铝合金表面处理工艺.docx

铝合金表面处理工艺.docx

《铝合金表面处理工艺.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铝合金表面处理工艺.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

铝合金表面处理工艺

【工艺知识】铝材表面处理工艺大全介绍

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。

铝材表面处理

铝材常见的化学处理有铬化，喷漆，电镀，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，如手机电池内导电条，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—>铝酸脱—>铬化—>包装—>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，（Al2O3。

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。

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—>化抛—>中和—>黎地—>中和

阳极氧化—>染色—>封孔—>热水洗—>烘干

三，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。

四，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，铝及铝合金材料的优点

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，脱皮等现象。

三，铝材电镀的工艺流程为

脱脂—>碱蚀—>活化—>锌置换—>活化—>电镀（如镍，锌，铜等）—>镀铬或钝化—>烘干。

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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，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。

1、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。

2、铝材涂装工艺流程

机械打磨—>脱脂—>除氧化膜—>铬化—>喷粉或液—>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

液体喷涂时出皮时

1、油漆性能配

2、作业时有飞溅到工

3、油漆粘度

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

1、前处理不当

2、温度不当

3、底漆和面漆

  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

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 

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）品质标准参考

项目

品质标准

测试依据

颜色

以样板为标准，色差小于1.5E

依客户要求而定

硬度

大于2H

GB6739-86

耐冲击

50kg/cm2

GB/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10年

外观

依客户要求

依客户要求

膜厚

粉体80-120um，液体30-40um

抗变色10年

耐沸水

耐沸处理1.5h

GB/T17748

——————

第五节，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：

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