新鋁表面處理流程講解幻燈片

教育訓練版本

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

鋁為銀白色光澤金屬，相對原子量為26.98，密度為2.7g/cm3，熔點為659.8℃，標準電極電位為-1.66V，鋁大致分為

A．高純鋁（雜質含量0.05％以下）

B．純鋁（雜質含量1％以下）

C．合金鋁：由于鋁本身的強度不足以應付各種用途，因而相當多是與其它金屬形成合金，主要的雜質有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，無光澤，及其硬度低，抗蝕能力差。鋁表面處理流程二、鋁的陽極氧化

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

2.陽極氧化的原理以鋁作為陽極在某種電解液中電解的過程

陽極反應：O2-—e→O2；

Al+O2→Al2O3

陰極反應：H++e→H2鋁表面處理流程

氧化膜的生成與溶解同時進行,在生成氧化膜的同時,硫酸也在溶解氧化膜,反應為: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,使膜的增長速度慢,一直降到增長速度與溶解速度相等,膜厚不再增加3.陽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。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

1.素材：檢查來料材質是否有異常

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

2.上掛(裝框)：根據產品的外形和客戶的要求，設計適當?shù)膾炀?筐具)，一般掛位要避開外飾面，還要考慮到變形、牢固度等問題；掛具一般分為鈦掛具和鋁線掛具，鈦掛具導電性相比鋁線掛要稍差，但生產效率產能要高，鋁線掛具，導電性好，但損耗大，且在氧化過程中會生成皮膜，所以上掛前進行退電處理，在生產時應依實際狀況而選擇掛具，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

3.除油：利用介面活性劑浸漬剝離產品表面油脂。

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。對板材有一定的損耗。

原理：利用有機溶劑對油

脂的溶解作用進行脫脂。

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，對板材有損耗。

原理：利用介面活性劑的潤濕，浸滲，卷離作用進行脫脂。

C．堿性脫脂（稀片堿）：濃度：40-50g/l，溫度：70-80℃。

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

4.噴砂：利用淨化壓縮空氣將砂粒噴到鋁制品上，從而去除表面缺陷達到理想的砂粒效果。砂粒可分為金鋼砂、玻璃砂、氧化鋁砂、等。根據不同產品客戶要求可選擇不同的型號的砂，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，也可根據樣品的粗細來選擇砂的型號，也可通過調整壓力、速度、槍的角度、噴嘴與產品的距離來調整。鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點4.4.1：在同種型號砂時，壓力越大時砂粒越粗糙，反之砂粒越細。除了砂粒效果之外，還應考慮到產品變形度和除去缺陷效果，壓力大時，產品變形相對要大一些，壓力小些，特別是砂粒型號也小時，產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：在同種型號砂同種壓力情況下，噴砂速度越快，砂粒越稀，且目視感覺要比速度慢的砂粒效果要粗(因砂粒在鋁表面更清晰)，速度越慢時砂粒越密，一般根據客戶要求和產品砂粒效果而調整。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4.4.3：槍的角度一般為45°±10°，如相機外殼和其它外殼類側面砂粒很薄，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：槍的距離一般離產品4-6cm，可根據產品的形狀和效果調整。當槍距與產品越近時，噴砂相對要粗糙一些，反之要細一些。鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點

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

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

6.前處理

4.6.1前處理的目的：去除產品表面油污雜質及產品表面毛刺刮傷等外觀缺陷使表面光澤達到客戶要求，為下一工序陽極氧化打好基礎。鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點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℃時間：5-30秒b.霧面片鹼：濃度：NaOH：50-100g/LNaNO3：200-350g/L

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

溫度：70-80℃時間：5-20秒

d.強亮面片鹼：濃度：NaOH：300-400g/LNaNO3：150-200g/L

溫度：90-105℃時間：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°

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

4.6.3化學研磨(化學拋光)：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℃時間：5-60秒

b.濃度：磷酸：硫酸=4：1溫度100℃±5℃時間：5-60秒

C.濃度：磷酸：硫酸=9：1溫度100℃±5℃時間：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℃

時間：10-80秒視產品而定鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點

4.6.4酸中和：a.無鉻除膜劑B-516b.硝酸+鉻酸中和

a.無鉻除膜劑濃度：除膜劑B-5168-12%硝酸1-3%

溫度：常溫浸漬時間：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)化學研磨之應用：化學研磨是在鹼蝕或其它處理條件下，光亮度達不到客戶要求選擇的工藝，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

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時間：6-50分鐘溫度：20-23℃

電解密度：0.5-1.5A/dm

根據不同的產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產生的熱能，使產品不會燒焦和染色不均等不良，攪拌程度視產品而定。鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點

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/淺時間長/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

8.染色

8.1染色原理及目的：通過膜孔吸附原理，將染料分子填充於氧化膜孔內，染出其色彩繽紛的顏色，滿足不同客人要求之顏色，也進一步加強了產品的市場競爭能力，更有效的發(fā)揮產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

8.2配色：依據客戶的不同要求選擇不同染料進行調色，現(xiàn)常使用之染料品牌有：奧野、科萊恩、柏萊德、臺灣永昶興等諸多品牌，但在調色中一般建議使用PH值較為接近，性能較為穩(wěn)定的同一品牌且色調搭配選擇要適當如紅黃藍紅黃依據不同之色調調配出理想之色系

橙綠紫橙

黃灰藍灰紅灰鋁表面處理流程四、各環(huán)節(jié)制程要點

染色不良放置時間過長殘留染料粉末染液溫度低染液濃度低PH值偏離標準染液雜質多膜厚不夠空氣攪拌不夠電流密度大氧化溫度高電壓過高材質問題掛鉤不牢空氣攪拌過強導電不良氧化溫度過高應加強染色槽攪拌清洗不淨掛鉤導電不一致應降低電流密度氧化槽攪拌不一致染液老化材質吐酸停留時間長清洗不淨黑暗、斑點同一鉤產品上下不一致白點、髒污五彩掛點位置發(fā)暗、燒焦上色太慢8.3染色不良之異常分析及