​鋁材表麵處理工藝大（dà）全介紹

表麵處理：它是通過機械和（hé）化學的方法（fǎ）處理後，能在產品（pǐn）的表麵上形成一（yī）層保護機體的保護層。在自然界中能達到穩定狀態，增加（jiā）機體的抗蝕性和（hé）增加產品（pǐn）的美觀，從而（ér）提升產（chǎn）品的價值。表（biǎo）麵處理種類（lèi）的選擇首先要從使用環境，使用壽命，人為欣賞的角度出（chū）發，當然經濟價值（zhí）也是考慮的（de）核心所在。

表麵處理的流程包括前處理，成膜，膜後處理。包裝（zhuāng），入庫。出貨等工序，其中前（qián）處理包（bāo）括機械處理，化學處理。

機械處理（lǐ）包括噴吵，拋丸，打磨（mó），拋光，打蠟等工（gōng）序（xù）。機械處理目的（de）使產品表麵剔（tī）除凹（āo）凸不（bú）平，補救表麵（miàn）其它外觀不良現象。 化學（xué）處理使產品表麵的油汙鏽跡去除，並且形成一層能（néng）使（shǐ）成膜物質更好的結合或和化成活性金屬機體，確保鍍層有一（yī）個（gè）穩定狀（zhuàng）態，增加保護層的結合力，從而達到（dào）保護機體（tǐ）的作用。

鋁材表麵處理

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

第（dì）一節 鉻化

鉻化（huà）會便（biàn）產品表麵形成一層化學轉化膜，膜層厚度（dù）在 0.5-4um，這層轉化膜吸附性好，主要作為塗裝底層。外觀有金（jīn）黃色，鋁（lǚ）本色，綠色等。這種（zhǒng）轉化膜導電性能好，是電子產品的最好選項，如手機電池內導電條，磁電設備等。該（gāi）膜層適合所有鋁（lǚ）及鋁合（hé）金產品。但該轉化膜質軟（ruǎn），不耐磨，因此不利於做產品外部件利用（yòng）。

鉻化工藝流程：

脫脂—>鋁酸脫—>鉻化—>包裝—>入庫

鉻化適合於鋁及鋁合金，鎂及鎂合金產品。

品質要求（qiú）：

1）顏色均勻，膜層細致，不可有碰傷，刮傷，用（yòng）手觸（chù）摸，不能有粗糙，掉灰等現象。

2 ）膜層厚度0.3-4um 。

第二節，陽極（jí）氧化

陽極氧化:可（kě）以使產品表麵形成一層均（jun1）勻，致密的（de）氧化層，(Al2O3 。6H2O 俗名（míng）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（zhì）陽極氧化，產品表麵硬度可達 400-1200HV，因（yīn）而硬質陽極氧化是油（yóu）缸，傳動，不（bú）可缺的表麵處理工藝。

另外這種產品耐磨（mó）性非常好，可做航空，航天相關產品的必用工（gōng）藝。陽極氧化和硬質陽極氧化不同之處:陽極氧化可以（yǐ）著色（sè），裝飾性（xìng）比硬質氧化要好的多。施工要點:陽極氧（yǎng）化對材質要求很嚴格，不同的（de）材質表（biǎo）麵有不同的裝飾（shì）效果（guǒ），常用的材質有6061，6063，7075，2024 等，其中，2024 相對效果要差一些， 由於材質中CU 的含量不同，因此7075 硬（yìng）質氧化呈黃色，6061，6063 呈褐色，但（dàn）普通陽極（jí）氧化6061，6063，7075 沒多大的差別，但2024 就容易出（chū）現（xiàn）很多金斑。

一（yī），常見工藝

常見的陽極氧化工藝有拉絲霧麵本色，拉絲（sī）亮麵本（běn）色，拉絲亮麵染色，霧麵拉絲染色(可（kě）染成任何色係)。拋光亮麵本色，拋光霧麵本色，拋（pāo）光亮麵染色，拋光霧麵染色。噴吵亮麵本色，噴吵霧麵本色，噴沙染色。 以上鍍種均可用在燈飾器材上。

二，陽極氧化工藝流（liú）程

除油—>堿（jiǎn）蝕（shí）—>化（huà）拋—>中和—>黎地（dì）—>中和（hé）

陽極氧化—>染（rǎn）色—>封孔—>熱（rè）水（shuǐ）洗—>烘幹（gàn）

三，常見品質異常判斷（duàn）

A 表麵出現花斑。這種異常（cháng）一般是由於金屬調質不好（hǎo）或（huò）材質本身太差所至，處理辦法，重新熱處（chù）理。或更換材（cái）質。

B 表麵出現（xiàn）彩虹色。這種異常一般陽極作業失誤（wù）所致。，上掛時鬆動，造成產品導（dǎo）電不良。，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（suǒ）致，處理辦法，退電，打磨再電。

D，染色時表麵出現白點。，這種（zhǒng）異常一般是由於陽極作業時，水中有油，或其它雜質所致。

四，品質標準

1） 膜厚（hòu）5-25um ，硬度在200HV 以上，封孔實驗（yàn）色變率小於5%

2 ） 鹽（yán）霧實驗在36 小時以上，且能達到9 級以上CNS 標準

3 ） 外觀不能（néng）有碰傷，刮（guā）傷，彩雲等現象。表麵不能有掛點，發黃等（děng）不良（liáng）現象

四，壓鑄鋁，如（rú）A380，A365，A382 等均不能做陽極氧化

第三節（jiē），鋁材電鍍工藝

一，鋁及鋁（lǚ）合金材料的優點

具有導電性好，傳熱快，比重（chóng）輕（qīng），易於成型等優點，但鋁及鋁合金有硬度低（dī），不耐（nài）磨，易（yì）發生晶間（jiān）腐蝕，不易焊接（jiē），等缺點，影響（xiǎng）到使用範圍。故為了揚長避短，現代工業中，利用電（diàn）鍍解決了這一問題。

二，鋁材（cái）電鍍的（de）優點

1） 改善（shàn）裝飾性，

2 ） 提高表麵硬度與耐磨性

3 ） 降低摩（mó）擦係數（shù），改善潤滑性。

4 ） 提高（gāo）表麵（miàn）導電性能。

5 ） 提高耐蝕性（xìng）（包括（kuò）與（yǔ）其它金屬組合）

6 ） 易於（yú）焊接

7 ） 提高（gāo）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潑的金屬，被電鍍（dù）物均比鋁材活潑性（xìng）強，因此，電鍍前，必須做相應（yīng）的化學轉化，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的中間層氰化鍍銅層。壓鑄鋁由於機體結構（gòu）疏鬆，打（dǎ）磨時，不能（néng）打磨掉機體表層部份，否則出（chū）現針孔，吐酸，脫皮等現象。

三，鋁材（cái）電鍍的工藝流程為

脫脂—>堿（jiǎn）蝕—>活化—>鋅置換（huàn）—>活化—>電鍍（如鎳，鋅，銅等）—>鍍鉻或鈍化（huà）—>烘幹。

1、常見的鋁材電鍍鍍種（zhǒng）有

鍍鎳（珍珠鎳，沙鎳，黑鎳），鍍銀（麵銀，厚（hòu）銀），鍍金（jīn），鍍鋅（彩鋅，黑鋅，藍鋅），鍍銅（青鼓銅，白（bái）錫銅（tóng），堿銅，焦銅，酸銅），鍍鉻（白鉻，硬鉻，黑鉻）等（děng）。

2、常見鍍種（zhǒng）的（de）用途

1） 鍍黑色（sè），如黑鋅，黑（hēi）鎳，等均用在光學電子及醫療器械上。

2 ） 鍍金，銀是電子產品的最好導體，同時也能（néng）提高產品的高等裝飾性，但價格（gé）比較（jiào）昂（áng）貴，一（yī）般均用在電子產品導電方麵，如高精電線端子等（děng）的電鍍。

3 ） 銅（tóng），鎳，鉻是現代科學領域中最普及的混合鍍（dù）種（zhǒng），不管在裝飾性（xìng），抗蝕性，均是目前世界上最普及（jí）的鍍（dù）種。價格低廉，可用在運動器材，燈飾，大部份電（diàn）子行業中。

4 ） 銅係鍍（dù）種中，白錫銅是七八十年代發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（shì）比較好的裝飾性鍍種（zhǒng））但銅的防變色性比較差，因而發展比（bǐ）較慢。

5 ） 鋅係電鍍（dù）：鍍鋅層呈（chéng）青白色，易溶於酸，堿。由於鋅的標準電位比（bǐ）鐵負，對鋼鐵而言，可提供可靠的電化學保護。在工業大氣，海洋性大氣中使用的鋼鐵製品均可選（xuǎn）擇鋅作保護層。

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，硬度達到（dào）HV900-1200kg/mm ，鉻是常用鍍層中（zhōng）硬度最高的鍍層，可提高零件的耐磨性，延長使用壽命。如工，模，量，卡具，等。因此該鍍種（zhǒng）是氣缸，油壓，傳動係統不（bú）可缺少的處（chù）理（lǐ）方式。

3、常見異（yì）常及改善措施

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，槽液濃度等作（zuò）業參數。

b ，活化不夠，改善措施，改變活化方式。

c 前處理不（bú）徹底，工件表麵（miàn）有油，改善措（cuò）施，加強（qiáng）前處理。

2 ） 表麵（miàn）粗糙：a，電鍍液（yè）光（guāng）劑，柔劑，針（zhēn）孔劑量不適，重新調整助劑數量。

b 機體表麵本身粗糙，重新（xīn）打（dǎ）磨後再電鍍。

3 ） 表麵發黃屬低電位走勢不正，改變裝（zhuāng）掛方式（shì）。加適量的走位劑（jì）。

4 ） 表麵起毛齒：電鍍液（yè）太髒，加強過濾，作適當的槽液處理（lǐ）。

4、品質要求

1） 外觀（guān）無發黃，針孔，毛刺，起泡，碰傷，刮傷等不良現象（xiàng）。

2 ） 膜厚 15um 以上，鹽霧實驗48 小時，達（dá）美（měi）軍標9 級以上，電位（wèi）差130-150mv 區間。

3 ） 結合力能通（tōng）過60 度彎曲實驗。

4 ） 特（tè）殊環境的產品，可做相應（yīng）的變動。

5、鋁及（jí）鋁合金電鍍操作注意（yì）事項

1） 鋁零件電鍍宜用鋁合金作掛具；

2 ） 鋁及鋁合金經過浸蝕後（hòu）的各道工序必須快速進行，工序（xù）之間的間歇時間越短越好，以免重新氧化；

3 ） 第二次浸鋅時間不能過長，以免造成過腐蝕；

4 ） 水洗必（bì）須洗幹淨；

5 ） 電（diàn）鍍過程中要防止中途斷電。

第四節，鋁（lǚ）材的塗裝

塗裝分為浸塗（tú），噴塗，淋（lín）塗，滾塗和刷（shuā）塗等（děng），其中以浸（jìn）塗和噴塗為主，浸塗也就是電泳塗裝，它采用電化學方法（fǎ）將有機樹脂的膠粒沉（chén）積在工件的表麵上，形成透明（míng）或各種色（sè）係的有機塗層。其中，陰（yīn）極電泳是七十年代發展起來的新（xīn）工藝也是浸塗行業中主要工藝。優點耐蝕性（xìng）好，抗變色（sè）性能強，結合力好的特（tè）點。噴塗分為粉體塗裝和液體塗裝，其（qí）中靜電塗裝是目前業界中比較流行的工藝。

第五節，鋁材化學（xué）鍍

一，化學鍍原理

化學（xué）鍍是在無電流通過（無外界動力）時借助還原劑在同一溶液（yè）中發生的氧（yǎng）化還原作用，從而（ér）使金屬離子還原沉積在（zài）零件表麵上（shàng）的一種鍍覆（fù）方法。所以化學鍍可以敘述為一種用以（yǐ）沉積金屬的，可控製的，自催化的化學還原過程，其反應通式為：

二，化學鍍的特點

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（jì）術，同其它鍍覆方法比較，化學鍍具有如下特點：

1） 可以在由金屬，半導體和非導體等各種材（cái）料製成的零件上鍍覆（fù）金屬。

2 ） 無論零件的幾何形狀如（rú）何複雜，凡能接觸到溶液的地方都能獲得厚度（dù）均勻的（de）鍍層。

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

4 ） 無需電（diàn）流。

5 ） 鍍層致密，孔隙少。

6 ） 鍍（dù）層（céng）往往具有特殊（shū）的化學，機械性能。

由於化學鍍有很多的優點，因此化學鍍越來（lái）越在工業，電子業（yè）界中發展速度（dù）較（jiào）快。下麵以化（huà）學鍍鎳為（wéi）例做如下介紹：

1）化學鍍鎳由於用次磷酸鈉作還原劑，因此一般獲（huò）得的鍍層（céng）為鎳磷合金。依含磷量（liàng）不同可以（yǐ）分為（wéi）低磷（1%-4% ）中磷（4%-10%）和高磷（10%-12%）。從不同的PH 值的鍍液中可獲得不同（tóng）含磷量的鍍層，在PH=4-5 時，可獲得（dé）中磷和高磷合金。從弱堿性液中PH=8-10 中可獲得低磷和中（zhōng）磷合（hé）金。含（hán）磷在8%以上的NI-P 合金是非晶態鍍層，因無晶界（jiè）所以抗腐性能特別優良。通過熱處理300-400 度變成非晶態與晶（jīng）態的混合物時硬度可達HV=1150 ，化學（xué）鍍熱處理後硬度接近硬（yìng）鉻的硬度（dù），是替代硬鉻層的理想鍍層，又是可在鋁（lǚ）上施鍍（dù）的好鍍種（zhǒng）（可適合（hé）所有鋁及鋁合金產品，包括鍛造，壓鑄，鋁型材（cái）等）。缺點：該鍍種脆（cuì）性大，但經熱處理後的產品可塑性大大提高（gāo）。（一般（bān）經400 度以上的熱處理四小時，其可塑性改（gǎi）善好多）

2）鋁材化學鍍鎳工藝流程：

超聲波除油—>除（chú）氧化膜—>第一次鋅置換—>和化—>第二次鋅置換—>化（huà）學鍍鎳—>鈍化—>超聲清洗—>烘（hōng）烤—>全檢—>包裝

3 ） 不合格鍍層的退除（chú）：

鋼，鋁，銅，塑膠等化學鎳退層均（jun1）可用濃硝酸退（tuì）除。但零件要經幹燥後入槽，若（ruò）帶入水分將導致基體金屬過腐蝕。工作溫度在35 度以下。

4 ） 品質要求：

a 、膜厚在5-30um區間（jiān）

b、鹽霧實驗達到24小時以上，達CNS標準（zhǔn）9 級以上。

c、通過（guò）60 度彎曲實驗，無脫（tuō）皮現象

d 、外觀無碰傷，刮傷，水跡等不（bú）良現象。

e、膜層均勻，不能有霧狀，白點，露鍍現象

三，常見異常處理

異常現象

可能產生的原因及糾正方法

反應（yīng）慢，沉積速度低

1）PH值低，用NH4OH調（diào）整2）溫度過低3）次磷酸鈉（nà）含量不足，分析補充

鍍液反應激烈，呈沸（fèi）騰狀，出現深灰色 鎳粉（鍍液自然分解（jiě）的（de）象征）

1）裝載量過（guò）大（dà）2）溫度（dù）過高或局部過熱鍍液掉入金屬（shǔ）屑或固體粒子3）次磷（lín）酸鹽含量過高4）PH值（zhí）過高

槽壁和槽底沉（chén）積有金屬鎳

1）局部溫度過高2）槽襯破損，顯露基體金屬，更（gèng）換槽

鍍液中亞磷酸未達到（dào）額定含量而發生 亞（yà）磷酸鎳沉澱

1）PH值太高2）絡合劑不足，應（yīng）給補充

鍍（dù）層發暗

鍍液被鋅，銅等金屬雜質（zhì）汙染，可用低電流密度處（chù）理，或適當補充次磷酸（suān）鈉後用廢件（jiàn）進行處理，直至鍍層正常為好

鍍層有麻點（diǎn）

氫氣停留在零件上，可攪動槽液或抖（dǒu）動工件來避（bì）免

鍍層易剝落

1）鍍前處理不徹底2）溫（wēn）度波（bō）動太大

第六節，鍍層使用條件的分（fèn）類及選用

從防腐蝕的要求來看，表麵處理的設計（jì）應做如（rú）下考慮：

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

2) 碳鋼，低（dī）合金鋼和鑄鐵製造的零件，在（zài）大氣（qì）中容（róng）易腐蝕，應加保護層。

3) 銅和銅合金製造的零件，根據不同的使用條件，采用光亮酸洗，鈍化，電鍍或塗漆保護等（děng）。用磷青銅或鈹（pí）青銅（tóng）製造的精（jīng）密零件可以不進行（háng）表麵處理。

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

5) 鋅（xīn）合金製造（zào）的零件，可以采（cǎi）用磷化，鈍化，電鍍（dù）或塗漆（qī）防護（hù）。

第（dì）七節，鋁材的電泳（yǒng）處理

鋁（lǚ）材的彩色（sè）電泳塗裝是一種新穎的表麵處理（lǐ）工藝（yì）。它采（cǎi）用電化學方法將有機樹脂的膠體粒子沉積在零件（jiàn）上，形成透明或各種顏色的有機塗覆層。根據電泳漆中的樹（shù）脂粒子電離後帶電狀況的不同，可分為陽（yáng）極電泳（樹脂粒子電離後成（chéng）負離子）及陰極電泳（樹脂粒子電離後成正離子）。

電泳塗覆層的耐腐蝕性能（néng）極其優良（liáng）（能通過中性鹽霧試驗400 小時以上），抗變色性強；與基（jī）體金屬的結合力好，可進行各種機械加工；塗（tú）覆層色彩鮮豔，根據（jù）用（yòng）戶的要求可以配（pèi）製成各種顏色（sè），常見的有金色，咖啡色，槍色，黑色等；與油漆比，施（shī）工性能好（hǎo），對環境的（de）汙染和危害小。因此（cǐ）應用（yòng）在汽車外殼及各種配件，自行車（chē）車（chē）把及配件，各（gè）種日用小五金配（pèi）件，家具，工藝品等。由於陰極電泳比較先進，下麵我們以陰極電泳作（zuò）為我們介紹的（de）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（yǒng）漆本（běn）身是一個膠體和懸浮體的多組（zǔ）分體係，存在著彌散相（樹脂，顏料微粒）和連（lián）續相（xiàng）（水）二種組分。陰極電泳的四種過程：

1、電泳（yǒng） 帶正電的水溶性樹脂粒子及其吸附的顏料（liào），向陰極移動。

2、電沉積（jī） 帶正電的樹脂粒子（zǐ）到達零（líng）件（陰極）表麵放（fàng）電（diàn），形成不溶於水的沉積層，經烘烤後形成漆膜。

3、電滲水份從沉積層滲析而出，當含水量（liàng）下降到5%-15%時，即可烘烤（kǎo）。

4、電解水被直流電（diàn）電解，放出氫氣與氧，由於電解導致（zhì）滲（shèn）透力下降，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（shì）很必（bì）要的（de）。

五， 品質標準

1）外觀無色差，桔皮，針孔，彩（cǎi）虹，碰傷（shāng），刮傷等（děng）其它異常

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

3）膜層能過 60 度（dù）抗彎曲（qǔ）實驗，無脫皮現象

4)百格試（shì）驗和落球試驗均能達到國標