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铝表面阳极氧化处理方法

铝表面阳极氧化处理方法
铝表面阳极氧化处理方法

铝表面阳极氧化处理方法

一、表面预处理

无论采用何种方法加工的铝材及制品,表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷,如灰尘、金属氧化物(天然的或高温下形成的氧化铝薄膜)、残留油污、沥青标志、人工搬运手印(主要成分是脂肪酸和含氮的化合物)、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。因此在氧化处理之前,用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗,使其裸露纯净的金属基体,以利氧化着色顺利进行,从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。

(一)脱脂

铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂。几种脱脂方法及主要工艺

列于表-1。在这些方法中,以碱性溶液特别是热氢氧化钠溶液的脱脂最为有效。

表-1 脱脂及主要工艺

脱脂方法溶液组成用量g/L 温度/度时间min 后处理备注

有机溶剂汽油、四氯化碳、三氯乙烯等适量常温或蒸汽适当无浸蚀

表面活性剂肥皂、合成洗涤剂适量常温-80 适当. 水清洗无浸蚀

碱性溶液NaOH 50-200 40-80 0.5-3 水洗后用100-500g/L硝酸溶液中和及除挂灰脱脂兼腐蚀除去自然氧化,硝酸可用稀硫酸+铬酸代替

十二水磷酸钠NaOH硅酸钠40-608-1225-30 60-70 3-5 水清洗NaOH可用40-50g/L碳酸钠代替,总碱度按NaOH计算为1.6%-2.5%

多聚磷酸钠碳酸钠磷酸钠一水硼酸钠葡萄糖酸液体润湿

剂15.64.84.84.80.3ml0.1ml 60 12-15 水清洗使用前搅拌4个小时

十二水磷酸钠硅酸钠液体肥皂50-7025-353-5 75-85 3-5 水清洗

碳酸钠磷酸钠25-4025-40 75-85 适当水清洗

磷酸钠碳酸钠NaOH 20106 45-65 3-5 水清洗

强碱阻化除油剂40-60 70 5 水清洗除油不净可延长处理时间

酸性溶液硫酸50-300 60-80 1-3 水清洗

硝酸162-354 常温3-5 水清洗松化处理

磷酸硫酸表面活性剂3075 50-60 5-6 水清洗

磷酸(85%)丁醇异丙醇水100%40%30%20% 常温5-10 水清洗溶液组成以体积记

电解溶液阳极氧化用电解质常温适当交流电或阴极电流电解

NaOH 100-200 常温0.5-3 水清洗后中和铝制品为阴极,电流密度为4-8A/dm2

乳化溶液石蜡三乙醇胺油酸松油水8.0%0.25%0.5%2.25%89% 常温适当水清洗溶液组成以体积记

有机溶剂是利用油脂易溶于有机溶剂的特点进行脱脂,常用的溶剂有汽油、煤油、乙醇、乙酸异戊脂、丙酮、四氯化碳、三氯乙烯等。有机溶剂仅用于小批量小型的或极污秽的制品脱脂处理。表面活性剂是一些在很低的浓度下,能显著降低液体表面张力的物质。常用于脱脂的表面活性剂有肥皂、合成洗涤剂、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等。碱性脱脂溶液的配方非常多,传统工艺采用磷酸钠、氢氧化钠和硅酸钠,其中磷酸钠和硅酸钠有缓蚀、润湿、稳定作用,溶液加热和搅拌有助于获得最好的脱脂效果。油脂在酸的存在下也能进行水解反应生成甘油和相应的高级脂肪酸。电解脱脂可用阳极电流、阴极电流或交流电。在碱性溶液中阴极电流脱脂,阳极最好为镀镍钢板。其在铝及铝合金表面处理中不常用。乳化脱脂所用的溶液为互不溶解的水与有机溶剂组成的两相或多相溶液,并添加有降低表面张力及对各相均有亲和力的去污剂。

(二)碱蚀剂

碱蚀剂是铝制品在添加或不添加其他物质的氢氧化钠溶液中进行表面清洗的过程,通常也称为碱腐蚀或碱洗。其作用是作为制品经某些脱脂方法脱脂后的补充处理,以便进一步清理表面附着的油污赃物;清除制品表面的自然氧化膜及轻微的划擦伤。从而使制品露出纯净的金属基体,利于阳极膜的生成并获得较高质量的膜层。此外,通过改变溶液的组成、温度、处理时间及其他操作条件,可得到平滑或缎面无光或光泽等不同状态的蚀洗表面。蚀洗溶液的基本组成是氢氧化钠,另外还添加调节剂(NaF、硝酸钠),结垢抑制剂、(葡萄糖酸盐、庚酸盐、酒石酸盐、阿拉伯胶、糊精等)、多价螯合剂(多磷酸盐)、去污剂。碱洗溶液组成往往依铝制品的用途来确定几种碱洗方法列于表-2。

表-2 碱蚀洗溶液组成及工艺

溶液组成用量% 温度/度时间min 备注

NaOH 3.5-9 50-70 3-10 腐蚀量10-55g/m2,铝离子含量>30-80g/L

NaOH 葡萄糖酸钠或柠檬酸钠 4.5-5.50.15 55±1 8-10 腐蚀量20μm,铝含量5-25g/L NaOH庚酸钠润湿剂50.10.2 55-70 1-10 通常清洗用

NaOHNaF多聚磷酸钠润湿剂1020.20.2 55-70 1-10 表面无光浸蚀

NaOH硝酸钠庚酸钠540.1 55-60 1-10 表面平滑清洗

NaOH磷酸钠3-7.55-10 常温适当加入氟化钠获光泽白色表面

铝表面阳极氧化处理方法(二)

(三)中和和水清洗

铝制品蚀洗后表面附着的灰色或黑色挂灰在冷的或热的清水洗中都不溶解,但却能溶于酸性溶液中,所以经热碱溶液蚀洗的制品都得进行旨在除去挂灰和残留碱液,以露出光亮基本金属表面的酸浸清洗,这种过程称为中和、光泽或出光处理。其工艺过程是制品在300-400g/L硝酸(1420kg/立方米)溶液中,室温下浸洗,浸洗时间随金属组成的不同而有差异,一般浸洗时间3-5分钟。含硅或锰的铝合金制品上的挂灰,可用硝酸和氢氟酸体积比为3:1的混合液,于室温下处理5-15秒。中和处理还可以在含硝酸

300-400g/L和氧化铬5-15g/L的溶液或氧化铬100g/L加硫酸(1840kg/立方米)10ml/L溶液中于室温下进行。各道工序间的水清洗,目的在于彻底除去制品表面的残留液和可溶于水的反应产物,使下道工序槽液免遭污染,确保处理效率和质量。清洗大多采用一次冷水清洗。但碱蚀后的制品普遍采用热水紧接着是冷水的二重清洗。热水的温度为40-60度。中和处理后的制品经水清洗就可以进行氧化处理,所以这道清洗应特别认真,以防止清洁的表面受污染。否则前几道工序的有效处理可能会因最后的清洗不当而前功尽弃。经中和、水清洗后的制品应与上进行氧化处理。在空气中停留的时间不宜过长,如停留30-40分钟,制品就需要重新蚀洗和中和。

二、阳极化处理

铝制品表面的自然氧化铝既软又薄,耐蚀性差,不能成为有效防护层更不适合着色。人工制氧化膜主要是应用化学氧化和阳极氧化。化学氧化就是铝制品在弱碱性或弱酸性溶液中,部分基体金属发生反应,使其表面的自然氧化膜增厚或产生其他一些钝化膜的处理过程,常用的化学氧化膜有铬酸膜和磷酸膜,它们既薄吸附性又好,可进行着色和封孔处理,表-3介绍了铝制品化学氧化工艺。化学氧化膜与阳极氧化膜相比,膜薄得多,抗蚀性和硬度比较低,而且不易着色,着色后的耐光性差,所以金属铝着色与配色仅介绍阳极化处理。

表-3 铝制品化学氧化工艺

序号溶液组成用量g/L 温度/度时间min 应用范围、膜色备注

1 碳酸钠铬酸钠氢氧化钠4514

2 85-100 10-20 纯铝、Al—Mg、Al—Mn合金、灰色膜层较疏松

2 磷酸铬酐氟化钠硼酸551531 室温10-15 各种铝合金、浅绿色膜层较1的好

3 重铬酸钠铬酐氟化钠 3.5-43-3.50.8 室温2-3 各种铝合金、深黄或棕色溶液pH=1.5膜层较1的好

4 碳酸钠铬酸钠321

5 90-100 3-5 纯铝及含Mg、Mn和Si的合金、也可用于含Cu量少的合金、灰色可做油漆底层

5 碳酸钠铬酸钠硅酸钠47140.06-1 90-100 10-15 纯铝、Al—Mn(淡透明银色)、Al—Mg—Si 硬状态、硬的Al—Si和Al—Mg合金,鲜明金属色空隙少,不能很好的着色,不宜做油漆底层

6 铬酸钠氢氧化胺0.129.6 70-80 20-50 各种铝合金、灰色有斑点膜层似搪瓷

7 碳酸钠重铬酸钾20.45 90-100 10-18 各种铝合金、灰色可在酸溶液中发白

(一)阳极氧化处理的一般概念

1、阳极氧化膜生成的一般原理

以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中,利用电解作用,使其表面形成氧化铝薄膜的过程,称为铝及铝合金的阳极氧化处理。其装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料,如铅、不锈钢、铝等。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时,在阴极上,放出氢气;在阳极上,析出的氧不仅是分子态的氧,还包括原子氧(O)和离子氧,通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化,形成无水的氧化铝膜,生成的氧并不是全部与铝作用,一部分以气态的形式析出。

2、阳极氧化电解溶液的选择

阳极氧化膜生长的一个先决条件是,电解液对氧化膜应有溶解作用。但这并非说在所有存在溶解作用的电解液中阳极氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性质相同。适用于阳极氧化处理的酸性电解液见表-4。表-4 氧化处理的酸性电解液

酸类电离常数形成电压基膜颜色

硫酸2×10-2(第二次电离的H+)12-20 透明、无色

铬酸30-40 不透明、带白色

磺基水杨酸40-70 透明带灰色

氨基磺酸30-40 带灰色

磷酸 1.1×10-2(第一次)7.5×10-8(第二次)4.8×10-13(第三次)30-40 透明带白色

焦磷酸 1.4×10-1(第一次)1.1×10-2(第二次)2.9×10-7(第三次)3.6×10-4(第四次)70-100 带白色

磷钼酸100以上阻挡层

硼酸 6.4×10-10 0-600 阻挡层

草酸 6.5×10-2(第一次)6.1×10-5(第二次)40-60 带黄色

丙二酸 1.61×10-3(第一次)2.1×10-6(第二次)80-110 带褐色

丁二酸 6.6×10-5(第一次)2.8×10-6(第二次)120以上白色到黄色

顺式丁烯二酸 1.5×10-5(第一次)2.6×10-7(第二次)150-225 灰黄色

柠檬酸8.4×10-1(第一次)1.8×10-5(第二次)4.0×10-6(第三次)120以上黄褐色

酒石酸 1.1×10-3(第一次)6.9×10-5(第二次)120以上黄褐色

苯二酸 1.26×10-3(第一次)3.1×10-6(第二次)100以上阻挡层

亚甲基丁二酸麻蚀,40 干涉膜

乙醇酸(羟基醋酸) 1.54×10-4 麻蚀

苹果酸(羟基丁二酸)4×10-4(第一次)9×10-6(第二次)麻蚀,40 干涉膜

3、阳极氧化的种类

阳极氧化按电流形式分为:直流电阳极氧化,交流电阳极氧化,脉冲电流阳极氧化。按电解液分有:硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。按膜层性子分有:普通膜、硬质膜(厚膜)、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。铝及铝合金常用阳极氧化方法和工艺条件见表-5。其中以直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍。

表-5 铝及铝合金常用阳极氧化方法

系列名称电解液组成电流密度A/dm2 电压V 温度/度时间min 颜色膜厚μm备注

硫酸Alumilite(美)硫酸,10%-20% DC1-2 10-20 20-30 10-30 透明5-30 易着色,耐蚀

硫酸交流法硫酸,12%-15% AC3-4.5 17-28 13-25 20-40 透明10-25 作油漆底层

硫酸硬质膜硫酸,10%-20% DC2-4.5 23-10 0±2 60以上灰色34-150 耐磨隔热

草酸英美法草酸,5%-10% DC1-1.5 50-65 30 10-30 半透明15

氧化铝膜(日)草酸,5%-10% AC1-2 80-120 20-29 20-60 黄褐色6-18 日用品装饰,耐蚀,耐磨

DC0.5-1 25-30 半透明

Eloxal Gxh(德)草酸,3%-5% DC1-2 40-60 18-20 40-60 黄色10-20 用于纯铝耐磨Eloxal Gxh(德)DC1-2 30-45 35 20-30 几乎无色6-10 膜薄、软,易着色

Eloxal Wx(德)AC2-3 40-60 25-35 40-60 淡黄色10-20 适用于铝线

Eloxal WGx(德)AC2-3 30-60 20-30 15-30 淡黄色6-20 Al—Mn合金DC1-2 40-60

硬质厚膜草酸AC1-20 80-200 3-5 60以上黄褐色约20以上较硫酸膜厚约在600μm下高耐磨

DC1-20 40-60

4、阳极氧化膜结构、性质

阳极氧化膜由两层组成,多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上上成长起来的,后者称为阻挡层(也称活性层)。用电子显微镜观察研究,膜层的纵横面几乎全都呈现与金属表面垂直的管状孔,它们贯穿膜外层直至氧化膜与金属界面的阻挡层。以各孔隙为主轴周围是致密的氧化铝构成一个蜂窝六棱体,称为晶胞,整个膜层是又无数个这样的晶胞组成。阻挡层是又无水的氧化铝所组成,薄而致密,具有高的硬度和阻止电流通过的作用。阻挡层厚约0.03-0.05μm,为总膜后的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外层主要是又非晶型的氧化铝及小量的水合氧化铝所组成,此外还含有电解液的阳离子。当电解液为硫酸时,膜层中硫酸盐含量在正常情况下为13%-17%。氧化膜的大部分优良特性都是由多孔外层的厚度及孔隙率所觉决定的,它们都与阳极氧化条件密切相关。

(二)直流电硫酸阳极氧化

1、氧化膜成长机理

在硫酸电解液中阳极氧化,作为阳极的铝制品,在阳极化初始的短暂时间内,其表面受到均匀氧化,生成极薄而有非常致密的膜,由于硫酸溶液的作用,膜的最弱点(如晶界,杂质密集点,晶格缺陷或结构变形处)发生局部溶解,而出现大量孔隙,即原生氧化中心,使基体金属能与进入孔隙的电解液接触,电流也因此得以继续传导,新生成的氧离子则用来氧化新的金属,并以孔底为中心而展开,最后汇合,在旧膜与金属之间形成一层新膜,使得局部溶解的旧膜如同得到“修补”似的。随着氧化时间的延长,膜的不断溶解或修补,氧化反应得以向纵深发展,从而使制品表面生成又薄而致密的内层和厚而多孔的外层所组成的氧化膜。其内层(阻挡层、介电层、活性层)厚度至氧化结束基本都不变,位置却不断向深处推移;而外早一定的氧化时间内随时间而增厚。

2、氧化膜厚度计算

阳极氧化生成的氧化膜厚度从理论上可按法拉第第二定律推导的公式进行计算。

σ= Kit

式中σ为阳极氧化膜厚度(μm),I为电流密度(A/dm2),t 为氧化时间(min),K为系数(当氧化铝密度γ=kg/立方米则K=0.309)。上述公式计算的前提是以认为通过的电量全用于氧化铝析出,同时也把氧化铝及膜的密度视为纯净的氧化铝密集的值。但实际情况并非完全如此,为了使K值更切合实际,应将电流效率和在这种工艺条件下所生成膜的密度或孔隙度考虑在内,即:

K = 1.57η/γ

式中η为电流效率(电极上实际析出的物质量与又总电量换算出的析出物质量之比)。K实值各国取值大小各异,美国有取0.328、0.285-0.355,日本有取0.352、0.364、0.25,中国、俄罗斯取0.25。

3、影响氧化膜生长和质量的因素

当电解液的温度从20度上升到30度,膜的溶解速度约增加3倍。随电流密度的增加,制品被养护的金属量、表面生成的铝氧化膜厚度都随着增加。硫酸浓度对氧化膜厚度的影响不大,为获得中等厚度、多孔而易于着色和封闭、抗蚀性较高的膜层,浓度最好为15%-20%;溶液用去离子水要求氯离子<15mg/L、铁离子<1mg/L、硫酸根离子<30mg/L,电阻率为5×10的5-6次方Ω?cm;溶液中杂质允许的最大含量铝离子20g/L,铜离子2g/L,铁离子5g/L,氯离子0.1g/L。随着阳极氧化时间的延长,氧化膜的厚度增加,到一定厚度后,由于膜厚电阻增加、导电能力下降,膜的生长速度减慢,有的合金即使延长氧化时间,膜的厚度也不会再增加。不同的铝合金的阳极氧化膜有不同的色彩,纯铝上的膜无色透明,使金属的光泽完全保持下来;高纯铝添加少量的镁,膜色不会因氧化时间的延长而改变,当镁的含量超过2%,膜变暗浊色;铝硅合金阳极氧化时,硅不会被氧化或溶解,部分进入膜层使膜呈暗灰色。含硅量大时,阳极氧化前先用氢氟酸浸泡,膜色会有所好转,一般含硅5%以上的合金不适合做光亮着色制品,含量达13%就难于进行阳极化处理;含铜的合金,当含量较少时,膜呈绿色,随铜含量的增加,膜薄,色调深暗。某些变形铝合金的阳极氧化处理见表-6。铝合金在硫酸溶液中阳极氧化,由于氧化膜在表面上形成、生长和溶解,引起电阻的变化,使过程中的电流、槽端电压及电流密度都随之发生变化。实际操作中电压升高不宜太快,否则会使生成的膜不均匀。

表-6 某些铝合金阳极氧化处理效果

中国合金牌号主要成分含量% 适用于保护性阳极氧化适用于阳极氧化着色适用于光亮阳极氧化

LG5L3L5LF21LF2LF3LF5LF7LD31LY11LY12LD8LD2LD5LT1 99.99Al99.8Al99.5Al99.0Al1.25 Mn2.25Mg3.5Mg5Mg7Mg0.5Mg、0.5Si1Si、0.7Mg1.5Cu、1Si、1Mg2Cu、1Ni、0.9Mg、

0.8Si4.25Cu、0.625Mn、0.625Mg4.25Cu、0.75Si、0.75Mn、0.5Mg4Cu、2Ni、1.5Mg2.25Cu、

1.5Mg、1.25Ni1Mg、0.625Si、0.25Cu、0.25Cr1Si、0.625Mg、0.5Mn5Si 1 1 1

1 1 1

1 2 2

2 2 3

3 3 4

2 2 3

2 2 3

3 3 4

4 4 4

1 2 3

2 3 4

3 3 4

4 6 5

4 6 5

4 6 5

4 4 5

4 4 5

2 3 4

3 3 4

3 6 5

注:1—优良;2—良好;3—尚好;4—可以;5—不适合;6—只适合于暗的颜色。

4、建筑铝型材阳极氧化工艺

建筑铝材是目前阳极氧化处理的主要产品,其中75%-85%是用常规硫酸法处理。中国建筑型材标准规定氧化膜的厚度大于10μm。建筑铝材阳极氧化工艺的最佳工艺参数为电解液硫酸15%±2%,铝离子含量小于5g/L,溶液温度21±10C,电流密度(1.3±0.05)A/dm2,时间(对LD31合金)30min,则10μm;60分钟,则可达18μm(电压18V),溶液用纯水配制。

(三)其他阳极氧化

1、草酸阳极氧化

对硫酸阳极氧化影响的大部分因素也适用于草酸阳极氧化,草酸阳极氧化可采用直流电、交流电或者交直流电迭加。用交流电氧化比直流电在相同条件下获得膜层软、弹性较小;用直流电氧化易出现孔蚀,采用交流电氧化则可防止,随着交流成分的增加,膜的抗蚀性提高,但颜色加深,着色性比硫酸膜差。电解液中游离草酸浓度为3%-10%,一般为3%-5%,在氧化过程中每A?h约消耗0.13-0.14g,同时每A?h 有0.08-0.09g的铝溶于电解液生成草酸铝,需要消耗5倍于铝量的草酸。溶液中的铝离子浓度控制在20g/L以下,当含30g/L铝时,溶液则失效。草酸电解液对氯化物十分敏感,阳极氧化纯铝或铝合金时,氯化物的含量分别不应超过0.04-0.02g/L,溶液最好用纯水配制。电解液温度升高,膜层减薄。为得到厚的膜,则应提高溶液的pH值。直流电阳极氧化用铅、石墨或不锈钢做阴极,其与阳极的面积比为(1:2)-(1:1)之间。草酸是弱酸,溶解能力低,铝氧化时,必须冷却制品及电解液。草酸膜层的厚度及颜色依合金成分而不同,纯铝的膜厚呈淡黄或银白色,合金则膜薄色深如黄色、黄铜色。氧化后膜层经清洗,若不染色可用3.43×10的4次方Pa压力的蒸汽封孔30-60分钟。

2、铬酸阳极氧化

铬酸阳极氧化工艺见表-4。氧化过程中应经常进行浓度分析,适时添加铬酐。电解的阴极材料可用铅、铁、不锈钢,最好的阳阴面积比为(5:1)-(10:1)。当溶液中三价铬离子多时,可用电解的方法使其氧化成六价铬离子。溶液中的硫酸盐含量超过0.5%,阳极氧化效果不好,硫酸根离子多时可加入氢氧化钡或者碳酸钡使其生成硫酸钡沉淀。溶液中氯化物含量不应超过0.2g/L。溶液中铬含量超过70g/L时就应稀释或更换溶液。铬酸阳极氧化有电压周期变化的阳极氧化方法或恒电压阳极氧化法(快速铬酸法)两种。

3、硬质(厚膜)阳极氧化

硬质阳极氧化是铝及铝合金表面生成厚而坚硬氧化膜的一种工艺方法。硬质膜的最大厚度可达

250μm ,纯铝上形成的膜层微硬度为12000-15000MPa,合金的一般为4000-6000MPa,与硬铬镀层的相差无几,它们在低符合时耐磨性极佳,硬质膜的孔隙率约为20%左右,比常规硫酸膜低。某些硬质阳极氧化工艺见表-7。

表-7 硬质阳极氧化工艺

编号电解液温度/度电流密度/(A/dm2)始末电压/V 时间/min 膜厚/μm

始电压末电压

1 15%硫酸+14-+4.4 2-2.1 26 120 90 50

2 15%硼酸,4%Na2HC6H5O7 +60-+70 0.4-0.6 100 300 240 200

3 10% 硫酸+10 250W/dm2 15-25 80 60 10-130

4 15% 硫酸-1-+4.

5 2-2.5 25-30 40-60 60-240 28-150

5 10% 硫酸+8-+10 25 60 60 25-60

6 10%-15% 硫酸0-+4 5 交流10-12 60-70

中插直流20-24 120-140

7 6%-8%二水合草酸条件视合金而改变

8 6%-7%硫酸+3%-6%有机添加剂+4.5-+18+4.5-+18 1.3-2 10 150 40 65

9 10%-20% 硫酸-6-+10 30 280 160 115-150

10 10%-15% 硫酸+8 4 20-25 60 60 55-80

11 5.5%甲酸,8%二水合草酸+15-+25 3-6 45 90 100-250

4、瓷质阳极氧化

瓷质阳极氧化铝及铝合金在草酸、柠檬酸和硼酸的钛盐、锆盐或钍盐溶液中阳极氧化,溶液中盐类金属的氢氧化物进入氧化膜孔隙中,从而使制品表面显示出与不透明而致密的搪瓷或具有特殊光泽的类似塑料外观的处理过程。瓷质阳极氧化处理工艺流程与常规硫酸阳极氧化基本一致,不同的是瓷质阳极氧化是在高的直流电压(115-125V)和较高的溶液温度(50-60度)、电解液经常搅拌、经常调节pH值使之处于1.6-2范围内的条件进行。

三、染色处理

化学着色法工艺简单、控制容易、效率高、成本低、设备投资少、着色色域宽、色泽鲜艳。但大面积制品容易出现颜色不均匀,着色后清洗、封孔不当或受到机械损伤时易脱色,着色膜的耐光性相对较差,故往往仅用于室内装饰、日常用小型铝制品的着色处理。铝阳极氧化膜的化学着色是基于多孔膜层有如纺织纤维一样的吸附染料能力而得以进行的。一般阳极氧化膜的孔隙直径为0.01-0.03μm,而染料在水中分离成单分子,直径为0.0015-0.0030μm,着色时染料被吸附在孔隙表面上并向孔内扩散、堆积,而且与氧化铝进行离子键、氢键结合而使膜层着色,经封孔处理,染料被固定在孔隙内。

(一)有机染料染色

1、染料的选择

有机染料品种繁多,依据不同用途和产品档次选用染料。如可溶性还原染料价格昂贵,色牢度极佳,故多用于高档铝制品金笔、打火机、助听器的染色;醇溶性染料用于铝箔染色;油溶性染料用于铝箔的印花,使用前溶于硝化纤维素系、乙烯树脂系或聚酰胺树脂系等亮漆中,或者溶于烤漆中的三聚氰胺树脂与环氧树脂中,印制后在清洗干净的铝箔表面形成带有染料的树脂膜。用于铝制品染色的染料类别有酸性染料、酸性络合染料、酸性媒介染料、直接染料、弱酸性染料、分散染料、可溶性还原染料、活性染料、碱性染料、醇溶染料、油溶染料等。

2、有机染料着色工艺及控制

(1)单色染色:将经阳极氧化、用清水洗净的铝制品,浸入规定温度染液中浸泡,染色的时间依颜色深浅而定、染浴量可控制在与制品体积之比10:1。

(2)多色染色:若在铝件上染两种和多种不同的颜色,如山水、花鸟、任务、文字等,多采用印花工艺来完成,印版可采用型版(锌版、纸版)和丝网版,可用直接印花法、涂料防染法、泡沫塑料扑染法等。一般做法是将第一种颜色染色后,对需留下颜色的部位用花版印上保护漆膜,剩余的颜色脱去,第二、三及更多的颜色依此类推即可。各种有机染料的染色浓度及工艺条件见表-9。

颜色染料名称浓度g/L 温度0C pH值时间min

Aludye黑色黑HBK 8-10 50-60 5.5-6 15-30

黑MBK 8-10 50-55 5.0-5.5 5-10

黑MRL 10-12 50-60 5.0-6.0 5-30

黑BBK 10-12 50-60 5.0-6.0 15-30

黑DG 10 55-60 6.0-7.0 10-30

黑WAL 10-12 50-55 6.0-7.0 15-30

黑MLW 8-12 50-60 4.2-4.8 5-30

Aludye红色大红A 2-5 50-60 5-5.5 5-10

大红D4BS <25 55-60 6.0-7.0 5-10

艳红MB 0.5-5 50-55 5.5-6.0 5-15

红B 2-5 55-60 5.5-6.0 5-15

大红D4B 2 55-60 5.5-6.0 5-10

红SBR <3 50-55 5.0-6.0 5-10

艳红3B 1-2 50-55 5.5-6.0 5-15

红MBES 1-2 55-60 5.0-5.5 5-10

大红MBES 1-2 55-60 5.0-5.5 5-10

红RBL 2 55-60 4.5-5.0 5-15

红PBL 2 55-60 5.0-6.0 5-10

红CFB 0.5-5 50-55 6.0-7.0 5-15

红FPR 高浓0.5-5 50-55 5.0-6.0 5-15

大红FAR 高浓0.5-5 50-55 6.0-7.0 5-10

桃红BN 0.5-5 50-55 6.0-7.0 5-15

Aludye紫色紫VB <2 50-55 5.5-6.0 5-10

紫MFBL <5 50-55 5.5-6.0 5-10

紫RVB <5 50-55 5.0-6.0 5-15

紫MBB <5 50-55 5.0-6.0 5-15

酒红BL 50-55 5.0-5.5 5-15

Aludye棕色棕BRL <2 50-60 4.5-5.0 5-15

棕CFA 0.5-2 55-60 4.5-5.5 5-15

棕THM 0.5-5 55-60 5.0-6.0 5-10

棕BM 0.5-5 55-60 5.5-6.0 5-15

棕GL 0.5-5 55-60 5.5-6.0 5-15

棕KBL 1-5 55-60 5.5-6.5 5-15

红棕AG 0.1-2 50-55 6.0-7.0 5-10

黄棕ASG 0.2-2 56-60 4.5-5.0 5-10

Aludye绿色绿BGLN <2 50-55 5.0-5.5 5-15

绿RGS 1-9 55-60 5.0-5.5 5-15

绿5GM <2 50-55 5.0-6.0 5-15

绿M6B <2 50-60 5.5-6.0 5-15

绿ABGL <2 50-55 5.5-6.0 5-10

绿DB 0.5-2 55-60 5.0-6.0 5-10

绿A3GM 2-5 55-60 6.0-7.0 5-15

Aludye黄色黄FD 0.5-5 50-55 5.0-5.5 5-10

黄FLY 0.2-5 50-60 5.0-5.5 5-10

黄DRL 0.5-2 55-60 6.0-6.5 5-10

黄GR 0.2-2 50-55 5.5-6.0 5-10

黄DGL 0.2-2 50-55 6.0-7.0 5-10

黄3RF 0.5-5 55-60 4.5-5.5 5-10

黄YBL 0.2-2 50-55 5.0 -5.5 5-15

金黄MBES 0.5-2 55-60 5.5-6.5 5-10

黄2GL 1-2 50-55 5.5-6.0 5-15

黄GLL <2 50-55 5.5-6.0 5-10

嫩黄ALNW 1-2 50-55 6.0-7.0 5-10

Aludye橙色金D2GL 0.1-2 55-60 6.0-7.0 5-15 橙GR 0.1-2 50-55 5.5-6.5 5-10

金G 2 27-60 5.5-6.5 1-10

橙MBES <2 50-55 4.5-5.5 5-10

橙GNS 0.5-5 50-55 5.5-6.0 5-10

Aludye蓝色湖蓝AB 1-2 50-55 4.5-5.0 5-15

蓝2LW 0.5-2 55 5.5-6.0 5-15

蓝GBL 1-2 50-55 4.5-5.5 5-15

蓝2AL 1-2 50-55 4.5 5-15

海军蓝NBL 1-2 55 5.8 5-15

翠蓝GB 0.5-2 55-60 5.0-6.0 5-15

Aludye灰色灰MBL 0.5-2 55-60 6.0-7.0 5-10 灰BRL 0.5-1 50-55 6.0-7.0 5-10

灰2BL 0.1-1 55-60 5.0-6.0 5-10

灰ABL 0.5-10 55-60 6.0-6.5 5-20

灰GBL 0.5-2 55-60 5.5-6.0 5-10

灰VA 0.5-1 50-55 5.0-5.5 5-10

灰G2RC 1-10 55-60 5.0-6.0 5-15

灰GR 1-10 50-55 5.0-5.5 5-15

灰GL 2-5 55-60 6.0-6.5 5-10

Aludye青铜色青铜2LW 2-5 55-60 4.0-5.0 5-10

铝表面阳极氧化处理方法

铝表面阳极氧化处理方法 一、表面预处理 无论采用何种方法加工的铝材及制品,表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷,如灰尘、金属氧化物(天然的或高温下形成的氧化铝薄膜)、残留油污、沥青标志、人工搬运手印(主要成分是脂肪酸和含氮的化合物)、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。因此在氧化处理之前,用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗,使其裸露纯净的金属基体,以利氧化着色顺利进行,从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。 (一)脱脂 铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂。几种脱脂方法及主要工艺列于表-1。在这些方法中,以碱性溶液特别是热氢氧化钠溶液的脱脂最为有效。 表-1 脱脂及主要工艺 脱脂方法溶液组成用量g/L 温度/度时间min 后处理备注 有机溶剂汽油、四氯化碳、三氯乙烯等适量常温或蒸汽适当无浸蚀 表面活性剂肥皂、合成洗涤剂适量常温-80 适当. 水清洗无浸蚀 碱性溶液NaOH 50-200 40-80 0.5-3 水洗后用100-500g/L硝酸溶液中和及除挂灰脱脂兼腐蚀除去自然氧化,硝酸可用稀硫酸+铬酸代替 十二水磷酸钠NaOH硅酸钠40-608-1225-30 60-70 3-5 水清洗NaOH可用40-50g/L 碳酸钠代替,总碱度按NaOH计算为1.6%-2.5% 多聚磷酸钠碳酸钠磷酸钠一水硼酸钠葡萄糖酸液体润湿剂15.64.84.84.80.3ml0.1ml 60 12-15 水清洗使用前搅拌4个小时 十二水磷酸钠硅酸钠液体肥皂50-7025-353-5 75-85 3-5 水清洗 碳酸钠磷酸钠25-4025-40 75-85 适当水清洗 磷酸钠碳酸钠NaOH 20106 45-65 3-5 水清洗 强碱阻化除油剂40-60 70 5 水清洗除油不净可延长处理时间 酸性溶液硫酸50-300 60-80 1-3 水清洗 硝酸162-354 常温3-5 水清洗松化处理 磷酸硫酸表面活性剂3075 50-60 5-6 水清洗 磷酸(85%)丁醇异丙醇水100%40%30%20% 常温5-10 水清洗溶液组成以体积记 电解溶液阳极氧化用电解质常温适当交流电或阴极电流电解 NaOH 100-200 常温0.5-3 水清洗后中和铝制品为阴极,电流密度为4-8A/dm2 乳化溶液石蜡三乙醇胺油酸松油水8.0%0.25%0.5%2.25%89% 常温适当水清洗溶液组成以体积记

铝型材的表面处理工艺

铝型材的表面处理方式大体存在着阳极氧化、电泳涂装及粉末喷涂三种处理方式,每一种方式都各有优势,占有相当的市场份额。 高隔间专家认为粉末喷涂存在着以下几点显着优势: 1、工艺较为简单,主要得益于生产过程中主要设备的自动精度的提高,对一些主要的技术参数已经可以实现微电脑控制,有效地降低工艺操作难度,同时辅助设备大为减少; 2、成品率高。一般情况下,如果各项措施得当,可最大限度地控制不合格品的产生; 3、能耗明显降低,在普通的阳极氧化、电泳涂装的生产过程中,水、电的消耗是相当大的,特别是在氧化工序。整流机的输出电流可达到8000~11000A之间,电压在15~17.5V 之间,再加上机器本身的热耗,需要不停地用循环水进行降温,吨电耗往往在1000度左右,同时辅助设施的减少也可以降低一些电耗;然而高隔间专家专家姚在这里提醒,一定要把铝型材跟插座等分开,不要太靠近铝型材,很多人都不太注意,要是漏电,又由于铝型材堆积太多,很容易发生火灾及人员伤亡情况。 4、对水、大气的污染程度降低,片碱、硫酸及其它液体有机溶剂的不再使用,减少水及大气污染,也有效地提高铝型材与作为环保产品的塑钢型材的竞争实力,相应地减少了一些生产成本; 5、工人的劳动强度明显降低,由于采用自动化流水线作业,上料方式以及夹具的使用方式已经得到明显简化,提高了生产效率,也降低了劳动强度;高隔间专家自己的厂家就起到了这样的效果。 6、对毛料的表面质量要求标准有明显降低,粉末涂层并且可以完全覆盖型材表面的挤压纹,掩盖一部分铝型材表面的瑕疵,提高铝型材成品的表面质量; 7、涂膜的一些物理指标较其他表面处理膜有明显提高,如硬度、耐磨性,可有效地延长铝型材的使用寿命。 高隔间专家认为铝型材粉末喷涂采用的是粉末涂料,工艺上采用的是静电喷涂,利用磨擦喷枪的作用,在加速风的影响下,使粉末颗粒喷出枪体时携带正电荷,与带负电荷的型材接触,产生静电吸附,然后经过高温固化。也增强了涂料的吸附强度,防止漆膜脱落。 更多请关注:https://www.wendangku.net/doc/0a1007800.html,/

铝合金的表面处理实用工艺审批稿

铝合金的表面处理实用 工艺 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】

【工艺知识】铝材表面处理工艺大全介绍 总则 表面处理:它是通过机械和化学的方法处理后,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定状态,增加机体的抗蚀性和增加产品的美观,从而提升产品的价值。表面处理种类的选择首先要从使用环境,使用寿命,人为欣赏的角度出发,当然经济价值也是考虑的核心所在。 表面处理的流程包括前处理,成膜,膜后处理。包装,入库。出货等工序,其中前处理包括机械处理,化学处理。 机械处理包括喷吵,抛丸,打磨,抛光,打蜡等工序。机械处理目的使产品表面剔除凹凸不平,补救表面其它外观不良现象。化学处理使产品表面的油污锈迹去除,并且形成一层能使成膜物质更好的结合或和化成活性金属机体,确保镀层有一个稳定状态,增加保护层的结合力,从而达到保护机体的作用。 铝材表面处理 铝材常见的化学处理有铬化,喷漆,电镀,阳极氧化,电泳等工艺。其中机械处理有拉丝,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化膜,膜层厚度在,这层转化膜吸附性好,主要作为涂装底层。外观

有金黄色,铝本色,绿色等。这种转化膜导电性能好,是电子产品的最好选项,如手机电池内导电条,磁电设备等。该膜层适合所有铝及铝合金产品。但该转化膜质软,不耐磨,因此不利于做产品外部件利用。 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,镁及镁合金产品。 品质要求: 1)颜色均匀,膜层细致,不可有碰伤,刮伤,用手触摸,不能有粗糙,掉灰等现象。 2 )膜层厚度。 —————— 第二节,阳极氧化 阳极氧化:可以使产品表面形成一层均匀,致密的氧化层,(Al2O3 。6H2O 俗名钢玉)这种膜能使产品的表面硬度达到(200-300HV),如果特种产品可以做硬质阳极氧化,产品表面硬度可达 400-1200HV,因而硬质阳极氧化是油缸,传动,不可缺的表面处理工艺。 另外这种产品耐磨性非常好,可做航空,航天相关产品的必用工艺。阳极氧化和硬质阳极氧化不同之处:阳极氧化可以着色,装饰性比硬质氧化要好的多。施工要点:阳极氧化对材质要求很严格,不同的材质表面有不同的装饰效果,常用的材质有6061,6063,7075,2024 等,其中,2024 相对效果要差一些,由

(品质)(技术套表)、铝的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术它能使铝的

(技术套表)、铝的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术它能使铝的

江苏省江浦高级中学二轮专题训练:原电池、电解原理及其应用测试题1.2007年诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德·埃特尔。埃特尔在表面化学方面的贡献有助于人们理解“铁为什么会生锈”、“燃料电池和汽车中处理尾气的催化剂如何工作”、“南极上空的臭氧层如何被破坏”。下列有关说法正确的是:A.温室效应的加剧是导致南极上层臭氧空洞的主要原因 B.汽车尾气处理是在高温高压催化剂下进行的C.氢氧燃料电池的正 极反应可表示为H2=2H++2e-D.钢铁在空气中的腐蚀主要是电化腐蚀 2.下图为直流电源,为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸,为电 镀槽。按下图接通电路后发现上的c点显红色。为实现铁上镀锌,接 通后,使c、d两点短路。下列叙述正确的是 A.a为直流电源的负极B.接通前,c极有H2放出 C.f电极为锌板D.e极发生氧化反应 3.铅蓄电池用途极广,电解液为30%H2SO4溶液,电池的总反应式可表示为: Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l) 下列有关叙述正确的是 A.放电时电解液的密度不断增大B.放电时电子从Pb通过导线转移到PbO2 C.充电时Pb极与外电源的负极相连D.充电时PbO2电极发生还原反应,Pb电极上发生氧化反应4.用惰性电极电解1L足量KCl的溶液,若通过nmol电子的电量,则溶液的pH与n的关系是(设电解前后溶液的体积不变):A.pH=lgnB.pH=-lgnC.pH=14+lgnD.pH=lgn-14 5.用电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和硫酸钠溶液一段时间,假设电解时温度不变且用惰性电极,下列说法不正确的是:A.当电池负极消耗mg气体时,电解池阴极有mg气体生成B.电解池的阳极反应式为:4OH--4e-=2H2O+O2↑ C.反应后,电池中c(KOH)不变;电解池中溶液pH变大 D.电解后,c(Na2SO4)不变,且溶液中有晶体析出 6.目前科学家已经开发出便携式固体氧化物燃料电池,它以烷烃气体为燃料,每填充一次燃料,可连续

铝合金表面处理方法

For personal use only in study and research; not for commercial use 芀压铸件铝合金常用的表面处理方法 膄现如今越来越多的人喜欢金属质感强的东西,所以越来越多的人喜欢铝制的东西。铝合金压铸件不仅仅只是汽车行业的配件提供者,还涉足到装饰品行业。压铸各种各样的造型可以适合不同的场合、不同的地点。铝合金铸件的表面处理是一项很重要的工序,处理得好就会是铝合金压铸件发出很好的金属光泽。下面介绍五种常用的铝合金铸件的表面处理方法。 膃1、铝材磷化 莁通过采用SEM,XRD、电位一时间曲线、膜重变化等方法详细研究了促进剂、氟化物、 Mn2+,Ni2+,Zn2+,PO4和Fe2+等对铝材磷化过程的影响。研究表明:硝酸胍具有水溶性好,用量低,快速成膜的特点,是铝材磷化的有效促进剂:氟化物可促进成膜,增加膜重,细化晶粒;Mn2+,Ni2+,能明显细化晶粒,使磷化膜均匀、致密并可以改善磷化膜外观;Zn2+浓度较低时,不能成膜或成膜差,随着Zn2+浓度增加,膜重增加;PO4含量对磷化膜重影响较大,提高PO4。含量使磷化膜重增加。 莈2、铝的碱性电解抛光工艺 薄进行了碱性抛光溶液体系的研究,比较了缓蚀剂、粘度剂等对抛光效果的影响,成功获得了抛光效果很好的碱性溶液体系,并首次得到了能降低操作温度、延长溶液使用寿命、同时还能改善抛光效果的添加剂。实验结果表明:在NaOH溶液中加入适当添加剂能产生好的抛光效果。 袄探索性实验还发现:用葡萄糖的NaOH溶液在某些条件下进行直流恒压电解抛光后,铝材表面反射率可以达到90%,但由于实验还存在不稳定因素,有待进一步研究。探索了采用直流脉冲电解抛光法在碱性条件下抛光铝材的可行性,结果表明:采用脉冲电解抛光法可以达到直流恒压电解抛光的整平效果,但其整平速度较慢。 蒂3、铝及铝合金环保型化学抛光 蒇确定开发以磷酸一硫酸为基液的环保型化学抛光新技术,该技术要实现NOx的零排放且克服以往类似技术存在的质量缺陷。新技术的关键是在基液中添加一些具有特殊作用的化合物来替代硝酸。为此首先需要对铝的三酸化学抛光过程进行分析,尤其要重点研究硝酸的作用。硝酸在铝化学抛光中的主要作用是抑制点腐蚀,提高抛光亮度。结合在单纯磷酸一硫酸中的化学抛光试验,认为在磷酸一硫酸中添加的特殊物质应能够抑制点腐蚀、减缓全面腐蚀,同时必须具有较好的整平和光亮效果

我国目前铝合金表面处理的工艺及其环境效应

我国目前铝合金表面处理的工艺及其环境效应 我国铝合金型材的表面处理工艺包括阳极氧化,阳极氧化后电泳涂漆,化学转化后喷粉, 化学转化后喷漆等四种工艺。它们虽然源自西欧和日本的工艺,但在我国得到了融合、提升 和发展。但是在过去引进国外技术及国产化过程中,重点放在结合我国的当时技术水平、资 源特点、并从方便管理和降低成本等因素考虑较多,环境效应关注不够。因此有关废水、废 气的处理思路、方案和措施,甚至在某些工艺路线方面,从新的环境效益的视角去审视,都 存在不少问题,其中包括若干亟待解决的问题,本文在此基础上提出一些技术设想和新建议。 一、铝材表面处理生产线废水废气的排放标准 各行业的不同工艺需要控制的污染物质并不相同,为此废水的排放的浓度标准也不可能 相同。对于铝合金加工行业,废水的排放标准可执行国家标准GB 8978-1988 “污水综合排 放标准”。排放标准按地面水域使用功能要求和污水排放去向,对于向地面水水域排放和城 市下水道排放的污水分别执行一、二、三级的标准。 对排入重点保护水域、生活饮用水水源地、一般经济渔业水域、重要风景游览区等水域 的污水需要执行一级标准。 对排入一般保护水域,一般工业用水区、景观用水区及农业用水区等水域的污水执行二 级标准。 对排入城镇下水道并进入二级污水处理厂,进行生物处理的污水执行三级标准。 在某些情形下,不仅排放的要求更高,而且对于中水的回收使用比例要求更高,例如最 近华加日对于新厂的废水排放,不仅排放的“废水”需要达标,而且回收利用率要达到90%, 没有新的环境保护思路和高标准的环境治理措施是不可能达到的。 国家标准GB 8978-1988还把排放的69种污染物按性质分为两类,读者需要时可以直 接查阅标准。 第一类污染物是指能在环境或动植物体内蓄积,对人体健康产生长远不良影响者。含有 此类有害污染物质的污水,不分行业和污水排放方式,也不分受纳水体的功能类别,一律在 车间或车间处理设施排出口取样,其最高允许排放浓度必须符合表1的规定。 第二类污染物是指其长远影响小于第一类的污染物质,在排污单位排出口取样,其最高 允许排放浓度和部分行业最高允许排水定额必须符合表2的规定。 表1 第一类污物最高允许排放浓度(与铝材表面处理废水有关的指标)[1] 序号污染物最高允许排放浓度/mg/ L

铝及铝合金表面处理

铝合金表面处理方式 表面处理方式的种类与用途 表面处理工艺:喷涂? 烤漆? 电镀?? 阳极氧化? 浸渗?? 喷油?? 喷砂 喷涂:利用压力或静电力将油漆或粉末附着在工件表面,使工件有防腐和外观装饰作用. 烤漆:在基材上打上底漆、面漆,每上一遍漆,都送入无尘衡温烤房,烘烤。 电镀:利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺。可以起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用??? 阳极氧化:金属或合金的电化学氧化。将金属或合金的制件作为阳极,采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能,如表面着色,提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度,保护金属表面等。 浸渗:是一种微孔(细缝)渗透密封工艺。将密封介质(通常是低粘度液体)通过自然渗透(即微孔自吸)、抽真空和加压等方法渗入微孔(细缝)中,将缝隙填充满,然后通过自然(室温)、冷却或加热等方法将缝隙里的密封介质固化,达到密封缝隙的作用。 喷油:将油漆喷在产品表面,自然风干的方式。? 喷砂:是采用压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂)高速喷射到被需处理工件表面,使工件表面的外表面的外表或形状发生变化,由于磨料对工件表面的冲击和切削作用,使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,使工件表面的机械性能得到改善,因此提高了工件的抗疲劳性,增加了它和涂层之间的附着力,延长了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平和装饰。 2.表面处理前的事项 抛光:利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度,而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的,有时也用以消除光泽(消光)。通常以抛光轮作为抛光工具。抛光轮一般用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成,两侧用金属圆板夹紧,其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂。抛光时,高速旋转的抛光轮(圆周速度在20米/秒以上)压向工件,使磨料对工件表面产生滚压和微量切削,从而获得光亮的加工表面,表面粗糙度一般可达~微米;当采用非油脂性的消光抛光剂时,可对光亮表面消光以改善外观。对产品表面要求稍低时,常采用滚筒抛光

铝型材表面处理工艺类别

铝型材表面处理工艺类别、解析 铝型材表面处理主要分为:氟碳喷涂、粉沫喷涂、阳极氧化(阴极氧化)、电泳、电镀等。这些表面处理方法间有相同也有不同,相同点就是都是在型材表面增加了保护膜;不同在于氟碳喷涂、粉沫喷涂是靠静电加膜于型材表面,所以也称静电喷涂;阳极氧化、电泳是通过直流电的正负极以及形成膜的分子、原子以及离子的正负相吸移动附着于金属表面而形成的保护膜;电镀和阳极氧化、电泳工艺术有雷同处,所不同的是:被电镀的可以不是金属,电镀液由含有镀覆金属(锌、铬、镍等)的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。1,电镀可以对五金和塑胶进行处理,。2,电泳和阳极只能对导电物体进行处理。3,电镀和电泳均为对被处理物体表面增材料,换句话说,就是厚度增加,4,而阳极则为对物体进行去材料处理,也就是阳极后厚度会减小。 下面就型材表面处理做具体分析 一、氟碳喷涂和粉末喷涂(静电喷涂) (一)粉沫喷涂:粉沫喷涂的原料为:聚氨脂、聚氨树脂、环氧树脂、羟基聚脂树脂以及环氧/聚酯树脂,可配制多种颜色。粉沫喷涂的特点:喷涂设备有手工的,有自动吊挂式、施工简单、涂层厚度为30微米以上,抗冲击,耐磨擦,防腐蚀,耐候性等均好,涂料价格

比氟碳便宜。粉沫喷涂最大弱点是怕太阳紫外线照射,长期照射会造成自然退色,铝板向阳面和非向阳面几年后色差明显,一般为2-5年就产生明显色差。现在市场上出现名子叫彩色铝型材,用于铝门窗,就是用普通铝型材粉沫喷涂而成。使铝门窗颜色品种增加,同时也增强抗腐蚀能力。 粉沫喷涂的原料为:聚氨脂、聚氨树脂、环氧树脂、羟基聚脂树脂以及环氧/聚酯树脂,可配制多种颜色。粉沫喷涂的特点:喷涂设备有手工的,有自动吊挂式、施工简单、涂层厚度为30微米以上,抗冲击,耐磨擦,防腐蚀,耐候性等均好,涂料价格比氟碳便宜。粉沫喷涂最大弱点是怕太阳紫外线照射,长期照射会造成自然退色,铝板向阳面和非向阳面几年后色差明显,一般为2-5年就产生明显色差。现在市场上出现名子叫彩色铝型材,用于铝门窗,就是用普通铝型材粉沫喷涂而成。使铝门窗颜色品种增加,同时也增强抗腐蚀能力。 (二)另一种静电喷涂为液态喷涂,又称氟碳喷涂,属于高档次喷涂价格较高,在国外早已应用。在国内近二年来才大面积用于铝板幕墙,由于其优异的特点,越来越受到建筑业及用户的重视和青睐。氟碳喷涂具有优异的抗退色性、抗起霜性、抗大气污染(酸雨等)的腐蚀性,抗紫外线能力强,抗裂性强以及能够承受恶劣天气环境。是一般涂料所不及的。 1,氟碳喷涂的设备及工艺 氟碳涂料本身性能决定,喷涂设备必须保证有出色的雾化效果,

铝合金表面处理

铝材表面处理工艺介绍 对铝材来说,阳极氧化所能做到的色彩的确比较局限,通常就是银白、古铜、钛金、K金色或者黑色。至于有时看到有很多他色彩是通过另外的工艺方法加工出来的: 1 、电泳涂层 在阳极氧化的基础上,通过电泳的作用,在氧化膜上均匀覆盖上一层水溶性丙烯酸漆膜,使型材表面形成阳极氧化膜和丙烯酸漆膜复合膜。手感光滑细腻,外观鲜艳亮丽,除能生产原氧化着色的颜色的基础上,能做出更多如白色及绿色等鲜艳色彩。 2、彩色粉末喷涂 共200多种颜色选择,给设计师一个广阔空间,性能稳定,漆膜附着力强,不易剥落、耐酸、耐盐雾、耐灰浆、耐候性、耐老化等性能优异。涂层在空气中不挥发、不氧化、无污染毒害,环保性能好。表面污物水洗后焕然一新。 3、彩色氟碳喷涂 通过静电作用在铝合金基体表面喷上聚偏二氟乙烯漆涂层。氟碳涂料为偏聚二氟乙烯,氟碳涂料。所以能具有持久保色度、抗老化、抗腐蚀、抗大气污染,其氟碳键是最强的分子键之一优越于其聚合休的分子结构。氟碳喷涂作为高档表面涂装工艺手段。160多种丰富色彩足以为建筑师和设计师提供无穷无尽的设计空间。它具有颜色均匀一致,且抗褪色和沾污的能力优越的优点。 另外,铝或者铝合金很适合做拉丝处理 拉丝与表面氧化的确是无关的,拉丝要在氧化之前做才行;另外氧化是肯定不能用自然氧化的方法,自然氧化得到的表面应该叫质量缺陷,它的氧化膜与专门处理的氧化膜成份、外观都是截然不同的。 另外还有一点,着色并非是氧化的后处理,是在氧化的同时进行的,常用的有下面几种氧化着色处理方法: 着色阳极氧化膜 铝的阳极氧化膜,靠吸附染料而着色。 自发色阳极氧化膜 这种阳极氧化膜是某种特定铝材在某种合适的电解液(通常以有机酸为基)中在电解作用下,由合金本身自发地生成一种带色的阳极氧化膜。 电解着色 阳极氧化膜的着色,通过氧化膜的空隙被金属或金属氧化物电沉积而着色。 着色确实是与氧化同时进行的,但也确实称其为该工艺的后处理,其意思是之其附加在该工艺中进行的(不进行也可以)。

铝合金表面处理

阳极氧化 产品名称:阳极氧化后 产品编号: 备注: 阳极氧化是铝及其合金通过电化学方法在其表面形成转化膜的过程。常规铝氧化膜可以满足顾客对铝表面从外观到性能的绝大多数渴求。 常规铝阳极氧化膜的优势: a、抗(大气)侵蚀能力可与不锈钢相比 b、表面硬度高150~300HV 减少了擦划可能 c、电绝缘性电击穿电位达1000V可与瓷器相比 d、装饰性优良着色膜颜色达数十种,这些被改性的染料,其 耐久性已达到满意。 e、氧化膜的更多优势多孔氧化膜可以进行化学着色、电解着色以及 自然发色工艺获得数十种不同的着色表面,并可以套字、套图案和作画,还可 以吸附、香料、光粉等等,制成各种功能性氧化膜。 阳极氧化膜主要应用领域 国防工业、汽车工业、航空航天工程、制药工业、电子及机电一体化产业、医疗器械、运动器材、装饰与装潢产业、工业标牌、仪表面板等。 阳极氧化膜着色方法分类 1、化学着色法 包括有机染料着色和无机着色两类

有机着色:颜色鲜艳、工艺简单、成本低,可着出几十种至上百种颜色。 缺点:不耐日光,耐老化性能差。 无机着色:着色膜较暗,稳定性好。 缺点:颜色范围窄,除金黄色外其它很少采用。 2、电解着色 颜色牢固性好,适宜户外使用,耐久性可达20年以上。 缺点:色掉单一、多为金黄——青铜——古铜色,成本高。 3、自然发色 色泽牢固,耐候性好,耐久性可达20年以上。 缺点:对合金选择性高,着色一致性差。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 产品名称: 阳极氧化前 产品编号: 编号一 备 注: 铝阳化氧化(综合)生产能力: 槽液的容量

铝型材表面处理工艺

表面处理简介 总则 表面处理:它是通过机械和化学的方法处理后,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定状态,增加机体的抗蚀性和增加产品的美观,从而提升产品的价值.表面处理种类的选择首先要从使用环境,使用寿命,人为欣赏的角度出发,当然经济价值也是考虑的核心所在. 表面处理的流程包括前处理,成膜,膜后处理.包装,入库.出货等工序,其中前处理包括机械处理,化学处理。 .机械处理包括喷吵,抛丸,打磨,抛光,打蜡等工序.机械处理目的使产品表面剔除凹凸不平,补救表面其它外观不良现象. 化学处理使产品表面的油污锈迹去除,并且形成一层能使成膜物质更好的结合或和化成活性金属机体,确保镀层有一个稳定状态,增加保护层的结合力,从而达到保护机体的作用。 第一章,铝材表面处理 一,铝材常见的化学处理有铬化,喷漆,电镀,化学镀,阳极氧化,电泳等工艺。.其中机械处理有拉丝,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化膜,膜层厚度在0.5-4um,这层转化膜吸附性好,主要作为涂装底层。外观有金黄色,铝本色,绿色等。这种转化膜导电性能好,是电子产品的最好选项,如手机电池内导电

条,磁电设备等.该膜层适合所有铝及铝合金产品.但该转化膜质软,不耐磨,因此不利于做产品外部件利用。 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,镁及镁合金产品。 品质要求:1)颜色均匀,膜层细致,不可有碰伤,刮伤,用手触摸,不能有粗糙,掉灰等现象。 2)膜层厚度0.3-4um。 第二节,阳极氧化 阳极氧化:可以使产品表面形成一层均匀,致密的氧化层,(Al2O3。6H2O俗名钢玉)这种膜能使产品的表面硬度达到(200-300HV),如果特种产品可以做硬质阳极氧化,产品表面硬度可达400-1200HV,因而硬质阳极氧化是油缸,传动,不可缺的表面处理工艺.,另外这种产品耐磨性非常好,可做航空,航天相关产品的必用工艺.阳极氧化和硬质阳极氧化不同之处:阳极氧化可以着色,装饰性比硬质氧化要好的多.施工要点:阳极氧化对材质要求很严格,不同的材质表面有不同的装饰效果,常用的材质有6061,6063,7075,2024等,其中,2024相对效果要差一些,由于材质中CU的含量不同,因此7075硬质氧化呈黄色,6061,6063呈褐色,但普通阳极氧化6061,6063,7075没多大的差别,但2024就容易出现很多金斑.. 一,常见工艺 常见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).抛光亮面本色,抛光雾面本色,抛光亮

铝及铝合金表面处理方法

[方法1] 脱脂处理。用脱脂棉沾湿溶剂进行擦拭,除去油污后,再以清洁的棉布擦拭几次即可。常用溶剂为:三氯乙烯、醋酸乙酯、丙酮、丁酮和汽油等。 [方法2] 脱脂后于下述溶液中化学处理: 浓硫酸27.3重铬酸钾7.5水65.2 在60-65°C 浸渍10-30min 后取出用水冲洗,晾干或在80°C 以下烘干;或者在下述溶液中洗后再晾干: 磷酸10正丁醇 3 水20 此方法适用于酚醛-尼龙胶等,效果良好。 [方法3] 脱脂后于下述溶液中化学处理: 氟化氢铵3-3.5氧化铬20-26磷酸钠2-2.5 浓硫酸50-60硼酸0.4-0.6水1000 在25-40°C 浸渍4.5-6min ,即进行水洗、干燥。本方法胶接强度较高,处理后4h 内胶接,适用于环氧胶和环氧-丁腈胶胶接。 [方法4] 脱脂后于下述溶液中化学处理: 磷酸7.5氧化铬7.5酒精 5.0 甲醛(36-38%) 80 在15-30°C 浸渍10-15min ,然后在60-80°C 下水洗、干燥。 [方法5] 脱脂后于下述溶液中进行阳极化处理: 浓硫酸22g/l

在1-1.5A/dm2 的直流强度下浸渍10-15min ,再在饱和重铬酸钾溶液中,于95-100°C 下浸渍5-20min ,然后水洗,干燥。 [方法6] 脱脂后于下述溶液中化学处理: 重铬酸钾66硫酸(96%) 666水1000 在70°C 下浸渍10min ,然后水洗,干燥。 方法7] 脱脂后于下述溶液中化学处理: 硝酸(d=1.41 )3氢氟酸(42%) 1 在20°C 下浸渍3s ,即用冷水冲冼,再在65°C 下用热水洗涤,蒸馏水冲洗,干燥。此法适宜于含铜较高的铸造铝合金。 [方法8] 喷砂或打磨后,在下述溶液中阳极化: 氧化铬100硫酸0.2氯化钠0.2 在40°C 下于10min 内将电压从0 V升至10V ,保持20min ,再在5min 内从10V 升至50V ,保持5min ,然后水洗,700C 下干燥。注意:游离氧化铬浓度不得超过30-35g/l 。 [方法9] 脱脂后于下述溶液中化学处理: 硅酸钠10非离子去垢剂0.1 在65°C 下浸渍5min ,然后在65°C 以下水洗,再用蒸馏水洗涤和干燥。适用于铝箔的胶接。 [方法10] 脱脂后在下述溶液中化学处理: 氟化钠1浓硝酸15水84

铝合金常用表面处理方法

铝合金常用表面处理方法: 阳极氧化:以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中,利用电解作用,使其表面形成氧化铝薄膜的过程,称为铝及铝合金的阳极氧化处理。 原理:实质上就是水电解的原理。当电流通过时,将发生以下的反应:在阴极上:2H++2e=H2 在阳极上:4OH-4e=2H2O+O2 析出的氧不仅是分子态的氧,还包括原子氧,以及离子氧,通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化,形成无水的AL20膜: 4AL+3O2=2AL2O3+3351J 电泳涂装:电泳是电泳涂料在阴阳两极,施加于电压作用下,带电荷之涂料离子移动到阴极,并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物,沉积于工件表面。它包括 四个过程: 1、电解(分解) 在阴极反应最初为电解反应,生成氢气及氢氧根离子0H此反应造成阴极面形成一高碱性边界层,当阳离子与氢氧根作用成为不溶于水的物质,涂膜沉积,方程 式为:F20^ OH+H 2、电泳动(泳动、迁移) 阳离子树脂及H+在电场作用下,向阴极移动,而阴离子向阳极移动过程。 3、电沉积(析出)在被涂工件表面,阳离子树脂与阴极表面碱性作用,中和而析出不沉积物,沉积于被涂工件上。 4、电渗(脱水)涂料固体与工件表面上的涂膜为半透明性的,具有多数毛细孔,水被从阴极涂膜中排渗出来,在电场作用下,引起涂膜脱水,而涂膜则吸附于工件表面,而完成 整个电泳过程。 5/29 粉末喷涂: 1)基本原理:在喷枪与工件之间形成一个高压电晕放电电场,当粉末粒子由喷枪口喷出经过放电区时,便补集了大量的电子,成为带负电的微粒,在静电吸引的作用下,被吸附到带 正电荷的工件上去。当粉末附着到一定厚度时,则会发生“同性相斥”的作用,不能再 吸附粉末,从而使各部分的粉层厚度均匀,然后经加温烘烤固化后粉层流平成为 均匀的 膜层。粉沫喷涂的原料为:聚氨脂、聚氨树脂、环氧树脂、羟基聚脂树脂以及环氧/聚酯树脂,可配制多种颜色。 粉沫喷涂最大弱点是怕太阳紫外线照射,长期照射会造成自然退色。主要工序只有前处理、静电喷涂和烘烤三个工序。 典型的粉末静电喷涂工艺流程如下:上件T脱脂一清洗一去锈一清洗一磷化一清洗一钝化一粉末静电喷涂一固化一冷却一下件 氟碳喷涂:1)基本原理:也采用静电喷涂的原理,为液态喷涂,香港称为锔油。属于高档次喷涂,价格较高。 2)氟碳喷涂原料及结构 氟碳喷涂料是以聚偏二氟乙烯树脂nCH2CF2烘烤(CHCF2)n(PVDF)为基料或配金

铝合金表面处理工艺

【工艺知识】铝材表面处理工艺大全介绍 总则 表面处理:它是通过机械和化学的方法处理后,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定状态,增加机体的抗蚀性和增加产品的美观,从而提升产品的价值。表面处理种类的选择首先要从使用环境,使用寿命,人为欣赏的角度出发,当然经济价值也是考虑的核心所在。 表面处理的流程包括前处理,成膜,膜后处理。包装,入库。出货等工序,其中前处理包括机械处理,化学处理。 机械处理包括喷吵,抛丸,打磨,抛光,打蜡等工序。机械处理目的使产品表面剔除凹凸不平,补救表面其它外观不良现象。化学处理使产品表面的油污锈迹去除,并且形成一层能使成膜物质更好的结合或和化成活性金属机体,确保镀层有一个稳定状态,增加保护层的结合力,从而达到保护机体的作用。 铝材表面处理 铝材常见的化学处理有铬化,喷漆,电镀,阳极氧化,电泳等工艺。其中机械处理有拉丝,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化膜,膜层厚度在 0.5-4um,这层转化膜吸附性好,主要作为涂装底层。外观有金黄色,铝本色,绿色等。这种转化膜导电性能好,是电子产品的最好选项,如手机电池内导电条,磁电设备等。该膜层适合所有铝及铝合金产品。但该转化膜质软,不耐磨,因此不利于做产品外部件利用。

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,镁及镁合金产品。 品质要求: 1)颜色均匀,膜层细致,不可有碰伤,刮伤,用手触摸,不能有粗糙,掉灰等现象。 2 )膜层厚度0.3-4um 。 —————— 第二节,阳极氧化 阳极氧化:可以使产品表面形成一层均匀,致密的氧化层,(Al2O3 。6H2O 俗名钢玉)这种膜能使产品的表面硬度达到(200-300HV),如果特种产品可以做硬质阳极氧化,产品表面硬度可达 400-1200HV,因而硬质阳极氧化是油缸,传动,不可缺的表面处理工艺。 另外这种产品耐磨性非常好,可做航空,航天相关产品的必用工艺。阳极氧化和硬质阳极氧化不同之处:阳极氧化可以着色,装饰性比硬质氧化要好的多。施工要点:阳极氧化对材质要求很严格,不同的材质表面有不同的装饰效果,常用的材质有6061,6063,7075,2024 等,其中,2024 相对效果要差一些,由于材质中CU 的含量不同,因此7075 硬质氧化呈黄色,6061,6063 呈褐色,但普通阳极氧化6061,6063,7075 没多大的差别,但2024 就容易出现很多金斑。 一,常见工艺 常见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)。

铝合金表面处理技术规范

铝合金表面处理技术规范艾默生网络能源有限公司

修订信息表

目录 目录 (3) 前言 (5) 一、铝合金化学氧化技术规范 (6) 1目的 (6) 2 适用范围 (6) 3 关键词 (6) 4引用/参考标准或资料 (6) 5 规范内容 (6) 5.1 术语 (6) 5.2 工艺鉴定要求 (7) 5.2.1 总则 (7) 5.2.2 设计要求 (7) 5.2.3 鉴定程序 (7) 5.2.4 试验及试片要求 (7) 5.2.5 试验方法及质量指标 (8) 5.2.6 鉴定状态的保持 (8) 5.3 产品质量检验要求 (8) 5.3.1 外观 (8) 5.3.2 耐蚀性 (9) 二、铝合金喷砂光亮阳极化技术规范 (9) 1目的 (9) 2 适用范围 (9) 3 关键词 (9) 4 引用/参考标准或资料 (9) 5 规范内容 (10) 5.1 术语 (10) 5.2 工艺鉴定要求 (10) 5.2.1 总则 (10) 5.2.2 设计要求 (10) 5.2.3 鉴定程序 (10) 5.2.4 试验及试片要求 (10) 5.2.5 试验方法及质量指标 (11) 5.2.6 鉴定状态的保持 (11) 5.3 产品质量检验要求 (12) 5.4 备注 (12) 6 附录1 (12) 三、喷砂及拉丝技术规范 (13) 1目的 (13) 2 适用范围 (13) 3 关键词 (13)

4引用/参考标准或资料 (13) 5 规范内容 (13) 5.1 术语 (13) 5.2工艺鉴定要求 (14) 5.2.1 总则 (14) 5.2.2 设计要求 (14) 5.2.3 鉴定程序纪律 (14) 5.2.4 试验及试片要求 (14) 5.2.5 试验方法及质量指标 (15) 5.2.6 鉴定状态的保持 (15) 5.3 产品质量检验要求 (16) 5.3.1 拉丝件 (16) 5.3.2 喷砂件: (16)

铝合金阳极氧化前处理工艺

铝合金阳极氧化前处理工艺是决定产品外观质量的重要环节,型材机械纹的去除、起砂、亚光、增光等多种质量要求均由前处理工艺决定。传统的前处理工艺分为三种:(1)、碱蚀工艺:由除油→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→氧化组成,即型材经除油后,在碱蚀槽中经碱蚀处理去除机械纹和自然氧化膜、起砂,然后经出光槽除去表面黑灰,即可进行阳极氧化。该工艺的核心工序是碱蚀,型材的表面平整度、起砂的好坏等均由该工序决定。为了达到整平机械纹的目的,一般需碱蚀12-15分钟,铝耗达40-50Kg/T,碱耗达50Kg/T。如此高的铝耗,既浪费资源,又带来严重的环保问题,增加废水处理成本。该工艺已采用了100多年,全球大部分铝材厂沿用至今,直到近两年,才由酸蚀逐渐取代。 (2)、酸蚀工艺:由除油→水洗→酸蚀→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→氧化组成。型材经除油后先酸蚀,后碱蚀,出光,完成前处理。该工艺的核心工序是酸蚀,去机械纹、起砂等均由酸蚀决定。不同于碱蚀,酸蚀的最大优点是去机械纹能力强、起砂快、铝耗低,一般3-5分钟即可完成,铝耗几乎是碱蚀的1/8-1/6。从工作效率和节约资源的角度看,酸蚀无疑是碱蚀工艺的一大进步。然而,酸蚀的环保问题更加突出:酸槽的有毒气体HF的逸出及水洗槽Fˉ的污染。氟化物一般都有剧毒,处理更加困难。另外,酸蚀处理后,型材外观发黑发暗,尽管不得已延续了碱蚀和出光,可增亮一些,但仍然很暗,既增加了工序,又损失了光泽,这些问题至今还没有有效的解决方案。 (3)、抛光工艺:由除油→水洗→抛光→水洗组成,型材经除油后即放入抛光槽,经2-5分钟抛光后,可形成镜面,水洗后可直接氧化。该工艺的核心工序是抛光,去纹、镜面都在抛光槽完成。抛光具有铝耗低、型材光亮的优点,但抛光槽的NOx的逸出,造成严重的环境污染及操作工的身体伤害,同时,昂贵的化工原料成本等因素也制约了该工艺的推广。通观上述三种工艺,虽各有特点,但缺点也比较突出,如碱蚀铝耗高、碱渣多、工效低;酸蚀氟化物污染、型材发暗;抛光污染严重,成本过高等等。这些工艺要么污染了环境,要么浪费了铝资源,要么降低了铝材表面质量,亟待进行工艺改进。 二、整平光亮工艺所谓整平光亮工艺,是继抛光、碱蚀、酸蚀之后推出的一项 新的表面前处理工艺,是对碱蚀、酸蚀工艺的深刻改造和变革,它既具有酸蚀铝耗低、去机械纹能力强、起砂快的优点,又具有抛光的亮丽,但却根本杜绝了抛光NOx污染、酸蚀氟化物污染、碱蚀碱渣污染等弊端,是一项颇具前途、具有革命性的新工艺。 (一)、工艺流程整平光亮工艺比酸蚀、碱蚀要简单得多,甚至比抛光工艺都简单,主要由下述工序组成:整平光亮→水洗→氧化。本工艺的核心是整平光亮,整平机械纹、起砂、光亮等均由整平光亮槽完成,整平光亮后即可氧化,省去除油、碱蚀、中和等工序。 (二)、型材外观经过整平光亮技术处理过的型材具有三大特点:1、平整:在整平剂作用下,1-5分钟内,可完全去掉机械纹,表面特别平整。2、细砂:在起砂剂的作用下,型材表面起了一层均匀细砂,是喷砂和酸蚀技术很难达到的。3、光亮:在光亮剂的作用下,型材表面非常光亮,几乎可跟抛光材媲美。 (三)、适用范围1、建筑型材:银白料经整平光亮后,表面非常平整、光亮、砂粒细腻均匀;着色、染色与整平光亮技术的结合,使得型材表面象经过打蜡处理后一样鲜艳;电泳与整平光亮技术的结合能大幅度提高型材档次。2、工业用材:汽车轮毂、自行车圈、自行车架等用铝合金制成的各类工业用材都可用整平光亮技术处理,以取代机械抛光,提高生产效率及产品档次。3、家用电器:很多家用电器铝制外壳,都可借助本技术提高外观质量。灯饰及装饰用材也可借用本技术。 (四)、工艺规范1、开槽:整平光亮液(开槽液) 2、生产:温度:95-110℃时间:1-5min 3、添加:当槽液液面不能满足生产要求时,应及时补充添加液。补充添加液时一定要补充到初始液位。添加后,应充分搅拌槽液,然后开始生产。 4、管理:整平光亮槽管理非常

铝合金及铝型材常见表面处理工艺

铝合金及铝型材常见表面处理工艺 铝合金及铝型材通常都需要进行表面处理满足不同需求,常见的铝合金表面处理有电镀、喷涂、拉丝、阳极、喷沙、钝化、抛光、氧化膜处理等 1、喷砂,主要作用是表面清理,在涂装(喷漆或喷塑)前喷砂可以增加表面粗糙度,对附着力提高有一定贡献,但贡献有限,不如化学涂装前处理。 2、着色:对铝进行上色主要有两种工艺:一种是铝氧化上色工艺,另外一种是铝电泳上色工艺。在氧化膜上形成各种颜色,以满足一定使用要求,如光学仪器零件常用着黑色,纪念章着上金黄色等。 3、导电氧化(铬酸盐转化膜)——用于既要防护又要导电的场合。 4、化学氧化:氧化膜较薄,厚度约为0.5~4微米,且多孔,质软,具有良好的吸附性,可作为有机涂层的底层,但其耐磨性和抗蚀性能均不如阳极氧化膜; 铝及铝合金化学氧化的工艺按其溶液性质可分为碱性氧化法和酸性氧化法两大类。 按膜层性质可分为:氧化物膜、磷酸盐膜、铬酸盐膜、铬酸-磷酸盐膜。 5、电化学氧化,铝及铝合金的化学氧化处理设备简单,操作方便,生产效率高,不消耗电能,适用范围广,不受零件大小和形状的限制。氧化膜厚度约为5~20微米(硬质阳极氧化膜厚度可达60~200微米),有较高硬度,良好的耐热和绝缘性,抗蚀能力高于化学氧化膜,多孔,有很好的吸附能力。 6、喷涂:用于设备的外部防护、装饰,通常都在氧化的基础上进行。铝件在涂装前应进行前处理才能使涂层和工件结合牢固,一般的有三种方法1、磷化(磷酸盐法)2、铬化(无铬铬化)3、化学氧化。 7:阳极氧化:就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。刷镀合用于局部镀或修复。滚镀合用于小件,如紧固件、垫圈、销子等。通过电镀,可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层,还可以修复磨损和加工失误的工件。电镀液有酸性的、碱性的和加有铬合剂的酸性及中性溶液,不管采用何种镀覆方式,与待镀制品和镀液接触的镀槽、悬挂具等应具有一定程度的通用性。 8、化学抛光化学抛光是利用铝和铝合金制作在酸性或碱性电解质溶液中的选择性自溶解作用,来整平抛光制年表面,以降低其表面粗糙度、PH的化学加工方法。这种抛光方法具有设备简单、不用电源,不受制件外型尺寸限制,抛兴速度高和加工成本低等优点。铝及铝合金的纯度对化学抛光的质量具有很大的影响,它的纯度愈高,抛光质量愈好,反之就愈差。 9、钝化是使金属表面转化为不易被氧化的状态,而延缓金属的腐蚀速度的方法。 一种活性金属或合金,其中化学活性大大降低,而成为贵金属状态的现象,叫钝化。 金属由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构,形成了一层薄膜(往往是看不见的),紧密覆盖在金属的表面,则改变了金属的表面状态,使金属的电极电位大大向正方向跃变,而成为耐蚀的钝态。如Fe→Fe++时标准电位为-0.44V,钝化后跃变到+0.5~1V,而显示出耐腐蚀的贵金属性能,这层薄膜就叫钝化膜。

铝表面阳极氧化处理方法

铝表面阳极氧化处理方法(一) 一、表面预处理 无论采用何种方法加工的铝材及制品,表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷,如灰尘、金属氧化物(天然的或高温下形成的氧化铝薄膜)、残留油污、沥青标志、人工搬运手印(主要成分是脂肪酸和含氮的化合物)、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。因此在氧化处理之前,用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗,使其裸露纯净的金属基体,以利氧化着色顺利进行,从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。 (一)脱脂 铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂。几种脱脂方法及主要工艺 列于表-1。在这些方法中,以碱性溶液特别是热氢氧化钠溶液的脱脂最为有效。 表-1 脱脂及主要工艺 脱脂方法溶液组成用量g/L 温度/度时间min 后处理备注 有机溶剂汽油、四氯化碳、三氯乙烯等适量常温或蒸汽适当无浸蚀 表面活性剂肥皂、合成洗涤剂适量常温-80 适当. 水清洗无浸蚀 碱性溶液 NaOH 50-200 40-80 0.5-3 水洗后用100-500g/L硝酸溶液中和及除挂灰脱脂兼腐蚀除去自然氧化,硝酸可用稀硫酸+铬酸代替 十二水磷酸钠NaOH硅酸钠 40-608-1225-30 60-70 3-5 水清洗 NaOH可用40-50g/L碳酸钠代替,总碱度按NaOH计算为1.6%-2.5% 多聚磷酸钠碳酸钠磷酸钠一水硼酸钠葡萄糖酸液体润湿剂 15.64.84.84.80.3ml0.1ml 60 12-15 水清洗使用前搅拌4个小时 十二水磷酸钠硅酸钠液体肥皂 50-7025-353-5 75-85 3-5 水清洗 碳酸钠磷酸钠 25-4025-40 75-85 适当水清洗 磷酸钠碳酸钠NaOH 20106 45-65 3-5 水清洗

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