用,不存在廢液排放問題,減輕廢水處理設備負擔;
溶液可連續使用,不存在廢液排放問題,減輕廢水處理設備負擔;但和堿性紋理蝕刻相比增加了對氟化物的處理難度;
溶液對鈦掛具不腐蝕;
溶液對鈦掛具腐蝕嚴重,生產成本較高;
難以在鋁型材表面形成較大的粗糙度;通常情況下較酸性氟化物粗糙度低,但如選取特定加工方法,可在鋁型材表面達到較含氟酸性紋理蝕刻為粗的粗糙度,但控制不易,用于大量生產有一定距離;
難以在鋁型材表面形成較大的粗糙度;
溶液中不含氟化物,不存在對環境的污染和對操作人員的毒害;
由于含大量氟化物,對環境和工作人員有一定的危害;

堿性環境中鋁型材表面紋理蝕刻方法典型工藝及操作條件如下表所示;

堿性紋理蝕刻基本配方及操作條件
溶液成分
材料名稱
含量/(mol/L)
OH-(堿基離子)
0~2.5
紋理均勻化
0~2.5
NO3-(硝酸根離子)
0.5~3
Al3+(鋁離子)
0~3.5
操作條件
工作溫度/℃
60~80
工作時間/min
1~4
攪拌
需要

以上配方組成中,硝酸根離子是鋁型材表面鈍化膜形成的氧化劑,堿基離子一方面為溶液提供堿性環境;另一方面直接參與鈍化膜的溶解,充當點蝕劑;這兩者是在堿性環境中紋理形成的關鍵成分;改變它們的濃度和比例,都將會影響紋理的形成速度和紋理的粗糙度;


溶液中的紋理均化劑主要是碳酸鹽或磷酸鹽,當溶液中堿基離子濃度較高時,這些離子雖然對紋理的形成并無直接關系,但對促進紋理的均勻性有一定作用;特別是碳酸鹽單獨使用時,就能在某些鋁型材表面形成磨砂紋理效果;但在堿性紋理蝕刻溶液中,經蝕刻后的鋁型材表面紋理粗糙度,遠較單獨使用碳酸鹽蝕刻溶液時為高,所以碳酸鹽的這一作用只是輔助性的;碳酸根離子吸收了溶解于溶液中的二氧化碳后,能部分轉變為相應的碳酸氫根離子,對溶液的pH值有良好的緩沖作用;在這兩種均化劑中,磷酸鹽可使鋁型材表面紋理光度稍高,但價格較貴;碳酸鹽價格較低,光度較磷酸鹽稍差,但粗糙度卻較磷酸鹽約高;對于使用氫氧化鈉的溶液,碳酸鹽或磷酸鹽并不是必需的;對于無氫氧化鈉的溶液組成,都需要加入較大量的碳酸鹽或者磷酸鹽,方能完成對鋁型材表面的紋理蝕刻;需要特別說明的一點,無氫氧化鈉的堿性紋理蝕刻方法,對鋁材的蝕刻量少,但粗糙度變化不大;其缺點是,溶液中溶質濃度較高,加工溫度高;優點是,對鋁材蝕刻量少,不易造成型材過腐蝕;如果用亞硝酸鹽代替硝酸鹽,則可使用較低濃度在中溫情況下進行紋理蝕刻;但亞硝酸鹽毒性較大,同時對皮膚的滲透性較強,使用時應注意防護工作;


作為均化劑使用的碳酸鹽和磷酸鹽,鈉鹽和鉀鹽都可采用;鈉鹽成本低,但溶解性較差,光度較鉀鹽約低;在硝酸鹽蝕刻體系中,如果溶液中含有足夠的堿基離子,用量在0~50g/L;如果溶液中不含有堿基離子,則用量在150~200g/L,為了便于溶解,這時可考慮使用鉀鹽;


在溶液中添加氟化物可使紋理表面效果細膩偏白;添加尿素或硼酸可以在較高溫度下使用,并且當型材離開溶液時不會產生難以去除的腐蝕印記;


在蝕刻液中亦可加入少量表面活性劑;一方面,表面活性劑使鋁型材的表面張力降低,有利于紋理蝕刻的均勻進行;另一方面,表面活性劑在生產過程中產生一定量的泡沫,可以封閉液面,降低堿霧揮發,改善工作環境;表面活性劑可以是平平加、OP乳化劑,也可以是其它表面活性劑;添加量一般控制在使液面有一層連續均勻的泡沫層為佳,添加量過大會產生太多泡沫,影響正常生產;

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