铝的表面如何处理才能不易氧化
阳极氧化铝可以防止铝进一步氧化。
在铝及铝合金表面镀一层致密氧化铝为了防止进一步氧化,其化学性质与氧化铝相同。但是与一般的氧化膜不同,阳极氧化铝可以用电解着色加以染色。
阳极氧化可显著改善铝合金的耐蚀性能,提高铝合金的表面硬度和耐磨性,经过适当的着色处理后具有良好的装饰性能。铝及其合金阳极氧化膜着色技术可分为3 种:化学染色、电解着色及电解整体着色。
扩展资料:阳极氧化与普通导电氧化的区别:
1、阳极氧化是在通高压电的情况下进行的,它是一种电化学反应过程而导电氧化(又叫化学氧化)不需要通电,只需要在药水里浸泡就行了,它是一种纯化学反应。
2、阳极氧化需要的时间很长,往往要几十分钟,而导电氧化只需要短短的几十秒。
3、阳极氧化生成的膜有几个微米到几十个微米,并且坚硬耐磨;导电氧化生成的膜仅仅0.01—0.15微米,耐磨性不是很好,但是既能导电又耐大气腐蚀,这就是它的优点。
4、氧化膜本来都是不导电的,但因为导电氧化生成的膜实在是很薄,所以就是导电的了。
参考资料:百度百科-阳极氧化铝
铝合金表面需要使用专用底漆,才能保证附着力。
因为铝合金表面非常的光滑,这也导致大部分油漆粘附性不好,容易脱落、掉漆,使用专用底漆即可解决掉漆问题。
ED1000环氧底漆是铝合金专用漆,对基材附着力强,保证涂膜不脱落,该漆具有多种特点:
不仅可用于铝合金,还可涂装不锈钢、铝板、镀锌板等光滑表面金属
对基材不用喷砂或打磨,使用有机溶剂擦拭去除油污即可施工,省时省力
耐盐雾性好,达到1000小时,防腐蚀性强
作为底漆使用,可配套氟碳漆、聚氨酯漆、环氧漆等面漆
涂料中没有重金属成分,对健康和环境无危害
该漆具有油性和水性区别,可适应不同的要求
首先清洁表面,去除油污;涂装底漆1-2道,推荐膜厚70-80微米;底漆干燥后,喷涂面漆1-2道,推荐膜厚50-60微米。
然而铝合金表面会形成一层致密的铝的氧化物薄膜
从而阻止内部的铝继续被氧化
铝合金进行表面氧化处理是为了人工加厚铝的氧化物薄膜
增强铝合金制品的抗腐蚀性和耐磨性。
2、喷砂:铝表面处理的目的是用来克服和掩盖铝合金在机械加工过程中产生的一些缺陷以及满足客户对产品外观的一些特殊要求。有玻璃砂、钨砂等,呈现不同感觉,类似毛玻璃的粗燥质感,细的砂型同样可以表现出高档的产品。
3、金属电镀方法:比较常见,同时有打磨后电镀的处理工艺。
4、车纹:铝表面处理是模具成型后再次加工的处理方式,使用车床加工出纹路,成体表现为非常规则的纹理特征。
5、擦纹:有叫做拉丝,表现相似于车纹,都是表面形成流畅的连续纹路,不同的是,车纹表现为环状纹路,擦纹表现为直线批花。
6、氧化(上色):铝表面处理氧化的用途分两方面,增强物理特性,可以达到上色目的。
以上是铝表面处理一些比较常见的方式方法,希望对您有所帮助!(答案来自网络)
从成本方面进行选择,前处理依次为抛丸→喷砂→磷化→抛光,喷涂→电泳→氧化→电镀。磷化后只能进行喷涂、电泳,不能再做氧化、电镀处理。
从装饰和防腐蚀方面进行选择,前处理依次为抛光→磷化→喷砂→抛丸,氧化→电镀→喷涂→电泳。
汽车发动机壳体一般采用抛丸→喷涂处理。
表面前处理方法
1、手工处理:
如刮刀、钢丝刷或砂轮等。用手工可以除去工件表面的锈迹和氧化皮,但手工处理劳
动强度大、生产效率低,质量差,清理不彻底。
2、化学处理:
主要是利用酸碱性或碱性溶液与工件表面的氧化物及油污发生化学反应,使其溶解在酸性或碱性的溶液中,以达到去除工件表面锈迹氧化皮及油污,再利用尼龙制成的毛刷辊或
304#不锈钢丝(耐酸碱溶液制成的钢丝刷辊清扫干净便可达到目的。化学处理适应于对薄板件清理,但缺点是:若时间控制不当,即使加缓蚀剂,也能使钢材产生过蚀现象,对于较复杂的结构件和有孔的零件,经酸性溶液酸洗后,浸入缝隙或孔穴中的余酸难以彻底清除,若处理不当,将成为工件以后腐蚀的隐患,且化学物易挥发,成本高,处理后的化学排放工作难度大,若处理不当,将对环境造成严重的污染。随着人们环保意识的提高,此种处理方法正被机械处理法取代。
3、机械处理法:
主要包括钢丝刷辊拉丝法,机械抛光法、喷丸法。
a、钢丝刷辊抛光法也就是刷辊在电机的带动下,刷辊以与轧件运动相反的方向在板带的上下表面高速旋转刷去氧化皮。刷掉的氧化皮采用封闭循环冷却水冲洗系统冲掉。
b、 机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,特殊零件如回转体表面,可使用转台等辅助工具,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在工件被加工表面上,作高速旋转运动。利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度。
c、喷丸分为抛丸和喷砂:
用钢丸或砂粒进行表面处理,打击力大,清理效果明显。但抛丸对薄板工件的处理,容易使工件变形,且钢丸打击到工件表面(无论抛丸或喷丸)使金属基材产生变形,由于Fe304和FE203没有塑性,破碎后剥离,而油膜与其材一同变形,所以对带有油污的工件,抛丸、喷砂无法彻底清除油污。在现有的工件表面处理方法中,清理效果最佳的还数喷砂清理。喷砂适用于工件表面要求较高的清理。喷砂过程中产生大量的矽尘无法清除,严重影响操作工人的健康并污染环境。
根据使用的方法不同,可将表面后处理技术分为下述种类。
一、电化学方法
这种方法是利用电极反应,在工件表面形成镀层。其中主要的方法是:
1、电镀
在电解质溶液中,工件为阴极,在外电流作用下,使其表面形成镀层的过程,称为电
镀。镀层可为金属、合金、半导体或含各类固体微粒,如镀铜、镀镍等。
2、氧化
在电解质溶液中,工件为阳极,在外电流作用下,使其表面形成氧化膜层的过程,称
为阳极氧化,铝合金表面形成三氧化二铝膜。
3、电泳
工件作为一个电极放入导电的水溶性或水乳化的涂料中,与涂料中另一电极构成解电路。在电场作用下,涂料溶液中已离解成带电的树脂离子,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。这些带电荷的树脂离子,连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面,形成涂层,这一过程称为电泳。
二、化学方法
这种方法是无电流作用,利用化学物质相互作用,在工件表面形成镀覆层。其中主要的方法是:
1、化学转化膜处理
在电解质溶液中,金属工件在无外电流作用,由溶液中化学物质与工件相互作用从而
在其表面形成镀层的过程,称为化学转化膜处理。如金属表面的发蓝、磷化、钝化、铬盐处理等。
2、化学镀
在电解质溶液中,工件表面经催化处理,无外电流作用,在溶液中由于化学物质的还
原作用,将某些物质沉积于工件表面而形成镀层的过程,称为化学镀,如化学镀镍、化学镀铜等。
三、热加工方法
这种方法是在高温条件下令材料熔融或热扩散,在工件表面形成涂层。其主要方法是:
1、热浸镀
金属工件放入熔融金属中,令其表面形成涂层的过程,称为热浸镀,如热镀锌、热镀铝等。
2、热喷涂
将熔融金属雾化,喷涂于工件表面,形成涂层的过程,称为热喷涂,如热喷涂锌、热
喷涂陶瓷等。
3、热烫印
将金属箔加温、加压覆盖于工件表面上,形成涂覆层的过程,称为热烫印,如热烫印铜箔等。
4、化学热处理
工件与化学物质接触、加热,在高温态下令某种元素进入工件表面的过程,称为化学热处理,如渗氮、渗碳等。
5、堆焊
以焊接方式,令熔敷金属堆集于工件表面而形成焊层的过程,称为堆焊,如堆焊耐磨合金等。
四、真空法
这种方法是在高真空状态下令材料气化或离子化沉积于工件表面而形成镀层的过程。
其主要方法是。
1、物理气相沉积(PVD)在真空条件下,将金属气化成原子或分子,或者使其离子化成离子,直接沉积到工件表面,形成涂层的过程,称为物理气相沉积,其沉积粒子束来源于非化学因素,如蒸发镀溅射镀、离子镀等。
2、离子注入
高电压下将不同离子注入工件表面令其表面改性的过程,称为离子注入,如注硼等。
3、化学气相沉积(CVD)低压(有时也在常压)下,气态物质在工件表面因化学反应而生成固态沉积层的过程,称为化学气相镀,如气相沉积氧化硅、氮化硅等。
五、喷涂
喷涂通过喷枪或碟式雾化器,借助于压力或离心力,分散成均匀而微细的雾滴,施涂于被涂物表面的涂装方法。可分为空气喷涂、无空气喷涂、静电喷涂。
1、空气喷涂
空气喷涂是目前油漆涂装施工中采用得比较广泛的一种涂饰工艺。空气喷涂是利用压缩空气的气流,流过喷枪喷嘴孔形成负压,负压使漆料从吸管吸入,经喷嘴喷出,形成漆雾,漆雾喷射到被涂饰零部件表面上形成均匀的漆膜。
2、无空气喷涂
无空气喷涂是利用柱塞泵、隔膜泵等形式的增压泵将液体状的涂料增压,然后经高压软管输送至无气喷枪,最后在无气喷嘴处释放液压、瞬时雾化后喷向被涂物表面,形成涂膜层。由于涂料里不含有空气,所以被称为无空气喷涂,简称无气喷涂。
3、静电喷涂
静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动,并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法。
1、碱蚀法
这是最常见的方法。碱蚀后的表面光亮,细腻。以前我国常用过碱蚀法消除挤压纹路,但此种方法铝耗太高,日本采用了AL(OH)3回收装置,得到较好效果和效益。但在我国因设备投资较高和挤压机吨位不匹配等原因,未能加以推广,我中多采用欧洲方法使用缓蚀剂。这种方法的优点是使铝表面更细化,缺点是废物排放将来很难闻达到环保要求。
2、酸腐蚀
这种技术的雏形在五六十年代就有,其原理是利用氟离子在酸性条件下拥有较负的电极电位,对铝表面形成点状腐蚀。这种技术最早是广东某厂家从日本引进的,(这种技术在日本有少部分铝业集团在使用)。这种技术的特点是铝耗低,表面均匀,缺点是表面不光亮。往往酸腐蚀后都要加一分钏的碱腐蚀废水比较难处理(并不是不能处理)。对铝材成分要求较高,对操作人员要有严格的安全防护。尽管如此,因为酸腐蚀后涂消光电泳漆的话,确实十分美观,故在日本,在中国甚至将来在欧美都会大有市场。
3、化学抛光
化学抛光的表面可以轻松达到镜面效果,且因为装饰面与非装饰面的一致性,使铝材档次提高,这种技术在欧洲,尤其在土耳其应用比较广泛。这种技术的缺点是:三酸或者两酸抛光成本较高,污染较大,一些技术问题不易解决(如槽液保温、槽液老化等问题)同时,化学抛光的实质应该叫做化学增亮法,因为,这种方法确实可以使铝材表面光亮但是,不能去除挤压纹,反而使挤压纹更明显。
二、机械预处理
1、机械抛光
我国一些厂家从西班牙引进了一些机械抛光机。其实这种技术是早期的机械扫纹。机械拉丝技术的延展。通过机械抛光处理可使铝材达到镜面效果的话,一台抛光机一年最多也只能抛两仟吨左右的铝材,故镜面铝材产量不大。也有人抛光孔后再抛光,可达到电泳涂装的亮度。但这种铝材往往膜厚只有6-7μ,耐蚀性太差,不值得推广。机械抛光可使表面均匀,细化纹路,降低铝耗,缺点是费电,产量低和办能抛装饰面。
2、机械抛丸和机械喷砂
最早此类设备应用于钢板或铸铁件的表面处理。后来我国福建某厂家从意大利引进设备用于铝表面处理,收到极好效果。根据使用的原材料又可将此类技术分为抛不锈钢丸、抛不锈铁丸、抛铝丸和喷石英砂四类。这种设备都已国产化,此类技术可消除铝表面的挤压痕,降低铝耗,使表面达到亚光的效果。最近笔者注意到美国肯德基快餐店的大门,基本都使用了抛丸电泳,确实显得身份高贵。
三、粉末喷涂
应该说粉末喷涂因其色彩多样,对底材材质要求不是很严等原因,越来越受到众多铝材厂和大众消费者的欢迎,它也满足了个性化设计,根据用户爱好选择颜色。断热型材的开发和普及为粉末喷涂型材又开辟了一个重要的空间,粉末喷涂的外观也更加多种多样。转印法使我们能轻松地把铝材做成木纹、大理石样。现在的隔栅喷涂法甚至可直接喷出有手感的木纹效果。但是尽管世界上的粉末研究日新月异(现在还出来了氟碳粉、透明粉等),但是这些大的粉末喷涂厂家有多少会把优秀的技术拿到中国来生产,则是一个令人关注的问题。像电泳涂装一样,我们生产这么多年,质量始终不能赶上日本。
四、电泳涂装
1、有光透明电泳
这种电泳线在中国有一百六十集团,高低档次不齐,这种情景更有点像九十年代初,铝材在中国大干快上一样,当时有严把质量关的,也有不氧化、不封孔就卖的。现在国内的电泳铝材80%以上是无法外销的。这也是相应的国标定的标准比较宽松的主要原因之一。电泳铝材好不好,涂膜合不合格,第一看他使用哪里的涂料,第二看他使用什么设备。现在有些国产设备 也已完全合格,但是涂料大家要注意,即使是日本 涂企业,他也不一定把最好的涂料卖到中国。因此选择前一定要慎重、多请教、多做测试。
2、消光透明电泳
这种产品在欧美非常少见,但在日本目前已占到市场的。消光电泳涂装比透明电泳涂装具有更好的耐蚀性、硬度,同时又避免了光污染等隐患,看上去更加高贵典雅,因此越来越受到欢迎,目前在中国只有广东某厂引进了一条生产线。
3、有色电泳
为了弥补电泳色泽单调和三次电解着色成材率不高的,日本开发出了有色电泳。目前主要有白色、乳白色、奶黄色、绿色系、灰色系和柔段色系等几种,尤其是后面几种都是复合色。以灰色系为例,如果底色是银白色,电泳后为浅咖啡色;底色是古桐色,电泳后为灰色;底色是黑色时,电泳后为深蓝色,这种生产线,目前在我国只有福建某厂家引进了一条,白色电泳则很多。
4、氟碳电泳
将氟碳涂料用于电泳这也算是日本人的发明,目前在世界上只有新日轻的船桥工厂有一条这样的生产线,该电泳为透明消光电泳,其产品的室外使用寿命在海上石油平台已达15年未出现异常。该电泳涂料由日本立邦公司开发,价格相当于透明电泳涂料的确良0倍但相对于氟碳喷涂,还是便宜多了,每平米大约合人民币18元左右,是幕墙业和机场等标志性建筑的首选,香港机场就采用了很多这种产品。它唯一的缺点是透明,即无色,不象氟碳喷涂那样多姿多彩。这种技术能否引进到中国,笔者正与日本有关方面积极接触。
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、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。
3、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。
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。
5、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。
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:磷化(磷酸盐法)、铬化(无铬铬化)、化学氧化。
7、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。