1、铝合金表面处理实用工艺【工艺知识】铝材表面办理工艺大全介绍总则表面办理：它是经过机械和化学的方法办理后，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固状态，增添机体的抗蚀性和增添产品的雅观，进而提高产品的价值。表面办理种类的选择第一要从使用环境，使用寿命，人为赏识的角度出发，自然经济价值也是考虑的中心所在。表面办理的流程包含前办理，成膜，膜后办理。包装，入库。出货等工序，此中前办理包含机械办理，化学办理。机械办理包含喷吵，抛丸，打磨，抛光，打蜡等工序。机械办理目的使产品表面剔除凹凸不平，挽救表面其余外观不良现象。 化学办理使产品表面的油污锈迹去除，而且形成一层能使成膜物质更好的
2、联合或和化成活性金属机体，保证镀层有一个稳固状态，增添保护层的结协力，进而达到保护机体的作用。铝材表面办理铝材常有的化学办理有铬化，喷漆， 电镀，阳极氧化，电泳等工艺。此中机械办理有拉丝，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变膜， 膜层厚度在 0.5-4um ，这层转变膜吸附性好， 主要作为涂装基层。外观有金黄色，铝本色，绿色等。这类转变膜导电性能好，是电子产品的最好选项，如手机电池导电条，磁电设施等。该膜层适合全部铝及铝合金产品。 但该转变膜质软， 不耐磨，所以不利于做产品外零件利用。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
3、产品。质量要求 ：1）颜色平均，膜层仔细，不行有碰伤，刮伤，用手触摸，不可以有粗拙，掉灰等现象。2 ）膜层厚度 0.3-4um 。第二节，阳极氧化阳极氧化 : 能够使产品表面形成一层平均，致密的氧化层， (Al2O3 。6H2O 俗名钢玉 ) 这类膜能使产品的表面硬度达到 (200-300HV) ，假如特种产品能够做硬质阳极氧化，产品表面硬度可达 400-1200HV，因此硬质阳极氧化是油缸，传动，不行缺的表面办理工艺。此外这类产品耐磨性特别好，可做航空，航天有关产品的必用工艺。阳极氧化和硬质阳极氧化不一样之处 :阳极氧化能够着色，装修性比硬质氧化要好的多。施工重点 : 阳极氧化对材质要求很严
4、格，不一样的材质表面有不一样的装修成效，常用的材质有 6061，6063，7075，2024 等，此中， 2024 相对成效要差一些， 由于材质中 CU 的含量不一样，所以 7075 硬质氧化呈黄色， 6061，6063 呈褐色，但一般阳极氧化 6061，6063，7075 没多大的差异，但 2024 就简单出现好多金斑。一，常有工艺常有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 ) 。抛光明面本色，抛光雾面本色，抛光明面染色，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
5、和 黎地 中和阳极氧化 染色 封孔 热水洗 烘干三，常有质量异样判断A表面出现花斑。这类异样一般是因为金属调质不好或材质自己太差所至，办理方法，从头热办理。或更换材质。B表面出现彩虹色。这类异样一般阳极作业失误所致。，上挂时松动，造成产品导电不良。，办理方法，退电从头阳极办理。C，表面碰伤，刮伤严重。这类异样一般是因为运输或加工过程中，作业粗心所致，办理方法，退电，打磨再电。D，染色时表面出现白点。，这类异样一般是因为阳极作业时，水中有油，或其余杂质所致。四，质量标准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
6、级以上 CNS 标准3 ） 外观不可以有碰伤，刮伤，彩云等现象。表面不可以有挂点，发黄等不良现象四，压铸铝，如 A380，A365，A382 等均不可以做阳极氧化第三节，铝材电镀工艺一，铝及铝合金资料的长处拥有导电性好，传热快，比重轻，易于成型等长处，但铝及铝合金有硬度低，不耐磨，易发生晶间腐化，不易焊接，等弊端，影响到使用围。故为了扬长避短，现代工业中，利用电镀解决了这一问题。二，铝材电镀的长处1）改良装修性，2 ）提高表面硬度与耐磨性3 ）降低摩擦系数，改良润滑性。4 ）提高表面导电性能。5 ）提高耐蚀性（包含与其余金属组合）6 ）易于焊接7 ）提高与橡胶热压合时的结协力。8 ）提高反光率
7、9 ）修复尺寸公差因为铝是一个比较开朗的金属，被电镀物均比铝材开朗性强，所以，电镀前，一定做相应的化学转变，如浸锌，锌铁合金，锌镍合金，而使锌及锌合金基层有优秀的结协力的中间层氰化镀铜层。压铸铝因为机体构造松散，打磨时，不可以打磨掉机体表层部份，不然出现针孔，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、常有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、常有镀种的用途1） 镀黑色，如黑锌，黑镍，等均
8、用在光学电子及医疗器材上。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修性，但价钱比较昂贵，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淆镀种，不论在装修性，抗蚀性，均是当前生界上最普及的镀种。价钱便宜，可用在运动器材，灯饰，大部份电子行业中。4 ） 铜系镀种中，白锡铜是七八十年月发展起来用于环保形镀种，白色亮丽，是金饰行业的首选。青铜（铅锡铜可做仿金，因此是比较好的装修性镀种）但铜的防变色性比较差，因此发展比较慢。5 ） 锌系电镀：镀锌层呈青白色，易溶于酸，碱。因为锌的标准电位比铁负，对钢铁而言，可供给可靠的电化学保护。在
9、工业大气，大海性大气中使用的钢铁制品均可选择锌作保护层。6 ） 硬铬，在必定的条件下堆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，延伸使用寿命。如工，模，量，卡具，等。所以该镀种是气缸，油压，传动系统不行缺乏的办理方式。3、常有异样及改良举措1） 脱皮： a 锌置换不好，时间过长或很短，改良举措，从头确立置换时间，槽液温度，槽液浓度等作业参数。b，活化不够，改良举措，改变活化方式。c前办理不完全，工件表面有油，改良举措，增强前办理。2 ） 表面粗拙： a，电镀液光剂，柔剂，针孔剂量不适，从头调整助剂数目。b机体表面
10、自己粗拙，从头打磨后再电镀。3 ） 表面发黄属低电位走势不正，改变装挂方式。加适当的走位剂。4 ） 表面起毛齿：电镀液太脏，增强过滤，作适合的槽液办理。4、质量要求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 ） 结协力能经过 60 度曲折实验。4 ） 特别环境的产品，可做相应的改动。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一定迅速进行，工序之间的间歇时间越短越好，免得从头氧化；3 ） 第二次浸锌时间不可以过长
11、，免得造成过腐化；4 ） 水洗一定洗洁净；5 ） 电镀过程中要防备半途断电。第四节，铝材的涂装涂装分为浸涂，喷涂，淋涂，滚涂和刷涂等，此中以浸涂和喷涂为主，浸涂也就是电泳涂装，它采纳电化学方法将有机树脂的胶粒堆积在工件的表面上，形成透明或各样色系的有机涂层。此中，阴极电泳是七十年月发展起来的新工艺也是浸涂行业中主要工艺。长处耐蚀性好，抗变色性能强，结协力好的特色。喷涂分为粉体涂装和液体涂装，此中静电涂装是当前业界中比较流行的工艺。一，涂装工艺围因为涂装抗蚀性好，价钱便宜，色系多（能够做任何不一样颜色）它适合于全部铝件材质，但素材构造太松如翻沙产品，需刮灰作业，相对质量也要较差。1、静电涂装的工
12、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，使涂料变的更细和平均而后在工作气压的作用下，涂料在旋杯或喷嘴的作用下，平均的喷撒在工件的表面上。因为在同一垂直面上，喷枪和工件的距离是相等的，同一界面电场强度也是同样的，所以正负电荷相吸，工件表面上就涂覆了一层平均的有机树脂涂层。而后在高温烘烤的条件下，树脂达到流平易固化的状态。坚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）粉液体作业常有异样及办理方法现象 造成原由 纠正预防举措 备注1、调整喷枪吐出量液体喷涂时出皮时1、油漆性
13、能配1、粉喷太厚； 2、烤炉温度不桔皮2、调整温度般配； 3、粉质量太差2、作业时有飞溅到工3、更换粉质量3、油漆粘度1、 增强前办理液体出现掉漆1、前办理太差1、前办理不妥2、调整温度掉漆2、温度不够，没烤干2、温度不妥3、调整粉体质3、粉自己结协力不好3、底漆和面漆量差值太大。露底1、粉体喷的太薄或没喷到更换作业方式同前2、机械前办理不完全1、粉体自己液体时；色差更换作业方式1、底漆和面漆自己。2、作业方式不标准2、油漆粘度，喷涂厚度。流挂1、粉质量不好更换作业方式调整枪距，调整吐出量。2、 粉喷太厚1、调整前办理各工序办理针孔1、前办理不好，工件上有油时间，化验前办理各药液液体同样2、喷
14、涂太薄含量能否标准2、更换有关工序的水2)质量标准参照项目质量标准测试依照颜色以样板为标准，色差小于 1.5E依客户要求而定硬度大于 2HGB6739-86耐冲击50kg/cm2GB/T1732曲折实验工件对折 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 年耐开水 耐沸办理 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经过（无外界动力）时借助复原剂在同一溶液中发生的氧化复原作用，进而使金属离子复
15、原堆积在零件表面上的一种镀覆方法。所以化学镀能够表达为一种用以堆积金属的，可控制的，自催化的化学复原过程，其反响通式为：二，化学镀的特色跟着工业的发展，化学镀己成为一种拥有很大发展前程的工艺技术，同其余镀覆方法比较，化学镀拥有以下特色：1） 能够在由金属，半导体和非导体等各样资料制成的零件上镀覆金属。2 ） 不论零件的几何形状怎样复杂，凡能接触到溶液的地方都能获取厚度平均的镀层。3 ） 关于自催化的化学镀来说，能够获取较大厚度的镀层，甚至能够电铸。4 ） 无需电流。5 ） 镀层致密，孔隙少。6 ） 镀层常常拥有特别的化学，机械性能。因为化学镀有好多的长处，所以化学镀愈来愈在工业，电子业界中发展
16、速度较快。下边以化学镀镍为例做以下介绍：1）化学镀镍因为用次磷酸钠作复原剂，所以一般获取的镀层为镍磷合金。依含磷量不一样能够分为低磷（1%-4%）中磷（ 4%-10%）和高磷（ 10%-12%）。从不一样的 PH 值的镀液中可获取不一样含磷量的镀层，在PH=4-5 时，可获取中磷和高磷合金。从弱碱性液中 PH=8-10 中可获取低磷和中磷合金。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秀。经过热办理 300-400 度变为非晶态与晶态的混淆物时硬度可达 HV=1150 ，化学镀热办理后硬度靠近硬铬的硬度， 是代替硬铬层的理想镀层， 又是可在铝上施镀的好镀种（可适合
17、全部铝及铝合金产品，包含锻造，压铸，铝型材等）。弊端：该镀种脆性大，但经热办理后的产品可塑性大大提高。（一般经 400 度以上的热办理四小时，其可塑性改良好多）2）铝材化学镀镍工艺流程：超声波除油 除氧化膜 第一次锌置换 和化 第二次锌置换 化学镀镍 钝化 超声冲洗 烘烤 全检 包装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，若带入水分将致使基体金属过腐化。工作温度在 35 度以下。4 ） 质量要求：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、经过 60 度曲折实验，无脱皮现象d、外观无碰伤，刮
18、伤，水迹等不良现象。e、膜层平均，不可以有雾状，白点，露镀现象三，常有异样办理异样现象 可能产生的原由及纠正方法1） PH值低，用 NH4OH调整反响慢，堆积速度低 2）温度过低3）次磷酸钠含量不足，剖析增补镀液反响强烈，呈沸腾状，出现深灰 1）装载量过大色2）温度过高或局部过热镀液掉入金属屑或固体粒子镍粉3）次磷酸盐含量过高（镀液自然分解的象征）槽壁和槽底堆积有金属镍4） PH值过高1）局部温度过高2）槽衬损坏，显现基体金属，更换槽镀液中亚磷酸未达到额定含量而发1） PH值太高生2）络合剂不足，应给增补亚磷酸镍积淀镀液被锌，铜等金属杂质污染，可用低电流密度办理，或适镀层发暗当增补次磷酸钠后用
19、废件进行办理，直至镀层正常为好镀层有麻点 氢气逗留在零件上，可搅动槽液或颤动工件来防止1）镀前办理不完全镀层易剥落2）温度颠簸太大第六节，镀层使用条件的分类及采纳从防腐化的要求来看，表面办理的设计应做以下考虑：1)贵金属（金，铂），含铬在 18%以上的不锈钢，磁性合金资料，以及镍铜合金等，一般不需要再加防备层。2)碳钢，低合金钢和铸铁制造的零件，在大气中简单腐化，应加保护层。3)铜和铜合金制造的零件，依据不一样的使用条件，采纳光明酸洗，钝化，电镀或涂漆保护等。用磷青铜或铍青铜制造的精细零件能够不进行表面办理。4)铝和铝合金制造的零件，能够采纳阳极氧化和关闭办理。不适于阳极氧化的小零件，可采纳化
20、学氧化办理。锻造铝合金可采纳涂漆防备。5)锌合金制造的零件，能够采纳磷化，钝化，电镀或涂漆防备。第七节。铝材的电泳办理铝材的彩色电泳涂装是一种新奇的表面办理工艺。它采纳电化学方法将有机树脂的胶体粒子堆积在零件上，形成透明或各样颜色的有机涂覆层。依据电泳漆中的树脂粒子电离后带电情况的不一样，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）。电泳涂覆层的耐腐化性能极其优秀（能经过中性盐雾试验 400 小时以上），抗变色性强；与基体金属的结协力好，可进行各样机械加工；涂覆层色彩娇艳，依据用户的要求能够配制成各样颜色，常有的有金色，咖啡色，枪色，黑色等；与油漆比，施工性能好
21、，对环境的污染和危害小。所以应用在汽车外壳及各样配件，自行车车把及配件，各样日用小五金配件，家具，工艺品等。因为阴极电泳比较先进，下边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。电泳漆自己是一个胶体和悬浮体的多组分系统，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，向阴极挪动。2、电堆积 带正电的树脂粒子抵达零件 （阴极）表面放电，形成不溶于水的堆积层， 经烘烤后形成漆膜。3、电渗水份从堆积层渗析而出，当含水量降落到 5%-15%时，即可烘烤。4、电解水被直流电电解，放出氢气与氧，
22、因为电解致使浸透力降落，影响漆膜外观，降低漆膜附着力，增添电耗，所以，减弱水的电解是很必需的。电泳的工艺流程：脱脂 除氧化皮 铬化 电泳 烘干 包装现象桔皮或表面粗拙针孔或麻点火山口或油点彩虹颜色不符不规则图形硬度不够涂装面点状或片状产生原由纠正方法电压过高降低电压溶液温度过高降低温度固体分过高稀释溶液极距太近加大极距烘烤加温太快压缩空气吹干后再烘烤PH 值过高用有机酸调整固体分过低调整至工艺围PH 值过低降低溶液酸度冲洗水不洁净换冲洗水溶液电导率太高超滤去掉杂质离子膜厚太薄增添电泳电压或时间电镀表面针孔根绝有针孔零件入槽烘烤温度太快压缩空气吹干后再烘烤工件上附有油渍增强除油工序槽液面有油渍防
23、备槽液被油污染颗粒污染增强循环过滤和超滤电压高，膜层厚降低电泳电压和时间膜层太薄增添电泳电压膜层太厚或太薄选择适合的工作电压和时间分配涂料时，颜色比率错严格按工艺配方配制电泳漆溶剂太多，浸透能力差，膜层厚调整溶剂含，使其切合工艺规薄不均前办理不完全增强前办理工序烘烤时间短或温度低严格按工艺规进行零件有针孔或砂眼根绝不合格工件下槽颜色差异色料乳化搅拌不匀表面有水液水滴未干即烘烤电泳前水洗不完全增强电泳漆搅拌用压缩空气吹干用压缩空气吹干增强入槽前零件的冲洗五， 质量标准1）外观无色差，桔皮，针孔，彩虹，碰伤，刮伤等其余异样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 度抗曲折实验，无脱皮现象4)百格试验和落球试验均能达到国标
