铝及铝合金的电解抛光和化学抛光
铝合金表面处理原理讲解
铝合金表面处理原理第一章概述一、铝及铝合金表面处理的目的：（主要指阳极氧化）1、防腐蚀天然氧化膜→薄，阳极氧化膜→厚≥10μm漆膜→耐磨、耐蚀、耐光、耐候2、防护—装饰形成微孔人工氧化膜后，可染成各种颜色和图案。
3、功能作用绝缘性≥100μm微孔渗渍硫化钼润滑剂→摩擦系数↓电沉积磁性金属→磁性录音盘、记忆元件等等。
二、铝及其合金表面处理的分类机械法、化学法、电化学法、阳极化膜后处理（见后面附录）三、铝型材表面处理产品种类目前市场上常见的有：1）阳极氧化（银白、砂白料）2）阳极氧化+ 电解着色（浅古铜、古铜、黑色等）3）电泳涂漆4）静电喷漆、氟碳喷漆5）静电粉末喷涂第二章铝材阳极氧化前的处理铝合金建筑型材生产工艺流程：铝材装架→脱脂→水洗→碱蚀→水洗（二道）→中和（出光）→水洗→阳极氧化（DC法）→水洗→封孔水洗→着色（AC→水洗→卸架第一节装架一、方式：横吊式、竖吊式纵吊式特点：1、适合大批量生产：每批可装载大量铝材2、减少装卸工人：减轻了装卸时的劳动力3、降低生产成本：溶液带出量少，减少化学品消耗量，夹具不浸入处理液中，减少夹具消耗量。
4、减少用水量：带出水量减少，耗水量及废水处理量减少。
适于生产能力在600吨/月以上。
目前，一般采用横吊式为多。
二、注意事项：（横吊式）1）铝材要有一定倾角（3º~ 5º）→便于氧化时气泡逸出。
2）扎料要紧，导电杆脱模要干净→保证导电良好。
3）每根料之间间距应保证→防止色差。
4）避免不同型号、长度的料扎在一起着色→防止色差。
5）每次上料面积要一定，最好是对极面积的80%，最大100%。
第二节脱脂处理一、目的：除去制品表面的工艺润滑油、防锈油及其他污物，以保证在碱洗工序中，制品表面腐蚀均匀和碱洗槽的清洁，从面提高氧化制品质量。
二、油脂种类：动物油、植物油→属皂化油，可与苛性碱发生皂化反应矿物油→属非皂化油，不与苛性碱发生皂化反应锯切液三、脱脂方法与原理1）有机溶剂：酒精、煤油、汽油、丙酮、甲苯、三氯乙烯、四氯化碳等。
常用于铝合金压铸的抛光方法
常用于铝合金压铸的抛光方法1、机械抛光机械抛光是靠切削、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，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，紧压在铝合金压铸件被加工表面上，作高速旋转运动。
利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度，是各种抛光方法中最高的。
光学镜片模具常采用这种方法。
2、化学抛光化学抛光是让铝合金压铸件在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解，从而得到平滑面。
这种方法的主要优点是不需复杂设备，可以抛光形状复杂的铝合金压铸件，可以同时抛光很多铝合金压铸件，效率高。
化学抛光的核心问题是抛光液的配制。
化学抛光得到的表面粗糙度一般为数10μm。
3、电解抛光电解抛光基本原理与化学抛光相同，即靠选择性的溶解材料表面微小凸出部分，使表面光滑。
与化学抛光相比，可以消除阴极反应的影响，效果较好。
电化学抛光过程分为两步：（1）宏观整平溶解产物向电解液中扩散，铝合金压铸件表面几何粗糙下降，Ra＞1μm。
（2）微光平整阳极极化，表面光亮度提高，Ra＜1μm。
4、超声波抛光将铝合金压铸件放入磨料悬浮液中并一起置于超声波场中，依靠超声波的振荡作用，使磨料在铝合金压铸件表面磨削抛光。
超声波加工宏观力小，不会引起铝合金压铸件变形，但工装制作和安装较困难。
超声波加工可以与化学或电化学方法结合。
在溶液腐蚀、电解的基础上，再施加超声波振动搅拌溶液，使铝合金压铸件表面溶解产物脱离，表面附近的腐蚀或电解质均匀；超声波在液体中的空化作用还能够抑制腐蚀过程，利于表面光亮化。
5、流体抛光流体抛光是依靠高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷铝合金压铸件表面达到抛光的目的。
常用方法有：磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。
流体动力研磨是由液压驱动，使携带磨粒的液体介质高速往复流过铝合金压铸件表面。
介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物（聚合物状物质）并掺上磨料制成，磨料可采用碳化硅粉末。
机械抛光、化学抛光和电解抛光的定义及优缺点
机械抛光、化学抛光和电解抛光的定义及优缺点机械抛光定义机械抛光是靠切削或使材料表面发生塑性变形而去掉工件表面凸出部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，表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。
机械抛光是模具抛光的主要方法。
优缺点机械抛光缺点是劳动强度大，污染严重，而且复杂零件无法加工，而且其光泽不能一致,光泽保持时间不长，发闷、生锈。
其优点是加工后零件的整平性好，光亮度高。
化学抛光定义化学抛光是靠化学试剂的化学浸蚀作用对样品表面凹凸不平区域的选择性溶解作用消除磨痕、浸蚀整平的一种方法。
化学抛光可作为电镀预处理工序，也可在抛光后辅助以必要的防护措施直接使用。
优缺点化学抛光缺点是光亮度差,有气体溢出，需要通风设备，加温困难。
抛光液容易失效，溶液消耗快。
抛光结果不是太佳，试样的棱角易受蚀损，抛光面易出现微小波纹起伏，高倍观察时受到影响。
其优点是加工设备投资少,复杂件能抛,速度快,效率高,防腐性好。
电解抛光定义以金属工件为阳极，在适宜的电解液中进行电解，有选择地除去其粗糙面，提高表面光洁程度的技术，又称电解抛光。
电抛光可增加不锈钢的耐腐蚀性，减少电气接触点的电阻，制备金相磨片，提高照明灯具的反光性能，提高各种量具的精度，美化金属日用品和工艺品等，适用于钢铁、铝、铜、镍及各种合金的抛光。
优缺点其缺点是1：电解抛光的质量与电解液以及电流与电压的规范有关。
要摸索不同的抛光参数，而影响电解抛光的参数较多，不易找到正确的电解抛光参数。
2：对于铸铁及夹杂物等试样，较难获得良好的结果。
3：电解液组成复杂，使用时需要注意安全操作。
其优点是1：内外色泽一致，光泽持久光无法抛到的凹处平。
2：生产效率高，成本。
可大批量制备样品3：增加工件表面抗腐蚀性，可适用于所有不锈钢材质。
铝及其合金的表面处理技术
铝及其合金的表面处理技术全球铝的产量仅次于铁。
铝和铝合金密度小且易加工。
并且可以制造成形状十分复杂的零件，因而它在工业中的应用日益广泛，但是铝及其合金易产生晶间腐蚀，表面硬度低、不耐磨损。
国内外都在采取各种方法对铝及其合金表面进行改质处理，以获得各项优良性能，拓宽其应用范围。
作者讨论了铝及其合金的表面处理技术，简述了其应用，并对该领域目前研究的热门课题——微弧氧化及激光处理进行了介绍。
1电镀、抛光和砂面处理铝及其合金的电镀一般是为了改善装饰性，提高表面硬度和耐磨性，降低摩擦系数，改善润滑性，提高表面导电性和反光率等而进行的。
由于铝对氧有很强的亲和力，表面总是有氧化膜存在，铝属于两性金属，在酸性溶液和碱性溶液中都不稳定。
铝的膨胀系数较绝大多数金属的大，铬为7X10-6)，所以镀层易脱落，又由于镀铝常含有砂眼、气孔等缺陷．在电镀过程中，砂眼和气孔中常会滞留溶液和氢气。
影响镀层与基体的结合力，所以直接在铝及其合金上电镀很困难。
铝及其合金的电镀效果主要取决于表面准备情况。
镀前一般进行机械处理，有机溶剂除油，化学除油、碱浸蚀、出光等处理。
铝及其合金的镀前处理及电镀工艺有下列几种：(1)化学浸锌呻电镀铜+电镀其他镀层；(2)电镀薄锌层一电镀铜一电镀其他镀层；(3)化学镀镍一电镀厚镍；(4)电镀镍一电镀其他镀层；(5)阳极氧化呻电镀其他镀层；(6)铝合金一步法镀铜—)电镀其他镀层1，铝及其合金的抛光多年来普遍采用三酸抛光工艺，该工艺温度高、时间短，亮度好，但一般只能单根抛光，无法批量生产，而且产生的黄烟对人体有害。
电解抛光的含磷和铬酸的废水处理一般厂家难以解决，且生产中耗电量很大。
为此，目前市场已推出无黄烟两酸抛光新工艺，只需在磷酸、硫酸中加入少量添加剂(其成本接近硝酸)即可在80~100°C下操作0.5-3.0min,其光亮度略次于三酸处理[2],但解决了环境污染问题+ 砂面处理和亚光处理是目前国外铝建材表面处理的流行工艺。
铝材及铝制品的电解抛光处理_铝的抛光处理系列文章之九_
否则有爆炸危险 ,慎用 。
高氯酸盐易溶于醋酸 ,因此 ,可用其饱和醋
酸溶液作为电解抛光溶液 。此类溶液不但使用
方便 ,而且成本也较低 ,因为当金属的醋酸盐沉
淀物达到一定浓度时 ,可用过滤法除去 ,添加一
定量的醋酸 ,即可使溶液再生 ,重新使用 。日本
的 N . Tachihara 、M. Yugushi 研制成了另一种
洪九德 、范济提出的无铬的柠檬酸 硫酸溶
液电解抛光法的成分与工艺参数如下〔22〕:
柠檬酸 ,重量 %
50～70
硫酸 ,重量 %
15～20
水 重量 %
25～30
温度 , ℃
此法是德国开发的 ,在欧洲获得了较为广
泛的应用 ,又名阿卢夫莱克斯 (Aluflex) 法或雷
得尔·阿卢夫莱克斯 ( Riedel - Aluflex) 法 ,其溶
液成分与抛光工艺参数如下 :
范围
最佳值
硫酸 ,g/ L
1200～1750 1450
铬酸 ,g/ L
20～30
25
温度 , ℃
50～100
硝酸 、铬酸或硫酸 中的 任 意 两 种 或 三 种。
硫 酸 与 铬 酸 的 含 量为 3g/ L 至饱物
硫 酸 500mL , NaAlO240g , CrO320g
硫酸 800～ 900g/ L ,铬酸 50～60g/ L , 明矾 5～10g/ L 。
铬酸 25～30g/ L , 硫酸 1200～ 1750g ? L (1450g/ L = 80 体 积 %)
表 23
硫酸基电解抛光溶液的 成分及工艺参数
工 艺 名 称
溶 液 成 分
工 艺 参 数
Socieπteπ Procol 法 , 英 国 专 利 638
电解抛光液配方
电解抛光液配方电解抛光液配方，是指由多种化学物质混合而成的特殊液体，用于对金属表面进行抛光处理。
在实际生产中，根据不同的金属材料和处理要求，可以采用不同的电解抛光液配方。
本文将介绍几种常用的电解抛光液配方，包括成分、配比以及使用方法等方面的内容。
一、钢铁材料电解抛光液配方钢铁材料通常需要使用含硝酸和氢氟酸的电解抛光液进行处理。
具体配方如下：硝酸：50%；氢氟酸：5%；硫酸：5%；水：40%。
将以上材料按照比例混合均匀，然后加入适量的电解质，即可制成电解抛光液。
使用时，将待处理的钢铁材料浸泡在电解抛光液中，通过电解反应将表面氧化物去除，达到抛光效果。
铝合金材料需要使用含硝酸和草酸的电解抛光液进行处理。
具体配方如下：硝酸：20%；草酸：5%；水：75%。
将以上材料按照比例混合均匀，然后加入适量的电解质，即可制成电解抛光液。
使用时，将待处理的铝合金材料浸泡在电解抛光液中，通过电解反应将表面氧化物去除，达到抛光效果。
三、铜材料电解抛光液配方铜材料需要使用含硝酸和氢氧化钠的电解抛光液进行处理。
具体配方如下：硝酸：15%；氢氧化钠：10%；水：75%。
将以上材料按照比例混合均匀，然后加入适量的电解质，即可制成电解抛光液。
使用时，将待处理的铜材料浸泡在电解抛光液中，通过电解反应将表面氧化物去除，达到抛光效果。
四、不锈钢电解抛光液配方不锈钢材料需要使用含硫酸和氢氟酸的电解抛光液进行处理。
具体配方如下：硫酸：50%；氢氟酸：10%；水：40%。
将以上材料按照比例混合均匀，然后加入适量的电解质，即可制成电解抛光液。
使用时，将待处理的不锈钢材料浸泡在电解抛光液中，通过电解反应将表面氧化物去除，达到抛光效果。
总结：以上是几种常见的电解抛光液配方，每种材料都需要采用不同的配方和处理方法，以达到最佳的抛光效果。
在使用电解抛光液时，应注意安全和环保问题，避免对人体和环境造成危害。
同时，根据实际情况选择合适的电解抛光液配方，可以提高生产效率和产品质量。
(完整版)铝合金表面处理
金属类材质在现有的各类产品上运用越来越多,因为金属类材质更能体现产品品质、凸显品牌价值，而在众多金属类材质中，铝因为它的易加工、视觉效果好、表面处理手段丰富，首当其冲的被各个厂家采用，铝型材表面处理主要分为：喷砂（形成哑光珍珠银面）、抛光（形成镜面）、拉丝（形成类似缎面效果）、电镀（覆盖一层其他金属）、喷涂（覆盖其他非金属涂层）下面金属加工小编将给大家带来一些让人轻松的图片，跟紧金属加工微信，一起感受一下我们日常产品中的铝及铝合金的表面加工工艺。
1.喷沙（喷丸）利用高速砂流的冲击作用清理和粗化金属表面的过程。
这种方法的铝件表面处理能够使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。
该工艺我们经常在苹果公司的各类产品中看到，以及被现有的电视机面壳或中框也越来越多采用2.抛光利用机械、化学或电化学的方法，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。
抛光工艺主要分为：机械抛光、化学抛光、电解抛光。
铝件采用机械抛光+电解抛光后能接近不锈钢镜面效果，给人以高档简约、时尚未来的感觉（当然易留下指纹还要多加呵护）。
3.拉丝金属拉丝是反复用砂纸将铝板刮出线条的制造过程。
拉丝可分为直纹拉丝、乱纹拉丝、旋纹拉丝、螺纹拉丝。
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金属拉丝工艺，可以清晰显现每一根细微丝痕，从而使金属哑光中泛出细密的发丝光泽，产品兼备时尚和科技感4.高光切削采用精雕机将钻石刀加固在高速旋转（一般转速为20000转/分）的精雕机主轴上去切削零件，在产品表面产生局部的高亮区域。
切削高光的亮度受铣削钻头速度的影响，钻头速度越快切削的高光越亮，反之则越暗并容易产生刀纹。
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高光高光切削在手机的运用中特别多，如iphone5，近年来部分高端电视机金属边框采用了高光铣削工艺，加之阳极氧化及拉丝工艺使得电视机整体充满了时尚感与科技的锐利感。
铝化学抛光技术
For personal use only in study and research; not for commercial use铝化学抛光技术一、对铝制品表面进行机械抛光：1、机械抛光工序为：粗磨、细磨、抛光、抛亮、喷砂、刷光或滚光等，根据制表面的粗糙程度来适当采取不同的工序。
二、化学除油除膜：化学除油除膜过程是借着化学反应和物理化学作用，除去制件表面的油污和自然氧化膜。
化学除油除膜一般采用酸性除油除膜剂AC。
使用条件：1、浓度：2-7%2、工艺条件：温度：20-30℃时间：2-10min酸洗液的配方：浓硝液200~270ML/L温度：室温时间：1-3min除去含硅铝合金制件表面氧化膜和硅浮灰的酸洗液配方：浓硝酸3体积；浓氢氟酸1体积。
温度：室温时间：5-15min铝及铝合金制件经化学酸洗后，必须立即用流动温水和冷水清洗，以除去残酸，然后浸入水中，以备化学抛光。
5、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。
化学抛光就是采用简要的粘性液膜理论进行的。
抛光液配方和工艺条件：配方一：（重量份）浓磷酸75% ；浓硫酸8.8%；浓硝酸8.8%；尿素3.1%；硫酸胺4.4%；硫酸铜0.02%。
温度：100-200℃时间：2-3min配方二：（重量份）浓磷酸85%；浓硝酸5%；冰乙酸10%。
温度：90-105℃时间：2-5min抛光液的配制方法：1、先把磷酸、硫酸和硝酸按照一定的（%）重量，逐渐依次倒入抛光槽内，小心拦匀。
2、再按配方的成分，分别用水溶解一定（%）重量的冰乙酸、尿素、硫酸胺、硫酸铜加入槽内拌匀。
3、然后，在搅拌状态下，逐渐调节上述抛光液至各配方所需的温度范围，即可进行化学抛光。
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铝及铝合金的电解抛光和化学抛光
一、电解抛光
（一）酸性溶液
铝及其合金的电解抛光，广泛采用磷酸-硫酸-铬酸型的溶液。
其工艺规范列于表2-2-6。
溶液配制方法，可参照钢铁零件电解抛光的相应部分。
溶液在使用过程中，三价铬的含量将逐渐升高，过多的三价铬，可以用大面积的阳极通电处理，使之氧化为六价铬。
当溶液中的铝含量超过5%时，溶液应部分或全部更换。
氯离子对电解抛光有不利的影响，当氯离子含量超过1%时，零件极易出现点状腐蚀，配制溶液所用的水中，氯离子含量应少于80mg/L。
（二）碱性溶液
纯铝和LT66等铝合金，还可以在以下碱性溶液中进行抛光：
磷酸三钠（Na3PO4·12H2O）130～150g/L
碳酸钠（Na2CO3）350～380g/L
氢氧化钠（NaOH） 3～5 g/L
pH值 11～12
电压12～25V
阳极电流密度8～12A/dm2
温度94～98℃
时间6～10min
阳极用不锈钢板或普通钢板。
溶液需搅拌或阳极移动。
表2-2-6 铝及其合金电解抛光的工艺规范
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应该指出：
（1）碱性电化学抛光溶液虽可用于抛光L1，L2，L3等纯铝和LY66铝镁合金零件，但易在抛光表面生成半透明氧化膜。
因此，必须把抛光后的零件浸入磷酸和铬酸的混合溶液（CrO3 10g/L，H3PO4 30mL/L）进行除膜，以降低其表面粗糙度。
（2）当抛光零件表面出现麻点、斑点、条纹或乳白色氧化膜时，可在下列（NaOH 100～150g/L，温度50～60℃，时间10～30s）碱液中溶去全部蚀点和氧化膜，以便重新抛光和回用。
（3）当抛光制件表面出现少量接触铜时，可把零件浸入下列（浓HNO32～5mL/L，CrO3 10～30 g/L，室温，时间30～120s）溶液中，溶解接触铜，以显出光亮表面。
二、化学抛光
铝及其合金的化学抛光工艺规范见表2-2-7。
化学抛光溶液中，硝酸的浓度对抛光质量有重大的影响。
当硝酸浓度过低时，反应速度低，抛光后的表面光泽较差且往往沉积出较厚的接触铜。
硝酸浓度过高时，则容易出现点状腐蚀。
磷酸浓度低时，不能获得光亮的表面，为了防止溶液被稀释，抛光前的零件，表面应干燥。
醋酸可以抑制点状腐蚀，使抛光表面均匀、细致。
硫酸的作用与醋酸相似，但效果略低于醋酸。
由于硫酸成本低，挥发性小，因此，在生产中仍然应用得比较广泛。
硫酸铵和尿素可以减少氧化氮的析出，并用助于改善抛光质量。
少量的铜离子可以防止过腐蚀，从而提高了抛光表面的均匀性，但含铜过高往往会降低抛光表面的反光能力。
铬酐可以提高铝锌铜合金的抛光质量，含锌、铜较高的高强度铝合金，在不含铬酐的溶液中，难以获得光亮的表面。
经化学抛光的零件，一般应在400～500g/L的硝酸中或在100～200g/L的铬酐溶液中，在室温下浸渍数秒至数十秒，以除去表面的接触铜。
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