鋁材表面處理工藝

發布時間:2024-10-21 分類:新聞 瀏覽量:2080

鋁材表面處理工藝可以分為:

  • 機械表面處理工藝: 通過機械手段對鋁材表面進行加工處理,以改善其外觀、提高耐磨性、增加附著力等
  • 化學表面處理工藝: 主要是通過化學反應來改變鋁材表面的組成、結構和性質,以提高其耐腐蝕性、耐磨性、裝飾性和功能性。

鋁材表面處理工藝有那些?

一.拋光
拋光是一種常見的鋁材加工方法,旨在通過機械、化學或電化學作用來降低工件表面的粗糙度,從而獲得光亮且平整的表面。這種加工方法主要利用拋光工具和磨料顆?;蚱渌麙伖饨橘|對工件表面進行修飾。拋光的主要目的并非提高工件的尺寸精度或幾何形狀精度,而是專注于獲得光滑的表面或鏡面光澤。在某些情況下,拋光也被用于消除光澤,即消光處理。拋光過程中,常用的工具是拋光輪,它通常由多層帆布、毛氈或皮革疊制而成,兩側被金屬圓板夾緊。拋光輪的輪緣涂有拋光劑,拋光劑由微粉磨料和油脂等均勻混合而成。在進行拋光時,拋光輪以高速旋轉(圓周速度通常超過20米/秒)的方式壓向工件,使磨料對工件表面產生滾壓和微量切削作用,從而達到光亮的加工效果。經過拋光處理后,工件表面的粗糙度一般可以達到Ra0.63~0.01微米。根據不同的拋光階段,如粗拋(基礎拋光過程)、中拋(精加工過程)和精拋(上光過程),選擇合適的拋光輪和拋光劑至關重要。這不僅可以達到最佳的拋光效果,還能顯著提高拋光效率。由于表面比較光亮美觀,在中國高壓壓鑄公司常將其應用在汽車裝飾件,鋁制改裝車配件等。

二.噴砂

噴砂過程的基本原理是利用壓縮空氣作為動力源,驅動噴料(包括銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海南砂等)形成高速噴射束,向待清理表面噴射高濃度的小磨料粒子,除去銹,氧化皮,或其他表面污物(并獲得合適粗糙的表面)。表面受到以高速度沖擊的磨料粒子的摩擦作用。通過高速砂流的沖擊與切削作用,清理并粗化基體表面。該工藝不僅改變工件外表面的形態,還通過磨料對表面的作用,賦予工件一定的清潔度及不同粗糙度(通過改變沖擊材料的大小控制鋁材表面粗糙度),經常被中國高壓壓鑄件供應商作為鋁壓鑄產品的便面處理工藝,或者其他表面處理的前處理過工藝。

鑄造汽車配件噴砂拋丸

噴砂

三. 拉絲

鋁型材拉絲工藝是一種獨特的表面處理手段,能夠體香體現金屬材料的質感,它通過在工件表面進行研磨,精心打造出細膩均勻的線紋,從而賦予鋁型材以裝飾性的美感。根據拉絲后紋路的不同,鋁型材拉絲工藝可分為多種類型,包括直紋拉絲、亂紋拉絲、波紋以及旋紋,每一種都展現出獨特的視覺效果。這種表面拉絲處理不僅能夠彰顯金屬材料獨特的質感,還增強了產品的耐磨性和抗腐蝕性,由于拉絲效果會有極細微的凸凹效果。故而拉絲又被當成一種修復工藝,因為金屬表面局部有劃痕,就整面用拉絲機作出一致的劃痕(減小壁厚)-------掩蓋劃痕.

四.陽極氧化

一種電解氧化過程,在該過程中,鋁和鋁合金的表面通常轉化為一層氧化膜,這層氧化膜具有保護性、裝飾性以及一些其他的功能特性。從這個定義出發的鋁的陽極氧化,只包括生成陽極氧化膜這一部分工藝過程。將金屬或合金的制件作為陽極,采用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金屬氧化物薄膜改變了表面狀態和性能,如表面著色,提高耐腐蝕性、增強耐磨性及硬度,保護金屬表面等。例如鋁陽極氧化,將鋁及其合金置于相應電解液(如硫酸、鉻酸、草酸等)中作為陽極,在特定條件和外加電流作用下,進行電解。陽極的鋁或其合金氧化 ,表面上形成氧化鋁薄層 ,其厚度為5~30微米 ,硬質陽極氧化膜可達25~150微米 。陽極氧化后的鋁或其合金,提高了其硬度和耐磨性,可達250~500千克/平方毫米,良好的耐熱性 ,硬質陽極氧化膜熔點高達2320K ,優良的絕緣性 ,耐擊穿電壓高達2000V ,增強了抗腐蝕性能 ,在ω=0.03NaCl鹽霧中經幾千小時不腐蝕。氧化膜薄層中具有大量的微孔,可吸附各種潤滑劑,適合制造發動機氣缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力強可著色成各種美觀艷麗的色彩。有色金屬或其合金(如鋁、鎂及其合金等)都可進行陽極氧化處理,這種方法廣泛用于機械零件,飛機汽車部件,精密儀器及無線電器材,日用品和建筑裝飾等方面。一般來講陽極都是用鋁或者鋁合金當作陽極,陰極則選取鉛板,把鋁和鉛板一起放在水溶液,這里面有硫酸、草酸、鉻酸等,進行電解,讓鋁和鉛板的表面形成一種氧化膜。在這些酸中,最為廣泛的是用硫酸進行的陽極氧化。

工藝流程
單色、漸變色:拋光/噴砂/拉絲→除油→陽極氧化→中和→染色→封孔→烘干雙色:①拋光/噴砂/拉絲→除油→遮蔽→陽極氧化1→陽極氧化2 →封孔→烘干②拋光/噴砂/拉絲→除油→陽極氧化1 →鐳雕→陽極氧化2 →封孔→烘干

技術特點
1、提升強度,2、實現除白色外任何顏色。3、實現無鎳封孔,滿足歐、美等國家對無鎳的要求。 

五.電泳工藝分為陽極電泳和陰極電泳。若涂料粒子帶負電,工件為陽極,涂料粒子在電場力作用下在工件沉積成膜稱為陽極電泳;反之,若涂料粒子帶正電,工件為陰極,涂料粒子在工件上沉積成膜稱為陰極電泳。陽極電泳一般工藝流程為:工件前處理(除油→熱水洗→除銹→冷水洗→磷化→熱水洗→鈍化)→陽極電泳→工件后處理(清水洗→烘干)。

  • 1、除油。溶液一般為熱堿性化學除油液,溫度為60℃(蒸汽加熱),時間為20min左右。
  • 2、熱水洗。溫度60℃(蒸汽加熱),時間2min。
  • 3、除銹。用H2SO4或HCl ,例如用鹽酸除銹液,HCl總酸度≥43點;游離酸度>41點;加清洗劑1.5%;室溫下洗10~20min。
  • 4、冷水洗。流動中冷水洗1min。
  • 5、磷化。用中溫磷化(60℃時磷化10min),磷化液可用市售成品。上述工序亦可用噴砂→水洗代替。
  • 6、鈍化。用與磷化液配套的藥品(由出售磷化液廠家提供),室溫下1~2min即可。
  • 7、陽極電泳。電解液成分:H08-1黑色電泳漆,固體分質量分數9%~12%,蒸餾水質量分數88%~91%。電壓:(70±10)V;時間:2~2.5min;漆液溫度:15~35℃;漆液PH 值:8~8.5。注意工件出入槽要斷電。電泳過程中電流隨漆膜增厚會逐步下降。
  • 8、清水洗。流動冷水中洗。
  • 9、烘干。在烘箱中于(165±5)℃溫度下烘40~60min即可。 

六.PVD

PVD是英文Physical Vapor Deposition(物理氣相沉積)的縮寫,是指在真空條件下,采用低電壓、大電流的電弧放電技術,利用氣體放電使靶材蒸發并使被蒸發物質與氣體都發生電離,利用電場的加速作用,使被蒸發物質及其反應產物沉積在工件上。物理氣相沉積技術工藝過程簡單,對環境改善,無污染,耗材少,成膜均勻致密,與基體的結合力強。該技術廣泛應用于航空航天、電子、光學、機械、建筑、輕工、冶金、材料等領域,可制備具有耐磨、耐腐飾、裝飾、導電、絕緣、光導、壓電、磁性、潤滑、超導等特性的膜層。 

七.電鍍

(Electroplating)就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程,是利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止金屬氧化(如銹蝕),提高耐磨性、導電性、反光性、抗腐蝕性(硫酸銅等)及增進美觀等作用。不少硬幣的外層亦為電鍍。

八.蝕刻

通常所指蝕刻也稱光化學蝕刻,指通過曝光制版、顯影后,將要蝕刻區域的保護膜去除,在蝕刻時接觸化學溶液,達到溶解腐蝕的作用,形成凹凸或者鏤空成型的效果。工藝流程:曝光法:工程根據圖形開出備料尺寸-材料準備-材料清洗-烘干→貼膜或涂布→烘干→曝光→顯影→烘干-蝕刻→脫膜→OK網印法:開料→清洗板材(不銹鋼其它金屬材料)→絲網印→蝕刻→脫膜→OK

九.噴涂

噴涂通過噴槍或碟式霧化器,借助于壓力或離心力,分散成均勻而微細的霧滴,施涂于被涂物表面的涂裝方法。可分為空氣噴涂、無空氣噴涂、靜電噴涂以及上述基本噴涂形式的各種派生的方式,如大流量低壓力霧化噴涂、熱噴涂、自動噴涂、多組噴涂等。噴涂作業生產效率高,適用于手工作業及工業自動化生產,應用范圍廣主要有五金、塑膠、家私、軍工、船舶等領域,是現今應用最普遍的一種涂裝方式;噴涂作業需要環境要求有百萬級到百級的無塵車間,噴涂設備有噴槍,噴漆室,供漆室,固化爐/烘干爐,噴涂工件輸送作業設備,消霧及廢水,廢氣處理設備等。大流量低壓力霧化噴涂是低的霧化氣壓和低空氣射流速度,低的霧化涂料運行速度改善了涂料從被涂物表面反彈出來的情況。使上漆率從普通空氣噴涂的30%~40%,提高到了65%~85%。在輕革涂飾中用噴槍或噴漿機將涂飾噴于革面上。

十.鐳雕

也叫激光雕刻或者激光打標,是一種用光學原理進行表面處理的工藝。利用激光器發射的高強度聚焦激光束在焦點處 . 使材料氧化因而對其進行加工.打標的效應是通過表層物質的蒸發露出深層物質,或者是通過光能導致表層物質的化學物理變化出痕跡,或者是通過光能燒掉部分物質,而“刻”出痕跡,或者是通過光能燒掉部分物質, 顯出所需刻蝕的圖形,文字。

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