​鋁材表麵處理工（gōng）藝大全介紹

表麵處理：它是通過機械和化學的方法處理後，能在產品的表麵上形成一層保護機（jī）體的保護層。在自然界（jiè）中能達到穩定狀態，增加機體的抗蝕性和（hé）增加產品的美觀，從而提升（shēng）產品的價值。表麵處理種類的選擇首先要從使用環境，使用壽命，人為欣賞的角度出發，當然經濟價值也是考慮的核心所在。

表麵處理的流程包（bāo）括前處理，成膜，膜後處理。包裝，入庫。出貨等（děng）工序，其中前處（chù）理（lǐ）包括機械處理，化學處理。

機械處理包括噴吵，拋丸（wán），打磨，拋光，打蠟等工序。機械（xiè）處理目的使產品表麵（miàn）剔除凹凸不平，補（bǔ）救表麵其它外觀不良現象。 化學處理使產品表麵的油汙（wū）鏽跡去除，並且（qiě）形成一層能使成膜物質（zhì）更好（hǎo）的結合或和化成活性金屬機體，確保（bǎo）鍍層有一個（gè）穩（wěn）定狀態，增加保護層的結（jié）合力，從而達到保（bǎo）護機體的作用。

鋁材表麵處理

鋁材常見的化學處理（lǐ）有鉻化，噴漆， 電鍍，陽極氧化，電（diàn）泳等工藝。其中機械處理有拉絲，拋光，噴吵，打磨等工藝。

第一節 鉻化

鉻化會便產品表麵形成一層化學轉化膜，膜層厚度在 0.5-4um，這層轉化膜（mó）吸附（fù）性好，主要作為塗裝底（dǐ）層。外觀有金黃色，鋁本色，綠色等。這種轉化膜（mó）導電性能好，是電子產品的最好選項，如手（shǒu）機電池內導電條（tiáo），磁電設備等。該膜層適合所有（yǒu）鋁及鋁合金產品。但該轉化膜質軟，不耐磨，因此（cǐ）不利於做產品外部件利用。

鉻化工藝流程：

脫脂—>鋁酸脫（tuō）—>鉻化—>包裝—>入庫

鉻化適合於鋁（lǚ）及鋁合金（jīn），鎂及（jí）鎂合（hé）金產品。

品質要求：

1）顏色均（jun1）勻，膜層細致，不可有碰傷，刮傷，用手觸摸，不能有粗糙，掉灰等現象。

2 ）膜層厚度0.3-4um 。

第二節，陽極氧化

陽極氧化:可以使產品（pǐn）表麵形成一層均勻，致密的氧化層，(Al2O3 。6H2O 俗名鋼玉)這種（zhǒng）膜能使產品的表麵硬度達到(200-300HV)，如果特種產品可以做硬質陽極氧化，產品表麵硬度可達 400-1200HV，因而硬質陽極氧化是油缸（gāng），傳動，不可缺的表麵處理（lǐ）工藝。

另外這種產品耐磨性（xìng）非常好，可做航空，航天相關（guān）產品的必用工藝。陽極氧化和硬質陽極氧化不同之處:陽極氧化可以著色，裝飾（shì）性比（bǐ）硬質氧化（huà）要好的多。施工（gōng）要點（diǎn）:陽（yáng）極氧化對材質（zhì）要求很嚴格，不同的（de）材質表麵有（yǒu）不同的裝飾效果，常用的材（cái）質有6061，6063，7075，2024 等，其中，2024 相對效果要差一些（xiē）， 由於材質（zhì）中CU 的含量不同（tóng），因（yīn）此7075 硬質氧化呈黃色，6061，6063 呈褐色，但普通（tōng）陽極氧化6061，6063，7075 沒多大的差別，但2024 就容易出現很（hěn）多金斑。

一，常見工藝

常見的陽極氧化工藝有拉（lā）絲（sī）霧麵（miàn）本色（sè），拉絲（sī）亮麵本色，拉絲亮麵（miàn）染色，霧麵拉絲染色(可染成任何（hé）色（sè）係)。拋光亮麵本色，拋光霧麵本色，拋光亮（liàng）麵染色，拋光霧麵染色。噴吵亮麵本色，噴吵霧麵本色，噴沙（shā）染色。 以上鍍種均可（kě）用在燈飾器材上。

二，陽極氧（yǎng）化工藝流程

除油—>堿蝕（shí）—>化拋—>中和—>黎地—>中和

陽極氧化—>染色—>封孔—>熱水洗—>烘幹

三，常見品質（zhì）異常判斷

A 表麵出現花斑。這種異常一般是由於金屬調質不好或材質本身太差所至，處（chù）理辦法，重新熱處理。或更換材質。

B 表麵出現彩虹色。這種（zhǒng）異常一般陽極作（zuò）業失誤所致。，上掛時鬆動，造（zào）成產品導電（diàn）不良。，處理辦法，退電重新陽極處理。

C，表麵碰傷，刮傷嚴重。這種異常一般是由於運輸或加工過程中，作業大意所致，處（chù）理辦法（fǎ），退電，打磨再電。

D，染（rǎn）色時（shí）表麵（miàn）出現白點。，這種異常一（yī）般（bān）是由於陽極作業時，水中有油（yóu），或其它雜質所致。

四，品質標準

1） 膜厚5-25um ，硬度在200HV 以上（shàng），封孔實（shí）驗色變率小於5%

2 ） 鹽（yán）霧實（shí）驗在36 小時以上，且能達到9 級以上CNS 標（biāo）準

3 ） 外觀不能有碰傷，刮傷，彩雲等（děng）現象（xiàng）。表麵不能（néng）有掛點，發黃等不良現象

四，壓（yā）鑄鋁，如A380，A365，A382 等均不能做陽（yáng）極氧化

第三節，鋁材電鍍工藝（yì）

一，鋁及鋁合金材料的優點

具有導電性好，傳熱快，比重輕，易於（yú）成型等（děng）優點，但鋁及鋁合金有硬度低，不耐磨，易（yì）發生晶間腐蝕，不易焊接，等缺點，影響到使用範（fàn）圍。故（gù）為了揚長避短，現代工業中，利用電（diàn）鍍解（jiě）決了這一問題。

二，鋁材電鍍的優點

1） 改善裝飾性，

2 ） 提高表麵硬（yìng）度與耐磨（mó）性

3 ） 降低摩擦係數，改善潤滑性。

4 ） 提（tí）高表麵導電性（xìng）能。

5 ） 提高（gāo）耐蝕性（包括與其（qí）它金屬（shǔ）組合）

6 ） 易於焊接

7 ） 提高與橡膠熱壓合時的結合力。

8 ） 提高反光率

9 ） 修複尺寸公差

由於鋁是一個比較活（huó）潑（pō）的金（jīn）屬，被電鍍物均比鋁材活潑性強，因此，電鍍前，必須做相應的化學（xué）轉化（huà），如浸鋅，鋅鐵合金，鋅鎳合金，而使鋅及鋅合金（jīn）底層有良好的結合力（lì）的中間層氰化鍍（dù）銅層（céng）。壓鑄鋁由於機體結構疏鬆，打磨時，不能打磨掉機體表層部（bù）份，否則出現針孔，吐酸，脫皮等現象。

三，鋁（lǚ）材電鍍的工藝流程為（wéi）

脫脂—>堿蝕—>活化—>鋅置換—>活化—>電鍍（dù）（如鎳，鋅，銅（tóng）等）—>鍍鉻或鈍化—>烘幹。

1、常見的鋁材電鍍鍍種有（yǒu）

鍍鎳（珍（zhēn）珠鎳，沙鎳，黑鎳），鍍銀（麵銀，厚銀），鍍金，鍍鋅（彩鋅，黑鋅（xīn），藍鋅），鍍銅（青鼓銅，白錫銅，堿銅，焦銅，酸銅），鍍鉻（白鉻，硬鉻，黑（hēi）鉻）等。

2、常見鍍種的用途

1） 鍍黑色，如黑鋅，黑鎳，等均用（yòng）在光學電子（zǐ）及醫療器械（xiè）上。

2 ） 鍍金，銀是電子（zǐ）產品的最好導體，同時也能提高產品的高等裝飾（shì）性，但價格比較（jiào）昂貴（guì），一般均用（yòng）在電子產品導電方麵，如（rú）高精電線端子等的電鍍。

3 ） 銅，鎳（niè），鉻是現代科學領域中最普及的（de）混合鍍種，不管在裝飾性，抗蝕性，均是目前世（shì）界（jiè）上最（zuì）普及的鍍種。價格低廉（lián），可用在運動器（qì）材，燈（dēng）飾（shì），大部份（fèn）電子行業中。

4 ） 銅係鍍種中，白錫銅是七八十年代發（fā）展起來用於環保形鍍種，白色亮麗，是首飾行業的首選。青銅（鉛錫銅可做仿金，因而是比較（jiào）好的裝飾性鍍種）但銅的防變色（sè）性比較差，因而發展比較慢。

5 ） 鋅係電鍍：鍍鋅層呈青白色，易溶於酸，堿。由於鋅的（de）標準電位比鐵負，對鋼（gāng）鐵而言，可提供可靠（kào）的電化學（xué）保護。在工業大氣，海洋性大氣中使用的鋼鐵製品均（jun1）可選擇鋅作保護層。

6 ） 硬鉻（gè），在一定的條件下沉積的鉻鍍層有很高的硬度和（hé）耐磨性（xìng），硬度達到HV900-1200kg/mm ，鉻是常用（yòng）鍍層中硬度最高的（de）鍍層，可提高零件（jiàn）的耐磨性，延長使用壽命。如工，模，量，卡具，等。因此該鍍種是氣缸，油壓（yā），傳動係統（tǒng）不（bú）可缺（quē）少的（de）處理方式。

3、常見異常及改善措施（shī）

1） 脫皮：a 鋅置換不好，時間過長或太短，改善措施，重新確定置換時間，槽液溫度，槽液濃度（dù）等作業參數。

b ，活化不夠，改善措施，改變活化方式。

c 前處理不徹底，工件表麵有油，改善措施，加強前處理。

2 ） 表麵粗糙：a，電鍍液光劑，柔劑，針孔劑（jì）量不適，重新調整助劑（jì）數量。

b 機體表麵本身粗糙，重新打磨後（hòu）再電（diàn）鍍。

3 ） 表麵發黃屬低電位走勢不正，改變裝掛方式。加適量的走位劑。

4 ） 表麵起毛齒：電鍍液太髒，加強過濾，作（zuò）適（shì）當的槽（cáo）液處（chù）理。

4、品質（zhì）要求

1） 外觀無發黃，針孔，毛刺，起泡，碰傷，刮（guā）傷等不良現象。

2 ） 膜厚 15um 以上，鹽霧實驗48 小時，達美軍標9 級以上，電位差130-150mv 區間。

3 ） 結合力（lì）能通過60 度彎曲實驗。

4 ） 特殊環境的產品，可做相應的變動。

5、鋁及鋁合金電鍍操作注（zhù）意事項

1） 鋁零件電鍍宜用鋁合金作掛具；

2 ） 鋁及（jí）鋁合金（jīn）經過浸蝕（shí）後的各道工序必須（xū）快速進行，工序之間的間歇時間越短越好（hǎo），以免（miǎn）重（chóng）新氧化；

3 ） 第二次浸鋅時間不能過長，以免造成過腐（fǔ）蝕；

4 ） 水洗必須洗幹淨；

5 ） 電鍍過程中要防止中途斷電。

第四節，鋁材的塗裝

塗裝分為浸塗，噴塗，淋塗，滾塗和刷塗等，其中以浸塗和噴塗（tú）為主，浸塗也就是電泳塗裝，它采用電化學方（fāng）法將有機樹脂的膠粒沉（chén）積在工件的表麵上（shàng），形成透明或各種色係的有機塗層。其中，陰極電泳是七十（shí）年代發展起來的新（xīn）工藝也是浸塗行業中主要工藝。優點（diǎn）耐蝕性（xìng）好，抗變（biàn）色性能強，結合力好的特點。噴塗分為粉體塗裝和（hé）液體塗裝，其中靜電塗裝是目前業界中（zhōng）比較流行的工藝。

第五節，鋁材化學鍍

一，化學鍍原理

化學鍍是（shì）在無（wú）電（diàn）流通（tōng）過（無外界（jiè）動力）時借助還原劑在同一溶液中（zhōng）發生的氧化還原作用，從而（ér）使金屬離子還原沉積在零件表麵上的一種鍍覆方（fāng）法。所以化學鍍可以（yǐ）敘述為一（yī）種用以沉積金屬的，可控製的，自（zì）催化的化學還原過程，其反應通式為：

二，化（huà）學鍍的（de）特點

隨著工業的發展，化學鍍己成為一種具有很大發展前途的（de）工藝技術，同其它鍍覆方法比較，化（huà）學鍍具有如下特點（diǎn）：

1） 可以在由金屬，半導體（tǐ）和非導體等各種材料（liào）製成的零件上（shàng）鍍覆金屬。

2 ） 無論零件的幾何形狀如（rú）何（hé）複雜，凡能接觸到溶（róng）液的地方都能獲（huò）得厚度均勻的鍍層。

3 ） 對於自催化的化（huà）學鍍來說（shuō），可以獲得較大厚度的鍍層，甚至可以電鑄。

4 ） 無（wú）需電流。

5 ） 鍍層致（zhì）密，孔隙少。

6 ） 鍍層往往具有特殊的化（huà）學，機械性能（néng）。

由於化學鍍有（yǒu）很多的優點，因此化學鍍越來越（yuè）在工業（yè），電子業界（jiè）中發展速度較快。下麵以化學鍍（dù）鎳為例（lì）做如下介紹：

1）化學鍍鎳由於用次磷酸鈉作還原劑，因（yīn）此一般（bān）獲得的鍍（dù）層為鎳磷合金。依含磷量不同可以分（fèn）為低磷（1%-4% ）中磷（4%-10%）和高磷（10%-12%）。從不同的PH 值的（de）鍍液中（zhōng）可獲得不同含（hán）磷量的鍍層，在PH=4-5 時，可獲得（dé）中磷和高（gāo）磷合（hé）金。從弱堿性液中PH=8-10 中可獲得低（dī）磷和中磷合金。含磷在8%以上的NI-P 合金是非晶態鍍層，因無晶界所以抗腐性（xìng）能特別優良。通過熱處理300-400 度變成非晶態（tài）與晶態的混合物時硬度可達HV=1150 ，化學鍍熱（rè）處理後硬度接近硬（yìng）鉻的硬度，是（shì）替代硬鉻層的理（lǐ）想鍍層，又是（shì）可在鋁上（shàng）施鍍的好鍍種（可適合所有鋁及鋁合金產品，包括鍛造，壓鑄（zhù），鋁型材等）。缺點：該鍍種脆性大（dà），但經熱處理後的產品可塑性大大（dà）提（tí）高。（一般經400 度以上的（de）熱處理四小時（shí），其可塑性改善好多）

2）鋁材化學鍍鎳（niè）工藝流程：

超聲波除油—>除氧化膜—>第（dì）一次（cì）鋅置換—>和化（huà）—>第二次鋅置（zhì）換—>化學鍍鎳—>鈍化（huà）—>超聲清洗—>烘烤—>全檢—>包裝

3 ） 不合格鍍（dù）層的退除：

鋼（gāng），鋁，銅，塑膠等化學（xué）鎳退層均可用濃硝酸退除（chú）。但零件要經幹燥後入槽，若帶入水分將導致基體金屬過腐蝕。工作溫度在35 度以下。

4 ） 品質要（yào）求：

a 、膜厚（hòu）在5-30um區間

b、鹽霧實驗達到24小時以上，達CNS標（biāo）準9 級（jí）以上。

c、通過60 度彎曲實驗，無脫（tuō）皮現象（xiàng）

d 、外觀無碰傷，刮傷，水跡等不良現象。

e、膜層（céng）均勻，不能有霧狀，白點，露鍍現（xiàn）象

三，常見異常處理

異常（cháng）現象

可能產（chǎn）生（shēng）的原因及糾（jiū）正方法

反應慢，沉積速度低

1）PH值低，用NH4OH調整2）溫度過低3）次磷酸（suān）鈉含量不足，分析補充

鍍液（yè）反應激烈，呈沸騰狀，出（chū）現深灰色 鎳粉（鍍液自然分解的象（xiàng）征）

1）裝載量過大2）溫度過高或局部過熱鍍液掉入金屬屑或固體粒子3）次磷酸鹽含量過高4）PH值過高

槽壁和槽底沉積有金屬鎳

1）局部溫度過高2）槽襯破（pò）損，顯露基體金屬，更換（huàn）槽

鍍液中亞磷酸未達到額定含量（liàng）而發生（shēng） 亞磷酸鎳沉澱

1）PH值太高2）絡合劑不足，應給補充

鍍層發暗

鍍液被鋅，銅（tóng）等金屬（shǔ）雜質（zhì）汙（wū）染，可用低電流密度（dù）處理，或適當補（bǔ）充（chōng）次磷酸（suān）鈉後用廢件進行處理，直至鍍層正常為好

鍍層有麻點

氫氣停留在零件上，可攪動槽液或抖動工（gōng）件來避免

鍍層易剝（bāo）落

1）鍍前處理不徹底2）溫度波動太大

第六節，鍍層（céng）使（shǐ）用條件的分類及選用

從防腐蝕的要求來（lái）看，表麵處理的設計應（yīng）做如下考慮：

1) 貴金屬（金，鉑），含鉻在18%以上的不鏽鋼，磁性合金材料，以及（jí）鎳銅合金等，一般不需要再加防護層。

2) 碳鋼，低合金鋼和鑄鐵製造的零件，在大氣中容易（yì）腐（fǔ）蝕，應加保護層。

3) 銅和銅合（hé）金製造的（de）零件，根（gēn）據不同的（de）使用條件，采用光（guāng）亮酸洗，鈍化，電鍍或塗漆保（bǎo）護等。用磷青銅或鈹青銅製造的精密零件可以不進行表麵處理。

4) 鋁和鋁合金製造的零件，可以采用陽極氧化和封閉（bì）處理。不（bú）適於陽極氧化的（de）小零件，可采用化學氧化處理（lǐ）。鑄造鋁合金可采用塗漆防護。

5) 鋅合金製造的零件（jiàn），可以采用磷化，鈍化，電鍍或塗漆防護（hù）。

第七（qī）節，鋁材的電泳處理

鋁材的彩色（sè）電泳塗裝是一種新穎的表麵處（chù）理工藝。它采用電化學（xué）方法將有機（jī）樹脂的（de）膠體粒子沉積（jī）在零件（jiàn）上，形成透明或（huò）各種顏色的有（yǒu）機塗覆（fù）層。根據電泳漆中的樹脂粒子電離後帶電狀況的不同，可（kě）分為陽（yáng）極電泳（樹脂粒子電離後成負離子）及陰（yīn）極電泳（樹脂粒（lì）子電離後成正離子）。

電泳塗覆層（céng）的耐（nài）腐蝕性能極其優良（能通過中性鹽霧試驗400 小時以上），抗變色性強；與基體金屬的結合力好（hǎo），可進行各種機械（xiè）加工；塗覆層色彩鮮豔，根據用（yòng）戶（hù）的要求可以配製成（chéng）各種顏色（sè），常見的有金色，咖啡色，槍色，黑色（sè）等；與油漆比，施工性能好（hǎo），對環境的汙染和危害小。因此應用在汽車外殼及各種配件，自行車車把及（jí）配（pèi）件，各種日用小五金配件，家（jiā）具，工藝品等。由於陰極電泳比（bǐ）較先進，下麵我（wǒ）們以陰（yīn）極電泳作為我們介紹的主要課題；

陰極電泳塗裝是一複雜的電化學和膠體化學過程。電泳漆本身是一個（gè）膠體和懸浮體的（de）多組分體係，存在著彌散相（樹脂，顏料微粒）和連續相（水）二種組分。陰極電泳的四種過程：

1、電泳 帶正電的水溶性樹脂粒子及其吸附的顏料，向陰（yīn）極移動。

2、電沉（chén）積 帶（dài）正電的樹脂粒子到達零件（陰極）表（biǎo）麵放電，形成不溶於水的沉積層，經（jīng）烘烤後（hòu）形成（chéng）漆膜。

3、電滲水（shuǐ）份從沉（chén）積層滲析而出，當含水量下降到（dào）5%-15%時，即可烘烤。

4、電解水被直流電電解，放出氫氣與氧，由於電解導（dǎo）致滲透（tòu）力下降，影響漆膜外觀，降低漆膜附著力，增加電耗，因此，減弱（ruò）水的電解是很必要的。

五， 品質標準

1）外觀無色（sè）差，桔皮，針孔，彩虹，碰傷，刮（guā）傷等其它異常

2）膜厚在 40-60um，鹽霧試驗 400 小時以上，過 CNS 標（biāo）準的9級以上

3）膜層能過 60 度抗彎曲實驗，無脫皮現象

4)百格試驗和落球試驗均能達到國（guó）標