鋁合金零件鉻酸陽極化后盲孔的清洗方法

黃紅武 袁祖保 毛 喆 譚 沖

（1.中航工業(yè)鄭飛公司工藝技術(shù)處，河南 鄭州450005；2.中航工業(yè)鄭飛公司熱表廠，河南 鄭州450005）

1 工藝簡介

鉻酸陽極氧化是增強鋁合金零件抗蝕性能的表面處理工藝方式之一，是將鋁合金零件作為陽極，放入到規(guī)定濃度的鉻酸溶液中，在一定溫度范圍內(nèi)做通電處理，使其表面生成一層彈性較好、顏色呈灰白色到深灰色且不透明的氧化膜層，厚度為0.5～1.5μm。鉻酸氧化膜幾乎沒有空穴，因此膜層不需做封孔處理就可正常使用。

鉻酸陽極氧化工藝流程：裝掛→化學(xué)除油→熱水洗→冷水洗→堿腐蝕→熱水洗→冷水洗→出光→流動冷水洗→鉻酸陽極氧化→流動冷水洗→吹干→干燥→檢驗。

鉻酸陽極氧化溶液含鉻酐（CrO3）30～40g/L，陽極氧化工作溫度38～42℃。

2 問題描述

鋁合金零件鉻酸陽極氧化在工業(yè)化批量生產(chǎn)時，均使用掛具裝夾、吊車操作。但對于有盲孔的零件，特別是小尺寸盲孔的零件，由于每槽處理的零件數(shù)量較多，陽極氧化過程中盲孔內(nèi)進(jìn)入的鉻酐溶液在后期清洗過程中不易清洗干凈。目視清洗干凈的含盲孔零件，經(jīng)過吹干、干燥處理后，零件表面呈均勻光滑的鉻酸陽極氧化膜。放置數(shù)日，尤其當(dāng)存放環(huán)境濕度較大時，盲孔內(nèi)將有棕紅色的鉻酐流痕滲出，污染零件表面的膜層，既影響零件的外觀質(zhì)量，又會腐蝕零件表面與盲孔。造成這種現(xiàn)象的主要原因是，殘留在盲孔內(nèi)的鉻酸溶液很難清洗干凈，加上鉻酐溶于水后具有強酸性、強腐蝕性和染色能力，即使有少量殘留，也會使零件表面呈現(xiàn)棕紅色。經(jīng)過長時間放置后受到腐蝕，盲孔的底部孔徑變大，擦拭后的零件表面呈白色。因此，在陽極氧化后如何將零件清洗干凈，是解決這一問題的關(guān)鍵。

3 解決措施

為保證鋁合金零件批量鉻酸陽極氧化后的清洗質(zhì)量，在正常生產(chǎn)線鉻酸陽極氧化后的清洗工序結(jié)束，又增加對每一零件的專項清洗，即用水管正對零件盲孔部位進(jìn)行沖洗。經(jīng)過專項清洗的零件，盲孔滲色的現(xiàn)象有了大幅度的改進(jìn)，但仍有部分零件清洗不徹底，導(dǎo)致后期鉻酐滲色。分析其原因主要是用水管正對盲孔沖洗時，前期沖入的水將盲孔充滿，難以順暢流出，致使后期沖洗水無法進(jìn)入盲孔內(nèi)將前期的沖洗水頂出，盲孔內(nèi)殘留的鉻酐得不到徹底清洗。因此，雖經(jīng)過大量流水清洗，盲孔內(nèi)殘留的鉻酐只能通過擴散方式使其濃度逐步降低，但不足以將所有盲孔內(nèi)殘留的鉻酐清洗干凈。針對上述清洗存在的問題，在水管沖洗后，使用棉簽對每個盲孔再次擦洗。棉簽所能觸及的孔壁，通過多次擦拭，可以除去孔內(nèi)鉻酸。通過改進(jìn)方法，清洗質(zhì)量顯著提高。由于一般零件上普遍具有較多的盲孔，同時每批零件數(shù)量較多，使用棉簽逐一擦拭盲孔，勞動強度大，而且每個盲孔內(nèi)殘留鉻酐的情況不同，無法保證使用棉簽將每個盲孔徹底擦拭干凈，還會有個別盲孔出現(xiàn)殘留鉻酐滲色的現(xiàn)象。

要徹底解決盲孔內(nèi)陽極氧化溶液的清洗問題，關(guān)鍵在于采取可行的方法，使零件盲孔內(nèi)的清洗水能及時更新并自然流出。為此，采用醫(yī)用注射器對零件盲孔進(jìn)行注水清洗，即將針頭伸入盲孔的底部，通過多次注水的方式，實現(xiàn)新注入的清洗水自盲孔底部向口部將前期注入盲孔的清洗水頂出。采用這種方法，盲孔清洗不干凈的現(xiàn)象得到了根本解決。

4 后期改進(jìn)

雖然使用醫(yī)用注射器注水的方式徹底解決了盲孔內(nèi)清洗不干凈的問題，但是該清洗方法的效率仍然較低。一方面，醫(yī)用注射器的針頭短、孔徑細(xì)，伸入盲孔深度有限，注射水的流量小，速度慢；另一方面，清洗使用醫(yī)用注射器的容量有限，需要多次注水，無法實現(xiàn)無間斷的連續(xù)清洗，導(dǎo)致清洗周期長，操作繁瑣。

為提高清洗效率，使用去除金屬筆尖的廢棄簽字筆芯，替代針頭裝在注射器前端，再將注射器的后端修平，用塑料軟管連接。清洗時，將塑料軟管與自來水連接，這樣既可使沖洗的出水量增大，又可以實現(xiàn)流動水對盲孔的連續(xù)清洗。

5 結(jié)語

通過改進(jìn)后期清洗工具與清洗方法，鉻酸陽極氧化后的鋁合金零件的盲孔清洗變得方便快捷，徹底解決了清洗不干凈的問題，保證了鉻酸陽極化零件的質(zhì)量。

［1］朱祖芳.鋁合金陽極氧化與表面處理技術(shù)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

［2］徐捷，蘭為軍.鋁和鋁合金的陽極氧化與染色［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.