平面拋光機拋鋁件會出現(xiàn)氧化變色,核心因鋁化學(xué)活性強,拋光過程中的溫度、介質(zhì)及工藝細(xì)節(jié)均會加速氧化,合理控制可有效預(yù)防。
氧化變色的核心原因
鋁的電位約-1.66V,屬于活潑金屬,拋光時的物理摩擦與溫度變化會破壞表面自然氧化膜(幾納米至幾十納米厚),暴露的鋁基體易與空氣、拋光介質(zhì)反應(yīng)生成新氧化層。拋光產(chǎn)生的摩擦熱使工件表面溫度升高,超過60℃時氧化速率顯著加快,生成的氧化膜增厚且結(jié)構(gòu)疏松,呈現(xiàn)灰白或灰黑色,影響外觀光澤。
拋光介質(zhì)與環(huán)境因素加劇氧化。酸性或堿性拋光劑會直接溶解鋁的氧化膜,導(dǎo)致基體持續(xù)暴露,尤其含Cl?的拋光液會破壞氧化膜完整性,引發(fā)局部腐蝕變色。若拋光后未及時清潔,殘留的拋光蠟、磨屑與空氣中的水分結(jié)合,會形成局部電解質(zhì)池,加速氧化變色,24小時內(nèi)即可出現(xiàn)明顯白銹或斑點。
不同工況的氧化風(fēng)險差異
干拋比濕拋氧化風(fēng)險更高。干拋時無冷卻介質(zhì),摩擦熱集中,表面溫度可達(dá)100℃以上,氧化膜生成速度是濕拋的3-5倍,且易出現(xiàn)局部過熱變色。濕拋若使用堿性過高(pH>9)或酸性過強(pH<4)的拋光液,氧化風(fēng)險高于中性拋光液(pH 6-8),中性水基拋光液可降低氧化速率40%以上。

工件材質(zhì)與拋光精度影響氧化程度。純鋁比鋁合金更易氧化,含Cu、Mg的合金因存在電位不同的相,會形成腐蝕電偶加速氧化。精細(xì)拋光需長時間摩擦,工件表面比粗拋更易積累熱量,氧化變色概率增加,但粗拋后的表面粗糙,氧化膜附著不均,易出現(xiàn)局部色差。
預(yù)防氧化變色的實用方法
優(yōu)化拋光工藝控制溫度與介質(zhì)。選用中性拋光液(如鋁合金專用水基拋光劑),避免酸性或含Cl?的配方,拋光過程中保持持續(xù)冷卻,將工件表面溫度控制在50℃以下。調(diào)整拋光參數(shù),降低拋光壓力(控制在0.1-0.3MPa)、適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速,減少摩擦熱積累,同時縮短單次拋光時間,避免長時間加工。
強化拋光后處理與防護(hù)。拋光完成后立即用中性清洗劑(如弱堿性除蠟除垢劑)清洗,去除殘留拋光劑與磨屑,40-50℃溫水浸泡10-15分鐘后,用去離子水漂洗并熱風(fēng)烘干。干燥后2小時內(nèi)進(jìn)行防氧化處理,可采用硅烷鈍化劑形成致密保護(hù)膜,或涂抹薄層防氧化油,能將氧化變色周期延長至6個月以上。
改善存儲與環(huán)境條件。拋光后的鋁件需存放在干燥、通風(fēng)的環(huán)境中,相對濕度控制在60%以下,避免與鹽水、酸堿物質(zhì)接觸,同時遠(yuǎn)離高溫?zé)嵩?,防止氧化膜加速老化。對精度要求高的工件,可采用真空包裝或惰性氣體保護(hù)存儲,進(jìn)一步降低氧化風(fēng)險。