铝型材表面处理工艺.doc

表面处理简介总则表面处理： 它是通过机械和化学的方法处理后， 能在产品的表面上 形成一层保护机体的保护层 .在自然界中能达到稳定状态 ,增加机体的 抗蚀性和增加产品的美观 ,从而提升产品的价值 .表面处理种类的选择 首先要从使用环境 ,使用寿命 ,人为欣赏的角度出发 ,当然经济价值也是 考虑的核心所在 .表面处理的流程包括前处理 ,成膜,膜后处理.包装,入库.出货等工序 , 其中前处理包括机械处理 ,化学处理机械处理包括喷吵 ,抛丸,打磨 ,抛光,打蜡等工序 .机械处理目的使产 品表面剔除凹凸不平 ,补救表面其它外观不良现象 . 化学处理使产品表 面的油污锈迹去除 ,并且形成一层能使成膜物质更好的结合或和化成 活性金属机体 ,确保镀层有一个稳定状态 ,增加保护层的结合力 ,从而达 到保护机体的作用第一章，铝材表面处理 一,铝材常见的化学处理有铬化 ,喷漆,电镀,化学镀 ,阳极氧化，电泳 等工艺 .其中机械处理有拉丝 ,抛光,喷吵 ,打磨,等工艺：第一节 铬化铬化会便产品表面形成一层化学转化膜，膜层厚度在0.5-4um,这层 转化膜吸附性好，主要作为涂装底层外观有金黄色，铝本色，绿色 等。

这种转化膜导电性能好 ,是电子产品的最好选项 ,如电池内导电 条，磁电设备等•该膜层适合所有铝及铝合金产品.但该转化膜质软，不 耐磨，因此不利于做产品外部件利用铬化工艺流程：脱脂一铝酸脱 铬化一装一入库铬化适合于铝及铝合金，镁及镁合金产品品质要求：1）颜色均匀，膜层细致，不可有碰伤，刮伤，用手触摸，不能有粗糙，掉灰等现象2）膜层厚度0.3-4um第二节，阳极氧化阳极氧化：可以使产品表面形成一层均匀 ，致密的氧化层，（A|2O36H2O俗名钢玉）这种膜能使产品的表面硬度达到（200-300HV）,如果特 种产品可以做硬质阳极氧化，产品表面硬度可达400-1200HV,因而硬质 阳极氧化是油缸，传动，不可缺的表面处理工艺.，另外这种产品耐磨性非 常好,可做航空，航天相关产品的必用工艺.阳极氧化和硬质阳极氧化不 同之处:阳极氧化可以着色 装饰性比硬质氧化要好的多•施工要点：阳极 氧化对材质要求很严格，不同的材质表面有不同的装饰效果，常用的材 质有6061,6063,7075,2024等,其中,2024相对效果要差一些，由于材质中 CU的含量不同，因此7075硬质氧化呈黄色,6061,6063呈褐色，但普通阳 极氧化6061,6063,7075没多大的差别，但2024就容易出现很多金斑..一，常见工艺常见的阳极氧化工艺有拉丝雾面本色，拉丝亮面本色，拉丝亮面染色, 雾面拉丝染色（可染成任何色系）•抛光亮面本色，抛光雾面本色，抛光亮面染色，抛光雾面染色•喷吵亮面本色，喷吵雾面本色，喷沙染色.以上镀 种均可用在灯饰器材上。

二，阳极氧化工艺流程：除油 ——碱蚀 k 化抛 ——中禾廿 黎地 ——中禾廿阳极氧化 ——染色 ——封孔 ►热水洗 烘干二，常见品质异常判断A表面出现花斑.这种异常一般是由于金属调质不好或材质本身太差所至，处理办法，重新热处理.或更换材质.B表面出现彩虹色.这种异常一般阳极作业失误所致•，上挂时松动, 造成产品导电不良.，处理办法,退电重新阳极处理.C,表面碰伤，刮伤严重•这种异常一般是由于运输或加工过程中 ，作业大意所致，处理办法，退电,打磨再电.D,染色时表面出现白点•，这种异常一般是由于阳极作业时，水中 有油，或其它杂质所致.三，品质标准：1) 膜厚5-25um,硬度在200HV以上，封孔实验色变率小于5%2) 盐雾实验在36小时以上，且能达到9级以上CNS标准3) 外观不能有碰伤，刮伤，彩云等现象表面不能有挂点，发黄等不良现象］四，压铸铝，如A380,A365,A382等均不能做阳极氧化.第三节，铝材电镀工艺： 铝及铝合金具有导电性好，传热快，比重轻，易于成型 等优点，但铝及铝合金有硬度低，不耐磨，易发生晶间 腐蚀，不易焊接，等缺点，影响到使用范围故为了扬 长避短，现代工业中，利用电镀解决了这一问题。

二， 铝材电镀的优点：1) 改善装饰性，2) 提高表面硬度与耐磨性3) 降低摩擦系数，改善润滑性4) 提高表面导电性能5) 提高耐蚀性(包括与其它金属组合)6) 易于焊接7) 提高与橡胶热压合时的结合力8) 提咼反光率9) 修复尺寸公差由于铝是一个比较活泼的金属，被电镀物均比铝材活泼性强，因此， 电镀前，必须做相应的化学转化，如浸锌，锌铁合金，锌镍合金，而使锌 及锌合金底层有良好的结合力的中间层氰化镀铜层压铸铝由于机体 结构疏松，打磨时，不能打磨掉机体表层部份，否则出现针孔，吐酸， 脱皮等现象铝材电镀的工艺流程为：脱脂 '碱蚀 一*活化一k锌置换—活化 电镀(如镍，锌，铜等) 镀铬或钝化 烘干一，常见的铝材电镀镀种有：镀镍(珍珠镍，沙镍，黑镍) ，镀银（面银，厚银），镀金，镀锌（彩锌，黑锌，蓝锌） ，镀铜（青 鼓铜，白锡铜，碱铜，焦铜，酸铜） ，镀铬（白铬，硬铬，黑 铬）等二， 常见镀种的用途；1） 镀黑色，如黑锌，黑镍，等均用在光学电子及医疗器械上2） 镀金，银是电子产品的最好导体，同时也能提高产品的高 等装饰性，但价格比较昂贵，一般均用在电子产品导电方 面，如高精电线端子等的电镀。

3） 铜，镍，铬是现代科学领域中最普及的混合镀种，不管在 装饰性，抗蚀性，均是目前世界上最普及的镀种价格低 廉，可用在运动器材，灯饰，大部份电子行业中4） 铜系镀种中，白锡铜是七八十年代发展起来用于环保形镀 种，白色亮丽，是首饰行业的首选青铜（铅锡铜可做仿 金，因而是比较好的装饰性镀种）但铜的防变色性比较差， 因而发展比较慢5） 锌系电镀：镀锌层呈青白色，易溶于酸，碱由于锌的标 准电位比铁负，对钢铁而言，可提供可靠的电化学保护 在工业大气，海洋性大气中使用的钢铁制品均可选择锌作 保护层6） 硬铬，在一定的条件下沉积的铬镀层有很高的硬度和耐磨性，硬度达到HV900-1200kg/mm2，铬是常用镀层中硬度最高的镀层，可提高零件的耐磨性，延长使用寿命如工，模，量，卡具，等因此该镀种是气缸，油压，传动系统 不可缺少的处理方式三， 常见异常及改善措施1) 脱皮：a锌置换不好，时间过长或太短，改善措施，重新确 定置换时间，槽液温度，槽液浓度等作业参数b,活化不够，改善措施，改变活化方式c 前处理不彻底，工件表面有油，改善措施，加强前处理2) 表面粗糙：a，电镀液光剂，柔剂，针孔剂量不适，重新调 整助剂数量。

b 机体表面本身粗糙，重新打磨后再电镀3) 表面发黄属低电位走势不正，改变装挂方式加适量的走 位剂4) 表面起毛齿：电镀液太脏，加强过滤，作适当的槽液处理 四， 品质要求：1 ) 外观无发黄，针孔，毛刺，起泡，碰伤，刮伤等不良现象2) 膜厚15um以上，盐雾实验48小时，达美军标9级以上, 电位差130-150mv区间3) 结合力能通过 60 度弯曲实验4) 特殊环境的产品，可做相应的变动五， 铝及铝合金电镀操作注意事项；1 ) 铝零件电镀宜用铝合金作挂具；2) 铝及铝合金经过浸蚀后的各道工序必须快速进行，工序之 间的间歇时间越短越好，以免重新氧化；3) 第二次浸锌时间不能过长，以免造成过腐蚀；4) 水洗必须洗干净；5) 电镀过程中要防止中途断电；第四节，电镀学原理： 电镀本来就是电解池的原理， 浸在电解质溶液中的两个电极， 与外加 直流电源接通后， 强制电流在体系中通过， 从而在电极上发生化学反 应在电场的作用下，电解液中的阴， 阳离子立即发生定向移动，阳 离子移向阴极，发生氧化还原反应 而阴极板(产品)将多余的离子 供给氢离子， 氢离子得到电子后， 以物质状态氢气散发在空气中 其 余的以物质状态有序的堆积在工件表面上，形成保护基体的保护层， 也就是电镀层， 从而达到保护基体的作用。

在此过程中， 电解液只属 提供了一个电沉积的场所 因此电镀液的正确调整， 是整个生产过程 中，一个非常重要的环节二， 腐蚀学原理：金属与周围介质接触时， 发生化学作用或电化学作用而引起的金属破 坏叫做金属腐蚀金属腐蚀按照具体的腐蚀环境可以分为大气腐蚀， 电解质腐蚀， 海水腐蚀，熔盐腐蚀，土壤腐蚀，有机腐蚀，生物腐蚀 按照腐蚀破坏的各种形式可以分为：1,均匀腐蚀，2,斑点腐蚀3,脓疮腐蚀4,孔腐蚀5,晶间腐蚀6, 穿晶腐蚀因此掌握了腐蚀原理，合理表面处理，是提高产品功性能的唯 一有效途径第五节，铝材的涂装涂装分为浸涂，喷涂，淋涂，滚涂和刷涂等，其中以浸涂和喷涂 为主，浸涂也就是电泳涂装，它采用电化学方法将有机树脂的胶 粒沉积在工件的表面上，形成透明或各种色系的有机涂层 其中， 阴极电泳是七十年代发展起来的新工艺也是浸涂行业中主要工 艺优点耐蚀性好，抗变色性能强，结合力好的特点喷涂分为 粉体涂装和液体涂装，其中静电涂装是目前业界中比较流行的工-I-R乙一，涂装工艺范围：由于涂装抗蚀性好，价格低廉，色系多（可 以做任何不同颜色）它适合于所有铝件材质，但素材结构太松如 翻沙产品，需刮灰作业，相对品质也要较差。

一，静电涂装的工作原理：在泵浦的作用下，使涂料进入电场，涂料颗粒带负电在雾化气压的作用下，使涂料变的更细和均匀然后在工作气压的作用下，涂料在旋杯或喷嘴的作用 下，均匀的喷撒在工件的表面上由于在同一垂直面上，喷 枪和工件的距离是相等的，同一界面电场强度也是一样的， 因此正负电荷相吸，工件表面上就涂覆了一层均匀的有机树 脂涂层然后在高温烘烤的条件下，树脂达到流平和固化的 状态牢固的镶嵌在工件的表面上，达到保护工件的作用 铝材涂装工艺流程：机械打磨 一脱脂 除氧化月 铬化 喷粉或液 一烘烤—下挂—全检 包装—入库1) '粉液体作业常见异常及处理办法:现象造成原因纠正预防措施备注桔皮1, 粉喷太厚2, 烤炉温度不 匹配3, 粉质量太差1, 调整喷枪吐 出量2, 调整温度3, 改换粉质量液体喷涂时出现桔皮时1, 油漆性能不匹 配2, 作业时有水珠 飞溅到工件上3, 油漆粘度不适掉漆1, 前处理太差2, 温度不够， 没烤干3, 粉本身结合 力不好1, 加强前处理2, 调整温度3, 调整粉体质量液体出现掉漆时1, 前处理不彻底，2, 温度不当3, 底漆和面漆烘烤 差值太大露底1, 粉体喷的太 薄或没喷到2, 机械前处理不彻底，改换作业方式同前9色差1, 粉体本身2, 作业方式不 标准改换作业方式液体时；1，底漆和面漆本 身。

2,油漆粘度，喷涂 厚度流挂1, 粉质量不好2, 粉喷太厚改换作业方式液体时；调整枪距，调整吐 出量针孔1,前处理不好，工 件上有油2，喷涂太薄1, 调整前处理各 工序处理时间， 化验前处理各 药液含量是否 标准2, 更换相关工序 的水液体相同2）品质标准项目品质标准测试依据颜色以样板为标准，色差小于 1.5 AE依客户要求而定硬度大于2HGB6739-86耐冲击50kg/cm2GB/T1732弯曲实验工件对折45度ASTMD522附着力百格ASTMD3002盐雾实验500小时抗蚀10年冷热实验冷，热各168次变性1。