測試背景
某電子產(chǎn)品鋁合金外殼,主要制程為:6系鋁合金擠壓板材→CNC→打磨→噴砂→陽極。部份陽極件表面肉眼可見異色線缺陷,且退鍍后異色線更加明顯。該異色線較細、呈直線或略彎曲狀,大致沿鋁擠方向分布,長短不一分布在整個產(chǎn)品表面。
1、測試項目及測試規(guī)范
2、測試設(shè)備
3、測試環(huán)境
溫度:22.2℃ 相對濕度:54.6%RH
4、樣品照片及缺陷描述
某電子產(chǎn)品鋁合金外殼,主要制程為:6系鋁合金擠壓板材→CNC→打磨→噴砂→陽極。部份陽極件表面肉眼可見異色線缺陷,且退鍍后異色線更加明顯。
該異色線較細、呈直線或略彎曲狀,大致沿鋁擠方向分布,長短不一分布在整個產(chǎn)品表面(見圖1)。
為協(xié)助產(chǎn)線找到造成缺陷之真因,實驗室對客戶提供之NG樣品(已退鍍)及OK樣品(未退鍍)進行了綜合性分析。
圖1樣品及缺陷照片
5、測試結(jié)果分析
5.1 | 化學成分
采用火花原子光譜儀對其基材進行化學成分分析,結(jié)果見表1;NG樣品與OK樣品基材化學成分均為6系鋁合金,兩者差異較小。
表1樣品基材化學成分測試結(jié)果(質(zhì)量百分比,%)
5.2 | NG樣品SEM形貌觀察及EDS成分分析
對退鍍NG樣品缺陷區(qū)域進行SEM觀察及EDS成分分析,結(jié)果見圖2~3及表2,可見:
1.異色線是表現(xiàn)無顆粒物分布的條帶區(qū)域,寬度約為205μm,條帶區(qū)域較為干凈而其兩側(cè)顆粒物較多;
2.EDS成分分析結(jié)果表明這些顆粒物多為AlFeSi顆粒;
3.除AlFeSi顆粒外,異色線區(qū)域與其兩側(cè)區(qū)域化學成分差異較小。
圖2NG樣品表面SEM形貌觀察
圖3NG樣品表面形貌及EDS成分測試位置
表2NG樣品表面EDS成分測試結(jié)果(wt%)
5.3| 樣品拋光態(tài)表面觀察
選取NG樣品的兩個區(qū)域(區(qū)域1、區(qū)域2)及OK樣品的一個區(qū)域,對其進行研磨拋光,采用金相顯微鏡進行觀察,結(jié)果如圖4:
1.研磨拋光后,在NG樣品區(qū)域1和區(qū)域2均可見條帶存在,條帶區(qū)域顆粒物較少,而其兩側(cè)顆粒物較多,條帶寬度與SEM所觀察異色線寬度相符;
2.對于OK樣品,基材中顆粒物亦較多,但其分布均勻,未見明顯條帶存在。
圖4樣品表面拋光態(tài)觀察
5.4 | 樣品表面拋光態(tài)SEM形貌觀察及EDS成分分析
對5.3中所選取區(qū)域進行SEM形貌觀察及EDS成分分析,結(jié)果如圖5及表3,NG與OK樣品拋光后基材中的顆粒物多為AlFeSi顆粒。
圖5樣品表面拋光態(tài)SEM形貌及EDS成分測試位置
表3樣品表面拋光態(tài)EDS成分測試結(jié)果(wt%)
5.5 | 金相組織
對5.3中所選取區(qū)域進行金相腐蝕,金相組織結(jié)果如圖6:
NG樣品基材表面的條帶更加明顯,條帶區(qū)域晶粒內(nèi)部較為干凈,二次相顆粒物較少;
NG樣品與OK樣品基材晶粒大小無明顯差異。
圖6樣品基材金相組織
6、結(jié)論與建議
結(jié)論:
1.退鍍NG樣品表面異色線區(qū)域幾乎無AlFeSi顆粒,該區(qū)域?qū)挾燃s為205μm,其兩側(cè)AlFeSi顆粒物分布較為密集;
2.經(jīng)研磨并拋光后,NG樣品基材表面可見AlFeSi顆粒分布稀少的條帶,其寬度與異色線區(qū)域?qū)挾认喾唤鹣喔g后,拋光態(tài)所見條帶變得更加明顯,NG樣品與OK樣品基材晶粒大小差異較小;推測產(chǎn)品表面異色線缺陷應(yīng)為基材組織異常造成。
3.組織異常區(qū)域顆粒物較少,而其它區(qū)域顆粒物(主要為AlFeSi顆粒)較為密集,基材在酸性或堿性槽液中受腐蝕后,異常區(qū)域更加明顯,陽極后視覺上形成異色線缺陷。
4.在退鍍槽液中,AlFeSi顆粒對于鋁基體為陰極,不會優(yōu)先被腐蝕,因而對于退鍍不良品,可在其表面除異色線以外的區(qū)域觀察到較多AlFeSi顆粒。
建議:
建議原材料供應(yīng)商檢討熔鑄及鋁擠制程,改善原材料組織。
