铝型材表面处理工艺Word文档下载推荐.docx
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6H2O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..
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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:
除油化抛中和黎地中和阳极氧化染色封孔烘干
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:
一，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）提高反光率
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，碱蚀锌置换烘干。
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/mm，铬是常用镀层中硬度最2
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艺。
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。
二，铝材涂装工艺流程:
机械打磨喷粉或液
烘烤下挂包装入库
1）`粉液体作业常见异常及处理办法:
2）品质标准
,
第六节，铝材化学镀
一，化学镀原理:
化学镀是在无电流通过（无外界动力）时借助还原剂在同一溶液中发生的氧化还原作用，从而使金属离子还原沉积在零件表面上的一种镀覆方法。
所以化学镀可以叙述为一种用以沉积金属的，可控制的，自催化的化学还原过程，其反应通式为:
Mn++ne（同还原剂提供的）M0
二，化学镀的特点:
随着工业的发展，化学镀己成为一种具有很大发展前途的工艺技术，同其它镀覆方法比较，化学镀具有如下特点:
1）可以在由金属，半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀
覆金属。
2）无论零件的几何形状如何复杂，凡能接触到溶液的地方都能
获得厚度均匀的镀层。
3）对于自催化的化学镀来说，可以获得较大厚度的镀层，甚至
可以电铸。
4）无需电流。
5）镀层致密，孔隙少。
6）镀层往往具有特殊的化学，机械性能。
由于化学镀有很多的优点，因此化学镀越来越在工业，电子业界中发,,
展速度较快。
下面以化学镀镍为例做如下介绍:
1）化学镀镍由于用次磷酸钠作还原剂，因此一般获得的镀层为
镍磷合金。
依含磷量不同可以分为低磷（1%-4%）中磷
（4%-10%）和高磷（10%-12%）。
从不同的PH值的镀液中可获得不同含磷量的镀层，在PH=4-5时，可获得中磷和高
磷合金。
从弱碱性液中PH=8-10中可获得低磷和中磷合金。
含磷在8%以上的NI-P合金是非晶态镀层，因无晶界所以抗腐性能特别优良。
通过热处理300-400度变成非晶态与晶态的混合物时硬度可达HV=1150，化学镀热处理后硬度接近硬铬的硬度，是替代硬铬层的理想镀层，又是可在铝上施镀的好镀种（可适合所有铝及铝合金产品，包括锻造，压铸，铝型材等）。
缺点:
该镀种脆性大，但经热处理后的产品可塑性大大提高。
（一般经400度以上的热处理四小时，其可塑性改善好多）
2）铝材化学镀镍工艺流程:
超声波除油
第一次锌置换第二次锌置换化学镀镍钝化包装
三，常见异常处理;
3）不合格镀层的退除:
钢，铝，铜，塑胶等化学镍退层均可用浓硝酸退除。
但零件要经干燥后入槽，若带入水分将导致基体金属过腐蚀。
工作温度在35度以下。
4）品质要求:
a膜厚在5-30um区间
b,盐雾实验达到24小时以上,达CNS标准9级以上.c,通过60度弯曲实验,无脱皮现象d,外观无碰伤,刮伤,水迹等不良现象.e膜层均匀,不能有雾状,白点,露镀现象
f,特殊要求的产品,可做另行修订.
第七节,镀层使用条件的分类及选用
一，从防腐蚀的要求来看，表面处理的设计应做如下考虑:
1）贵金属（金，铂），含铬在18%以上的不锈钢，磁性合金材料，以及镍铜合金等，一般不需要再加防护层。
2）碳钢，低合金钢和铸铁制造的零件，在大气中容易腐蚀，应加保护层。
3）铜和铜合金制造的零件，根据不同的使用条件，采用光亮酸洗，钝化，电镀或涂漆保护等。
用磷青铜或铍青铜制造的精密零件可以不进行表面处理。
4）铝和铝合金制造的零件，可以采用阳极氧化和封闭处理。
不适于阳极氧化的小零件，可采用化学氧化处理。
铸造铝合金可采用涂漆防护。
5）锌合金制造的零件，可以采用磷化，钝化，电镀或涂漆防护。
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第八节（铝材的电泳处理
铝材的彩色电泳涂装是一种新颖的表面处理工艺。
它采用电化学方法将有机树脂的胶体粒子沉积在零件上，形成透明或各种颜色的有机涂覆层。
根据电泳漆中的树脂粒子电离后带电状况的不同，可分为阳极电泳（树脂粒子电离后成负离子）及阴极电泳（树脂粒子电离后成正离子）。
电泳涂覆层的耐腐蚀性能极其优良（能通过中性盐雾试验400小时以上），抗变色性强;
与基体金属的结合力好，可进行各种机械加工;
涂,,
覆层色彩鲜艳，根据用户的要求可以配制成各种颜色，常见的有金色，咖啡色，枪色，黑色等;
与油漆比，施工性能好，对环境的污染和危害小。
因此应用在汽车外壳及各种配件，自行车车把及配件，各种日用小五金配件，家具，工艺品等。
由于阴极电泳比较先进，下面我们以阴极电泳作为我们介绍的主要课题;
阴极电泳涂装是一复杂的电化学和胶体化学过程。
电泳漆本身是一个胶体和悬浮体的多组分体系，存在着弥散相（树脂，颜料微粒）和连续相（水）二种组分。
阴极电泳的四种过程:
1.电泳带正电的水溶性树脂粒子及其吸附的颜料，向阴极移动。
2.电沉积带正电的树脂粒子到达零件（阴极）表面放电，形成不溶于水的沉积层，经烘烤后形成漆膜。
3.电渗水份从沉积层渗析而出，当含水量下降到5%-15%时，即可烘烤。
4.电解水被直流电电解，放出氢气与氧，由于电解导致渗透力下降，影响漆膜外观，降低漆膜附着力，增加电耗，因此，减弱水的电解是很必要的。
三，电泳的工艺流程:
铬化电泳包装四，常见故障及其纠正方法:
五，品质标准:
1`）外观无色差，桔皮，针孔，彩虹，碰伤，刮伤等其它异常2）膜厚在40-60um，盐雾试验400小时以上，过CNS标准的9级以上。
3）膜层能过60度抗弯曲实验，无脱皮现象;
4）百格试验和落球试验均能达到国标
第二课，钢，铁，及其它金属的表面处理
第一节，钢，铁，磷化处理
钢，铁件在含有锌，锰，钙，铁或碱金属磷酸一代盐溶液中进行化学处理，在其表面上形成一层不溶于水的磷酸盐膜的过程叫做磷化处理法，其膜叫磷化膜。
磷化膜的化学稳定性差，既可溶于酸，也可溶于碱，孔隙率高易吸附污物和受腐蚀介质的浸蚀，所以不经后处理的磷化膜耐蚀性差。
磷化后其基体金属的硬度，磁性等均保持不变，但对于高强度钢（强度大于1000N/mm）磷化后必须进行除氢处理（130-200度间处理1-4小时）。
磷化膜（0.4-1g/m2）一般为无定型铁系膜，适作油漆，喷粉底层，尤其作变形大的零件涂装打底好;
磷化膜在（1.1-4.5g/m2）,常被用作涂装底层;
磷化膜在（4.6-7.5g/m2）可作为防腐及冷加工减磨润滑;
磷化膜在（大于7.5g/m2）作防腐，绝缘和冷加工减磨。
一，工艺流程;
脱脂
酸洗表调磷化烘干
二，磷化处理常见故障及纠正方法:
三，品质要点;
1）外观:
膜层细致均匀，无碰伤，刮伤，发黄，发花等不良现
象;
2）膜层厚度2-6um,能通过耐弯曲60度实验;
第二节锌合金的电镀
锌合金压铸件由于是一步成型，生产效率高，同时锌在自然界分布较广，因此在工业上，特别是在汽车工业上，对受力不大和形状较复杂的结构和装饰件都利用锌合金压铸件，由于锌合金的化学稳定性差，所以一般需以铜/镍/铬、多层防腐装饰镀层;
一，合金毛坯检验;
零件表面不应有裂纹，气泡，疏松，划伤等影响电镀质量的缺陷，如果缺陷不严重，看缺陷是否可以通过磨光，抛光予以排除，若不能——————————————————————————————————————
排除，则不能电镀;
（但要注意锌合金压铸件表层0.05-1mm不能全部抛去而露出疏松的底层结构。
否则电镀非常困难，而且降低了产品的抗蚀性）
二，工艺流程;
除蜡超声波除油浸合性酸盐活化
氰铜酸铜镀铬三，重点工序说明:
1）除蜡;
抛光后的零件，应用有机溶剂或表面活性剂（三氯
乙烯）超声波清洗或擦洗以除去残留的抛光膏或油污。
但三氯乙烯必须要放在通风良好的环境中，以免对人体的伤害。
操作该道工序的作业人员要定期做身体检查，以防职业病如肺矽等的发生。
2）活化;
在1-2%的氢氟酸或1-2%的硫酸溶液中，于室温下，
处理5-30S。
溶液不要过浓，浸蚀时间不要过长，否则结
合力不好，浸蚀后经冷水清洗干净。
3）预镀;
锌合金压铸件必须在一种对零件腐蚀性小的溶液中
预镀一层致密而结合良好的完整的金属，以保证镀层质量。
锌合金压铸件预镀铜一般是在氰化物溶液中进行的，预镀铜溶液中铜含量较低，游离氰化钠较高，采用大电流冲击，以保证低电位处能电镀上铜。
四，常见故障及排除方法;
五，品质重点;
膜层细致，均匀，无毛刺，粗糙，发黄等不良现象;
2）耐弯曲实验60度无异常，无起泡，针孔等不良现象;
3）膜层厚度在12-20um区间，盐雾实验24小时达九级标准。
4）表面不能有碰伤，刮伤等不良现象;
第三节，非金属材料上的电镀
用非金属件代替金属件可节
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