​鋁材表麵處理工藝大全介紹

表（biǎo）麵處理：它是通過機械和化學的方法處理後，能在產（chǎn）品的（de）表麵（miàn）上形成一層（céng）保（bǎo）護機體的保（bǎo）護（hù）層。在自（zì）然界中（zhōng）能達到穩定狀態（tài），增（zēng）加機體的抗（kàng）蝕性和增加產品的美觀，從（cóng）而提升產品的價值。表麵處理種類的選擇首先要從使用環境（jìng），使用壽命，人為（wéi）欣賞的角度出發，當然經（jīng）濟價值也是考慮（lǜ）的（de）核心所在。

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

機械處理包括噴吵（chǎo），拋丸，打磨，拋光，打蠟等工（gōng）序（xù）。機械處理目的使產品表麵剔除凹凸不平，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鏽跡去除，並且形成一層能使成膜物質更好的結合或和化成活性金屬機體，確（què）保鍍層有一個穩定狀態，增加保護層的（de）結合力，從而達到保護機體的作用。

鋁材（cái）表麵處理

鋁材常見的化（huà）學處理有鉻化，噴漆， 電鍍，陽極氧化（huà），電泳等工藝。其（qí）中機械（xiè）處理（lǐ）有拉（lā）絲，拋光，噴吵，打磨等工藝（yì）。

第一節 鉻化

鉻化會便（biàn）產品表麵形成一（yī）層化學轉（zhuǎn）化（huà）膜，膜層厚度在 0.5-4um，這層轉化膜吸附性（xìng）好（hǎo），主要（yào）作為塗裝（zhuāng）底層。外觀有金（jīn）黃色，鋁本色，綠色等。這種轉化膜導電（diàn）性能好，是電子產品的最好選項，如（rú）手（shǒu）機電池內導電條，磁電設備等。該膜層適合所有鋁及鋁合（hé）金（jīn）產（chǎn）品。但該（gāi）轉化膜質軟，不耐磨，因此不（bú）利於做產品（pǐn）外部件利用。

鉻化工藝流程：

脫脂—>鋁（lǚ）酸脫—>鉻化—>包裝—>入庫

鉻化（huà）適合於鋁及鋁合金，鎂及鎂合金產品。

品質要求：

1）顏色均勻（yún），膜層（céng）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（dù）0.3-4um 。

第二節，陽（yáng）極氧化

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

另外這種產品耐（nài）磨性非常（cháng）好，可做航（háng）空，航天（tiān）相關產品的必用工藝。陽極（jí）氧化和（hé）硬質陽極氧化不同之處:陽極氧化可以著（zhe）色（sè），裝飾（shì）性比硬質氧化要好的（de）多。施工要點:陽（yáng）極氧化（huà）對（duì）材質要求很嚴格，不同（tóng）的材質表麵有不同的（de）裝飾效果（guǒ），常用的材（cái）質有6061，6063，7075，2024 等，其（qí）中，2024 相對（duì）效果要差一些， 由於材質中CU 的含量不同，因此7075 硬質氧化呈黃色，6061，6063 呈褐色，但普通陽極氧化6061，6063，7075 沒多大的差別，但2024 就容易出現（xiàn）很多金（jīn）斑。

一，常見工藝

常見的陽極氧化工藝有拉絲霧（wù）麵本色，拉絲亮（liàng）麵本色，拉絲亮麵染色，霧麵拉絲染色(可染成任何色係（xì）)。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（yáng）極氧化工藝流程

除油—>堿蝕—>化拋—>中和—>黎（lí）地—>中和（hé）

陽（yáng）極氧（yǎng）化—>染色—>封孔—>熱水洗—>烘幹

三，常見品質異（yì）常判斷

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

B 表麵出現彩虹色。這種異常（cháng）一般（bān）陽極作業失誤所致。，上掛（guà）時鬆動，造成產品導電不良（liáng）。，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，處理辦法，退電（diàn），打磨再電。

D，染色時表麵（miàn）出（chū）現（xiàn）白點。，這種異常一般是由於（yú）陽極作業時，水（shuǐ）中有油，或其它雜質所致。

四，品質標準

1） 膜厚5-25um ，硬度在200HV 以（yǐ）上（shàng），封孔實驗色變率小於5%

2 ） 鹽霧實驗在36 小時以（yǐ）上，且能達（dá）到9 級以上CNS 標準

3 ） 外觀不能有碰（pèng）傷，刮傷，彩雲等現象。表麵不能有掛點（diǎn），發黃等不良現象

四，壓鑄鋁（lǚ），如A380，A365，A382 等均不能做陽極氧化（huà）

第三節，鋁材電鍍工藝

一，鋁及鋁（lǚ）合金材料的優點

具有導電性（xìng）好，傳熱快，比重輕，易於成型等優點，但鋁及鋁（lǚ）合金（jīn）有硬（yìng）度低，不耐磨（mó），易發生晶間腐蝕，不易焊接，等缺點，影響到使用範圍。故為（wéi）了揚長避短，現代工業中（zhōng），利用電鍍解決了這一問題。

二，鋁材電鍍的（de）優點

1） 改善裝飾性，

2 ） 提（tí）高表麵硬度與耐磨性

3 ） 降（jiàng）低摩擦係數，改善潤滑性。

4 ） 提高表麵導電性能。

5 ） 提高耐蝕性（包（bāo）括與其它金屬組合）

6 ） 易於焊接

7 ） 提（tí）高與橡膠熱壓（yā）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）物均比鋁材活潑性強，因此，電鍍前，必須（xū）做相應的化學轉化，如浸（jìn）鋅（xīn），鋅鐵合金，鋅鎳合（hé）金（jīn），而使鋅及鋅合金底層有良好的結合（hé）力的中（zhōng）間層氰化鍍銅層。壓鑄鋁由於機體結構疏鬆，打磨時，不能打磨掉機體表層部份，否則出現針孔，吐酸（suān），脫皮等現象。

三，鋁材電鍍的工藝流程為

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

1、常見的鋁材（cái）電鍍鍍種（zhǒng）有

鍍鎳（珍珠（zhū）鎳（niè），沙鎳，黑鎳），鍍銀（麵銀（yín），厚銀），鍍金（jīn），鍍鋅（彩鋅，黑鋅，藍鋅（xīn）），鍍（dù）銅（青鼓銅，白錫銅，堿銅，焦（jiāo）銅，酸銅），鍍鉻（白鉻，硬鉻，黑鉻）等。

2、常見鍍種的用途

1） 鍍黑色，如黑鋅，黑鎳，等均用在光學電子（zǐ）及（jí）醫療器械上。

2 ） 鍍金，銀是電子產品的（de）最好導體，同時也能提高產（chǎn）品的高（gāo）等裝飾性，但價格比較昂貴，一般均用在電子產品導電方麵，如高（gāo）精電（diàn）線端子等的電鍍。

3 ） 銅（tóng），鎳，鉻是現代科學領域中最（zuì）普及的混合鍍種，不管在裝飾性，抗蝕性，均是目前世（shì）界上最普及的鍍種。價格（gé）低（dī）廉，可用在運（yùn）動器材，燈飾，大部份電子行業中。

4 ） 銅係（xì）鍍種中（zhōng），白錫銅是七八十年代發展起來用於環保形鍍種（zhǒng），白色亮麗，是（shì）首飾行業的首選。青銅（鉛（qiān）錫銅可做仿（fǎng）金，因而是比較好的裝飾性鍍種）但銅的防變色性（xìng）比較差，因而（ér）發展比（bǐ）較慢。

5 ） 鋅係電鍍：鍍鋅層呈青白色，易溶於酸，堿。由於鋅的標準電位比鐵負，對鋼鐵而言，可提供可（kě）靠的電（diàn）化（huà）學保護。在工業大（dà）氣，海洋性大氣中（zhōng）使用的鋼鐵製品（pǐn）均可選擇鋅作保護層。

6 ） 硬鉻，在一定的條件下沉（chén）積的鉻鍍層有很高的硬（yìng）度（dù）和耐磨性，硬度達（dá）到HV900-1200kg/mm ，鉻是常用鍍層中硬（yìng）度最高的鍍層，可提（tí）高零件的耐磨性，延長使用壽命。如（rú）工，模，量，卡具，等（děng）。因此該鍍種是氣缸，油壓，傳（chuán）動係統（tǒng）不可缺（quē）少的處理方式。

3、常見異常及（jí）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（cáo）液（yè）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（huà）方式。

c 前處理不（bú）徹底，工件表麵有油，改善措施，加強（qiáng）前處理。

2 ） 表麵（miàn）粗糙：a，電鍍液光（guāng）劑，柔劑，針孔劑量不適，重新調整（zhěng）助劑數量。

b 機體表麵本身粗糙，重新打磨後再電鍍。

3 ） 表麵發（fā）黃屬低電位走勢不正（zhèng），改變裝掛方式（shì）。加適量的（de）走位劑。

4 ） 表麵起毛齒：電鍍液太髒，加（jiā）強過濾，作適當（dāng）的槽液處理。

4、品質要求

1） 外觀無（wú）發黃，針孔，毛刺，起泡，碰傷，刮傷等不良現象。

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（lǚ）及鋁合金電（diàn）鍍操作（zuò）注意事項

1） 鋁零件（jiàn）電鍍宜用鋁合金作掛具（jù）；

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

3 ） 第二次浸鋅時（shí）間不能過長，以免造成過腐蝕；

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（yǐ）浸塗和噴塗（tú）為主，浸塗（tú）也就是電泳塗裝，它采用電化學方法將有機樹脂的膠粒沉（chén）積在工件（jiàn）的（de）表（biǎo）麵上，形成透明或各種色係的有機塗層。其中（zhōng），陰極電泳是七十年代發展起（qǐ）來的新工藝（yì）也是浸塗行業中主要（yào）工藝。優點耐（nài）蝕性好，抗變色（sè）性能強，結合力好的特點。噴塗分為（wéi）粉體塗裝（zhuāng）和液體塗裝，其中靜電塗裝是目前業界中比較流行的工藝。

第五節（jiē），鋁材化學鍍

一，化學鍍原（yuán）理

化學（xué）鍍是在無電流通過（無外界動力（lì））時借助還（hái）原劑在（zài）同一溶液中發生的氧化還原作（zuò）用（yòng），從而使金屬離子（zǐ）還原沉積在零件表麵上的一種鍍覆方法。所以化學鍍可以敘述為一種用以沉積金屬的，可控（kòng）製的（de），自催化的化學還原過程（chéng），其反應通式為：

二，化學（xué）鍍的特點

隨著工業的發（fā）展，化學鍍己成為一種具有（yǒu）很大發展前途的工（gōng）藝技（jì）術，同其它（tā）鍍覆方法比較（jiào），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（gè）種（zhǒng）材料（liào）製成的零件上鍍覆金屬。

2 ） 無論零件的（de）幾（jǐ）何形狀如何複雜，凡（fán）能接觸到溶液（yè）的地方都能獲得厚度均勻的鍍層（céng）。

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

4 ） 無需電流。

5 ） 鍍層致密（mì），孔隙少。

6 ） 鍍層（céng）往往具有特殊的化學，機械性能。

由於化學鍍有很多的優點，因此化學鍍越來越在工業，電子業界中發展速度較快。下麵以化學鍍鎳為（wéi）例做如下介紹：

1）化學鍍鎳（niè）由於用次磷酸鈉作還原劑，因此一般（bān）獲得的鍍層為鎳磷合（hé）金。依含磷（lín）量（liàng）不同（tóng）可以分為低（dī）磷（1%-4% ）中磷（lín）（4%-10%）和高磷（10%-12%）。從不同的PH 值的鍍液中可獲得不同含磷（lín）量的鍍層，在PH=4-5 時，可獲得中磷和高磷合金。從弱堿（jiǎn）性液中PH=8-10 中（zhōng）可獲得低磷和中磷合金。含磷（lín）在8%以上的NI-P 合金是非晶態鍍層，因無（wú）晶界所以抗腐性能特別優良。通過熱處（chù）理（lǐ）300-400 度變成非晶態與晶態的（de）混合物時硬度（dù）可（kě）達（dá）HV=1150 ，化（huà）學鍍熱處理後硬度接近硬鉻的硬（yìng）度，是替代硬鉻（gè）層的理想鍍層，又是可在鋁上施鍍的好鍍種（可適合所有鋁及鋁合金產品，包（bāo）括鍛造，壓鑄，鋁型材等）。缺點：該鍍種脆性大，但（dàn）經熱處理後的產品可塑性大大提高。（一（yī）般經400 度以上的熱（rè）處理四小時，其可塑性改（gǎi）善好多（duō））

2）鋁材化學鍍鎳工藝流程：

超聲波除油—>除氧化膜—>第一（yī）次鋅置換—>和化—>第二次鋅置換—>化學（xué）鍍鎳—>鈍化—>超聲清洗—>烘烤—>全檢—>包裝

3 ） 不合格鍍層的退除：

鋼，鋁，銅，塑膠等化學鎳退層均（jun1）可用濃硝酸退除。但零件（jiàn）要經幹燥（zào）後入（rù）槽，若帶入水分將導（dǎo）致基體（tǐ）金屬過腐蝕。工（gōng）作溫度在35 度以下。

4 ） 品質要求：

a 、膜（mó）厚在5-30um區間

b、鹽霧實驗達到24小時以上，達CNS標準9 級以（yǐ）上。

c、通（tōng）過60 度彎曲實驗（yàn），無脫（tuō）皮現象

d 、外（wài）觀無碰傷，刮傷，水跡等不良現象（xiàng）。

e、膜層（céng）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（de）原因（yīn）及糾正方法

反（fǎn）應慢，沉積速度低

1）PH值低（dī），用（yòng）NH4OH調整2）溫度過低3）次磷酸鈉（nà）含量不足（zú），分析補充

鍍液反應激烈，呈沸騰狀（zhuàng），出現深灰色 鎳（niè）粉（鍍液自然分解的象征（zhēng））

1）裝載量（liàng）過大2）溫（wēn）度（dù）過高或局部過熱鍍（dù）液掉入金屬屑或（huò）固體粒子3）次磷酸鹽（yán）含量過高4）PH值過（guò）高

槽壁和槽底沉積有金屬鎳

1）局部溫度過高2）槽襯破損，顯露基體金屬，更換槽

鍍液中（zhōng）亞磷酸未達到額定含量而發（fā）生（shēng） 亞磷酸鎳沉澱

1）PH值太（tài）高2）絡合劑不足，應給補充

鍍層發暗

鍍液被鋅，銅等金屬雜質汙染，可用低電流密度處理，或適當補充次磷（lín）酸鈉後用廢件進行處理，直至鍍層正常為（wéi）好

鍍層有麻點

氫氣停留在零件上，可攪動槽液或抖動工件來避（bì）免

鍍層易剝落

1）鍍前處（chù）理不徹底（dǐ）2）溫度波動太大

第六（liù）節，鍍層使用（yòng）條件的分類及選用

從防腐蝕的要求（qiú）來看（kàn），表麵處理的設計應做如下考慮：

1) 貴金屬（金，鉑（bó）），含鉻在18%以（yǐ）上的不鏽鋼，磁性合金材料，以及鎳銅合金等，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，在大氣中容易腐蝕，應加保（bǎo）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（dù）或塗漆保護等。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（hé）金製造的零件，可以采（cǎi）用陽極氧化和（hé）封閉處理。不適（shì）於陽極氧化的小零件（jiàn），可采用化學氧化處理。鑄造鋁合金可采用塗漆防護。

5) 鋅合金製造的零件，可以采用磷（lín）化，鈍化，電鍍或塗漆防護。

第七節，鋁材的電泳處理（lǐ）

鋁材的彩色電泳（yǒng）塗裝是一種新穎的表麵處理工藝。它采用電化學方法將有機樹（shù）脂的膠體（tǐ）粒子沉積在零件上，形成透明或（huò）各種顏色的有機塗覆（fù）層。根據電（diàn）泳漆（qī）中的樹脂粒子電離後（hòu）帶（dài）電狀況的（de）不同，可分為陽極電泳（yǒng）（樹（shù）脂粒子電離後成負離子）及陰極電泳（樹脂粒子電離後成正離子）。

電（diàn）泳塗覆層的耐腐蝕性能極其優良（能通過中性鹽霧試驗400 小時以（yǐ）上），抗變色性強；與基體金（jīn）屬的結合（hé）力好，可進行各種機械加工；塗（tú）覆層色彩鮮豔，根據用戶的要求可以配（pèi）製成各種顏色，常見的有金色，咖啡色，槍色，黑色等；與油漆比，施工性能好，對環境（jìng）的汙染（rǎn）和危害小。因此應用在汽車（chē）外殼及各種配件，自行車車把及配件，各種日用小五金配件，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（zhuāng）是一複雜的電化學和膠體化學（xué）過程。電泳漆本身是一個膠體和懸（xuán）浮體的多（duō）組分體係，存在著彌散相（樹脂（zhī），顏料微粒）和連續相（水）二種（zhǒng）組分。陰極電泳的四種過程（chéng）：

1、電泳 帶正電的水溶（róng）性樹脂粒子及其（qí）吸附的顏（yán）料，向陰極移動。

2、電沉積 帶正電的樹脂粒子到達零件（陰極）表麵（miàn）放電（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（jī）層滲析而出，當含水（shuǐ）量下降到5%-15%時，即可烘烤。

4、電解水被直（zhí）流電電解，放出氫氣與氧，由於電解導致滲透力下降（jiàng），影響（xiǎng）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（hěn）必要的。

五， 品質標準

1）外觀無色差，桔皮，針（zhēn）孔，彩虹，碰傷，刮傷等其（qí）它異常

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

3）膜層能過 60 度抗彎曲（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