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1、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
2、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：脱脂一 铝酸脱 铬化一 装一 入库铬化适合于铝及铝合金，镁及镁
3、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
4、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 光亮面染色,抛光雾面染色.喷吵亮面本色,喷吵雾面本色,喷沙染色.以 上镀种均可用在灯饰器材上。二，阳极氧化工艺流程：除油一碱蚀化抛一中和黎地一中和阳极氧化 染色 封孔热水
5、烘干二，常见品质异常判断A 表面出现花斑 .这种异常一般是由于金属调质不好或材质本 身太差所至,处理办法,重新热处理.或更换材质.B 表面出现彩虹色.这种异常一般阳极作业失误所致.,上挂时松动,造成产品导电不良.,处理办法,退电重新阳极处理.C,表面碰伤，刮伤严重.这种异常一般是由于运输或加工过程中，作业大意所致,处理办法,退电,打磨再电.D,染色时表面出现白点.，这种异常一般是由于阳极作业时，水中有油,或其它杂质所致.三，品质标准：1) 膜厚5-25um,硬度在200HV以上，封孔实验色变率小于5%2) 盐雾实验在36小时以上，且能达到9级以上CNS标准。3) 外观不能有碰伤，刮伤，彩云等现
6、象。表面不能有挂点，发黄等不良现象。 四，压铸铝，如A380,A365,A382等均不能做阳极氧化.第三节,铝材电镀工艺:一，铝及铝合金具有导电性好，传热快，比重轻，易于成型 等优点，但铝及铝合金有硬度低，不耐磨，易发生晶间 腐蚀，不易焊接，等缺点，影响到使用范围。故为了扬 长避短，现代工业中，利用电镀解决了这一问题。二，铝材电镀的优点：1)改善装饰性，2)提高表面硬度与耐磨性3)降低摩擦系数，改善润滑性。4)提高表面导电性能。5)提高耐蚀性(包括与其它金属组合)6)易于焊接7)提高与橡胶热压合时的结合力。8)提高反光率9)修复尺寸公差由于铝是一个比较活泼的金属,被电镀物均比铝材活泼性强,因此
7、, 电镀前,必须做相应的化学转化,如浸锌，锌铁合金，锌镍合金，而使 锌及锌合金底层有良好的结合力的中间层氰化镀铜层。压铸铝由于机 体结构疏松，打磨时，不能打磨掉机体表层部份，否则出现针孔，吐 酸，脱皮等现象。铝材电镀的工艺流程为：脱碱蚀一活化 一 锌置换一活化 电镀(如镍，锌，铜等)一 镀铬或钝化烘干。常见的铝材电镀镀种有：镀镍（珍珠镍，沙镍，黑镍），镀银 （面银，厚银），镀金，镀锌（彩锌，黑锌，蓝锌），镀铜（青 鼓铜，白锡铜，碱铜，焦铜，酸铜），镀铬（白铬，硬铬，黑 铬）等。常见镀种的用途；1）镀黑色，如黑锌，黑镍，等均用在光学电子及医疗器械上。2）镀金，银是电子产品的最好导体，同时也能提高
8、产品的高 等装饰性，但价格比较昂贵，一般均用在电子产品导电方 面，如高精电线端子等的电镀。3）铜，镍，铬是现代科学领域中最普及的混合镀种，不管在 装饰性，抗蚀性，均是目前世界上最普及的镀种。价格低 廉，可用在运动器材，灯饰，大部份电子行业中。4）铜系镀种中，白锡铜是七八十年代发展起来用于环保形镀 种，白色亮丽，是首饰行业的首选。青铜（铅锡铜可做仿 金，因而是比较好的装饰性镀种）但铜的防变色性比较差， 因而发展比较慢。5）锌系电镀：镀锌层呈青白色，易溶于酸，碱。由于锌的标 准电位比铁负，对钢铁而言，可提供可靠的电化学保护。 在工业大气，海洋性大气中使用的钢铁制品均可选择锌作 保护层。6）硬铬，在
9、一定的条件下沉积的铬镀层有很高的硬度和耐磨性，硬度达到HV900-1200kg/mm2，铬是常用镀层中硬度最高的镀层，可提高零件的耐磨性，延长使用寿命。如工，模，量，卡具，等。因此该镀种是气缸，油压，传动系统 不可缺少的处理方式。三， 常见异常及改善措施1 ) 脱皮： a 锌置换不好，时间过长或太短，改善措施，重新确定置换时间，槽液温度，槽液浓度等作业参数。b,活化不够，改善措施，改变活化方式。c 前处理不彻底，工件表面有油，改善措施，加强前处理。2) 表面粗糙：a,电镀液光剂，柔剂，针孔剂量不适，重新调整助剂数量。b 机体表面本身粗糙，重新打磨后再电镀。3) 表面发黄属低电位走势不正，改变装
10、挂方式。加适量的走位剂。4) 表面起毛齿：电镀液太脏，加强过滤，作适当的槽液处理。 四， 品质要求：1) 外观无发黄，针孔，毛刺，起泡，碰伤，刮伤等不良现象。2) 膜厚15um以上，盐雾实验48小时，达美军标9级以上， 电位差 130-150mv 区间。3) 结合力能通过60度弯曲实验。4) 特殊环境的产品，可做相应的变动。五， 铝及铝合金电镀操作注意事项；1) 铝零件电镀宜用铝合金作挂具；2) 铝及铝合金经过浸蚀后的各道工序必须快速进行，工序之间的间歇时间越短越好，以免重新氧化；3) 第二次浸锌时间不能过长，以免造成过腐蚀；4) 水洗必须洗干净；5) 电镀过程中要防止中途断电；第四节，电镀学
11、原理：电镀本来就是电解池的原理，浸在电解质溶液中的两个电极，与外 加直流电源接通后，强制电流在体系中通过，从而在电极上发生化 学反应。在电场的作用下，电解液中的阴，阳离子立即发生定向移 动，阳离子移向阴极，发生氧化还原反应。而阴极板(产品)将多 余的离子供给氢离子，氢离子得到电子后，以物质状态氢气散发在 空气中。其余的以物质状态有序的堆积在工件表面上，形成保护基 体的保护层，也就是电镀层，从而达到保护基体的作用。在此过程 中，电解液只属提供了一个电沉积的场所。因此电镀液的正确调整， 是整个生产过程中，一个非常重要的环节。二， 腐蚀学原理：金属与周围介质接触时，发生化学作用或电化学作用而引起的金
12、属 破坏叫做金属腐蚀。金属腐蚀按照具体的腐蚀环境可以分为大气腐 蚀，电解质腐蚀，海水腐蚀，熔盐腐蚀，土壤腐蚀，有机腐蚀，生物腐蚀。按照腐蚀破坏的各种形式可以分为1，均匀腐蚀，2，斑点腐蚀3，脓疮腐蚀4，孔腐蚀5，晶间腐蚀6， 穿晶腐蚀因此掌握了腐蚀原理，合理表面处理，是提高产品功性能的唯 一有效途径。第五节，铝材的涂装 涂装分为浸涂，喷涂，淋涂，滚涂和刷涂等，其中以浸涂和喷涂 为主，浸涂也就是电泳涂装，它采用电化学方法将有机树脂的胶 粒沉积在工件的表面上，形成透明或各种色系的有机涂层。其中， 阴极电泳是七十年代发展起来的新工艺也是浸涂行业中主要工 艺。优点耐蚀性好，抗变色性能强，结合力好的特点
13、。喷涂分为 粉体涂装和液体涂装，其中静电涂装是目前业界中比较流行的工 艺。 一，涂装工艺范围：由于涂装抗蚀性好，价格低廉，色系多（可 以做任何不同颜色）它适合于所有铝件材质，但素材结构太松如 翻沙产品，需刮灰作业，相对品质也要较差。一， 静电涂装的工作原理：在泵浦的作用下，使涂料进入电场 涂料颗粒带负电。在雾化气压的作用下，使涂料变的更细 和均匀然后在工作气压的作用下，涂料在旋杯或喷嘴的作 用下，均匀的喷撒在工件的表面上。由于在同一垂直面上 喷枪和工件的距离是相等的，同一界面电场强度也是一样 的，因此正负电荷相吸，工件表面上就涂覆了一层均匀的 有机树脂涂层。然后在高温烘烤的条件下，树脂达到流平
14、 和固化的状态。牢固的镶嵌在工件的表面上，达到保护工 件的作用。二， 铝材涂装工艺流程：机械打磨k脱月,除氧化 铬,喷粉或液烘烤.下挂一全 包装一入库1) 粉液体作业常见异常及处理办法:现象造成原因纠正预防措施备注桔皮1,粉喷太厚2，烤炉温度不匹配3，粉质量太差1，调整喷枪吐出量2，调整温度3，改换粉质量液体喷涂时出现 桔皮时1，油漆性能不匹 配2，作业时有水珠 飞溅到工件上3，油漆粘度不适掉漆1，前处理太差2，温度不够，1，加强前处理2，调整温度液体出现掉漆时1，前处理不彻底，没烤干。3,粉本身结合力不好3，调整粉体质量2，温度不当3,底漆和面漆烘 烤差值太大。露底1,粉体喷的太薄或没喷到
15、2，机械前处理不彻底，改换作业方式同前色差1,粉体本身2，作业方式不标准改换作业方式液体时；1，底漆和面漆本 身。2，油漆粘度，喷 涂厚度。流挂1，粉质量不好2,粉喷太厚改换作业方式液体时；调整枪距，调整吐 出量。针孔1，前处理不好，工 件上有油2，喷涂太薄1，调整前处理各 工序处理时间， 化验前处理各 药液含量是否 标准2，更换相关工序 的水液体相同2）品质标准项目品质标准测试依据颜色以样板为标准，色差小于1.5 E依客户要求而定硬度大于2HGB6739-86耐冲击50kg/cm2GB/T1732弯曲实验工件对折45度ASTMD522附着力百格ASTMD3002盐雾实验500小时抗蚀10年冷热实验冷，热各168次变性10年外观依客户要求依客户要求膜厚粉体80-120um,
