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对铝合金进行阳极氧化处理,不仅可以对其起到保护的作用,还可以延长铝合金的使用寿命。但在铝合金阳极氧化的过程中,由于氧化工艺的不稳定等因素的影响,会导致出现色差瑕疵,影响产品的美观与使用。为了将色差控制在合理范围内,管控其外观品质,就需要对色差进行分析。本文介绍了分光色差仪用于铝合金阳极氧化色差的检测。

铝合金阳极氧化色差检测重要性:

铝及其合金材料由于其高的强度/重量比,易成型加工以及优异的物理化学性能,成为轻工、航空、航天等领域中使用量仅次于钢铁的一种重要金属材料。铝合金在大气条件下,表面有一层致密的自然氧化膜使其免遭环境的侵蚀,但这种自然氧化膜非常薄易破损,在酸碱性条件下迅速溶解。同时铝合金材料硬度低、耐磨性差也使其常发生磨蚀破损。因此,铝合金在使用前往往须经过相应的表面处理以满足其对环境的适应性和安全性,减少腐蚀、延长使用寿命。阳极氧化的方法在铝表面形成厚而致密的氧仫膜层,是提高铝合金耐蚀性,硬度、耐磨性等表面性能的有效方法。

在铝合金铸件的生产过程中,常易出现一些表面质量问题,阳极氧化后经常出现不同的颜色,或局部发黑、发灰,或色泽深浅差异大,或氧化膜厚度不够,或氧化膜厚度不均。色差的存在严重影响了产品质量,降低了产品的档次,影响了铝合金铸件的正常生产和使用性能,不符合设计技术要求,有些甚至批量报废,经济损失较大。因此,为了保证铝合金阳极氧化后的颜色品质,就需要对其颜色进行检测。

分光色差仪用于铝合金阳极氧化色差的检测:

传统铝合金阳极氧化色差检测采用的是感官分析法,即通过感官对其性质进行评估的过程。感官评估涉及到的知识很广,如评员的选择原则、感官评估的体格要求和感官实验类型等。感官测定方法效果很好但难控制,人眼很容易产生误差,受主观因素影响较大。因此,为了客观的量化铝合金阳极氧化的色差,就可以使用分光测色仪。

分光色差仪在测量铝合金阳极氧化颜色时,模拟的是人眼看色的过程。人眼有红、绿、蓝三个基本颜色的色觉,制造光电测色仪时采用能感觉红、绿、蓝三种颜色的受光器,将各自所感光的光电流加以放大处理,得出各色的刺激量,从而获得这一颜色信号。分光色差仪对样板测量可得出x、y和Y,即色度坐标和亮度因数。通过色度图可以知道所测色在色度图所处的位置。为了使颜色空间更符合视觉观察的颜色差异,通过一系列转换将x、y、Y变成a*、b*、L*值,其中a*值的大小代表红绿相(正值为红),b*值代表黄蓝相(正值为黄),L*值代表亮度,即黑白相(0为黑,100为白)。这样每个颜色都表现出一组相应的a*、b*L*值,两个不同的颜色表现出不同的a*、b*、L*值,这样就可得到Δa、Δb、ΔL,通过色度之间的差距和明度上的差距可以计算出两者之间的总色差,以ΔE表。

分光色差仪在测定铝合金阳极氧化颜色时,可以直接用数字很直观地表示出铝合金阳极氧化的颜色差异,且读取速度快,能够准确地测定评价出铝合金阳极氧化色差情况,还可以用红绿和黄蓝几种颜色进行综合评价。用户只需通过分光色差仪测定的L*,a*,b*值及△E值,就可以铝合金阳极氧化的偏色情况进行判断,进而调整生产工艺和制定合理的可接受偏差范范围,管控铝合金阳极氧化的颜色品质。

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