[鋁陽極] 陽極中的"封孔處理"
封孔處理是陽極處理製程中,最後一道也是最重要一道的處理,封孔效果好時可以提升產品的耐蝕性,如果產品有染色則它有閉鎖的效能,使得染料不會因而流出表面。封孔處理的原理主要是通過物理和化學方式使氧化膜中的孔隙密封,從而阻止水分和其他腐蝕性物質進入內部。
封孔處理原理 (有染色情況)
關於封孔處理的程序,我們用簡單的示意圖(上圖)來進行說明 :
- 經由陽極處理後生成氧化皮膜,依常見的厚度約在5 ~ 25 um不等 (依需求而定)、皮膜孔大小約20 ~ 50奈米。
- 為了讓成品呈現出顏色,因此直接浸漬至染色槽讓染料填入皮膜孔中,再依顏色深淺調整染色時間。
- 最後再進入封孔槽再藉由水合作用,將皮膜孔洞塞滿避免染料流出外也提升成品的耐蝕性。
封孔處理的方法
熱水封孔 (醋酸鎳) : 此類型為最普遍陽極處理封孔,藉由鎳金屬離子進入氧化膜的孔洞中加以填滿,用以防止外來物滲入孔洞 浸蝕工件外,也能有效閉鎖染料避免流出,使產品維持應有的顏色。缺點需在高溫使用水份易蒸發需要隨 時補水,並且人員需時刻注意溫度變化避免危險。
常溫封孔 (氟化鎳) : 多用於沒有染色的物件或建材,因為可在常溫下進行相對較易管理。缺點是成份中含有氟在廢水處理的部 份需要額外處理,經過處理的工件可能氧化膜會呈現淡綠之顏色,因此使用前需要先行測試及評估。
熱水封孔 (添加劑) : 早期未探討耐蝕性時所採用的方法,高溫水與三氧化二鋁結合生成水合氧化鋁,經水合反應而將孔洞塞 住;有些廠商為了能提升此封孔效能,會研製添加劑並加入使用。缺點此方法其耐蝕性及染料閉鎖不佳, 早已不適用目前相關產品。
無鎳封孔(非鎳系) : 由於環保意識抬頭對於鎳的排放日趨嚴格,因此近幾年各家廠商無不盡其所能的研發替代品;不過,所研發的 藥品經使用後再進行測試,皆未能達到與醋酸鎳同等的效能,使得無鎳封孔的研發有遲滯的情況。
封孔處理是陽極處理中最重要的製程之一,藥液管理好的話所生產的產品耐性佳不易褪色,如藥液管理不佳除了耐蝕性差之外,而因為氧化鋁粉的關係附著於工件表面,所以需要專人時刻分析管理使藥液保持最佳的效能。