铝件碱性化学抛光工艺
铝件碱性化学抛光工艺
刘平波
（国营永建机械厂）
（国营永建机械厂）
摘要：采用碱性化学抛光工艺可达到与三酸抛光液相同的性能，抛光质量符合标准，成本降低10%以上。介绍了溶液成份和各种因素的影响。
目前铝及铝合金表面抛光，除采用机械抛光外，一般均采用三酸化学抛光，因化学抛光工艺简单，生产效率高。但三酸抛光工艺产生高浓度的NOx气体，严重污染环境，对设备的损害也相当严重，对操作工人身体健康有着一定程度危害。
关于化学抛光的机理迄今尚无成熟的理论。笔者根据粘膜理论认为，由于在被抛光工件表面上生成了一层薄膜，这层薄膜在凹洼部分和棱角上较在凸起部份更为厚些。这是因为在凸起部分抛光溶液的溶解作用更为剧烈，所以凸起部份被除去，表面便整平了，当薄膜具有一定粘度时，就能完成这种作用。
本文介绍一种碱性化学抛光，它可克服三酸化学抛光成本高，腐蚀性强，污染空气严重的缺点。抛光质量基本上与酸性化学抛光相似。通过近年来生产实践，效果令人满意。
一、碱性化学抛光工艺配方及规范如下：
氢氧化钠NaOH 500克/升
亚硝酸钠NaNO2 250克/升
ZWC-A 1.5克/升
SC 5克/升
时 间 0.5～1分钟
温度 110～120℃
新溶液温度控制在110℃（因溶液粘度小，离子活动快），老溶液温度宜控制在120℃（因老溶液粘度大，离子活动慢）。
二、抛光溶液成份及工艺条件的影响：
(1)氢氧化钠的含量的影响
一般在500克/升最佳，过低的氢氧化钠含量会使光洁度较差，过高含量则抛光速度缓慢。
(2)亚硝酸钠的含量影响
在无亚硝酸钠条件下，同样可以起到光洁表面，但易产生点蚀，抛光速度慢。过多亚硝酸钠光亮度显著下降，表面易产生雾状。因此，亚硝酸钠含量宜控制250克/升左右。
(3)SC含量影响
SC有利提高抛光整平，但用量不宜超过5克/升。否则抛光速度缓慢、溶液的粘度增大，导致溶液的排泄困难。且洗涤后亦将引起表面斑渍。
(4)ZWC-A的影响
ZWC-A的加入可有助增光作用，提高反射率，使表面更细致，当抛光时在溶液中产生白色泡沫，有良好抑制作用。
(5)温度的影响
最佳温度为115℃。此时气体发生量少，金属的溶解速度亦缓慢。温度过高后，不仅气体发生增加，制品还易腐蚀和产生雾状表面。
三、溶液的配制
将计算量的氢氧化钠和亚硝酸钠混合均匀，以少量的水溶解计算量的SC，加入ZWC-A，搅拌均匀，加热至规定温度，即可使用。
四、工艺流程
化学抛光→热水清洗(50～60℃) →冷水清洗→硝酸出光→冷水清洗→阳极氧化→冷水清洗→封闭→烘干。
五、工艺操作说明和溶液维护调整
1.抛光出槽后空停时间要短，迅速下到热水槽中清洗。抛光液恒温采用水冷方式，不抛光时关闭冷却水，以保持恒温。
2.热水洗。水温保持50～60℃，零件充分清洗，最好以流动水进行。每班下班后放净原流动热水。
3.硝酸出光。用25%浓度的硝酸液处理，零件在硝酸液中充分浸泡中和并除去零件表面的黑色挂灰。
4.零件在装挂时，注意工件之间不能叠合或紧贴。工件清洗后先抖干水份才入槽，工件表面油污不严重时，可不脱脂直接抛光。抛光时要轻微摆动工件。
5.生产中若发现工件的整平性和抛光光亮度下降后反应速度减慢，可添加硝酸钠和ZWC-A，即可恢复原来抛光性能。每升溶液约抛光50dm2工件后表面光亮度便开始下降。经添加50克/升硝酸钠和0.2克/升ZWC-A溶液可恢复抛光性能。
6.产品经抛光后如不能马上进入氧化工序，可用1～2%重络酸盐溶液存放使用。
7.该工艺对纯铝及铝合金抛光效果最好。
8.切勿在溶液中抛光非铝合金材料，以免重金属离子或其它物质污染溶液。
9.若槽底部有老溶液沉淀时，可加热后清除，避免结成硬渣。
目前铝及铝合金表面抛光，除采用机械抛光外，一般均采用三酸化学抛光，因化学抛光工艺简单，生产效率高。但三酸抛光工艺产生高浓度的NOx气体，严重污染环境，对设备的损害也相当严重，对操作工人身体健康有着一定程度危害。
关于化学抛光的机理迄今尚无成熟的理论。笔者根据粘膜理论认为，由于在被抛光工件表面上生成了一层薄膜，这层薄膜在凹洼部分和棱角上较在凸起部份更为厚些。这是因为在凸起部分抛光溶液的溶解作用更为剧烈，所以凸起部份被除去，表面便整平了，当薄膜具有一定粘度时，就能完成这种作用。
本文介绍一种碱性化学抛光，它可克服三酸化学抛光成本高，腐蚀性强，污染空气严重的缺点。抛光质量基本上与酸性化学抛光相似。通过近年来生产实践，效果令人满意。
一、碱性化学抛光工艺配方及规范如下：
氢氧化钠NaOH 500克/升
亚硝酸钠NaNO2 250克/升
ZWC-A 1.5克/升
SC 5克/升
时 间 0.5～1分钟
温度 110～120℃
新溶液温度控制在110℃（因溶液粘度小，离子活动快），老溶液温度宜控制在120℃（因老溶液粘度大，离子活动慢）。
二、抛光溶液成份及工艺条件的影响：
(1)氢氧化钠的含量的影响
一般在500克/升最佳，过低的氢氧化钠含量会使光洁度较差，过高含量则抛光速度缓慢。
(2)亚硝酸钠的含量影响
在无亚硝酸钠条件下，同样可以起到光洁表面，但易产生点蚀，抛光速度慢。过多亚硝酸钠光亮度显著下降，表面易产生雾状。因此，亚硝酸钠含量宜控制250克/升左右。
(3)SC含量影响
SC有利提高抛光整平，但用量不宜超过5克/升。否则抛光速度缓慢、溶液的粘度增大，导致溶液的排泄困难。且洗涤后亦将引起表面斑渍。
(4)ZWC-A的影响
ZWC-A的加入可有助增光作用，提高反射率，使表面更细致，当抛光时在溶液中产生白色泡沫，有良好抑制作用。
(5)温度的影响
最佳温度为115℃。此时气体发生量少，金属的溶解速度亦缓慢。温度过高后，不仅气体发生增加，制品还易腐蚀和产生雾状表面。
三、溶液的配制
将计算量的氢氧化钠和亚硝酸钠混合均匀，以少量的水溶解计算量的SC，加入ZWC-A，搅拌均匀，加热至规定温度，即可使用。
四、工艺流程
化学抛光→热水清洗(50～60℃) →冷水清洗→硝酸出光→冷水清洗→阳极氧化→冷水清洗→封闭→烘干。
五、工艺操作说明和溶液维护调整
1.抛光出槽后空停时间要短，迅速下到热水槽中清洗。抛光液恒温采用水冷方式，不抛光时关闭冷却水，以保持恒温。
2.热水洗。水温保持50～60℃，零件充分清洗，最好以流动水进行。每班下班后放净原流动热水。
3.硝酸出光。用25%浓度的硝酸液处理，零件在硝酸液中充分浸泡中和并除去零件表面的黑色挂灰。
4.零件在装挂时，注意工件之间不能叠合或紧贴。工件清洗后先抖干水份才入槽，工件表面油污不严重时，可不脱脂直接抛光。抛光时要轻微摆动工件。
5.生产中若发现工件的整平性和抛光光亮度下降后反应速度减慢，可添加硝酸钠和ZWC-A，即可恢复原来抛光性能。每升溶液约抛光50dm2工件后表面光亮度便开始下降。经添加50克/升硝酸钠和0.2克/升ZWC-A溶液可恢复抛光性能。
6.产品经抛光后如不能马上进入氧化工序，可用1～2%重络酸盐溶液存放使用。
7.该工艺对纯铝及铝合金抛光效果最好。
8.切勿在溶液中抛光非铝合金材料，以免重金属离子或其它物质污染溶液。
9.若槽底部有老溶液沉淀时，可加热后清除，避免结成硬渣。
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