铝合金零件铬酸阳极化后盲孔的清洗方法

黄红武 袁祖保 毛 喆 谭 冲

（1.中航工业郑飞公司工艺技术处，河南 郑州450005；2.中航工业郑飞公司热表厂，河南 郑州450005）

1 工艺简介

铬酸阳极氧化是增强铝合金零件抗蚀性能的表面处理工艺方式之一，是将铝合金零件作为阳极，放入到规定浓度的铬酸溶液中，在一定温度范围内做通电处理，使其表面生成一层弹性较好、颜色呈灰白色到深灰色且不透明的氧化膜层，厚度为0.5～1.5μm。铬酸氧化膜几乎没有空穴，因此膜层不需做封孔处理就可正常使用。

铬酸阳极氧化工艺流程：装挂→化学除油→热水洗→冷水洗→碱腐蚀→热水洗→冷水洗→出光→流动冷水洗→铬酸阳极氧化→流动冷水洗→吹干→干燥→检验。

铬酸阳极氧化溶液含铬酐（CrO3）30～40g/L，阳极氧化工作温度38～42℃。

2 问题描述

铝合金零件铬酸阳极氧化在工业化批量生产时，均使用挂具装夹、吊车操作。但对于有盲孔的零件，特别是小尺寸盲孔的零件，由于每槽处理的零件数量较多，阳极氧化过程中盲孔内进入的铬酐溶液在后期清洗过程中不易清洗干净。目视清洗干净的含盲孔零件，经过吹干、干燥处理后，零件表面呈均匀光滑的铬酸阳极氧化膜。放置数日，尤其当存放环境湿度较大时，盲孔内将有棕红色的铬酐流痕渗出，污染零件表面的膜层，既影响零件的外观质量，又会腐蚀零件表面与盲孔。造成这种现象的主要原因是，残留在盲孔内的铬酸溶液很难清洗干净，加上铬酐溶于水后具有强酸性、强腐蚀性和染色能力，即使有少量残留，也会使零件表面呈现棕红色。经过长时间放置后受到腐蚀，盲孔的底部孔径变大，擦拭后的零件表面呈白色。因此，在阳极氧化后如何将零件清洗干净，是解决这一问题的关键。

3 解决措施

为保证铝合金零件批量铬酸阳极氧化后的清洗质量，在正常生产线铬酸阳极氧化后的清洗工序结束，又增加对每一零件的专项清洗，即用水管正对零件盲孔部位进行冲洗。经过专项清洗的零件，盲孔渗色的现象有了大幅度的改进，但仍有部分零件清洗不彻底，导致后期铬酐渗色。分析其原因主要是用水管正对盲孔冲洗时，前期冲入的水将盲孔充满，难以顺畅流出，致使后期冲洗水无法进入盲孔内将前期的冲洗水顶出，盲孔内残留的铬酐得不到彻底清洗。因此，虽经过大量流水清洗，盲孔内残留的铬酐只能通过扩散方式使其浓度逐步降低，但不足以将所有盲孔内残留的铬酐清洗干净。针对上述清洗存在的问题，在水管冲洗后，使用棉签对每个盲孔再次擦洗。棉签所能触及的孔壁，通过多次擦拭，可以除去孔内铬酸。通过改进方法，清洗质量显著提高。由于一般零件上普遍具有较多的盲孔，同时每批零件数量较多，使用棉签逐一擦拭盲孔，劳动强度大，而且每个盲孔内残留铬酐的情况不同，无法保证使用棉签将每个盲孔彻底擦拭干净，还会有个别盲孔出现残留铬酐渗色的现象。

要彻底解决盲孔内阳极氧化溶液的清洗问题，关键在于采取可行的方法，使零件盲孔内的清洗水能及时更新并自然流出。为此，采用医用注射器对零件盲孔进行注水清洗，即将针头伸入盲孔的底部，通过多次注水的方式，实现新注入的清洗水自盲孔底部向口部将前期注入盲孔的清洗水顶出。采用这种方法，盲孔清洗不干净的现象得到了根本解决。

4 后期改进

虽然使用医用注射器注水的方式彻底解决了盲孔内清洗不干净的问题，但是该清洗方法的效率仍然较低。一方面，医用注射器的针头短、孔径细，伸入盲孔深度有限，注射水的流量小，速度慢；另一方面，清洗使用医用注射器的容量有限，需要多次注水，无法实现无间断的连续清洗，导致清洗周期长，操作繁琐。

为提高清洗效率，使用去除金属笔尖的废弃签字笔芯，替代针头装在注射器前端，再将注射器的后端修平，用塑料软管连接。清洗时，将塑料软管与自来水连接，这样既可使冲洗的出水量增大，又可以实现流动水对盲孔的连续清洗。

5 结语

通过改进后期清洗工具与清洗方法，铬酸阳极氧化后的铝合金零件的盲孔清洗变得方便快捷，彻底解决了清洗不干净的问题，保证了铬酸阳极化零件的质量。

［1］朱祖芳.铝合金阳极氧化与表面处理技术［M］.北京：化学工业出版社，2010.

［2］徐捷，兰为军.铝和铝合金的阳极氧化与染色［M］.北京：化学工业出版社，2010.