Дефекты анодирования: неоднородность от графита, обезжиривания, травления

 

Ниже представлены дефекты видимой неоднородности анодированной поверхности, связанные с нарушением технологии изготовления алюминиевых профилей на любом ее этапе. Эти нарушения являются источниками будущих дефектов анодирования. Все они вызывают неоднородность внешнего вида анодированной поверхности.

Дефект этого типа анодирования (или его источник) может возникать:

  • в конце операции прессования,
  • при дуговой сварке,
  • при обезжиривании,
  • при химической подготовке поверхности,
  • анодировании или
  • окрашивании анодной поверхности.

Темные пятна

Английский термин

Вlack spotting (Ноt spotting, Soft spotting)

Причина дефекта

Прессование

Проявление дефекта

Травление – Анодирование

Описание дефекта

Известны также как «горячие пятна» или «мягкие пятна». Серые или черные, грубые пятна, возникающие после сернокислого анодирования алюминия, иногда упорядоченно, через равномерные интервалы, но также и неупорядоченно. Эти темные пятна, как правило, мягче основного металла.

Этот дефект четко виден после травления алюминиевых профилей в виде плотного темного налета на их поверхности, который удаляется при операции осветления, но снова появляется после анодирования в виде серых или темных пятен (рисунок 1). Эти пятна возникают при избирательном травлении мест выделения грубых частиц силицида магния, которые возникли из-за разных скоростей охлаждения различных частей алюминиевого профиля.

Эти дефекты возникают на прессе, когда алюминиевый профиль попадает непосредственно из матрицы на графитные блоки выходного стола, мгновенно охлаждается и затем повторно разогревается за счет тепла других частей профиля.

defect-anodirovaniya-temnye-pyatnaРисунок 1

Предотвращение  дефекта

  • При прессовании необходимо сократить до минимума время контакта между горячим алюминиевым профилем и выходным столом до достижения им температуры 250 ºС.

Белый травильный налет

Английский термин

White etch bloom

Причина дефекта

Прессование

Проявление дефекта

Травление

Описание дефекта

Белый травильный налет проявляется как неоднородный белый слой на алюминиевых профилях из сплавов серии 6ххх после их щелочного травления. Белый слой возникает в результате неоднородного травления алюминия в растворах каустической соды из-за присутствия пленки из MgO/Al2O3 на алюминиевых профилях из сплава 6063 при закалке их на воздухе.

Оксид магния трудно растворяется в растворах каустической соды, и поэтому на поверхности алюминиевого профиля возникают участки повышенной шероховатости, которые хорошо рассеивают видимый свет и дают поверхности белый цвет.

На рисунке 2 показан такой дефект на профиле из алюминиевого сплава 6063. Темные пятна представляют собой места, где пленка оксида магния была удалена при внутризаводских перемещениях профиля и на которых после определенного времени образовалась еще и «пальцевая» коррозия.

defect-anodirovaniya-belyy-naletРисунок 2

Предотвращение дефекта:

  • Обработка алюминиевых профилей в горячем нейтральном обезжиривающем (нетравящем) растворе или
  • Обработка алюминиевых  в осветляющем кислотном растворе перед щелочным травлением. В обоих случаях образование дефекта предотвращается за счет удаления слоя оксида магния.

Следы сварочного шва

Английский термин

Weld staining

Причина дефекта

Дуговая сварка

Проявление дефекта

Травление – Анодирование

Описание дефекта

Темные или светлые пятна неправильной формы, возникающие после анодирования алюминиевых профилей в зонах термического влияния соединений, выполненных дуговой сваркой (рисунок 3).

Площадь дефекта зависит от геометрии сварного шва. Этот дефект характерен для подвергаемых сварке алюминиевых профилей из сплавов серии 6ххх. Причиной дефекта является обильное, неравномерное  выделение силицида магния в виде относительно крупных частиц в областях, достигающих температуры 400-450 ºС, при которой это выделение происходит очень сильно. Эти области с пониженной прочностью получают при травлении значительную шероховатость из-за более высокой чувствительности к травлению по сравнению со смежными областями, аналогично случаю дефекта «темные пятна» (см. выше).

defect-anodirovaniya-sledy-svarki

Рисунок 3

Предотвращение дефекта

Алюминиевые профили с такими дефектами нельзя восстановить повторной обработкой. Проявление дефекта «следы сварки» можно значительно снизить путем замены дуговой сварки на контактную. Этого дефекта можно полностью избежать, если применять механические соединения алюминиевых профилей.

Плохое обезжиривание

Английский термин

Inadequate degreasing

Причина дефекта

Обезжиривание

Проявление дефекта

Травление

Описание дефекта

Неоднородное травление как это показано на рисунке 4. Причиной этого дефекта является неэффективный обезжиривающий раствор или нарушение технологии (например, низкая температура обработки). В результате этого на алюминиевом профиле остаются следы масел и жиров. При обезжиривании возникает избирательное травление поверхности алюминиевого профиля, которое трудно переделать повторной обработкой.

ploxoe-obezzyirivanie-defekt-anodirovaniya

Рисунок 4

Предотвращение дефекта

  • Чтобы избежать появления этого дефекта, необходимо применять обезжиривающий раствор такой концентрации и при такой температуре, чтобы адекватно обезжиривать поверхность алюминиевого профиля.

Травильные пятна

Английский термин

Etch staining

Причина дефекта

Травление

Проявление дефекта

Травление – Промывка – Анодирование – Окрашивание

Описание дефекта

Пятна в виде вертикальных «подтеков», как это показано на рисунке 5.

Этот дефект можно наблюдать после травления, но более явно он проявляется после анодирования. Эти пятна могут также выглядеть как интерференционные цвета после операции осветления, которые иногда исчезают после анодирования.

Причиной этих пятен является избирательное травление алюминиевого профиля щелочным раствором, который по каким-то причинам «задержался» в садке после операции травления или промывки.

defect-anodirovaniya-travilnyy-rastvorРисунок 5

Предотвращение дефекта

  • Спрейерная обработка садки из алюминиевых профилей на выходе из ванны травления и/или ускорение ее переноса из ванны травления в промывочные ванны могут предотвратить этот дефект.

Источник: Bаrry R. Ellard, Aluminum Extrusion Technology, 2000

См. ГОСТ 9.303-84 об анодно-окисных покрытиях по алюминию и алюминиевым сплавам