前言
鋁型材電泳涂裝具有水溶性、無(wú)毒、易于自動(dòng)化控制等特點(diǎn)，迅速在汽車(chē)、建材、五金、家電等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。
鋁合金型材通過(guò)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(fù)合膜為氧化膜與電泳漆膜共同組成。
在太陽(yáng)能邊框高光銀白色電泳鋁材的生產(chǎn)過(guò)程中，常出現(xiàn)不同程度的色調(diào)和色澤不均現(xiàn)象，影響美觀(guān)。可通過(guò)對(duì)合金成份、均質(zhì)、擠壓、時(shí)效、堿蝕、氧化、電泳、固化等方面進(jìn)行分析，來(lái)尋找產(chǎn)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(chǎn)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(jié)構(gòu)和膜厚不同，且槽液里雜質(zhì)或離子團(tuán)的濃度隨生產(chǎn)的變化而變化，在生成漆膜時(shí)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(diào)和光澤度，從而形成色差。
太陽(yáng)能邊框高光銀白色電泳鋁型材色差的產(chǎn)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(zhì)、擠壓、時(shí)效、堿蝕、氧化工藝等原因產(chǎn)生于電泳之前。
1 合金成分
金屬的成份不同，在陽(yáng)極氧化過(guò)程中的電化學(xué)性能也不同。形成氧化膜色調(diào)、光澤就會(huì)有所不同，氧化膜的厚度也不一樣。而材質(zhì)不同。使其在前處理及陽(yáng)極氧化過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)活性不同，從而形成對(duì)電泳漆吸附力不同的氧化膜微孔結(jié)構(gòu)。
對(duì)太陽(yáng)能邊框型材來(lái)說(shuō)，一般情況下鋁合金純度越高，陽(yáng)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(yīng)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(qiáng)度越大，變形抗力越大。但擠壓性能就愈差，會(huì)出現(xiàn)麻面、白條、機(jī)械紋等擠壓缺陷，破壞氧化膜連續(xù)性，影響表面質(zhì)量。另外，Mg、Si總含量過(guò)高，F(xiàn)e含量過(guò)高還會(huì)加劇焊合不良，使焊縫質(zhì)量差，導(dǎo)致氧化后出現(xiàn)黑帶、色差等缺陷。
Si含量必須滿(mǎn)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(zhì)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(guò)剩的Si還可細(xì)化晶粒，改善鑄造性能，提高基材的抗拉強(qiáng)度，但隨Si含量的進(jìn)一步增加，型材的塑性降低，耐蝕性能變壞，并且過(guò)量游離Si還會(huì)使氧化膜呈灰色調(diào)。
Fe的電極電位與Al的不同，還嚴(yán)重影響合金的耐腐性能，電化學(xué)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(fù)合膜色澤發(fā)生變暗、色調(diào)變青。電泳鋁材Fe含量要嚴(yán)格控制。
2 圓鑄錠的均質(zhì)
Al－Mg－Si合金在高溫凝固過(guò)程中，將以共晶及色晶反應(yīng)在枝晶網(wǎng)的樹(shù)枝間和過(guò)飽和固溶體中，分布共晶相點(diǎn)和高固溶元素（如Cu、Zn、Si、Mg），枝晶間存在溶質(zhì)元素的起伏（晶內(nèi)偏析）。快速冷卻可使Mg2Si相彌散分布，這樣的均質(zhì)化組織可消除鑄造應(yīng)力，減少棒錠與模具間的磨耗，獲得良好的表面質(zhì)量，并使氧化膜透明。
3 擠壓
不同擠壓溫度會(huì)導(dǎo)致金屬組織的差異。擠壓溫度高，化合物固溶充分，在氧化過(guò)程中電化學(xué)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(guò)程中電化學(xué)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(zhì)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(yīng)下，盡量全部溶入固溶液體。
4 時(shí)效
6063合金的時(shí)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(shí)人工時(shí)效主要生成細(xì)微、彌散分布的GP區(qū)β″相，自由電子運(yùn)動(dòng)阻力增大，電導(dǎo)率下降。 隨著時(shí)效時(shí)間和時(shí)效溫度增加，而耐電子化學(xué)反應(yīng)和耐酸溶解腐蝕性能降低。此時(shí)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(duì)減少，對(duì)光的反射率減少，影響型材的表面光澤。
5 陽(yáng)極氧化
氧化膜的性能取決于電流、電壓、溫度、時(shí)間、槽液硫酸濃度，Al3+濃度，乃至操作工的工作質(zhì)量等諸多因素。硫酸氧化膜是無(wú)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(zhì)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(fù)雜程度與電解液的成份、濃度和電解條件有關(guān)，電解液處于動(dòng)態(tài)，只有嚴(yán)格控制，才能獲得質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定的氧化膜。
氧化時(shí)槽液溫度升高、電流密度加大，氧化膜厚度增加。但硫酸對(duì)膜的腐蝕速度也會(huì)隨溫度的升高而加快，膜增厚趨緩，氧化膜孔直徑擴(kuò)大，呈喇叭口擴(kuò)大，呈倒錐形，氧化膜開(kāi)始疏松、甚至粉化。
氧化的溫度、槽液深度、時(shí)間、電壓、電流密度及槽液雜質(zhì)含量的波動(dòng),會(huì)造成氧化膜厚度和結(jié)構(gòu)的差異，終將導(dǎo)致電泳后鋁材色調(diào)的差異。為了保證銀白電泳鋁型材顏色均勻性，要嚴(yán)格控制氧化槽液的工藝參數(shù)，使氧化膜的結(jié)構(gòu)、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(shí)間槽液雜質(zhì)含時(shí)的變化，都會(huì)對(duì)漆造成不同影響；每個(gè)過(guò)程都對(duì)漆膜的形成起到重要作用。電壓過(guò)高，劇烈的電解反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量的極間氣體，使漆膜粗糙；電壓過(guò)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(dǎo)性增強(qiáng)，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(chǎn)生桔皮、針孔等缺陷。槽液液溫度過(guò)高，成膜快。但漆膜粗糙，易產(chǎn)生針孔等缺陷。溫度過(guò)低，成膜慢，電泳能力差，但漆膜致密。
PH值過(guò)高，涂料的水溶液性、穩(wěn)定性、電沉積性能變差，漆膜外觀(guān)粗糙。PH值過(guò)低，漆膜溶解加劇，會(huì)出現(xiàn)漆膜變薄、外觀(guān)變差等現(xiàn)象。
電泳時(shí)間延長(zhǎng)漆膜增厚，但電泳時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，漆膜過(guò)厚，固化后漆膜易出現(xiàn)黃變，甚至出現(xiàn)渣點(diǎn)缺陷。循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)不能滿(mǎn)足要求，也會(huì)產(chǎn)生膜厚不均、表面粗糙、渣點(diǎn)等缺陷。電泳時(shí)，部分品種導(dǎo)電桿的夾具不牢固，使得供電時(shí)續(xù)時(shí)斷，導(dǎo)致漆膜產(chǎn)生粗糙、無(wú)光、表面發(fā)白等異常現(xiàn)象。
固化的溫度和時(shí)間對(duì)漆膜的色澤也有一定影響，可根據(jù)漆膜的具體情況進(jìn)行調(diào)整。增加漆膜厚度，延長(zhǎng)烘干時(shí)間，可加深電泳鋁材的顏色。反之，變淺。電泳前出現(xiàn)的輕微色澤差異可通過(guò)這一方法加以調(diào)整。漆膜含水份造成的微色差也可在陽(yáng)光下晾曬得到消除。
結(jié)束語(yǔ)
在太陽(yáng)能邊框型材高光銀白色電泳鋁型材的生產(chǎn)過(guò)程中，常出現(xiàn)不同程度的色調(diào)和色澤不均現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)合金成份、均質(zhì)、擠壓、時(shí)效、氧化、電泳、固化等方面進(jìn)行分析，以減少或避免色差的產(chǎn)生。上述只是簡(jiǎn)單闡述造成太陽(yáng)能邊框架型材高光銀白電泳料表面色差產(chǎn)生的幾種原因，實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)生色差的原因還存在許多，只有在生產(chǎn)中不斷地總結(jié)、分析，尋找可行的解決方法。
