新鋁表面處理流程講解幻燈片

教育訓(xùn)練版本

鋁表面處理講解鋁的特性鋁的陽(yáng)極氧化鋁表面處理流程各環(huán)節(jié)制程要點(diǎn)鋁表面處理簡(jiǎn)介鋁表面處理流程一、鋁的特性

鋁為銀白色光澤金屬，相對(duì)原子量為26.98，密度為2.7g/cm3，熔點(diǎn)為659.8℃，標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-1.66V，鋁大致分為

A．高純鋁（雜質(zhì)含量0.05％以下）

B．純鋁（雜質(zhì)含量1％以下）

C．合金鋁：由于鋁本身的強(qiáng)度不足以應(yīng)付各種用途，因而相當(dāng)多是與其它金屬形成合金，主要的雜質(zhì)有Mg(鎂）、Si（硅）、Zn（鋅）、Mn(錳)、Cu(銅)、Fe(鐵)、Cr(鉻)等等。鋁為兩性金屬，比較活潑，鋁及其合金表面在空氣中容易生成一層極薄的氧化膜（厚度約為0.01-0.02um），有一定的抗腐蝕能力，但由于這層氧化膜是非晶體的，致使其膜不緊密，孔隙多，不均勻，無(wú)光澤，及其硬度低，抗蝕能力差。鋁表面處理流程二、鋁的陽(yáng)極氧化

1.分類(lèi)：硫酸陽(yáng)極氧化、鉻酸陽(yáng)極氧化、草酸陽(yáng)極氧化和磷酸陽(yáng)極氧化，其中硫酸陽(yáng)極氧化操作簡(jiǎn)易，成本較低；其氧化膜耐腐蝕較好，且氧化膜透明無(wú)色，易染色處理(我司現(xiàn)使用之工藝為硫酸陽(yáng)極氧化)；

2.陽(yáng)極氧化的原理以鋁作為陽(yáng)極在某種電解液中電解的過(guò)程

陽(yáng)極反應(yīng)：O2-—e→O2；

Al+O2→Al2O3

陰極反應(yīng)：H++e→H2鋁表面處理流程

氧化膜的生成與溶解同時(shí)進(jìn)行,在生成氧化膜的同時(shí),硫酸也在溶解氧化膜,反應(yīng)為:H2SO4+Al2O3→Al2(SO4)3+H2O

氧化初期,膜的生成速度大于溶解速度,膜的厚度不斷增加,隨著膜厚增加,電阻增大,電流密度減少,使膜的增長(zhǎng)速度慢,一直降到增長(zhǎng)速度與溶解速度相等,膜厚不再增加3.陽(yáng)極氧化的目的使鋁或鋁合金表面生成一層氧化膜，提高鋁的耐磨性、耐腐蝕、電絕緣性及裝飾性，為下工序染色打好基礎(chǔ)。鋁表面處理流程三、鋁表面處理流程：

素材

上掛(裝框)脫脂(除油)噴砂（拉絲）

鹼腐蝕(蝕刻)

上掛

脫脂（除油）

前處理

化研(化學(xué)拋光)

中和處理氧化染色封孔烘烤

下掛

品檢包裝成品(備注：水洗省略)

鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點(diǎn)

1.素材：檢查來(lái)料材質(zhì)是否有異常

、刮傷、變形等不良現(xiàn)象，尺寸及孔徑大小是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，具體可參SOP及SIP作業(yè)，素材(薄板類(lèi))一般經(jīng)常使用的有亮面料、鏡面料1050#、5052#、5005#等型號(hào)鋁材，不同型號(hào)鋁材硬度及氧化膜也有所差異。我司基本上使用日本住友、韓國(guó)鋁、等材料鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點(diǎn)

2.上掛(裝框)：根據(jù)產(chǎn)品的外形和客戶(hù)的要求，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膾炀?筐具)，一般掛位要避開(kāi)外飾面，還要考慮到變形、牢固度等問(wèn)題；掛具一般分為鈦掛具和鋁線(xiàn)掛具，鈦掛具導(dǎo)電性相比鋁線(xiàn)掛要稍差，但生產(chǎn)效率產(chǎn)能要高，鋁線(xiàn)掛具，導(dǎo)電性好，但損耗大，且在氧化過(guò)程中會(huì)生成皮膜，所以上掛前進(jìn)行退電處理，在生產(chǎn)時(shí)應(yīng)依實(shí)際狀況而選擇掛具，目前我司使用之掛具為鈦材掛具。鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點(diǎn)

3.除油：利用介面活性劑浸漬剝離產(chǎn)品表面油脂。

A．冷脫（成份：二甲苯、二氯甲烷、乳化劑100-150g/l適宜除礦物油，除油效率高，但不夠徹底。對(duì)板材有一定的損耗。

原理：利用有機(jī)溶劑對(duì)油

脂的溶解作用進(jìn)行脫脂。

B．熱脫（成份：鋁脫脂劑，介面活性劑，H2SO4

溫度：

80-90℃）適

宜除植物油。速度快，對(duì)板材有損耗。

原理：利用介面活性劑的潤(rùn)濕，浸滲，卷離作用進(jìn)行脫脂。

C．堿性脫脂（稀片堿）：濃度：40-50g/l，溫度：70-80℃。

原理：利用堿性物質(zhì)與油脂發(fā)生皂化反應(yīng)和乳化反應(yīng)進(jìn)行脫脂。鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點(diǎn)

4.噴砂：利用淨(jìng)化壓縮空氣將砂粒噴到鋁制品上，從而去除表面缺陷達(dá)到理想的砂粒效果。砂?？煞譃榻痄撋啊⒉Ａ啊⒀趸X砂、等。根據(jù)不同產(chǎn)品客戶(hù)要求可選擇不同的型號(hào)的砂，我司現(xiàn)使用砂粒為圓角

鋼砂和玻璃砂，其區(qū)別在於圓角鋼砂為圓型顆粒狀、灰黑色團(tuán)體；玻璃砂為稜形狀白色顆粒。砂粒大致可分為30#、60#、80#、100#、120#、150#、

180#、240#、280#、320#等，也可根據(jù)樣品的粗細(xì)來(lái)選擇砂的型號(hào)，也可通過(guò)調(diào)整壓力、速度、槍的角度、噴嘴與產(chǎn)品的距離來(lái)調(diào)整。鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點(diǎn)4.4.1：在同種型號(hào)砂時(shí)，壓力越大時(shí)砂粒越粗糙，反之砂粒越細(xì)。除了砂粒效果之外，還應(yīng)考慮到產(chǎn)品變形度和除去缺陷效果，壓力大時(shí)，產(chǎn)品變形相對(duì)要大一些，壓力小些，特別是砂粒型號(hào)也小時(shí)，產(chǎn)品的磨痕劃傷壓印等外觀缺陷又去除不掉所以我們一般建議選擇噴砂壓力正面1.6-3.2kg/dm，反面

0.6-2.6kg/dm2之間；4.4.2：在同種型號(hào)砂同種壓力情況下，噴砂速度越快，砂粒越稀，且目視感覺(jué)要比速度慢的砂粒效果要粗(因砂粒在鋁表面更清晰)，速度越慢時(shí)砂粒越密，一般根據(jù)客戶(hù)要求和產(chǎn)品砂粒效果而調(diào)整。一般選擇速度為正面15-40HZ反面20-40HZ之間。鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點(diǎn)4.4.3：槍的角度一般為45°±10°，如相機(jī)外殼和其它外殼類(lèi)側(cè)面砂粒很薄，與正面相差較大，則要將槍的角度向下或左右調(diào)整，直到砂粒效果與樣品吻合為止。4.4.4：槍的距離一般離產(chǎn)品4-6cm，可根據(jù)產(chǎn)品的形狀和效果調(diào)整。當(dāng)槍距與產(chǎn)品越近時(shí)，噴砂相對(duì)要粗糙一些，反之要細(xì)一些。鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點(diǎn)

5.拉絲：利用機(jī)械原理削除鋁材表面，以達(dá)到去除工表面毛刺、劃痕、腐蝕、打點(diǎn)等外觀缺陷，達(dá)到外觀效果。砂帶最常用為3MA45、A30、A100

等型號(hào)及野牛牌砂帶，根據(jù)拉絲粗細(xì)可選擇不同型號(hào)之砂帶。鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點(diǎn)

6.前處理

4.6.1前處理的目的：去除產(chǎn)品表面油污雜質(zhì)及產(chǎn)品表面毛刺刮傷等外觀缺陷使表面光澤達(dá)到客戶(hù)要求，為下一工序陽(yáng)極氧化打好基礎(chǔ)。鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點(diǎn)4.6.2鹼蝕：分為稀片鹼、霧面片鹼、一般片鹼、亮面片鹹、霧面處理劑a.稀片鹼：濃度：100-150g/L溫度：60-70℃時(shí)間：5-30秒b.霧面片鹼：濃度：NaOH：50-100g/LNaNO3：200-350g/L

溫度：70-80℃時(shí)間：5-60秒c.一般亮面片鹼：濃度：NaOH：150-250g/LNaNO3：50-100g/L

溫度：70-80℃時(shí)間：5-20秒

d.強(qiáng)亮面片鹼：濃度：NaOH：300-400g/LNaNO3：150-200g/L

溫度：90-105℃時(shí)間：5-15秒e.霧面處理劑：濃度：氟化銨60-80g/L溫度：常溫亦可加溫到50°±10°

時(shí)間：0.5分-5分視產(chǎn)品狀況而定鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點(diǎn)

4.6.3化學(xué)研磨(化學(xué)拋光)：A.兩酸化拋B.三酸化拋

A.兩酸化拋：分為三種

a.濃度：磷酸：硫酸=8：1溫度90-105℃時(shí)間：5-60秒

b.濃度：磷酸：硫酸=4：1溫度100℃±5℃時(shí)間：5-60秒

C.濃度：磷酸：硫酸=9：1溫度100℃±5℃時(shí)間：30-90秒注：a、b兩種出光較快，操作方便，為我司正在使用之配方，c出光較慢，亮度光亮度不如a、b目前我司暫無(wú)使用。

B.三酸化拋：濃度：硫酸H2SO4

80-100g/L

硝酸HNO3

80-100g/L

磷酸H3PO4

780-820g/L溫度：100-120℃

時(shí)間：10-80秒視產(chǎn)品而定鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點(diǎn)

4.6.4酸中和：a.無(wú)鉻除膜劑B-516b.硝酸+鉻酸中和

a.無(wú)鉻除膜劑濃度：除膜劑B-5168-12%硝酸1-3%

溫度：常溫浸漬時(shí)間：5-30秒

b.硝酸+鉻酸中和濃度：硝酸8-15g/L

鉻酸0.8-1g/L

溫度：常溫浸漬時(shí)間：10-15秒(注：a為環(huán)保型前處理藥劑，可處理鋁材前處理後的污漬、黑灰等，且效果比b要稍好)化學(xué)研磨之應(yīng)用：化學(xué)研磨是在鹼蝕或其它處理?xiàng)l件下，光亮度達(dá)不到客戶(hù)要求選擇的工藝，可使鋁材表面平整光滑，能去除鋁材表面較輕微的，模具痕劃傷、毛刺等外觀缺陷，提高光亮度。(噴砂件一般選擇兩酸化拋鏡面料及光亮度要求高的一般選擇三酸化拋)鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點(diǎn)

7.氧化

4.7.1.氧化條件：硫酸濃度：180-200g/L鋁含量：2-12g/L

電壓：12.5-16V時(shí)間：6-50分鐘溫度：20-23℃

電解密度：0.5-1.5A/dm

根據(jù)不同的產(chǎn)品而選擇適合的工藝，一般我們現(xiàn)在使用的工藝參數(shù)基本上都是取上述條件的中間值，值得注意的是攪拌，它是常被我們所忽視的，攪拌可帶走因氧化時(shí)產(chǎn)生的熱能，使產(chǎn)品不會(huì)燒焦和染色不均等不良，攪拌程度視產(chǎn)品而定。鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點(diǎn)

4.7.2.氧化條件變化參數(shù)表參數(shù)偏離染色差別度硫酸高/低深/淺鋁含量高/低膜不規(guī)則/淡電流密度高/低淺/深溫度高/低深/淺時(shí)間長(zhǎng)/短深/淺膜厚度厚/薄深/淺鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點(diǎn)

8.染色

8.1染色原理及目的：通過(guò)膜孔吸附原理，將染料分子填充於氧化膜孔內(nèi)，染出其色彩繽紛的顏色，滿(mǎn)足不同客人要求之顏色，也進(jìn)一步加強(qiáng)了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，更有效的發(fā)揮產(chǎn)品的功能和使用效果。鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點(diǎn)

8.2配色：依據(jù)客戶(hù)的不同要求選擇不同染料進(jìn)行調(diào)色，現(xiàn)常使用之染料品牌有：奧野、科萊恩、柏萊德、臺(tái)灣永昶興等諸多品牌，但在調(diào)色中一般建議使用PH值較為接近，性能較為穩(wěn)定的同一品牌且色調(diào)搭配選擇要適當(dāng)如紅黃藍(lán)紅黃依據(jù)不同之色調(diào)調(diào)配出理想之色系

橙綠紫橙

黃灰藍(lán)灰紅灰鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點(diǎn)

染色不良放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)殘留染料粉末染液溫度低染液濃度低PH值偏離標(biāo)準(zhǔn)染液雜質(zhì)多膜厚不夠空氣攪拌不夠電流密度大氧化溫度高電壓過(guò)高材質(zhì)問(wèn)題掛鉤不牢空氣攪拌過(guò)強(qiáng)導(dǎo)電不良氧化溫度過(guò)高應(yīng)加強(qiáng)染色槽攪拌清洗不淨(jìng)掛鉤導(dǎo)電不一致應(yīng)降低電流密度氧化槽攪拌不一致染液老化材質(zhì)吐酸停留時(shí)間長(zhǎng)清洗不淨(jìng)黑暗、斑點(diǎn)同一鉤產(chǎn)品上下不一致白點(diǎn)、髒污五彩掛點(diǎn)位置發(fā)暗、燒焦上色太慢8.3染色不良之異常分析及