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背景：

 

客戶量產中框制程：Al6013鋁擠料→粗加工→納米注塑→CNC→拋光→陽極染色?？蛻舭l(fā)現陽極后表面出現點狀、片狀、線狀麻點，不良率~10%。為此委托實驗室分析陽極麻點原因，便于制程改進。

 

01樣品信息及分析方式

 

1.問題描述:

 

客戶反饋量產中框制程時，發(fā)現陽極后表面出現點狀、片狀、線狀麻點，不良率~10％。委托實驗室分析陽極麻點原因，便于制程改進。

 

 

圖1  異常試樣

 

測試項目、規(guī)范及設備信息： 

 

 

02分析數據

 

檢測結果

 

2.1 試樣表面SEM+EDS分析

 

對1~3#試樣表面麻點進行SEM +EDS分析，結果如圖2~3及表1所示：

 

●  1#點狀麻點試樣呈現為塊狀異物沾附在陽極膜層表面的形態(tài)，成分以C、O及C、N、O為主，很有可能兩者都來自拋光耗材；

 

●  2#試樣片狀麻點為表面孔洞，其Ni含量較高，很有可能孔洞位置殘留封孔液；

 

●  3#試樣線狀麻點主要是沾附于試樣表面的粉末狀與塊狀異物；粉末狀異物主要成分含有Fe，很有可能是陽極線體機架上的溶液滴落造成；塊狀異物成分主要為C、O，應與1#點狀麻點形態(tài)接近，很有可能兩者都來自拋光耗材。

 

 

圖2 試樣表面麻點形貌圖

 

 

圖3 EDS分析位置

 

表1 EDS分析結果

 

 

2.2 陽極膜分析

 

對1~3#試樣陽極膜尺寸及形態(tài)進行觀察，如圖4及表2所示，可以發(fā)現：

 

● 1/3#試樣的陽極膜結構完整，膜厚均勻，均~11 μm；

 

● 2#試樣正常位置陽極膜層結構完整，膜厚與1/3#試樣膜厚一致，但在麻點位置陽極膜破損，陽極區(qū)域深入基材~28 μm，很有可能在試樣陽極前已經存在這樣一條縫隙。

 

 

圖4 陽極膜形貌圖(500X)

 

表2 陽極膜厚度

 

 

2.3 2#試樣切面EDS成分分析

 

對2#試樣麻點區(qū)域切面異常位置進行分析，結果圖5及表3所示：

 

● 2#試樣分析位置的成分為O、Al，與陽極膜成分基本一致，可以判定其在陽極過程中被陽極氧化，這個小縫隙應該在陽極前就存在，縫隙內部未發(fā)現腐蝕性元素Cl等，因此可以排除腐蝕的可能性，推測可能是內部存在裂紋。

 

 

圖5  EDS 分析位置

 

表3 EDS分析結果

 

 

2.4 試樣組織分析

 

對1~3#試樣組織進行觀察，如圖6及表4所示，可以發(fā)現：

 

●  1~3試樣的夾雜物尺寸較小，均小于10μm，符合檢規(guī)規(guī)定；

 

●  三個試樣晶粒度等級均符合檢規(guī)規(guī)定，但2#試樣晶粒要明顯粗大；

 

●  三試樣析出物尺寸較小，無異?，F象。

 

 

圖6   試樣夾雜物形貌圖（500×）

 

 

圖7  試樣晶粒度形貌圖（100×）

 

 

圖8  試樣析出物形貌圖（500×）

 

表4 晶粒度等級

 

 

2.5 硬度測試

 

對1~3#試樣硬度進行測試，結果如表5所示，可以發(fā)現：

 

●  三試樣的硬度基本一致，符合檢規(guī)規(guī)定。

 

表5 硬度

 

 

2.6 化學成分測試

 

對1~3#試樣化學成分進行測試，結果如表6所示，可以發(fā)現：

● 三試樣化學成分均符合Al 6061檢規(guī)規(guī)定。

                 

表6 化學成分(Unit:%)                  

 

 

 

03結論及建議

 

結論：

 

3.1  試樣材質、硬度及組織均符合檢規(guī)規(guī)定 ；

 

3.2  點狀麻點應是試樣上塊狀異物造成的視覺效應 ，塊狀異成分主要為 C、O或 C、N、O， 成分為 C、O的異物可能來源于 拋光布 、拋光輪等拋光耗材， 成分為 C、N、O的異物來源于拋光液 ；

 

3.3  塊狀麻點應為孔洞造成的視覺效果，試樣中條狀縫隙深入基材 ~30 μm，這條縫隙是造成缺陷的原因，裂縫很有可能來源于試樣加工；

 

3.4  線條狀麻點是大面積的粉末狀與塊狀異物沾附于試樣表面造成的視覺效果 ，粉末狀異物成分中含有較多的 Fe ，推測可能由陽極線體滴落的液體凝固形成，塊狀異物成分為C、 O，與 C、O成分點狀麻點的來源一致 。

 

建議：

 

可以增加清洗制程，防止拋光耗材等碎屑異物沾附產品表面。