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为什么阳极氧化部件在使用过程中会褪色?

许多人注意到,阳极氧化部件使用一段时间后会失去鲜艳的色彩。造成这种褪色的原因有很多,包括环境因素和化学因素。在本文中,我们将探讨阳极氧化褪色的主要原因,例如天气条件、紫外线和密封性差。我们还会讨论如何预防这些问题。

什么是阳极氧化?

基本上,阳极氧化是一种电化学过程,会产生一层 氧化铝 在裸露的铝表面进行阳极氧化。该工艺会形成一层厚度在5至30微米之间的多孔涂层。这层涂层会与金属融为一体,因此不会碎裂或剥落。阳极氧化工艺中,制造商需要将电流通过酸性溶液,铝在其中充当阳极。

另见: 铝阳极氧化完整指南

阳极氧化涂层的主要类型

阳极氧化方法有很多种,每种方法都会产生具有特定特性的涂层。

II 型(硫酸阳极氧化)

II型阳极氧化工艺应用最为广泛。在这种方法中,铝部件被置于温度保持在68至70°F的硫酸槽中。该工艺形成的涂层厚度范围为0.00007英寸至0.001英寸。其多孔特性允许 染料 易于渗透,从而实现装饰效果。根据铝合金材质的不同,该过程通常需要20至60分钟。

III 型(硬质阳极氧化)

III 型阳极氧化也称为硬质阳极氧化,可形成更致密、更厚的氧化层,厚度可达 0.002 微米(50 微米)。该工艺使用较低温度(约 34 至 36°C)的阳极氧化槽和更高的电压。所得表面具有优异的耐腐蚀和耐磨性。它非常适合要求苛刻的应用,通常会产生深灰色的表面。由于孔隙较小,染色现象并不常见。

染料和密封的作用

阳极氧化后,染料会填充氧化层中的微小孔隙,为阳极氧化部件增添色彩。之后,进行密封处理,封闭这些孔隙,以保持染料的附着力,并提高耐腐蚀性。常用的密封方法包括醋酸镍或沸水,可以保护表面免受污渍侵蚀,并保持鲜艳的色彩。

At RICHCONN我们使用自动化醋酸镍封闭技术,并实时监测pH值。该工艺可最大程度地保证染料的保留,并达到99.8%的孔隙封闭率。

导致阳极氧化部件褪色的因素

阳极氧化部件以其耐用性而闻名。然而,某些情况下,其颜色仍可能随着时间的推移而褪色。

1.紫外线(UV)辐射

对有机染料的影响

阳光中的紫外线会随着时间的推移损坏阳极氧化涂层中使用的染料。研究表明,某些染料经过长期使用后会褪色高达 75%。 UV 暴露。特别是有机染料,在户外使用时会很快褪色,即使氧化层本身保持完好。

色彩敏感度

紫外线照射对所有颜色的影响并不相同。蓝色、红色和紫色等较亮的颜色会更快地失去亮度;因为这些色调更多地依赖于 有机染料 这些材料对紫外线敏感。而像青铜色或黑色这样的深色则使用无机颜料或金属沉积物。这些材料对紫外线褪色的抵抗力更强。

2. 暴露于恶劣环境

盐水

盐水会加速阳极氧化部件的腐蚀。盐水中的氯离子会进入氧化层,导致表面粉化, 点蚀 并且外观暗淡。在沿海地区,这些影响通常在一年内就会显现出来。

污染

空气污染(包括分子污染物和酸雨)会削弱阳极层。污染的空气会将酸性或污垢颗粒困入表面孔隙中。这一过程会加速褪色。

3. 湿度和温度变化

高湿度允许氧气和水分进入多孔氧化层。这些元素会氧化金属并帮助分解染料。当温度快速变化时,阳极氧化层会收缩和膨胀。这种运动会产生微裂纹,使染料承受更大的环境压力。结果,颜色褪色更快,并且可能产生表面腐蚀。

4. 化学品暴露

刺激性清洁剂

碱性、酸性和溶剂作为清洁化学品使用时会损坏阳极氧化层。这些物质会褪色并增加腐蚀风险,尤其是在频繁使用的情况下。此外,即使是漂白剂、氨水或研磨喷雾等日常清洁剂也会逐渐使表面褪色或失去光泽。

工业化学品

在工业环境中,阳极氧化部件可能会接触腐蚀性蒸汽、溶剂或化学飞溅物,这些都会损害氧化层。碱性溶液和酸性清洁剂会腐蚀表面,使其变色粗糙。这种暴露有时会导致某些区域出现点蚀或完全褪色。

密封不当

密封不良会导致氧化层孔隙张开。污染物、湿气和紫外线会进入氧化层下方的染料和金属层。这会导致颜色快速褪色,有时甚至在短短几个月内就会发生,并增加腐蚀风险。此外,产品的使用寿命也会缩短。为了保持颜色鲜艳并保护部件,良好的密封至关重要。

5. 物理磨损

表面划痕

划痕会穿透阳极氧化层,使颜色看起来褪色或不均匀。当氧化层受损时,铝材裸露在外。即使是细小的划痕也会积聚污垢,使部件更快失去光泽。

机械应力

摩擦、摩擦或反复撞击会缓慢地去除阳极氧化表面,尤其是在边缘和频繁接触的区域。当阳极氧化层变薄,有时会低于原来的25至50微米时,颜色损失会加剧,暴露的金属也更容易腐蚀。

使用来自以下供应商的精密 CNC 加工基板 RICHCONN 有助于实现一致的阳极氧化厚度。这降低了因磨损而褪色的风险。

缓解衰减的预防措施

要保持阳极氧化铝的外观,需要仔细选择工艺和材料。采取预防措施可以提高颜色稳定性,并延长部件的耐用性。

1. 选用优质染料

无机染料

为了获得更好的防褪色效果,请选择无机染料。这些染料使用铬酸盐或氧化铁等金属氧化物代替有机化合物。它们能产生耐紫外线的颜色。然而,这些染料会产生更柔和的金色和青铜色,而不是有机染料那样明亮的色调。

紫外线稳定染料

选择紫外线稳定性强的染料。ISO 7 评级为 8 或 2135 的染料可提供最佳防护。8 级染料的抗日晒性能是 7 级染料的两倍。对于户外环境,请选择黑色和深色系染料,因为它们通常比蓝色和红色染料更持久。

2. 正确的密封方法

沸水密封

标准热水密封采用 205 至 212°F 的去离子水。为确保完全水合,每微米涂层厚度浸泡 2 至 3 分钟。这种方法只会降低 20% 的耐磨性。在此过程中, 勃姆石 形成的晶体膨胀并封闭多孔层。

醋酸镍封孔

为了防止染色阳极氧化部件变色和褪色,请选择醋酸镍封闭。在此过程中,保持 pH 在5.2至5.9之间,并将温度保持在200至210°F之间。镍离子形成氢氧化物沉淀物,填充毛孔并将其很好地密封。

3。 质量控制

密封过程中密切监测温度、pH值和浸泡时间。通过千分尺检查涂层厚度并定期进行附着力测试。使用5至35微米的过滤器持续过滤溶液,并保持去离子水的高质量。为了确保每个生产批次的结果一致,请记录所有工艺参数。

At Richconn 我们依靠自动化系统全天候监测温度和pH值。我们验证每个部件的厚度,这对于可靠的密封至关重要。

4.环境方面的考虑

为了确保长期耐用,请在选择阳极氧化表面处理之前评估安装环境。尽可能避免阳光直射彩色阳极氧化部件。使用遮蔽区域可减少高达 75% 的紫外线照射。为避免海水加速腐蚀,请将部件远离沿海地区。

5. 维护保养

制定日常清洁计划,使用温和的清洁剂和温水。为避免刮伤表面,请务必使用非研磨性海绵或软布。请勿使用酸性、刺激性化学品或碱性清洁剂,因为它们会损坏阳极氧化层。定期检查部件,发现早期损坏或褪色迹象,以便立即采取措施。

总结一下

简而言之,阳极氧化部件经常会因为恶劣的环境、紫外线和密封性差而褪色。采用强力的密封方法、选择合适的染料并遵循良好的维护程序,可以使阳极氧化部件保持更长时间的良好外观。

为了获得精确且持久的阳极氧化,您可以随时 联系 Richconn“ 熟练的表面处理团队。

相关问题

阳极氧化铝是否需要特别护理以避免褪色? 是的,需要特别小心。远离粗糙的洗涤器和刺激性化学品,使用温和、pH 值中性的肥皂清洁,减少阳光照射,并定期清洗部件。

什么原因导致阳极氧化铝随着时间的推移而失去颜色? 强力清洁剂、紫外线照射、密封性差以及盐水和污染等环境因素是阳极铝褪色的主要原因。

某些阳极氧化颜色比其他颜色更容易褪色吗? 是的。与黑色或深色相比,粉色和青绿色等色调往往褪色更快。有机染料和耐光性较低的染料特别容易受到化学作用和紫外线的影响。

其他涂层是否比阳极氧化涂层能更好地保持颜色? 是的。与典型的阳极氧化处理相比,粉末涂料和PVDF保持颜色更持久,耐化学性也更好。

是否有可能修复或阻止阳极氧化铝褪色? 通过电解重新着色、深度清洁或重新阳极氧化,您可以修复褪色的部件。为了防止褪色,请妥善密封部件,使用抗紫外线染料,并定期保养。

哪些步骤可以帮助制造商实现持久的阳极氧化表面? 在 195 至 200°F 的温度下密封零件,选择抗紫外线等级为 6 或以上的染料,进行质量检查并设置适当的环境保护措施。