鋁型材陽極氧化技術之進步以高效節能為目的

[來源：上海皇閩鋁業]

眾所周知，陽極氧化的工藝參數已數十年未變化，溶液的硫酸濃度和鋁離子范圍、溫度和電流密度均已列入各國標準。為了提高陽極氧化效率，加快成膜速度，必然要求在保證氧化膜性能的前提下盡量加大電流密度，并想方設法提高成膜系數。氧化膜厚度是與通過的電量（即電流乘以時間）庫侖值成正比，并因合金不同而異。例如，對于鋁合金1100、5005、5052和6063，生成25μm氧化膜需要4700庫倉/d㎡；而6061、6082和6300鋁合金則需要5500庫倉/d㎡.此時若外加電流密度為1.5A/d㎡，則生成20μm氧化膜需要時間為44min，則成膜速度為0.46μm/min.而意大利新近開發的高效高速陽極氧化技術（HEA）成膜速度可提高到1.2μm/min以上，據說可在25℃下電流密度達3A/d㎡穩定地操作。HEA技術是一個整體設計，包括化學、物理和機械三方面配合而成。化學因素有溶液成分和添加劑引入；物理因素有攪拌方法、冷卻系統以及溶液溫度與電流密度的組合等；機械因素指多功能電腦控制整流器，其中陽極氧化工藝過程計算機（APC）裝置是很有用的。

鋁型材多色彩一直是著色的追求目標

[來源：上海皇閩鋁業]

鋁陽極氧化膜的電解著色，色彩是單調的古銅色，尋求多色彩一直是陽極氧化工作者的目標。染色雖可獲得豐富多彩的顏色，但耐光性差不適于戶外使用，而且一種顏色要一個槽子十分麻煩，復合著色仍擺脫不了上述困難，也未在歐洲實現大規模工業化生產。利用光干涉原理得到藍、灰、綠、黃和紫色的各種干涉色已有大量文獻報道，但一直被人們認為難于工業控制而視為實驗室工藝。近年來意大利和日本在世界各地約有10余條多色化生產線問世，日本稱之為三次電解法。作者等曾在意大利的Italtecno公司的中試線上，在DrStrazz指導下操作，并參觀位于丹麥哥本哈根市附近的生產線和日本昭和鋼機一工場三次電解車間，又考察了日本西武百貨大樓和哥本哈根機場三號門的應用現場，證明顏色一致，無明顯色差，突破古銅色框框，具有獨特的裝飾效果。我國浙江棟梁鋁業引進意大利技術和設備，在該廠原有陽極氧化和電解著色的基礎上，增加意大利設備于2001年4月初次生產出多色化鋁材，顏色均勻，重復性好，控制方便，已達到批量生產之要求。雖然該技術對原材料和陽極氧化工藝控制要求甚嚴，但也不是高不可攀和不可企及的技術。棟梁鋁業多色化的開工和今后的推廣可以改變傳統古銅色的單調局面，使建筑業獲得更多的鋁型材的顏色選擇。

國內鋁型材陽極氧化預處理工藝更新

[來源：上海皇閩鋁業]

陽極氧化預處理目的是去除表面自然氧化膜、油脂和雜質，獲得均勻潔凈的鋁表面，有利于優質陽極氧化膜的形成。我國用戶還要求去除擠壓條紋，獲得均一美觀表面。早期采用堿浸蝕法得到啞光表面，但過度浸蝕使鋁損耗很大，一般達到3%～5.5%，不僅增加成本，而且引起嚴重的環境問題，形成啞光表面又伴隨暴露型材本身固有的組織缺陷。此后日本在我國推出酸浸蝕法（日本國內基本上不用于鋁型材），由于鋁耗低（可達到約1%），表面細致一度受到我國廠商歡迎。但由于以氟離子為主體的槽液，帶來了更為嚴重的污染，一度引起沸沸揚揚的議論。機械浸蝕法具有操作成本低、環境效益好和表面細致無條痕的優點，首先在法國和意大利等歐洲國家推廣應用。

我國在90年代中期，分別從意大利和西班牙引進機構拋丸機和機械拋光（掃紋）機及相關工藝，順利運轉至今并收到極好的效益。此后多家工廠陸續從國外進口多臺設備，同時我國自制設備也已進入市場，價格只有進口設備的1/5～1/8左右。不論機械拋丸（或稱噴砂）還是機構拋光（鏡面或緞面拋光）都可以使鋁耗控制在1%以下，而且外觀均勻細致，裝飾效果好。作者根據國內外生產實踐，推薦機械浸蝕處理替代傳統的化學浸蝕（酸或堿浸蝕），以提升我國鋁型材的外觀檔次。