【工藝知識(shí)】鋁材表面處理工藝大全介紹

2017-07-25  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

總則

表面處理:它是通過機(jī)械和化學(xué)的方法處理后,能在產(chǎn)品的表面上形成一層保護(hù)機(jī)體的保護(hù)層。在自然界中能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),增加機(jī)體的抗蝕性和增加產(chǎn)品的美觀,從而提升產(chǎn)品的價(jià)值。表面處理種類的選擇首先要從使用環(huán)境,使用壽命,人為欣賞的角度出發(fā),當(dāng)然經(jīng)濟(jì)價(jià)值也是考慮的核心所在。

表面處理的流程包括前處理,成膜,膜后處理。包裝,入庫(kù)。出貨等工序,其中前處理包括機(jī)械處理,化學(xué)處理。

機(jī)械處理包括噴吵,拋丸,打磨,拋光,打蠟等工序。機(jī)械處理目的使產(chǎn)品表面剔除凹凸不平,補(bǔ)救表面其它外觀不良現(xiàn)象。 化學(xué)處理使產(chǎn)品表面的油污銹跡去除,并且形成一層能使成膜物質(zhì)更好的結(jié)合或和化成活性金屬機(jī)體,確保鍍層有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài),增加保護(hù)層的結(jié)合力,從而達(dá)到保護(hù)機(jī)體的作用。

鋁材表面處理

鋁材常見的化學(xué)處理有鉻化,噴漆, 電鍍,陽(yáng)極氧化,電泳等工藝。其中機(jī)械處理有拉絲,拋光,噴吵,打磨等工藝。

第一節(jié) 鉻化

鉻化會(huì)便產(chǎn)品表面形成一層化學(xué)轉(zhuǎn)化膜,膜層厚度在 0.5-4um,這層轉(zhuǎn)化膜吸附性好,主要作為涂裝底層。外觀有金黃色,鋁本色,綠色等。這種轉(zhuǎn)化膜導(dǎo)電性能好,是電子產(chǎn)品的最好選項(xiàng),如手機(jī)電池內(nèi)導(dǎo)電條,磁電設(shè)備等。該膜層適合所有鋁及鋁合金產(chǎn)品。但該轉(zhuǎn)化膜質(zhì)軟,不耐磨,因此不利于做產(chǎn)品外部件利用。

鉻化工藝流程:

脫脂—>鋁酸脫—>鉻化—>包裝—>入庫(kù)

鉻化適合于鋁及鋁合金,鎂及鎂合金產(chǎn)品。

品質(zhì)要求:

1)顏色均勻,膜層細(xì)致,不可有碰傷,刮傷,用手觸摸,不能有粗糙,掉灰等現(xiàn)象。

2 )膜層厚度0.3-4um 。

第二節(jié),陽(yáng)極氧化

陽(yáng)極氧化:可以使產(chǎn)品表面形成一層均勻,致密的氧化層,(Al2O3 。6H2O 俗名鋼玉)這種膜能使產(chǎn)品的表面硬度達(dá)到(200-300HV),如果特種產(chǎn)品可以做硬質(zhì)陽(yáng)極氧化,產(chǎn)品表面硬度可達(dá) 400-1200HV,因而硬質(zhì)陽(yáng)極氧化是油缸,傳動(dòng),不可缺的表面處理工藝。

另外這種產(chǎn)品耐磨性非常好,可做航空,航天相關(guān)產(chǎn)品的必用工藝。陽(yáng)極氧化和硬質(zhì)陽(yáng)極氧化不同之處:陽(yáng)極氧化可以著色,裝飾性比硬質(zhì)氧化要好的多。施工要點(diǎn):陽(yáng)極氧化對(duì)材質(zhì)要求很嚴(yán)格,不同的材質(zhì)表面有不同的裝飾效果,常用的材質(zhì)有6061,6063,7075,2024 等,其中,2024 相對(duì)效果要差一些, 由于材質(zhì)中CU 的含量不同,因此7075 硬質(zhì)氧化呈黃色,6061,6063 呈褐色,但普通陽(yáng)極氧化6061,6063,7075 沒多大的差別,但2024 就容易出現(xiàn)很多金斑。

一,常見工藝

常見的陽(yáng)極氧化工藝有拉絲霧面本色,拉絲亮面本色,拉絲亮面染色,霧面拉絲染色(可染成任何色系)。拋光亮面本色,拋光霧面本色,拋光亮面染色,拋光霧面染色。噴吵亮面本色,噴吵霧面本色,噴沙染色。 以上鍍種均可用在燈飾器材上。

二,陽(yáng)極氧化工藝流程

除油—>堿蝕—>化拋—>中和—>黎地—>中和

陽(yáng)極氧化—>染色—>封孔—>熱水洗—>烘干

三,常見品質(zhì)異常判斷

A 表面出現(xiàn)花斑。這種異常一般是由于金屬調(diào)質(zhì)不好或材質(zhì)本身太差所至,處理辦法,重新熱處理?；蚋鼡Q材質(zhì)。

B 表面出現(xiàn)彩虹色。這種異常一般陽(yáng)極作業(yè)失誤所致。,上掛時(shí)松動(dòng),造成產(chǎn)品導(dǎo)電不良。,處理辦法,退電重新陽(yáng)極處理。

C,表面碰傷,刮傷嚴(yán)重。這種異常一般是由于運(yùn)輸或加工過程中,作業(yè)大意所致,處理辦法,退電,打磨再電。

D,染色時(shí)表面出現(xiàn)白點(diǎn)。,這種異常一般是由于陽(yáng)極作業(yè)時(shí),水中有油,或其它雜質(zhì)所致。

四,品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

1) 膜厚5-25um ,硬度在200HV 以上,封孔實(shí)驗(yàn)色變率小于5%

2 ) 鹽霧實(shí)驗(yàn)在36 小時(shí)以上,且能達(dá)到9 級(jí)以上CNS 標(biāo)準(zhǔn)

3 ) 外觀不能有碰傷,刮傷,彩云等現(xiàn)象。表面不能有掛點(diǎn),發(fā)黃等不良現(xiàn)象

四,壓鑄鋁,如A380,A365,A382 等均不能做陽(yáng)極氧化

第三節(jié),鋁材電鍍工藝

一,鋁及鋁合金材料的優(yōu)點(diǎn)

具有導(dǎo)電性好,傳熱快,比重輕,易于成型等優(yōu)點(diǎn),但鋁及鋁合金有硬度低,不耐磨,易發(fā)生晶間腐蝕,不易焊接,等缺點(diǎn),影響到使用范圍。故為了揚(yáng)長(zhǎng)避短,現(xiàn)代工業(yè)中,利用電鍍解決了這一問題。

二,鋁材電鍍的優(yōu)點(diǎn)

1) 改善裝飾性,

2 ) 提高表面硬度與耐磨性

3 ) 降低摩擦系數(shù),改善潤(rùn)滑性。

4 ) 提高表面導(dǎo)電性能。

5 ) 提高耐蝕性(包括與其它金屬組合)

6 ) 易于焊接

7 ) 提高與橡膠熱壓合時(shí)的結(jié)合力。

8 ) 提高反光率

9 ) 修復(fù)尺寸公差

由于鋁是一個(gè)比較活潑的金屬,被電鍍物均比鋁材活潑性強(qiáng),因此,電鍍前,必須做相應(yīng)的化學(xué)轉(zhuǎn)化,如浸鋅,鋅鐵合金,鋅鎳合金,而使鋅及鋅合金底層有良好的結(jié)合力的中間層氰化鍍銅層。壓鑄鋁由于機(jī)體結(jié)構(gòu)疏松,打磨時(shí),不能打磨掉機(jī)體表層部份,否則出現(xiàn)針孔,吐酸,脫皮等現(xiàn)象。

三,鋁材電鍍的工藝流程為

脫脂—>堿蝕—>活化—>鋅置換—>活化—>電鍍(如鎳,鋅,銅等)—>鍍鉻或鈍化—>烘干。

1、常見的鋁材電鍍鍍種有

鍍鎳(珍珠鎳,沙鎳,黑鎳),鍍銀(面銀,厚銀),鍍金,鍍鋅(彩鋅,黑鋅,藍(lán)鋅),鍍銅(青鼓銅,白錫銅,堿銅,焦銅,酸銅),鍍鉻(白鉻,硬鉻,黑鉻)等。

2、常見鍍種的用途

1) 鍍黑色,如黑鋅,黑鎳,等均用在光學(xué)電子及醫(yī)療器械上。

2 ) 鍍金,銀是電子產(chǎn)品的最好導(dǎo)體,同時(shí)也能提高產(chǎn)品的高等裝飾性,但價(jià)格比較昂貴,一般均用在電子產(chǎn)品導(dǎo)電方面,如高精電線端子等的電鍍。

3 ) 銅,鎳,鉻是現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域中最普及的混合鍍種,不管在裝飾性,抗蝕性,均是目前世界上最普及的鍍種。價(jià)格低廉,可用在運(yùn)動(dòng)器材,燈飾,大部份電子行業(yè)中。

4 ) 銅系鍍種中,白錫銅是七八十年代發(fā)展起來用于環(huán)保形鍍種,白色亮麗,是首飾行業(yè)的首選。青銅(鉛錫銅可做仿金,因而是比較好的裝飾性鍍種)但銅的防變色性比較差,因而發(fā)展比較慢。

5 ) 鋅系電鍍:鍍鋅層呈青白色,易溶于酸,堿。由于鋅的標(biāo)準(zhǔn)電位比鐵負(fù),對(duì)鋼鐵而言,可提供可靠的電化學(xué)保護(hù)。在工業(yè)大氣,海洋性大氣中使用的鋼鐵制品均可選擇鋅作保護(hù)層。

6 ) 硬鉻,在一定的條件下沉積的鉻鍍層有很高的硬度和耐磨性,硬度達(dá)到HV900-1200kg/mm ,鉻是常用鍍層中硬度最高的鍍層,可提高零件的耐磨性,延長(zhǎng)使用壽命。如工,模,量,卡具,等。因此該鍍種是氣缸,油壓,傳動(dòng)系統(tǒng)不可缺少的處理方式。

3、常見異常及改善措施

1) 脫皮:a 鋅置換不好,時(shí)間過長(zhǎng)或太短,改善措施,重新確定置換時(shí)間,槽液溫度,槽液濃度等作業(yè)參數(shù)。

b ,活化不夠,改善措施,改變活化方式。

c 前處理不徹底,工件表面有油,改善措施,加強(qiáng)前處理。

2 ) 表面粗糙:a,電鍍液光劑,柔劑,針孔劑量不適,重新調(diào)整助劑數(shù)量。

b 機(jī)體表面本身粗糙,重新打磨后再電鍍。

3 ) 表面發(fā)黃屬低電位走勢(shì)不正,改變裝掛方式。加適量的走位劑。

4 ) 表面起毛齒:電鍍液太臟,加強(qiáng)過濾,作適當(dāng)?shù)牟垡禾幚怼?/span>

4、品質(zhì)要求

1) 外觀無發(fā)黃,針孔,毛刺,起泡,碰傷,刮傷等不良現(xiàn)象。

2 ) 膜厚 15um 以上,鹽霧實(shí)驗(yàn)48 小時(shí),達(dá)美軍標(biāo)9 級(jí)以上,電位差130-150mv 區(qū)間。

3 ) 結(jié)合力能通過60 度彎曲實(shí)驗(yàn)。

4 ) 特殊環(huán)境的產(chǎn)品,可做相應(yīng)的變動(dòng)。

5、鋁及鋁合金電鍍操作注意事項(xiàng)

1) 鋁零件電鍍宜用鋁合金作掛具;

2 ) 鋁及鋁合金經(jīng)過浸蝕后的各道工序必須快速進(jìn)行,工序之間的間歇時(shí)間越短越好,以免重新氧化;

3 ) 第二次浸鋅時(shí)間不能過長(zhǎng),以免造成過腐蝕;

4 ) 水洗必須洗干凈;

5 ) 電鍍過程中要防止中途斷電。

第四節(jié),鋁材的涂裝

涂裝分為浸涂,噴涂,淋涂,滾涂和刷涂等,其中以浸涂和噴涂為主,浸涂也就是電泳涂裝,它采用電化學(xué)方法將有機(jī)樹脂的膠粒沉積在工件的表面上,形成透明或各種色系的有機(jī)涂層。其中,陰極電泳是七十年代發(fā)展起來的新工藝也是浸涂行業(yè)中主要工藝。優(yōu)點(diǎn)耐蝕性好,抗變色性能強(qiáng),結(jié)合力好的特點(diǎn)。噴涂分為粉體涂裝和液體涂裝,其中靜電涂裝是目前業(yè)界中比較流行的工藝。

一,涂裝工藝范圍

由于涂裝抗蝕性好,價(jià)格低廉,色系多(可以做任何不同顏色)它適合于所有鋁件材質(zhì),但素材結(jié)構(gòu)太松如翻沙產(chǎn)品,需刮灰作業(yè),相對(duì)品質(zhì)也要較差。

1、靜電涂裝的工作原理

在泵浦的作用下,使涂料進(jìn)入電場(chǎng),涂料顆粒帶負(fù)電。在霧化氣壓的作用下,使涂料變的更細(xì)和均勻然后在工作氣壓的作用下,涂料在旋杯或噴嘴的作用下,均勻的噴撒在工件的表面上。由于在同一垂直面上,噴槍和工件的距離是相等的,同一界面電場(chǎng)強(qiáng)度也是一樣的,因此正負(fù)電荷相吸,工件表面上就涂覆了一層均勻的有機(jī)樹脂涂層。然后在高溫烘烤的條件下,樹脂達(dá)到流平和固化的狀態(tài)。牢固的鑲嵌在工件的表面上,達(dá)到保護(hù)工件的作用。

2、鋁材涂裝工藝流程

機(jī)械打磨—>脫脂—>除氧化膜—>鉻化—>噴粉或液—>烘烤—>下掛—>全檢—>包裝—>入庫(kù)

1)粉液體作業(yè)常見異常及處理辦法

2)品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)參考

第五節(jié),鋁材化學(xué)鍍

一,化學(xué)鍍?cè)?/strong>