专题铝合金表面处理工艺

作为阳极的铝制品，在阳极化初始的短暂时间内，其表面受到均匀 氧化，生成极薄而有非常致密的膜，由于硫酸溶液的作用，膜的最弱 点（如晶界，杂质密集点，晶格缺陷或结构变形处）发生局部溶解， 而出现大量孔隙，即原生氧化中心，使基体金属能与进入孔隙的电解 液接触，电流也因此得以继续传导，新生成的氧离子则用来氧化新的 金属，并以孔底为中心而展开，最后汇合，在旧膜与金属之间形成一 层新膜，使得局部溶解的旧膜如同得到“修补”似的。随着氧化时间 的延长，膜的不断溶解或修补，氧化反应得以向纵深发展，从而使制 品表面生成又薄而致密的内层和厚而多孔的外层所组成的氧化膜。其 内层（阻挡层、介电层、活性层）厚度至氧化结束基本都不变，位置 却不断向深处推移；而外早一定的氧化时间内随时间而增厚。
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1.2 氧化的工艺流程
脱脂→碱蚀→阳极氧化→活化→染色→封孔
脱脂：脱脂又叫除油，是氧化前的一项重要工
序， 铝及铝合金表面脱脂有，有机溶剂脱脂、 表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱 脂、电解脱脂、乳化脱脂。在这些方法中，以 碱性溶液特别是热的氢氧化钠溶液的脱脂最为 有效。
专题铝合金表面处理工艺
铝合金表面处理分类：
1. 氧化 2. 二次氧化 3. 表面拉丝 4. 喷砂 5. 高光 6. 喷涂、印刷
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1.氧化
1.1 目的及意义
铝合金表面很容易生成一层极薄的氧化铝膜(0.010.02um),有一定的抗腐蚀能力。但由于这层氧化膜是非晶 的，使铝件表面失去原有的光泽。此外，这种氧化膜疏松 多孔，不均匀，抗腐蚀能力不强，容易沾染污迹。因此， 铝合金制品通常要进行特殊的氧化处理，在氧化处理之前， 用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗，使其裸 露纯净的金属基体，以利氧化着色顺利进行，从而获得与 基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、 耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。
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封孔：
为了提高铝件质量和染着色牢固，着色后
必须将氧化膜层的微细孔隙予以封闭，经过封 闭处理后表面变的均匀无孔，形成致密的氧化 膜。染料沉积在氧化膜内再也擦不掉，且经封 闭后的氧化膜不再具有吸附性，可避免吸附有 害物质而被污染或早期腐蚀，从而提高了阳极 氧化膜的防污染、抗蚀等性能。常用的着色后 的封孔方法有水合封孔、无机盐溶液封孔、透 明有机涂层封孔。
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阳极氧化按电流形式分为：
直流电阳极氧化，交流电阳极氧化，脉冲电流 阳极氧化。
按电解液分有：硫酸、草酸、铬酸、混合酸和 以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。
按膜层性子分有：普通膜、硬质膜（厚膜）、 瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极 氧化。
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直流电硫酸阳极氧化 ：
的膜层。
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阳极氧化：
一般原理：是以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液 中，利用电解作用，使其表面形成氧化铝薄膜的过程，称 为铝及铝合金的阳极氧化处理。其装置中阴极为在电解溶 液中化学稳定性高的材料，如铅、不锈钢、铝等。铝阳极 氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时，在 阴极上，放出氢气；在阳极上，析出的氧不仅是分子态的 氧，还包括原子氧（O）和离子氧，通常在反应中以分子 氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水 的氧化铝膜，生成的氧并不是全部与铝作用，一部分以气 态的形式析出。
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氧化后的效果
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2.二次氧化
在电子产品上有许多文字符号是凸起的，有两种 方法可以做出这种效果：二次氧化和冲压。
一般来说二次氧化出来凸字是为了得到亮面效果， 字体可以做到很小，由于是腐蚀去材料，高度一般比 较小，太高了就浪费铝材。冲压出来的凸字体不能太 小，不然五金模具制作困难，可以拉伸比较高，再进 行高光切削形成高亮斜纹。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
下面以一个实例来讲解一下二次氧化的过程
1. 先对铝壳进行氧化，整个铝壳 被腐蚀去材料，表面成光亮状。 2. 再用特殊的防氧化腐蚀的油漆 丝印出字体，再将整个壳体进行 二次氧化。 3. 没有丝印的地方再次被腐蚀去 材料，使字体凸现出来。 4. 最后用酒精清洗掉凸字上的油 漆，使凸字上的亮面显示出来。
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碱蚀：
是铝制品在添加或不添加其他物质的氢氧化钠溶液 中进行表面清洗的过程，通常也称为碱腐蚀或碱洗。 其作用是作为制品经某些脱脂方法脱脂后的补充处 理，以便进一步清理表面附着的油污赃物；清除制品 表面的自然氧化膜及轻微的划擦伤。从而使制品露出 纯净的金属基体，利于阳极膜的生成并获得较高质量
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二次氧化效果
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3.表面拉丝
根据铝合金件的装饰需要，其表面可以制成直纹、乱纹、螺
纹、波纹和旋纹等几种表面拉丝效果。
整个壳体先表面 拉丝，然后冲压 出凸字，再进行 高光处理
直纹拉丝处理
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3-1直纹拉丝：直纹拉丝是指在铝板表面用机械磨擦的方 法加工出直线纹路。它具有刷除铝板表面划痕和装饰铝 板表面的双重作用。直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两 种。连续丝纹可用百洁布或不锈钢刷通过对铝板表面进 行连续水平直线磨擦（如在现有装置的条件下手工技磨 或用刨床夹住钢丝刷在铝板上磨刷）获取。改变不锈钢 刷的钢丝直径，可获得不同粗细的纹路。断续丝纹一般 在刷光机或擦纹机上加工制得。制取原理：采用两组同 向旋转的差动轮，上组为快速旋转的磨辊，下组为慢速 转动的胶辊，铝或铝合金板从两组辊轮中经过，被刷出 细腻的断续直纹。
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活化：阳极氧化后，在着色之前，可用酸液处理，
把氧化膜活化，使一些阳极氧化膜的物质溶解， 使氧化膜的孔隙率增加，从而提高吸附燃料的 能力。
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染色：有化学染色法和电解染色法
化学着色法工艺简单、控制容易、效率高、成本 低、设备投资少、着色色域宽、色泽鲜艳。对膜厚 的要求: 1.必须有足够的厚度，具体厚度要与染色的色调而 定，暗色要求较厚的膜，浅色要求较薄的膜。 2.氧化膜必须有足够的孔隙和吸附能力. 3.氧化膜应均匀，膜层本身的颜色适应于进行着色 处理。