​鋁材表麵處理工藝（yì）大全介紹

表麵處理：它是通過機械（xiè）和化學的方法處理後（hòu），能在產（chǎn）品的表麵上形成一層保護機體的保護層。在自然界（jiè）中能達（dá）到穩定狀（zhuàng）態，增加機體的抗蝕性和增加產品（pǐn）的美觀，從而提升產品（pǐn）的價值。表麵處理種（zhǒng）類的選擇首先要（yào）從使用環境，使（shǐ）用壽命，人為欣賞的角度出發，當然（rán）經濟價值也是考慮的（de）核心（xīn）所在。

表麵處理的流程包括前處理，成膜，膜後處理（lǐ）。包裝，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（kuò）噴吵，拋丸，打磨，拋光，打（dǎ）蠟等工序。機械處理目的使產品表麵（miàn）剔除（chú）凹凸不平，補救表麵其它外觀不良（liáng）現象。 化學處理使產品表麵的油（yóu）汙鏽跡（jì）去除，並（bìng）且形（xíng）成一層能使成膜（mó）物質更好的（de）結合或（huò）和化（huà）成活性金屬機體（tǐ），確保鍍層有一個穩（wěn）定狀態，增加保（bǎo）護層的結合力，從（cóng）而達到保護機體（tǐ）的作用。

鋁（lǚ）材表麵（miàn）處理

鋁材常（cháng）見的化學處（chù）理有鉻化，噴漆（qī）， 電鍍，陽極氧化，電泳等工藝。其中機械處理有拉絲，拋光，噴吵，打磨等工藝（yì）。

第一節 鉻化

鉻化會（huì）便產品表麵形（xíng）成一層化學轉化膜（mó），膜層厚度在 0.5-4um，這層轉化膜吸附性好（hǎo），主要作為塗裝底層（céng）。外觀有金黃色，鋁本色，綠（lǜ）色等。這種轉化膜導電性能好，是（shì）電子產品的最好選項，如（rú）手機電池內導電條，磁電設備等（děng）。該膜層適合所有鋁及鋁合金產品。但該轉化膜質軟（ruǎn），不耐磨，因此（cǐ）不利於做產品外部件利用。

鉻化（huà）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（měi）及鎂合金產品。

品質要求：

1）顏色（sè）均勻，膜層細致，不可有（yǒu）碰傷，刮傷，用手觸摸（mō），不能有粗糙，掉灰等（děng）現象。

2 ）膜層厚度0.3-4um 。

第二節，陽極氧（yǎng）化

陽極氧化:可以使（shǐ）產品表麵形成一層均勻，致密的氧化層，(Al2O3 。6H2O 俗名鋼玉)這種膜能使產品的表麵（miàn）硬度達到(200-300HV)，如果特種產品可以做硬質陽極氧化，產品表麵硬度可達 400-1200HV，因而（ér）硬質陽極氧化是油缸，傳動，不（bú）可缺的表麵處理（lǐ）工藝。

另外這種產品耐磨性非常好，可做航空（kōng），航天相關產品的必用工（gōng）藝。陽極氧化和（hé）硬質陽極（jí）氧化不同之（zhī）處:陽（yáng）極氧化可以著色，裝（zhuāng）飾性比硬質氧化要好的多。施工要點:陽極氧化對（duì）材（cái）質要求很嚴格，不同的材質表麵有（yǒu）不同的裝飾效果，常用的材質有6061，6063，7075，2024 等，其中，2024 相（xiàng）對效果（guǒ）要（yào）差一些， 由於材質中（zhōng）CU 的含量不同，因此7075 硬質氧（yǎng）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 就容易出現很多金斑。

一，常（cháng）見（jiàn）工藝

常（cháng）見（jiàn）的陽極氧化工（gōng）藝有拉絲霧麵本色，拉絲亮麵本色，拉絲亮麵染（rǎn）色，霧麵拉絲染色(可染成任何色係)。拋光亮麵本色，拋光霧（wù）麵本色，拋光亮麵染色，拋光霧麵染色。噴吵亮麵（miàn）本色，噴吵霧麵本色（sè），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（shí）—>化（huà）拋—>中和—>黎地—>中和

陽極氧化—>染色（sè）—>封（fēng）孔—>熱水洗—>烘幹

三，常見品質異常判斷

A 表麵出現（xiàn）花斑。這（zhè）種異常一（yī）般是由於金屬調質不好或材質本身太差所至，處理辦法，重新（xīn）熱處理。或更（gèng）換材質。

B 表麵出現（xiàn）彩虹色（sè）。這種異常一般陽極作業失誤所致。，上掛時鬆動，造成（chéng）產品導電不良。，處理（lǐ）辦（bàn）法，退電重新陽極處理。

C，表麵碰傷，刮傷嚴重。這種異常一（yī）般是由於（yú）運輸或加工過程（chéng）中，作業大（dà）意所致，處理辦法，退電，打磨再電。

D，染色時表麵出現白點。，這種異常一般是由於陽極作業（yè）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（dù）在200HV 以（yǐ）上（shàng），封孔實驗色變率小於（yú）5%

2 ） 鹽霧實驗在36 小時以上，且能達到9 級（jí）以上CNS 標（biāo）準

3 ） 外（wài）觀不能有碰傷，刮傷，彩雲等現象。表麵不能有掛（guà）點，發（fā）黃等不良現象

四，壓鑄鋁，如A380，A365，A382 等均不（bú）能做陽極（jí）氧化

第三節，鋁材電鍍工藝

一，鋁（lǚ）及鋁合金材料的優點

具（jù）有導電（diàn）性好，傳熱（rè）快，比重輕，易於成型（xíng）等優點，但（dàn）鋁及（jí）鋁合金有硬度低，不耐（nài）磨，易發生晶間（jiān）腐蝕，不易焊接，等缺（quē）點，影響到使用範圍。故（gù）為了揚長避短，現代工業中，利用電鍍解決了這一問題。

二，鋁材電鍍的優（yōu）點

1） 改善裝飾性，

2 ） 提高表麵（miàn）硬度與耐磨性

3 ） 降低摩擦係數，改善潤滑性。

4 ） 提高（gāo）表麵導電性能。

5 ） 提高（gāo）耐蝕性（包括與其它金屬組合）

6 ） 易於焊接

7 ） 提高與橡膠熱壓合時的結合力。

8 ） 提高反光（guāng）率

9 ） 修複尺寸公差

由於鋁是一個（gè）比較活潑的金屬，被電鍍物均比鋁材活潑性強（qiáng），因此，電鍍（dù）前，必須做相應的化學轉化，如浸鋅，鋅鐵合金，鋅鎳合金，而（ér）使鋅及鋅合（hé）金（jīn）底層有良好的結合力的（de）中間層氰化鍍銅層（céng）。壓鑄鋁由於機體（tǐ）結構疏鬆，打磨時（shí），不能打磨掉機體表層部份（fèn），否則出現針孔（kǒng），吐酸，脫皮等現象（xiàng）。

三，鋁材電鍍的工藝（yì）流程為

脫脂—>堿蝕—>活（huó）化—>鋅置換（huàn）—>活化—>電鍍（如鎳，鋅（xīn），銅等）—>鍍鉻或（huò）鈍化—>烘幹。

1、常見的鋁材電鍍鍍（dù）種有

鍍鎳（珍珠鎳，沙鎳（niè），黑鎳），鍍銀（麵銀，厚銀），鍍金，鍍鋅（彩鋅，黑鋅，藍鋅），鍍銅（青鼓銅，白錫銅，堿銅，焦銅（tóng），酸銅），鍍鉻（白鉻，硬鉻，黑鉻）等。

2、常見鍍（dù）種的用途

1） 鍍黑色，如黑鋅，黑鎳，等均用在光學電子及醫（yī）療器械上。

2 ） 鍍（dù）金，銀是電子產（chǎn）品的最好導體，同時也能提高產（chǎn）品的高等（děng）裝飾（shì）性（xìng），但價格比較（jiào）昂貴（guì），一般均用在電子產品導電方麵，如（rú）高（gāo）精電線端（duān）子等（děng）的電鍍。

3 ） 銅，鎳，鉻（gè）是現代科學領域中最普（pǔ）及的混合鍍種，不管在裝飾性，抗蝕性，均是目前世界上最普及的鍍種。價格低廉，可用在運動器材，燈飾，大（dà）部（bù）份電子行業中。

4 ） 銅係鍍種中，白錫銅是七八（bā）十年代發展起來用於環保形鍍種，白色亮麗，是首（shǒu）飾行（háng）業的首選。青銅（鉛錫銅可做（zuò）仿金，因而是比較好的裝飾（shì）性鍍種）但銅（tóng）的防（fáng）變色性比較（jiào）差，因（yīn）而（ér）發展比較慢。

5 ） 鋅（xīn）係電鍍：鍍鋅層呈青白色，易溶（róng）於酸，堿。由於鋅的標準電（diàn）位比鐵負（fù），對鋼鐵而言，可（kě）提供可靠的（de）電化學（xué）保護。在（zài）工業大氣，海洋性大氣中（zhōng）使用的鋼鐵製品均可選擇鋅作保護（hù）層。

6 ） 硬鉻，在一定的（de）條件下沉（chén）積的鉻鍍（dù）層有很高的硬（yìng）度和耐磨性，硬度達到HV900-1200kg/mm ，鉻是常用鍍（dù）層中硬度最高（gāo）的（de）鍍層，可提高零件的耐（nài）磨性，延長（zhǎng）使用（yòng）壽命。如工，模，量，卡具，等。因此（cǐ）該鍍種是氣缸，油壓，傳動係（xì）統不可缺少的處理方（fāng）式。

3、常見（jiàn）異常及改善措（cuò）施

1） 脫皮：a 鋅置換不好，時間過長或太短（duǎn），改善措施，重新確定置換時間，槽液（yè）溫度（dù），槽液濃度等作業參（cān）數。

b ，活化不夠，改善措（cuò）施，改變（biàn）活化方式。

c 前處理不徹底，工件（jiàn）表麵（miàn）有油（yóu），改善措施，加強前處理。

2 ） 表麵粗糙：a，電鍍液光劑，柔劑，針孔劑量（liàng）不適，重新調整助（zhù）劑數（shù）量。

b 機體表麵本身粗糙，重新打磨後再電鍍。

3 ） 表麵發黃屬低電位走（zǒu）勢不正，改變裝掛方式。加適量的走位劑。

4 ） 表麵起毛齒：電鍍（dù）液太髒，加強過濾，作適當的（de）槽液處（chù）理。

4、品質要求

1） 外觀無發黃，針孔，毛刺，起泡，碰傷，刮傷等不良現象。

2 ） 膜（mó）厚 15um 以上，鹽霧實（shí）驗48 小時（shí），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（dòng）。

5、鋁及鋁合金電鍍操作注意事項

1） 鋁零件電（diàn）鍍宜用鋁合金作掛具；

2 ） 鋁及鋁合金經過浸蝕後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（chóng）新（xīn）氧化；

3 ） 第二次浸鋅時間不能過（guò）長，以免造成過腐（fǔ）蝕；

4 ） 水（shuǐ）洗必須洗幹淨；

5 ） 電鍍過程中要防（fáng）止中途斷（duàn）電。

第四節，鋁材的塗裝

塗裝分為浸塗（tú），噴塗，淋塗，滾塗和刷（shuā）塗等，其中以浸塗和（hé）噴（pēn）塗為主，浸塗也就是電泳塗裝，它采用電化學方法將有機（jī）樹（shù）脂的（de）膠粒沉積在（zài）工件的表麵上，形（xíng）成透明或各種色係的有機塗層。其中，陰極電泳是七十年代發（fā）展起來的新工藝也是浸塗行業中主要工藝。優點耐蝕性好，抗（kàng）變（biàn）色性能強，結合（hé）力好（hǎo）的特點。噴塗（tú）分為粉體塗裝和液體塗裝，其中靜電塗裝是目前業界中比較流（liú）行的工藝。

第五節，鋁材化學鍍

一，化學鍍原理

化（huà）學鍍是在無電流通過（無外界動力）時借助還原劑在同一溶液中發（fā）生的氧化還原（yuán）作用，從而使金屬離子還原沉積在零件表麵上的一種（zhǒng）鍍覆方法（fǎ）。所以化（huà）學鍍可以敘述為一種用以沉積金屬的，可（kě）控製的，自（zì）催化的化學還（hái）原過程，其反應通式為：

二，化學鍍的（de）特點

隨著（zhe）工業的發展，化學鍍己成（chéng）為一種具有很（hěn）大（dà）發展前途的工藝技術，同其（qí）它鍍覆方（fāng）法比較，化學鍍具有如下特點：

1） 可以（yǐ）在由金屬，半導體和非導體等各（gè）種材料製成的零件上鍍覆金屬。

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

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

4 ） 無需電流。

5 ） 鍍層致密，孔隙少。

6 ） 鍍層往往具有（yǒu）特殊的化學，機械（xiè）性能。

由於（yú）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。下麵以化學鍍鎳為例做如（rú）下介紹：

1）化學鍍鎳（niè）由於用次（cì）磷酸鈉作還原劑（jì），因此（cǐ）一般獲得的鍍層為鎳（niè）磷合金。依含磷量不同可以分為低磷（1%-4% ）中（zhōng）磷（4%-10%）和高（gāo）磷（10%-12%）。從不同的（de）PH 值（zhí）的鍍液中可獲得不同含磷量的鍍層，在PH=4-5 時，可獲得中磷和高磷合金。從（cóng）弱堿性液中PH=8-10 中可獲得低磷和中（zhōng）磷（lín）合金。含磷在8%以上的NI-P 合金是非晶態鍍層，因無晶界所以抗（kàng）腐性能特別（bié）優良。通過（guò）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 ，化學鍍熱處理後硬度接近硬鉻（gè）的（de）硬度，是替代硬鉻層的理（lǐ）想鍍（dù）層，又是（shì）可在鋁上施鍍的好鍍種（可適（shì）合所有鋁及鋁合金產（chǎn）品，包括鍛造，壓鑄，鋁型（xíng）材等（děng））。缺點：該鍍（dù）種脆性大，但經熱處理後的產品可塑性大大提高。（一般經400 度以上的熱處理四小時，其可塑性改善好多）

2）鋁材（cái）化學鍍鎳工藝流程：

超（chāo）聲波除油—>除（chú）氧化膜—>第一次（cì）鋅置換—>和化—>第二次鋅置（zhì）換—>化學鍍鎳—>鈍（dùn）化—>超聲清洗—>烘烤—>全檢—>包裝

3 ） 不合格鍍層的退除：

鋼，鋁，銅（tóng），塑膠（jiāo）等化（huà）學鎳退層均可用濃硝酸退除（chú）。但（dàn）零件要經幹燥後入槽，若帶入水分將導致基體金屬過腐蝕。工作溫度在（zài）35 度以下。

4 ） 品質要求：

a 、膜厚（hòu）在5-30um區間（jiān）

b、鹽霧實驗達到24小時以上，達CNS標準9 級以上。

c、通（tōng）過60 度（dù）彎曲（qǔ）實驗，無脫皮現象

d 、外（wài）觀無碰傷，刮傷，水跡等不良現象。

e、膜層均勻（yún），不（bú）能有霧狀，白點，露鍍現象

三，常（cháng）見異（yì）常處理

異（yì）常現象

可能產（chǎn）生的原因及糾正方法（fǎ）

反應慢（màn），沉積速度低

1）PH值低，用NH4OH調整2）溫度過低3）次磷酸鈉含量不足，分析補充

鍍液反應激烈，呈沸騰狀，出現深灰色 鎳粉（鍍（dù）液自然分解的象征）

1）裝載量過大2）溫度過高或局部過熱鍍（dù）液掉入金屬屑或固體粒子3）次磷酸鹽含量過高（gāo）4）PH值過高

槽壁和槽底沉積有（yǒu）金（jīn）屬鎳

1）局部溫度過高2）槽襯破損，顯露基體（tǐ）金（jīn）屬，更換槽（cáo）

鍍液中（zhōng）亞磷酸未達（dá）到額定含量而發生（shēng） 亞磷（lín）酸鎳沉澱

1）PH值太高2）絡（luò）合劑不足（zú），應給補充

鍍（dù）層發暗

鍍液被鋅，銅等金屬雜質汙染，可用低電流密度處理（lǐ），或適當補充次（cì）磷酸鈉後用廢件進行處理，直至鍍層正常（cháng）為好

鍍層有麻點

氫（qīng）氣停留在（zài）零件上，可攪動槽液或（huò）抖動工件來避免

鍍層易剝落

1）鍍前處理不徹底2）溫度波動太（tài）大

第六節，鍍層使用條件的分類及選（xuǎn）用

從防腐蝕的要求來看，表麵（miàn）處（chù）理的設計應做如（rú）下考慮（lǜ）：

1) 貴（guì）金屬（金，鉑），含鉻在18%以上的（de）不鏽鋼，磁性合金（jīn）材料，以及鎳銅合金等，一般不需要再加防護層。

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

3) 銅和銅合金製造的零件，根據不（bú）同的使用條件，采用光亮（liàng）酸（suān）洗，鈍化，電鍍或塗漆保護等（děng）。用磷青銅或鈹青銅製造的精密零件可以不進（jìn）行表（biǎo）麵處理。

4) 鋁（lǚ）和鋁（lǚ）合金製（zhì）造的零件，可以采用陽（yáng）極氧化和封（fēng）閉處理。不適於（yú）陽極氧化的（de）小零件，可采用化學（xué）氧化（huà）處理。鑄造鋁合金可采用（yòng）塗（tú）漆防護。

5) 鋅合（hé）金製造的零件，可以采用磷化，鈍（dùn）化，電鍍或塗漆防護。

第七節，鋁材的電泳處理

鋁材（cái）的（de）彩色（sè）電泳（yǒng）塗裝是（shì）一種新穎的表麵處理工藝。它采用電（diàn）化學方法將有機樹脂（zhī）的膠體粒子沉積在零件（jiàn）上，形成透明或（huò）各種顏色（sè）的有機塗覆層。根據電（diàn）泳漆中的樹脂粒子電離後帶電狀況的不同（tóng），可（kě）分為陽極電泳（樹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 小時以上），抗變色性強；與基體金屬（shǔ）的結合力好，可進行各種機械加工；塗覆層色彩鮮豔，根據用戶的要求可以配製成各種顏色，常見的有金色，咖（kā）啡色，槍色，黑色等；與油漆比，施工性能好，對環境的汙染和危害小。因此應用在汽車外殼及各種配件，自行車車把及配件，各種日用小五金（jīn）配件，家（jiā）具，工（gōng）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（wéi）我們介（jiè）紹的主要課題；

陰極電泳塗裝是一複雜的電化學和膠體化（huà）學過程。電（diàn）泳漆本身（shēn）是一個膠體和懸浮體的（de）多組分體係，存在（zài）著彌散相（xiàng）（樹脂，顏料微粒）和連續相（水）二種組分。陰極電泳的四種過程：

1、電泳 帶正電的水溶性樹脂粒子及其吸附的顏（yán）料，向陰極移動。

2、電（diàn）沉積 帶（dài）正電的樹脂粒子到達（dá）零件（陰極）表麵放電（diàn），形成不溶於水的沉積層，經烘烤（kǎo）後形成漆膜。

3、電滲水份從沉積（jī）層滲析（xī）而出，當含水量下降到5%-15%時，即（jí）可烘烤。

4、電解水被直流（liú）電電解，放出氫氣與氧，由於電解導致滲透力下降，影響漆膜外觀，降（jiàng）低漆膜附著力，增加電耗，因此，減弱水的電解是很必要的。

五， 品質標（biāo）準

1）外觀無色差（chà），桔皮，針孔（kǒng），彩虹（hóng），碰傷，刮傷等其它異常

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

3）膜層能過（guò） 60 度抗彎曲實驗，無（wú）脫皮現象

4)百格試驗和落球試驗均（jun1）能達到國（guó）標