前言

　　鋁型材電泳涂裝具有水溶性、無毒、易于自動化控制等特點，迅速在汽車、建材、五金、家電等行業(yè)得到廣泛的應用。

　　鋁合金型材通過氧化表面前處理去除表面油污、氧化電解處理生成氧化膜、電泳工藝生成漆膜，復合膜為氧化膜與電泳漆膜共同組成。

　　在太陽能邊框高光銀白色電泳鋁材的生產過程中，常出現不同程度的色調和色澤不均現象，影響美觀。可通過對合金成份、均質、擠壓、時效、堿蝕、氧化、電泳、固化等方面進行分析，來尋找產生的原因，并采取合理有效的控制措施，減少或避免色差的產生。

　　理論上氧化膜和電泳漆膜都是透明的。因而基體顏色就是鋁材的顏色。但由于氧化膜和漆膜在不同工藝條件下的結構和膜厚不同，且槽液里雜質或離子團的濃度隨生產的變化而變化，在生成漆膜時溶入漆膜中的量也不同，氧化膜與漆膜的厚度也不相同，影響膜的透明性、色調和光澤度，從而形成色差。

　　太陽能邊框高光銀白色電泳鋁型材色差的產生一部分屬于電泳和固化工序，但大多是由于合金成份及熔鑄、均質、擠壓、時效、堿蝕、氧化工藝等原因產生于電泳之前。

　　1 合金成分

　　金屬的成份不同，在陽極氧化過程中的電化學性能也不同。形成氧化膜色調、光澤就會有所不同，氧化膜的厚度也不一樣。而材質不同。使其在前處理及陽極氧化過程的化學反應活性不同，從而形成對電泳漆吸附力不同的氧化膜微孔結構。

　　對太陽能邊框型材來說，一般情況下鋁合金純度越高，陽極氧化后形成的氧化膜顏色越淡，硬度越高，孔膜層度越薄，微孔越小、越致密。為了獲得色澤亮麗、性能優(yōu)異的表面裝飾效果，應盡量降低并控制好合金組織的含量。

　　Mg、Si含量愈多，合金抗拉強度越大，變形抗力越大。但擠壓性能就愈差，會出現麻面、白條、機械紋等擠壓缺陷，破壞氧化膜連續(xù)性，影響表面質量。另外，Mg、Si總含量過高，Fe含量過高還會加劇焊合不良，使焊縫質量差，導致氧化后出現黑帶、色差等缺陷。

　　Si含量必須滿足所有的Mg以Mg2Si相的形式存在，以確保Mg作用的充分發(fā)揮，因Fe、Mn等雜質元素存在而消耗一定量的Si，形成Al12（MnFe）3Si三元相，使氧化膜透明性增加。過剩的Si還可細化晶粒，改善鑄造性能，提高基材的抗拉強度，但隨Si含量的進一步增加，型材的塑性降低，耐蝕性能變壞，并且過量游離Si還會使氧化膜呈灰色調。

　　Fe的電極電位與Al的不同，還嚴重影響合金的耐腐性能，電化學性能及氧化膜的光澤和明亮，隨著Fe含量升高，使基材表面漫射性增加，復合膜色澤發(fā)生變暗、色調變青。電泳鋁材Fe含量要嚴格控制。

　　2 圓鑄錠的均質

　　Al－Mg－Si合金在高溫凝固過程中，將以共晶及色晶反應在枝晶網的樹枝間和過飽和固溶體中，分布共晶相點和高固溶元素（如Cu、Zn、Si、Mg），枝晶間存在溶質元素的起伏（晶內偏析）。快速冷卻可使Mg2Si相彌散分布，這樣的均質化組織可消除鑄造應力，減少棒錠與模具間的磨耗，獲得良好的表面質量，并使氧化膜透明。

　　3 擠壓

　　不同擠壓溫度會導致金屬組織的差異。擠壓溫度高，化合物固溶充分，在氧化過程中電化學溶解少，氧化膜均勻致密，鋁型材表面光亮平整。擠壓溫度低，化合物回流不充分，在氧化過程中電化學溶解多，氧化膜疏松、不均勻，增加了表面光散射性，電泳后表面呈烏黑色。

　　均質后的圓鑄錠盡可能采取低溫快速擠壓，使游離Si、Mg2Si在擠壓效應下，盡量全部溶入固溶液體。

　　4 時效

　　6063合金的時效分解序列為：α固溶體→球狀GP區(qū)→β″針狀相（不穩(wěn)定相）→β′棒狀相（中間亞穩(wěn)定相）→β板狀相（穩(wěn)定相）低溫短時人工時效主要生成細微、彌散分布的GP區(qū)β″相，自由電子運動阻力增大，電導率下降。隨著時效時間和時效溫度增加，而耐電子化學反應和耐酸溶解腐蝕性能降低。此時氧化阻擋層變薄，多孔層增厚，氧化膜變疏松、致密度降低，重量相對減少，對光的反射率減少，影響型材的表面光澤。

　　5 陽極氧化

　　氧化膜的性能取決于電流、電壓、溫度、時間、槽液硫酸濃度，Al3+濃度，乃至操作工的工作質量等諸多因素。硫酸氧化膜是無色透明的多孔膜，氧化膜的光亮度，致密度、孔徑的大小，阻擋層質量等直接影響氧化后的效果。氧化膜的組成，除氧化鋁、水以外，還有從電解液中引入的陰離子，其復雜程度與電解液的成份、濃度和電解條件有關，電解液處于動態(tài)，只有嚴格控制，才能獲得質量相對穩(wěn)定的氧化膜。

　　氧化時槽液溫度升高、電流密度加大，氧化膜厚度增加。但硫酸對膜的腐蝕速度也會隨溫度的升高而加快，膜增厚趨緩，氧化膜孔直徑擴大，呈喇叭口擴大，呈倒錐形，氧化膜開始疏松、甚至粉化。

　　氧化的溫度、槽液深度、時間、電壓、電流密度及槽液雜質含量的波動,會造成氧化膜厚度和結構的差異，終將導致電泳后鋁材色調的差異。為了保證銀白電泳鋁型材顏色均勻性，要嚴格控制氧化槽液的工藝參數，使氧化膜的結構、厚度趨于均一。

　　6 電泳

　　電泳電壓、固體含量、槽液溫度、PH值、電泳時間槽液雜質含時的變化，都會對漆造成不同影響；每個過程都對漆膜的形成起到重要作用。電壓過高，劇烈的電解反應會產生大量的極間氣體，使漆膜粗糙；電壓過低，漆膜變薄，泳透力下降。電泳漆固體含量太高，漆液粘度大，電導性增強，電沉積速度加快，漆膜粗糙松散。固體含量太低，漆膜變薄，泳透力下降，易產生桔皮、針孔等缺陷。槽液液溫度過高，成膜快。但漆膜粗糙，易產生針孔等缺陷。溫度過低，成膜慢，電泳能力差，但漆膜致密。

　　PH值過高，涂料的水溶液性、穩(wěn)定性、電沉積性能變差，漆膜外觀粗糙。PH值過低，漆膜溶解加劇，會出現漆膜變薄、外觀變差等現象。

　　電泳時間延長漆膜增厚，但電泳時間過長，漆膜過厚，固化后漆膜易出現黃變，甚至出現渣點缺陷。循環(huán)過濾系統(tǒng)不能滿足要求，也會產生膜厚不均、表面粗糙、渣點等缺陷。電泳時，部分品種導電桿的夾具不牢固，使得供電時續(xù)時斷，導致漆膜產生粗糙、無光、表面發(fā)白等異?，F象。

　　固化的溫度和時間對漆膜的色澤也有一定影響，可根據漆膜的具體情況進行調整。增加漆膜厚度，延長烘干時間，可加深電泳鋁材的顏色。反之，變淺。電泳前出現的輕微色澤差異可通過這一方法加以調整。漆膜含水份造成的微色差也可在陽光下晾曬得到消除。

　　結束語

　　在太陽能邊框型材高光銀白色電泳鋁型材的生產過程中，常出現不同程度的色調和色澤不均現象，通過對合金成份、均質、擠壓、時效、氧化、電泳、固化等方面進行分析，以減少或避免色差的產生。上述只是簡單闡述造成太陽能邊框架型材高光銀白電泳料表面色差產生的幾種原因，實際生產中產生色差的原因還存在許多，只有在生產中不斷地總結、分析，尋找可行的解決方法。