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.中航工業鄭飛公司工藝技術處，河南 鄭州450005；2.中航工業鄭飛公司熱表廠，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，放入到規定濃度的鉻酸溶液中，在一定溫度范圍內做通電處理，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化批量生產時，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量較多，陽極氧化過程中盲孔內進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。放置數日，尤其當存放環境濕度較大時，盲孔內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量，又會腐蝕零件表面與盲孔。造成這種現象的主要原因是，殘留在盲孔內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棕紅色。經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量，在正常生產線鉻酸陽極氧化后的清洗工序結束，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行沖洗。經過專項清洗的零件，盲孔滲色的現象有了大幅度的改進，但仍有部分零件清洗不徹底，導致后期鉻酐滲色。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入盲孔內將前期的沖洗水頂出，盲孔內殘留的鉻酐得不到徹底清洗。因此，雖經過大量流水清洗，盲孔內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，可以除去孔內鉻酸。通過改進方法，清洗質量顯著提高。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殘留鉻酐滲色的現象。

要徹底解決盲孔內陽極氧化溶液的清洗問題，關鍵在于采取可行的方法，使零件盲孔內的清洗水能及時更新并自然流出。為此，采用醫用注射器對零件盲孔進行注水清洗，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象得到了根本解決。

4 后期改進

雖然使用醫用注射器注水的方式徹底解決了盲孔內清洗不干凈的問題，但是該清洗方法的效率仍然較低。一方面，醫用注射器的針頭短、孔徑細，伸入盲孔深度有限，注射水的流量小，速度慢；另一方面，清洗使用醫用注射器的容量有限，需要多次注水，無法實現無間斷的連續清洗，導致清洗周期長，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，又可以實現流動水對盲孔的連續清洗。

5 結語

通過改進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量。

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

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