铝合金表面处理有哪几种方法?
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。
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:磷化(磷酸盐法)、铬化(无铬铬化)、化学氧化。
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。
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。
阳极处理是采用阳极氧化的方式,使铝型材表面形成一层致密的氧化膜,从而起到防止铝型材腐蚀的目的。现在更加流行的是粉末涂料喷涂,在铝型材表面喷涂一层粉末涂料,既美观,又防腐,同时起到良好的装饰效果。
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,工业铝型材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。
工业铝型材
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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 。
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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:阳极氧化可以着色工作台,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—>碱蚀—>化抛—>中和—>黎地—>中和
阳极氧化—>染色—>封孔—>热水洗—>烘干
三,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。
四,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
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第三节,铝材电镀工艺
一,铝及铝合金材料的优点
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,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。
三,铝材电镀的工艺流程为
脱脂—>碱蚀—>活化—>锌置换—>活化—>电镀(如镍,锌,铜等)—>镀铬或钝化—>烘干。
1、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。
2、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/mm ,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。
3、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。
4、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。
5、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,机柜铝型材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。
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第四节,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。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。
1、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。
2、铝材涂装工艺流程
机械打磨—>脱脂—>除氧化膜—>铬化—>喷粉或液—>烘烤—>下挂—>全检—>包装—>入库
1)粉液体作业常见异常及处理办法
第五节,铝材化学镀
一,化学镀原理
化学镀是在无电流通过(无外界动力)时借助还原剂在同一溶液中发生的氧化还原作用,从而使金属离子还原沉积在零件表面上的一种镀覆方法。所以化学镀可以叙述为一种用以沉积金属的,可控制的,自催化的化学还原过程,其反应通式为:
二,化学镀的特点
随着工业的发展,化学镀己成为一种具有很大发展前途的工艺技术,同其它镀覆方法比较,化学镀具有如下特点:
1) 可以在由金属,半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属。
2 ) 无论零件的几何形状如何复杂,凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层。
3 ) 对于自催化的化学镀来说,可以获得较大厚度的镀层,甚至可以电铸。
4 ) 无需电流。
5 ) 镀层致密,孔隙少。
6 ) 镀层往往具有特殊的化学,机械性能。
由于化学镀有很多的优点,因此化学镀越来越在工业,电子业界中发展速度较快。下面以化学镀镍为例做如下介绍:
1)化学镀镍由于用次磷酸钠作还原剂,因此一般获得的镀层为镍磷合金。依含磷量不同可以分为低磷(1%-4% )中磷(4%-10%)和高磷(10%-12%)。从不同的PH 值的镀液中可获得不同含磷量的镀层,在PH=4-5 时,可获得中磷和高磷合金。从弱碱性液中PH=8-10 中可获得低磷和中磷合金。含磷在8%以上的NI-P 合金是非晶态镀层,因无晶界所以抗腐性能特别优良。通过热处理300-400 度变成非晶态与晶态的混合物时硬度可达HV=1150 ,化学镀热处理后硬度接近硬铬的硬度,是替代硬铬层的理想镀层,又是可在铝上施镀的好镀种(可适合所有铝及铝合金产品,包括锻造,压铸,铝型材等)。缺点:该镀种脆性大,但经热处理后的产品可塑性大大提高。(一般经400 度以上的热处理四小时,其可塑性改善好多)
2)铝材化学镀镍工艺流程:
超声波除油—>除氧化膜—>第一次锌置换—>和化—>第二次锌置换—>化学镀镍—>钝化—>超声清洗—>烘烤—>全检—>包装
3 ) 不合格镀层的退除:
钢,铝,铜,塑胶等化学镍退层均可用浓硝酸退除。但零件要经干燥后入槽,若带入水分将导致基体金属过腐蚀。工作温度在35 度以下。
4 ) 品质要求:
a 、膜厚在5-30um区间
b、盐雾实验达到24小时以上,达CNS标准9 级以上。
c、通过60 度弯曲实验,无脱皮现象
d 、外观无碰伤,刮伤,水迹等不良现象。
e、膜层均匀,不能有雾状,白点,露镀现象
第六节,镀层使用条件的分类及选用
从防腐蚀的要求来看,表面处理的设计应做如下考虑:
1) 贵金属(金,铂),含铬在18%以上的不锈钢,磁性合金材料,以及镍铜合金等,一般不需要再加防护层。
2) 碳钢,低合金钢和铸铁制造的零件,在大气中容易腐蚀,应加保护层。
3) 铜和铜合金制造的零件,根据不同的使用条件,采用光亮酸洗,钝化,电镀或涂漆保护等。用磷青铜或铍青铜制造的精密零件可以不进行表面处理。
4) 铝和铝合金制造的零件,可以采用阳极氧化和封闭处理。不适于阳极氧化的小零件,可采用化学氧化处理。铸造铝合金可采用涂漆防护。
5) 锌合金制造的零件,可以采用磷化,钝化,电镀或涂漆防护。
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第七节。等离子表面处理
采用等离子表面处理机对金属镀层纸板进行一定的物理化学改性,提高表面附着力,使它能和普通纸张一样容易粘结。使用常规的水性冷胶就能使覆膜或者上光的纸板在糊盒机上得到可靠的粘合,完全不再需要局部覆膜、局部上光、表面打磨切线等工序,同样也不再需要因为不同的纸板而更换不同的特殊胶水等。
通过等离子表面处理后,不仅可以增强金属镀层纸板对胶水的适用性,不再依赖特种胶水就能实现高品质粘接。而且改善了表面的铺展性能,防止气泡等的产生。而上海轩仪仪器设备有限公司的等离子表面处理设备最为重要的是经过常压等离子处理,可以让纸盒制造商以更低的成本、更高的效率得到品质更为保证的高档产品。
金属镀层纸板等离子表面处理设备plasma等离子清洗机产品特点:
1、覆膜折叠纸盒粘接牢固性,可使用环保水性粘合剂,减少胶水使用量,有效降低生产成本。
2、在正常的工艺设定下处理,表面不会发现任何处理过的痕迹。等离子体接近常温,它不会对表面产生任何热效应影响。
3、在须要处理双面或多面的胶盒时,系统中可能配置不同数量的喷枪来完成前处理工作。
4、等离子体本身是电中性的,在处理镀铝表面时不会灼伤表面。
5、产品可连续运行效率高、处理速度快,粘结可靠、成本低等优点。
6、可调整等离子体功率、处理距离、清洁速度进行质量控制。
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第八节。铝材的电泳处理
铝材的彩色电泳涂装是一种新颖的表面处理工艺。它采用电化学方法将有机树脂的胶体粒子沉积在零件上,形成透明或各种颜色的有机涂覆层。根据电泳漆中的树脂粒子电离后带电状况的不同,可分为阳极电泳(树脂粒子电离后成负离子)及阴极电泳(树脂粒子电离后成正离子)。
电泳涂覆层的耐腐蚀性能极其优良(能通过中性盐雾试验400 小时以上),抗变色性强;与基体金属的结合力好,可进行各种机械加工;涂覆层色彩鲜艳,根据用户的要求可以配制成各种颜色,常见的有金色,咖啡色,枪色,黑色等;与油漆比,施工性能好,对环境的污染和危害小。因此应用在汽车外壳及各种配件,自行车车把及配件,各种日用小五金配件,家具,工艺品等。由于阴极电泳比较先进,下面我们以阴极电泳作为我们介绍的主要课题;
阴极电泳涂装是一复杂的电化学和胶体化学过程。电泳漆本身是一个胶体和悬浮体的多组分体系,存在着弥散相(树脂,颜料微粒)和连续相(水)二种组分。阴极电泳的四种过程:
1、电泳 带正电的水溶性树脂粒子及其吸附的颜料,向阴极移动。
2、电沉积 带正电的树脂粒子到达零件(阴极)表面放电,形成不溶于水的沉积层,经烘烤后形成漆膜。
3、电渗水份从沉积层渗析而出,当含水量下降到5%-15%时,即可烘烤。
4、电解水被直流电电解,放出氢气与氧,由于电解导致渗透力下降,影响漆膜外观,降低漆膜附着力,增加电耗,因此,减弱水的电解是很必要的。
电泳的工艺流程:
脱脂—>除氧化皮—>铬化—>电泳—>烘干—>包装
五, 品质标准
1)外观无色差,桔皮,针孔,彩虹,碰伤,刮伤等其它异常
2)膜厚在 40-60um,盐雾试验 400 小时以上,过 CNS 标准的9级以上
3)膜层能过 60 度抗弯曲实验,无脱皮现象
4)百格试验和落球试验均能达到国标
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。