表面处理前处理工艺的选择及应用
飞机蒙皮表面处理和涂层选择及涂装工艺
发展趋势：随着科技的不断进步和 应用需求的不断提高，飞机蒙皮涂 层与涂装工艺的发展趋势是向着更 加环保、高效、智能化的方向发展。
飞机蒙皮涂层与涂装工艺的发展趋势
环保化：采用低VOC排放的涂装材料，减少对环境的污染 轻量化：采用新型涂层技术，降低飞机重量，提高燃油效率 长寿命化：发展耐候性强、寿命长的涂层材料，提高飞机使用寿命 智能化：利用智能涂层与涂装工艺，实现飞机表面的自修复与实时监控
经济性：在满足 性能要求的前提 下，应选择成本 较低、易于维护 和寿命较长的涂 层材料，以降低 飞机维护成本。
涂层应用案例
案例名称：波音787飞机涂层
案例简介：波音787飞机采用了先进的涂层技术，以提高机身的耐腐蚀性能和外观质量
案例名称：空客A350飞机涂层
案例简介：空客A350飞机采用了特殊的涂层材料，以提高机身的抗紫外线性能和防雷 击能力
飞机蒙皮涂层与涂装工艺的创新研究
新型涂层材料 的研发：提高 涂层的耐磨性、 耐腐蚀性和抗
老化性能
涂装工艺的改 进：采用新型 涂装设备和技 工智能和 机器学习技术， 实现涂装过程 的自动化和智
能化
环保涂装材料 的研究：开发 低VOC排放、 低毒性的环保 涂装材料，降 低对环境的污
去除油脂和杂质
表面粗糙化处理
除锈和防锈处理 涂装前表面预热处理
表面强化处理
表面强化处理的目的：提高蒙皮的抗疲劳性能和耐腐蚀性 表面强化处理的方法：喷丸强化、激光冲击强化、离子注入等 表面强化处理的应用：广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域 表面强化处理的效果：提高蒙皮的使用寿命和安全性
表面防护处理
03 涂层选择
涂层材料种类
金属涂层：如锌、铝和铬等，具有良好的防腐性能和耐磨性。 陶瓷涂层：由无机非金属材料组成，具有高硬度、耐高温和抗氧化等特点。 塑料涂层：如聚氨酯、环氧树脂等，具有良好的装饰性和耐候性。 玻璃涂层：具有高透明度、防紫外线等特点，常用于飞机风挡玻璃。
金属表面涂装前处理工艺
0.4%～1.0% 适量
0.4%～1.0% 适量
0.4%～1.0% 适量
使用温度
常量～45℃
50～80℃
常温～80℃
处理时间
适当
5 ～ 10min
适当
盐酸、硫酸酸基的清洗剂应用最为广泛，成本低，效率较高。 但酸洗 残留的 Cl-、SO42-对工件的后 腐蚀 危害 很大。 而磷酸 酸基
没有腐蚀物残留的隐患，但磷酸成本较高，清洗效率低些。
金属表面涂装前处理工艺
现在喷淋一般使用聚氧乙烯（EO）型非离子型活性剂，特定温度下自消泡
二．钢铁材料涂装前表面处理
1.除油脱脂--酸性清洗剂清洗
工艺
低温型
中温型
磷酸酸基型
工业盐酸（31%）
20%～50%
0
0
工业硫酸（98%）
0%～15%
15%～30%
0
工业磷酸（85%）
0
0
10%～40%
表面活性剂 (非离子类，磺酸类) 缓蚀剂
乳化清洗一般总有一些残留薄油膜，如果作为 涂装，还需用碱性清洗剂再洗一次，如果用于防锈目 的时，可直接存放。
涂装前的预擦洗。
金属表面涂装前处理工艺
二．钢铁材料涂装前表面预处理
1.除油脱脂--溶剂清洗
溶剂法除油脂，一般是用有机溶剂清洗或是非易燃的卤代烃 蒸气法。最常见的是采用溶剂汽油、三氯乙烷、三氯乙烯、全 氯乙烯蒸汽除油脂。蒸汽脱脂速度快，效率高，脱脂干净彻底 ，对各类油及脂的去除效果都非常好。在氯代烃中，不管是浸 泡还是蒸气法效果都很好。由于溶剂的危险性以及氯代卤都有 一定的毒性，汽化温度也较高，再者由于新型水基低碱性清洗 剂的出现，溶剂法以及溶剂蒸汽方法现在在涂装过程中已经很 少使用了。
铝合金表面处理的方法及应用
铝合金表面处理的方法及应用对铝及其合金进行表面处理产生的氧化膜具有装饰效果、防护性能和特殊功能,可以改善铝及其合金导电、导热、耐磨、耐腐蚀以及光学性能等。
因此,国内外研究人员运用各种方法对其进行表面处理,以提高它的综合性能,并取得了很大进展。
目前,铝及其合金材料已广泛地应用于建筑、航空和军事等领域中。
本文分类论述了铝及其合金材料表面处理的主要方法。
1·化学转化膜处理金属表面处理工业中的化学转化处理时使金属与特定的腐蚀液接触，在一定条件下，金属表面的外层原子核腐蚀液中的离子发生化学或电化学反应，在金属表面形成一层附着力良好的难溶的腐蚀生成物膜层。
换言之，化学转化处理是一种通过除去金属表面自然形成的氧化膜而在其表面代之以一层防腐性能更好、与有机涂层结合力更佳的新的氧化膜或其他化合物的技术。
1.1阳极氧化法铝的阳极氧化法是把铝作为阳极,置于硫酸等电解液中,施加阳极电压进行电解,在铝的表面形成一层致密的Al2O3膜,该膜是由致密的阻碍层和柱状结构的多孔层组成的双层结构。
阳极氧化时,氧化膜的形成过程包括膜的电化学生成和膜的化学溶解两个同时进行的过程。
当成膜速度大于溶解速度时,膜才得以形成和成长。
通过降低膜的溶解速度,可以提高膜的致密度。
氧化膜的性能是由膜孔的致密度决定的。
1.1.1硬质阳极氧化铝的硬质阳极氧化是在铝进行阳极氧化时,通过适当的方法,降低膜的溶解速度,获得更厚、更致密的氧化膜。
常规的方法是低温(一般为0℃左右)和低硫酸浓度(如<10%H2SO4)的条件下进行,生产过程存在能耗大、成本高的缺点。
改善硬质阳极氧化膜的另一种方法是改变电源的电流波形。
氧化膜的电阻很大,氧化过程中产生大量的热量,因此,传统直流氧化电流不宜过大,运用脉冲电流或脉冲电流与直流电流相叠加,可以极大地降低阳极氧化所需要的电压,并且可使用更高的电流密度,同时还可以通过调节占空比和峰值电压,来提高膜的生长速度,改善膜的生成质量,获得性能优良的氧化膜。
表面处理工艺大全
表面处理大汇总表面处理即是通过物理或化学的方法在材料表面形成一层具有某种或多种特殊性质的表层。
通过表面处理可以提升产品外观、质感、功能等多个方面的性能。
外观：颜色、图案、logo、光泽线条（3D、2D）；质感：手感、粗糙度、寿命（品质）、流线型等等；功能：硬化、抗指纹、抗划伤；一、阳极氧化阳极氧化：主要是铝的阳极氧化，是利用电化学原理，在铝和铝合金的表面生成一层Al2O3（氧化铝）膜。
这层氧化膜具有防护性、装饰性、绝缘性、耐磨性等特殊特性。
工艺流程:单色、渐变色：抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化→中和→染色→封孔→烘干双色：①抛光/喷砂/拉丝→除油→遮蔽→阳极氧化1→阳极氧化 2 →封孔→烘干②抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化 1 →镭雕→阳极氧化 2 →封孔→烘干1、提升强度,2、实现除白色外任何颜色。
3、实现无镍封孔，满足欧、美等国家对无镍的要求。
技术难点及改善关键点：阳极氧化的良率水平关系到最终产品的成本，提升氧化良率的重点在于适合的氧化剂用量、适合的温度及电流密度，这需要结构件厂商在生产过程中不断探索，寻求突破。
阳极氧化处理相关厂商1、比亚迪2、富士康3、大禹化工4、鸿荣恒铝制品……二、电泳 ( ED-Electrophoresis deposition )电泳：用于不锈钢、铝合金等，可使产品呈现各种颜色，并保持金属光泽，同时增强表面性能，具有较好的防腐性能。
工艺流程：前处理→电泳→烘干优点：1、颜色丰富；2、无金属质感，可配合喷砂、抛光、拉丝等；3、液体环境中加工，可实现复杂结构的表面处理；4、工艺成熟、可量产。
缺点：掩盖缺陷能力一般，压铸件做电泳对前处理要求较高。
电泳处理相关厂商1、船南济城科技2、弘昕五金……三、微弧氧化 (MAO)微弧氧化：在电解质溶液中（一般是弱碱性溶液）施加高电压生成陶瓷化表面膜层的过程，该过程是物理放电与电化学氧化协同作用的结果。
工艺流程：前处理→热水洗→ MAO →烘干技术特点优点：1、陶瓷质感，外观暗哑，没有高光产品，手感细腻，防指纹；2、基材广泛：Al, Ti, Zn, Zr, Mg, Nb, 及其合金等；3、前处理简单，产品耐腐蚀性、耐候性极佳，散热性能佳。
表面处理表示方法及选择应用
铬酸阳极氧化
15.
Et·A（S）40hd
硫酸硬质阳极氧化
1~1.5μm
16.
Ct·Ocd
化学导电氧化
发蓝
17.
Ct·Ph
磷化
18.
Ct·O
钢铁化学氧化
发蓝
19.
Ct·P
化学钝化
不锈钢、铜
常用镀覆层的标志新旧对照表
金属镀覆和化学
新标志
旧标志
备注
处理方法类别
GJB/Z594A-2000
HB5033-76
Ep·NiCu(78)-Zn
D·Ni/78CuZn
电镀镍
Ep·Ni
D·Ni
多层电镀镍
Ep·CuNid
D·Cu/Ni
多层全光亮镀铬
Ep·CuNiCrb
D·L3Cu/Ni/Cr
Ep·NiCrb
D·L3Ni/Cr
钢材化学氧化
Ct·O
H·Y
电镀铬
Ep·Cr
D·Cr
多层电镀铬
Ep·CuNiCr
D·Cu/Ni/Cr
铜材化学氧化
Ct·O
H·Y
也适用于铝材
铜材化学钝化
Ct·P
H·D
铜、不锈钢、钛材
铝材导电氧化
Ct·Ocd
H·DY
铝材电化学氧化
Et·A
D·Y
铝材光亮电化学氧化
Et·Ab
D·L3Y
铝材电化学氧化后铬酸盐封闭
Et·A·Cs
D·Y·GF
铝材电化学氧化后着色
Et·A·Cl
D·Y·Z
铝材绝缘电化学氧化
Et·Ai
零件或构件在工作过程中，由于其表面的磨损、腐蚀和疲劳造成了十分惊人的经济损失，因而我们技术工作者用物理、化学、机械等方法来改变零构件表面的组织成分，即表面处理，获得要求的性能，以提高产品的可靠性或延长其寿命。
金属前处理工艺
金属前处理工艺
金属前处理工艺是金属表面处理的重要环节，主要包括以下步骤：
1.脱脂清洗：将金属表面的油污、研磨切削液，以及其他粉尘类污垢进行
清洗。
通常采用合适的金属清洗剂，通过喷淋、浸泡、擦涂等方法进行表面清洁。
2.漂洗：用清水将脱脂后的工件表面冲洗干净，并进行烘干冷却。
3.酸洗除锈：将表面有锈斑或氧化膜的工件进行酸洗。
需要注意的是，酸
洗时要防止基材被腐蚀或产生氢脆，需要严格控制酸洗液的浓度和操作方法，且选用对工件金属基材几乎没有影响的环保除锈液。
4.活化：促进镀层附着性，可用各种酸溶液使金属表面活化。
5.中和：电镀前应立刻去除表面的酸洗液膜，保障表面的干净度然后电
镀。
此外，金属前处理工艺还包括磷化处理、氧化处理等。
磷化处理是将金属浸入含有磷酸盐、锌盐、硝酸盐等成分的溶液中，使金属表面形成一层磷化膜，提高金属的耐腐蚀性和耐磨性。
氧化处理是将金属暴露在氧气、臭氧、加热的碱性溶液等环境中，使金属表面形成一层氧化膜，提高金属的耐腐蚀性和耐磨性。
以上信息仅供参考，建议咨询专业人士获取更准确的信息。
铝板喷粉前处理工艺
铝板是一种常见的金属材料，广泛应用于建筑、装饰、包装等领域。
在铝板表面喷涂粉末涂料是一种常见的表面处理方式，可以赋予铝板各种不同的外观和性能。
为了获得良好的喷涂效果，铝板需要进行前处理，以确保表面干净、平整、无油污、无氧化物等杂质。
下面介绍铝板喷粉前处理工艺的步骤和注意事项。
一、铝板前处理工艺步骤
1. 除油：使用碱性脱脂剂对铝板表面进行清洗，去除表面的油脂和污垢。
2. 碱蚀：使用稀释的氢氧化钠溶液对铝板表面进行腐蚀处理，去除表面的氧化膜和杂质。
3. 酸洗：使用稀硫酸对铝板表面进行酸洗，进一步去除表面的氧化物和杂质。
4. 铬化处理：在铝板表面涂覆一层薄的铬化膜，以提高表面的硬度和附着力。
5. 水洗：使用清水清洗铝板表面，去除残留的酸、碱和铬化剂。
6. 干燥：将铝板表面晾干或用压缩空气吹干。
二、铝板前处理注意事项
1. 在进行前处理时，应选择合适的脱脂剂、碱蚀剂、酸洗剂和铬化剂，并控制好浓度和温度等参数。
2. 在处理过程中，应保持铝板表面的清洁，避免油污、氧化物和杂质的残留。
3. 在进行酸洗和铬化处理时，应注意控制时间和温度，避免过度腐蚀和铬化过度。
4. 在清洗过程中，应使用清水冲洗多次，确保表面无残留物。
5. 在干燥过程中，应注意避免表面出现水迹或氧化现象。
表面处理表方法及选择应用
表面处理表示方法及选择应用零件或构件在工作过程中，由于其表面的磨损、腐蚀和疲劳造成了十分惊人的经济损失，因而我们技术工作者用物理、化学、机械等方法来改变零构件表面的组织成分，即表面处理，获得要求的性能，以提高产品的可靠性或延长其寿命。
另外通过表面处理还可以充分发挥材料的潜力和节约能源，降低生产成本。
所以设计者在进行零件、构件设计时应充分合理的选择各种表面处理。
今天在这里介绍常用金属的镀覆、化学、电化学处理层的表示方法，包括内容有：镀锌、镀铜、镀镍、镀镉、氧化、磷化、钝化等，按GB/T13911-1992的统一规定。
技术工作者一定要注意到国家正处在向国际通行标准接轨，旧的标准不断修订，新的标准不断颁布。
所以我们的图纸和技术文件努力把现行的最新国家标准贯彻到图中去，以跟上时代发展的步伐。
1、金属镀覆和化学处理表面方法用的各种符号1）基体材料表示符号（常用基体材料）材料名称符号铁、钢Fe铜、铜合金Cu铝、铝合金Al锌、锌合金Zn镁、镁合金Mg钛、钛合金Ti塑料PL（国际通用缩写）金属材料化学元素符号表示：合金材料用其主要成分的化学元素符号表示，非金属材料用国际通用缩写字母表示。
2）镀覆方法处理方法表示符号：方法名称符号（英文缩写）电镀Ep化学镀Ap电化学处理Et化学处理Ct3）化学和电化学处理名称的表示符号处理名称符号钝化P（不能理解为元素符号磷）氧化O电解着色Ec磷化Ph阳极氧化 A电镀锌铬酸盐处理Ca.电镀锌光亮铬酸盐处理C1Ab.电镀锌彩虹铬酸盐处理C1B （漂白型）常用c.电镀锌彩虹铬酸盐处理C2C （彩虹型）常用d.电镀锌深色铬酸盐处理C2D(符号-C；分级1、2；类型:A.B.C.D）2、金属镀覆和化学、电化学的表示方法（在图纸上的标记）1）金属镀覆表示方法：示例：例1.Fe/Ep.Cu10.Ni15b.Cr0.3mc.（钢材，电镀铜10μm，光亮镍15μm，微裂纹铬0.3μm）例2. Fe/Ep.Zn7.C2C（钢材。
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金属工件表面处理前处理工艺
一般来说。
表面前处理有碱性脱脂、除油、水洗、表调、磷化等工序。
下面将进行逐一介绍。
涂装工艺包括前处理和涂装两大部分。
表面处理的质量直接影响涂层对被涂工件基材的附着力及材料的耐腐蚀性能。
因此，要获得高质量的产品，必须严格涂装前的表面处理作业。
通过前处理，是工件达到下列要求：①无油污及水分；
②无锈迹及氧化物；③无酸、碱等残留物；④工件表面达到一定的粗糙度。
脱脂
将工件表面油污除去。
除油的方法有碱性溶液除油、乳化剂除油、溶剂除油及超声波除油等。
碱性溶液是一种常用的除油剂，它是利用强碱对植物油的皂化反应，形成溶于水的皂化物达到除油脂的目的。
纯粹的强碱液只能皂化除掉植物油脂而不能除掉矿物油脂。
因此人们通过在强碱液中加入表面活性剂，利用活性剂的乳化作用达到去除矿物油的目的。
碱性溶液除油剂一般采用NaOH、
Na2CO3、Na3PO4、焦磷酸及Na2SiO3等，如采用浸渍法，溶液浓度控制在3％～6％；采用喷淋法时，溶液浓度可控制在0．5％～3％。
碱性溶液的除油能力随pH的升
温度将影响除油速度，一般来讲温度高能加快除油速度，但温度太高会使表面活性剂分解，影响除油效果。
碱性溶液除油一般在钢铁槽中进行，温度为50～80℃之间，除油次数取决于产量和油污程度，一般为1～2次，对于大批量的零件可采用压力喷射的施工工艺。
乳化剂除油：利用乳化剂的润湿、乳化、增溶和分散等能力，除去工件表面的油污，如OP乳化剂等。
溶剂除油：利用有机溶剂对油脂的溶解能力，除去工件表面的油污，常用的有机溶剂有汽油、煤油、松香水等。
水洗
水洗为主要辅助工序，在脱脂、磷化后都采用，以清除残存在工件上的各种溶液的残渣，水洗彻底与否直接影响工件涂层的质量和防腐能力。
为节约能量，此二道水洗可采用逆流漂洗技术。
在磷化后的最后一道水洗应采用去离子水洗以确保磷化质量。
表面调整
磷化前的表面调整处理可消除由于碱性脱脂而造成的表面状态不均匀性，经磷酸钛盐溶液(胶体钛)预处理的零件表面(界面)能产生电位，活化表面，从而产生大量的自由能，增加了磷化晶核数目，使晶粒变得更加微细，加速成膜反应。
表面调整剂主要有两类：一种是酸性表调剂，如草酸，另一种是胶体钛。
两者应用都非常普及，两者兼备有除轻锈的作用，在磷化前处理中是否选用表调工序和选用哪一种表调剂视由工艺和磷化膜的要求决定的。
一般原则是涂漆前打底磷化、快速低温磷化需要表调。
如果工件在进入磷化槽时，已经二次生锈，最好采用酸性表调，但酸性表调只适合于>／50℃的中温磷化。
一般中温锌钙系不表调也行，铁系不需要表调。
磷化
将工件浸入磷化液中，在一定温度下进行化学反应，使其表面生成一层难溶的磷酸盐保护膜，磷化膜可显著提高涂料对金属的附着力，提高耐腐性。
磷化处理基本方法有浸入法和喷淋法两种，磷化质量虽然在很大程度上取决于除油、除锈的质量，但喷淋法对于提高磷化质量也是一种有效的工艺手段，并且能缩短工艺时间，但存在如下缺点：①由于飞溅容易腐蚀设备；②工序间容易生锈；③结晶粗大。
浸入法的优点有：①只要液体能达到的地方都能实现处理目标；②易形成含铁量较高的颗粒状结晶磷化膜，与阴极电泳具有良好的配套性。
浸入法的缺点有：①没有冲刷辅助作用；②处理速度慢。
目前在国外汽车行业一般采用喷浸相结合的工艺。
磷化一般按成分、温度或厚度进行分类：①按溶液成分分类：锌系、锌钙系、锌铁系、锌锰系、铁系等；②按处理溶液的温度分类：高温磷化(80～90℃)、中温磷化(50～70℃)、低温磷化(30～50℃)、室温磷化(节能)；③按磷化膜厚度分类：厚型磷化：
σ≥10μm，膜质量／>7．5g／m2(适合于冷挤压、防锈浸油、电绝缘)；中厚型磷化：5μm<σ<10μm，膜质量4．3～7．5g／m2(适用于手工喷漆)；薄型磷化：11μm<σ<4μm，膜质量1．1～4．3g／m2(适用于电泳涂漆、静电喷涂、粉末喷涂)；特薄型磷化：0．3μm<σ<1μm，膜质量0．3～1．1g／m2(适用于高装饰性电泳底漆)。