问题描述:产品进入隧道炉前颜色正常,出炉后金属件表面发暗发黑、铜件氧化变绿、浅色塑料件发黄,甚至白色件变成米黄色,严重影响产品外观等级,客户投诉率上升,尤其在处理铜、铝、银等活泼金属和白色工程塑料时最为突出。
原因分析:氧化变色的本质是炉内存在游离氧,在高温下与工件表面发生氧化反应。电加热隧道炉虽然是电加热,但如果使用的是普通空气作为传热介质(即热风循环炉),炉内氧含量约为21%,在200℃以上金属氧化速度急剧加快。其次,炉内密封不良导致外部冷空气不断渗入,补给了新鲜氧气。第三,部分企业为了降低成本使用回收热风而不补充新风,但回收风中的氧含量仍然足以支撑氧化反应。第四,电热管表面高温也会催化空气分解产生活性氧原子,加剧氧化。对于塑料件发黄,则是高温下材料本身的热氧降解反应。
解决方案:第一步,最根本的方案是通入氮气保护,在炉膛进出口安装氮气幕,炉内维持微正压(5-10Pa),将氧含量控制在50ppm以下,这是解决金属氧化最可靠的方法,氮气消耗量通常为2-5m³/h。第二步,如果不具备氮气条件,至少要确保热风循环是全封闭系统,不从外部吸入冷空气,检查所有密封点。第三步,降低炉内峰值温度,在满足工艺前提下尽量降低10-20℃,氧化速率与温度呈指数关系,降温10℃可减少约30%的氧化量。第四步,对于白色塑料件,可在配方中添加抗氧剂和紫外吸收剂,同时确保炉内无局部过热区域。第五步,对于铜件等特别敏感的材料,建议采用真空隧道炉或氢气还原气氛炉,从根本上消除氧化条件。