A. 全鋁傢具型材的表面處理工藝有幾種
總則
表面處理：它是通過機械和化學的方法處理後，能在產品的表面上形成一層保護機體的保護層。在自然界中能達到穩定狀態，增加機體的抗蝕性和增加產品的美觀，從而提升產品的價值。表面處理種類的選擇首先要從使用環境，使用壽命，人為欣賞的角度出發，當然經濟價值也是考慮的核心所在。
表面處理的流程包括前處理，成膜，膜後處理。包裝，入庫。出貨等工序，其中前處理包括機械處理，化學處理。
機械處理包括噴吵，拋丸，打磨，拋光，打蠟等工序。機械處理目的使產品表面剔除凹凸不平，補救表面其它外觀不良現象。 化學處理使產品表面的油污銹跡去除，工業鋁型材並且形成一層能使成膜物質更好的結合或和化成活性金屬機體，確保鍍層有一個穩定狀態，增加保護層的結合力，從而達到保護機體的作用。
鋁材表面處理
鋁材常見的化學處理有鉻化，噴漆， 電鍍，陽極氧化，電泳等工藝。其中機械處理有拉絲，拋光，噴吵，打磨等工藝。
工業鋁型材
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第一節 鉻化
鉻化會便產品表面形成一層化學轉化膜，膜層厚度在 0.5-4um，這層轉化膜吸附性好，主要作為塗裝底層。外觀有金黃色，鋁本色，綠色等。這種轉化膜導電性能好，是電子產品的最好選項，如手機電池內導電條，磁電設備等。該膜層適合所有鋁及鋁合金產品。但該轉化膜質軟，不耐磨，因此不利於做產品外部件利用。
鉻化工藝流程：
脫脂—>鋁酸脫—>鉻化—>包裝—>入庫
鉻化適合於鋁及鋁合金，鎂及鎂合金產品。
品質要求：
1）顏色均勻，膜層細致，不可有碰傷，刮傷，用手觸摸，不能有粗糙，掉灰等現象。
2 ）膜層厚度0.3-4um 。
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第二節，陽極氧化
陽極氧化:可以使產品表面形成一層均勻，緻密的氧化層，(Al2O3 。6H2O 俗名鋼玉)這種膜能使產品的表面硬度達到(200-300HV)，如果特種產品可以做硬質陽極氧化，產品表面硬度可達 400-1200HV，因而硬質陽極氧化是油缸，傳動，不可缺的表面處理工藝。
另外這種產品耐磨性非常好，可做航空，航天相關產品的必用工藝。陽極氧化和硬質陽極氧化不同之處:陽極氧化可以著色工作台，裝飾性比硬質氧化要好的多。施工要點:陽極氧化對材質要求很嚴格，不同的材質表面有不同的裝飾效果，常用的材質有6061，6063，7075，2024 等，其中，2024 相對效果要差一些， 由於材質中CU 的含量不同，因此7075 硬質氧化呈黃色，6061，6063 呈褐色，但普通陽極氧化6061，6063，7075 沒多大的差別，但2024 就容易出現很多金斑。
一，常見工藝
常見的陽極氧化工藝有拉絲霧面本色，拉絲亮面本色，拉絲亮面染色，霧面拉絲染色(可染成任何色系)。拋光亮面本色，拋光霧面本色，拋光亮面染色，拋光霧面染色。噴吵亮面本色，噴吵霧面本色，噴沙染色。 以上鍍種均可用在燈飾器材上。
二，陽極氧化工藝流程
除油—>鹼蝕—>化拋—>中和—>黎地—>中和
陽極氧化—>染色—>封孔—>熱水洗—>烘乾
三，常見品質異常判斷
A 表面出現花斑。這種異常一般是由於金屬調質不好或材質本身太差所至，處理辦法，重新熱處理。或更換材質。
B 表面出現彩虹色。這種異常一般陽極作業失誤所致。，上掛時松動，造成產品導電不良。，處理辦法，退電重新陽極處理。
C，表面碰傷，刮傷嚴重。這種異常一般是由於運輸或加工過程中，作業大意所致，處理辦法，退電，打磨再電。
D，染色時表面出現白點。，這種異常一般是由於陽極作業時，水中有油，或其它雜質所致。
四，品質標准
1） 膜厚5-25um ，硬度在200HV 以上，封孔實驗色變率小於5%
2 ） 鹽霧實驗在36 小時以上，且能達到9 級以上CNS 標准
3 ） 外觀不能有碰傷，刮傷，彩雲等現象。表面不能有掛點，發黃等不良現象
四，壓鑄鋁，如A380，A365，A382 等均不能做陽極氧化
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第三節，鋁材電鍍工藝
一，鋁及鋁合金材料的優點
具有導電性好，傳熱快，比重輕，易於成型等優點，但鋁及鋁合金有硬度低，不耐磨，易發生晶間腐蝕，不易焊接，等缺點，影響到使用范圍。故為了揚長避短，現代工業中，利用電鍍解決了這一問題。
二，鋁材電鍍的優點
1） 改善裝飾性，
2 ） 提高表面硬度與耐磨性
3 ） 降低摩擦系數，改善潤滑性。
4 ） 提高表面導電性能。
5 ） 提高耐蝕性（包括與其它金屬組合）
6 ） 易於焊接
7 ） 提高與橡膠熱壓合時的結合力。
8 ） 提高反光率
9 ） 修復尺寸公差
由於鋁是一個比較活潑的金屬，被電鍍物均比鋁材活潑性強，因此，電鍍前，必須做相應的化學轉化，如浸鋅，鋅鐵合金，鋅鎳合金，而使鋅及鋅合金底層有良好的結合力的中間層氰化鍍銅層。壓鑄鋁由於機體結構疏鬆，打磨時，不能打磨掉機體表層部份，否則出現針孔，吐酸，脫皮等現象。
三，鋁材電鍍的工藝流程為
脫脂—>鹼蝕—>活化—>鋅置換—>活化—>電鍍（如鎳，鋅，銅等）—>鍍鉻或鈍化—>烘乾。
1、常見的鋁材電鍍鍍種有
鍍鎳（珍珠鎳，沙鎳，黑鎳），鍍銀（面銀，厚銀），鍍金，鍍鋅（彩鋅，黑鋅，藍鋅），鍍銅（青鼓銅，白錫銅，鹼銅，焦銅，酸銅），鍍鉻（白鉻，硬鉻，黑鉻）等。
2、常見鍍種的用途
1） 鍍黑色，如黑鋅，黑鎳，等均用在光學電子及醫療器械上。
2 ） 鍍金，銀是電子產品的最好導體，同時也能提高產品的高等裝飾性，但價格比較昂貴，一般均用在電子產品導電方面，如高精電線端子等的電鍍。
3 ） 銅，鎳，鉻是現代科學領域中最普及的混合鍍種，不管在裝飾性，抗蝕性，均是目前世界上最普及的鍍種。價格低廉，可用在運動器材，燈飾，大部份電子行業中。
4 ） 銅系鍍種中，白錫銅是七八十年代發展起來用於環保形鍍種，白色亮麗，是首飾行業的首選。青銅（鉛錫銅可做仿金，因而是比較好的裝飾性鍍種）但銅的防變色性比較差，因而發展比較慢。
5 ） 鋅系電鍍：鍍鋅層呈青白色，易溶於酸，鹼。由於鋅的標准電位比鐵負，對鋼鐵而言，可提供可靠的電化學保護。在工業大氣，海洋性大氣中使用的鋼鐵製品均可選擇鋅作保護層。
6 ） 硬鉻，在一定的條件下沉積的鉻鍍層有很高的硬度和耐磨性，硬度達到HV900-1200kg/mm ，鉻是常用鍍層中硬度最高的鍍層，可提高零件的耐磨性，延長使用壽命。如工，模，量，卡具，等。因此該鍍種是氣缸，油壓，傳動系統不可缺少的處理方式。
3、常見異常及改善措施
1） 脫皮：a 鋅置換不好，時間過長或太短，改善措施，重新確定置換時間，槽液溫度，槽液濃度等作業參數。
b ，活化不夠，改善措施，改變活化方式。
c 前處理不徹底，工件表面有油，改善措施，加強前處理。
2 ） 表面粗糙：a，電鍍液光劑，柔劑，針孔劑量不適，重新調整助劑數量。
b 機體表面本身粗糙，重新打磨後再電鍍。
3 ） 表面發黃屬低電位走勢不正，改變裝掛方式。加適量的走位劑。
4 ） 表面起毛齒：電鍍液太臟，加強過濾，作適當的槽液處理。
4、品質要求
1） 外觀無發黃，針孔，毛刺，起泡，碰傷，刮傷等不良現象。
2 ） 膜厚 15um 以上，鹽霧實驗48 小時，達美軍標9 級以上，電位差130-150mv 區間。
3 ） 結合力能通過60 度彎曲實驗。
4 ） 特殊環境的產品，可做相應的變動。
5、鋁及鋁合金電鍍操作注意事項
1） 鋁零件電鍍宜用鋁合金作掛具；
2 ） 鋁及鋁合金經過浸蝕後的各道工序必須快速進行，機櫃鋁型材工序之間的間歇時間越短越好，以免重新氧化；
3 ） 第二次浸鋅時間不能過長，以免造成過腐蝕；
4 ） 水洗必須洗干凈；
5 ） 電鍍過程中要防止中途斷電。
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第四節，鋁材的塗裝
塗裝分為浸塗，噴塗，淋塗，滾塗和刷塗等，其中以浸塗和噴塗為主，浸塗也就是電泳塗裝，它採用電化學方法將有機樹脂的膠粒沉積在工件的表面上，形成透明或各種色系的有機塗層。其中，陰極電泳是七十年代發展起來的新工藝也是浸塗行業中主要工藝。優點耐蝕性好，抗變色性能強，結合力好的特點。噴塗分為粉體塗裝和液體塗裝，其中靜電塗裝是目前業界中比較流行的工藝。
一，塗裝工藝范圍
由於塗裝抗蝕性好，價格低廉，色系多（可以做任何不同顏色）它適合於所有鋁件材質，但素材結構太松如翻沙產品，需刮灰作業，相對品質也要較差。
1、靜電塗裝的工作原理
在泵浦的作用下，使塗料進入電場，塗料顆粒帶負電。在霧化氣壓的作用下，使塗料變的更細和均勻然後在工作氣壓的作用下，塗料在旋杯或噴嘴的作用下，均勻的噴撒在工件的表面上。由於在同一垂直面上，噴槍和工件的距離是相等的，同一界面電場強度也是一樣的，因此正負電荷相吸，工件表面上就塗覆了一層均勻的有機樹脂塗層。然後在高溫烘烤的條件下，樹脂達到流平和固化的狀態。牢固的鑲嵌在工件的表面上，達到保護工件的作用。
2、鋁材塗裝工藝流程
機械打磨—>脫脂—>除氧化膜—>鉻化—>噴粉或液—>烘烤—>下掛—>全檢—>包裝—>入庫
1）粉液體作業常見異常及處理辦法
第五節，鋁材化學鍍
一，化學鍍原理
化學鍍是在無電流通過（無外界動力）時藉助還原劑在同一溶液中發生的氧化還原作用，從而使金屬離子還原沉積在零件表面上的一種鍍覆方法。所以化學鍍可以敘述為一種用以沉積金屬的，可控制的，自催化的化學還原過程，其反應通式為：
二，化學鍍的特點
隨著工業的發展，化學鍍己成為一種具有很大發展前途的工藝技術，同其它鍍覆方法比較，化學鍍具有如下特點：
1） 可以在由金屬，半導體和非導體等各種材料製成的零件上鍍覆金屬。
2 ） 無論零件的幾何形狀如何復雜，凡能接觸到溶液的地方都能獲得厚度均勻的鍍層。
3 ） 對於自催化的化學鍍來說，可以獲得較大厚度的鍍層，甚至可以電鑄。
4 ） 無需電流。
5 ） 鍍層緻密，孔隙少。
6 ） 鍍層往往具有特殊的化學，機械性能。
由於化學鍍有很多的優點，因此化學鍍越來越在工業，電子業界中發展速度較快。下面以化學鍍鎳為例做如下介紹：
1）化學鍍鎳由於用次磷酸鈉作還原劑，因此一般獲得的鍍層為鎳磷合金。依含磷量不同可以分為低磷（1%-4% ）中磷（4%-10%）和高磷（10%-12%）。從不同的PH 值的鍍液中可獲得不同含磷量的鍍層，在PH=4-5 時，可獲得中磷和高磷合金。從弱鹼性液中PH=8-10 中可獲得低磷和中磷合金。含磷在8%以上的NI-P 合金是非晶態鍍層，因無晶界所以抗腐性能特別優良。通過熱處理300-400 度變成非晶態與晶態的混合物時硬度可達HV=1150 ，化學鍍熱處理後硬度接近硬鉻的硬度，是替代硬鉻層的理想鍍層，又是可在鋁上施鍍的好鍍種（可適合所有鋁及鋁合金產品，包括鍛造，壓鑄，鋁型材等）。缺點：該鍍種脆性大，但經熱處理後的產品可塑性大大提高。（一般經400 度以上的熱處理四小時，其可塑性改善好多）
2）鋁材化學鍍鎳工藝流程：
超聲波除油—>除氧化膜—>第一次鋅置換—>和化—>第二次鋅置換—>化學鍍鎳—>鈍化—>超聲清洗—>烘烤—>全檢—>包裝
3 ） 不合格鍍層的退除：
鋼，鋁，銅，塑膠等化學鎳退層均可用濃硝酸退除。但零件要經乾燥後入槽，若帶入水分將導致基體金屬過腐蝕。工作溫度在35 度以下。
4 ） 品質要求：
a 、膜厚在5-30um區間
b、鹽霧實驗達到24小時以上，達CNS標准9 級以上。
c、通過60 度彎曲實驗，無脫皮現象
d 、外觀無碰傷，刮傷，水跡等不良現象。
e、膜層均勻，不能有霧狀，白點，露鍍現象
第六節，鍍層使用條件的分類及選用
從防腐蝕的要求來看，表面處理的設計應做如下考慮：
1) 貴金屬（金，鉑），含鉻在18%以上的不銹鋼，磁性合金材料，以及鎳銅合金等，一般不需要再加防護層。
2) 碳鋼，低合金鋼和鑄鐵製造的零件，在大氣中容易腐蝕，應加保護層。
3) 銅和銅合金製造的零件，根據不同的使用條件，採用光亮酸洗，鈍化，電鍍或塗漆保護等。用磷青銅或鈹青銅製造的精密零件可以不進行表面處理。
4) 鋁和鋁合金製造的零件，可以採用陽極氧化和封閉處理。不適於陽極氧化的小零件，可採用化學氧化處理。鑄造鋁合金可採用塗漆防護。
5) 鋅合金製造的零件，可以採用磷化，鈍化，電鍍或塗漆防護。
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第七節。等離子表面處理
採用等離子表面處理機對金屬鍍層紙板進行一定的物理化學改性，提高表面附著力，使它能和普通紙張一樣容易粘結。使用常規的水性冷膠就能使覆膜或者上光的紙板在糊盒機上得到可靠的粘合，完全不再需要局部覆膜、局部上光、表面打磨切線等工序，同樣也不再需要因為不同的紙板而更換不同的特殊膠水等。
通過等離子表面處理後，不僅可以增強金屬鍍層紙板對膠水的適用性，不再依賴特種膠水就能實現高品質粘接。而且改善了表面的鋪展性能，防止氣泡等的產生。而上海軒儀儀器設備有限公司的等離子表面處理設備最為重要的是經過常壓等離子處理，可以讓紙盒製造商以更低的成本、更高的效率得到品質更為保證的高檔產品。
金屬鍍層紙板等離子表面處理設備plasma等離子清洗機產品特點：
1、覆膜折疊紙盒粘接牢固性，可使用環保水性粘合劑，減少膠水使用量,有效降低生產成本。
2、在正常的工藝設定下處理，表面不會發現任何處理過的痕跡。等離子體接近常溫，它不會對表面產生任何熱效應影響。
3、在須要處理雙面或多面的膠盒時，系統中可能配置不同數量的噴槍來完成前處理工作。
4、等離子體本身是電中性的，在處理鍍鋁表面時不會灼傷表面。
5、產品可連續運行效率高、處理速度快，粘結可靠、成本低等優點。
6、可調整等離子體功率、處理距離、清潔速度進行質量控制。
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第八節。鋁材的電泳處理
鋁材的彩色電泳塗裝是一種新穎的表面處理工藝。它採用電化學方法將有機樹脂的膠體粒子沉積在零件上，形成透明或各種顏色的有機塗覆層。根據電泳漆中的樹脂粒子電離後帶電狀況的不同，可分為陽極電泳（樹脂粒子電離後成負離子）及陰極電泳（樹脂粒子電離後成正離子）。
電泳塗覆層的耐腐蝕性能極其優良（能通過中性鹽霧試驗400 小時以上），抗變色性強；與基體金屬的結合力好，可進行各種機械加工；塗覆層色彩鮮艷，根據用戶的要求可以配製成各種顏色，常見的有金色，咖啡色，槍色，黑色等；與油漆比，施工性能好，對環境的污染和危害小。因此應用在汽車外殼及各種配件，自行車車把及配件，各種日用小五金配件，傢具，工藝品等。由於陰極電泳比較先進，下面我們以陰極電泳作為我們介紹的主要課題；
陰極電泳塗裝是一復雜的電化學和膠體化學過程。電泳漆本身是一個膠體和懸浮體的多組分體系，存在著彌散相（樹脂，顏料微粒）和連續相（水）二種組分。陰極電泳的四種過程：
1、電泳 帶正電的水溶性樹脂粒子及其吸附的顏料，向陰極移動。
2、電沉積 帶正電的樹脂粒子到達零件（陰極）表面放電，形成不溶於水的沉積層，經烘烤後形成漆膜。
3、電滲水份從沉積層滲析而出，當含水量下降到5%-15%時，即可烘烤。
4、電解水被直流電電解，放出氫氣與氧，由於電解導致滲透力下降，影響漆膜外觀，降低漆膜附著力，增加電耗，因此，減弱水的電解是很必要的。
電泳的工藝流程：
脫脂—>除氧化皮—>鉻化—>電泳—>烘乾—>包裝
五， 品質標准
1）外觀無色差，桔皮，針孔，彩虹，碰傷，刮傷等其它異常
2）膜厚在 40-60um，鹽霧試驗 400 小時以上，過 CNS 標準的9級以上
3）膜層能過 60 度抗彎曲實驗，無脫皮現象
4)百格試驗和落球試驗均能達到國標
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