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铝材表面处理工艺介绍

对铝材来说, 阳极氧化所能做到的色彩的确比较局限, 一般就是银白、 古铜、 钛金、 K金色或者黑色。至于有时看到有很多她色彩是经过另外的工艺方法加工出来的:  
1 、 电泳涂层
在阳极氧化的基础上, 经过电泳的作用, 在氧化膜上均匀覆盖上一层水溶性丙烯酸漆膜, 使型材表面形成阳极氧化膜和丙烯酸漆膜复合膜。手感光滑细腻, 外观鲜艳亮丽, 除能生产原氧化着色的颜色的基础上, 能做出更多如白色及绿色等鲜艳色彩。

2、 彩色粉末喷涂
共200多种颜色选择, 给设计师一个广阔空间, 性能稳定, 漆膜附着力强, 不易剥落、 耐酸、 耐盐雾、 耐灰浆、 耐候性、 耐老化等性能优异。涂层在空气中不挥发、 不氧化、 无污染毒害, 环保性能好。表面污物水洗后焕然一新。 

3、 彩色氟碳喷涂
经过静电作用在铝合金基体表面喷上聚偏二氟乙烯漆涂层。氟碳涂料为偏聚二氟乙烯, 氟碳涂料。因此能具有持久保色度、 抗老化、 抗腐蚀、 抗大气污染, 其氟碳键是最强的分子键之一优越于其聚合休的分子结构。氟碳喷涂作为高档表面涂装工艺手段。160多种丰富色彩足以为建筑师和设计师提供无穷无尽的设计空间。它具有颜色均匀一致, 且抗褪色和沾污的能力优越的优点。

另外, 铝或者铝合金很适合做拉丝处理

拉丝与表面氧化的确是无关的, 拉丝要在氧化之前做才行; 另外氧化是肯定不能用自然氧化的方法, 自然氧化得到的表面应该叫质量缺陷, 它的氧化膜与专门处理的氧化膜成份、 外观都是截然不同的。
另外还有一点, 着色并非是氧化的后处理, 是在氧化的同时进行的, 常见的有下面几种氧化着色处理方法:
着色阳极氧化膜
铝的阳极氧化膜, 靠吸附染料而着色。
自发色阳极氧化膜
这种阳极氧化膜是某种特定铝材在某种合适的电解液( 一般以有机酸为基) 中在电解作用下, 由合金本身自发地生成一种带色的阳极氧化膜。
电解着色
阳极氧化膜的着色, 经过氧化膜的空隙被金属或金属氧化物电沉积而着色。
着色确实是与氧化同时进行的, 但也确实称其为该工艺的后处理, 其意思是之其附加在该工艺中进行的( 不进行也能够) 。
阳极氧化着色的表示方法是H.Y.ZX( X代表具体的颜色) , 小数点把它分成三部分, 第一部为镀覆方法( H表示化学的方法) , 第二部分表示镀覆特征( Y氧化) ,第三部分表示的是后处理( ZX着色) 。具体的可看GB1238-76( 不知有没有更新的国标) 。
普通的阳极氧化( 不着色) 表示为H.Y。
拉丝阳极氧化着色可表示为Y／H.Y.ZX, Y代表拉丝( 拉丝的符号表示我还还没查到) , ／表示前后是两种工艺。 
着色的方法各有不同:
一是在处理液中添加颜料, 该产品的红和兰色一般是这样,
二是添加一些显色剂, 比如草酸等
三是以上两种都添加。
”电解着色 ”, 是导电氧化, 一般铝板导电氧化成金黄色。
拉丝可根据装饰需要, 制成直纹、 乱纹、 螺纹、 波纹和旋纹等几种。
　　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经过对铝板表面进行连续水平直线磨擦( 如在有靠现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。
　　乱纹拉丝是在高速运转的铜丝刷下, 使铝板前后左右移动磨擦所获得的一种无规则、 无明显纹路的亚光丝纹。这种加工, 对铝或铝合金板的表面要求较高。
　　波纹一般在刷光机或擦纹机上制取。利用上组磨辊的轴向运动, 在铝或铝合金板表面磨刷, 得出波浪式纹路。
　　旋纹也称旋光, 是采用圆柱状毛毡或研石尼龙轮装在钻床上, 用煤油调和抛光油膏, 对铝或铝合金板表面进行旋转抛磨所获取的一种丝纹。它多用于圆形标牌和小型装饰性表盘的装饰性加工。
　　螺纹是用一台在轴上装有圆形毛毡的小电机, 将其固定在桌面上, 与桌子边沿成60度左右的角度, 另外做一个装有固定铝板压茶的拖板, 在拖板上贴一条边沿齐直的聚酯薄膜用来限制螺纹竞度。利用毛毡的旋转与拖板的直线移动, 在铝板表面旋擦出宽度一致的螺纹纹路。
喷砂处理是为了获得膜光装饰或细微反射面的表面, 以符合光泽柔和等特殊设计需要。均匀适度的喷砂处理, 基本上也能够克服铝材表面的常见缺陷。
对外观零件, 不论是用拉丝还是喷砂, 一般都是需要再做表面氧化处理的。至于是选择哪种加工工艺, 应该是与造型相关要考虑的一个问题, 两种工艺可获得的表面质感还是有差别的。
另外有一种工艺和喷砂接近, 可是用的是一种化学腐蚀的方法进行, 俗称化学烂砂处理或者化学砂面腐蚀, 尤适用于铝材表面处理, 其砂面的均匀性远优于喷砂处理。化学砂面腐蚀分酸性腐蚀和碱性腐蚀。 经过不同的腐蚀溶剂和砂面剂能够获得不同的表面色彩和砂粒粗细度。
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机背则采用喷细砂氧化处理, 亚光效果(铝镁合金)

国内铝制品表面处理技术
-7-18 11:17　　【大 中 小】【打印】【我要纠错】
　　根据第三届全国五金制品表面处理技术交流大会的技术资料及座谈交流情况, 以轻工铝制品可用于生产规模的实际工艺为主, 对其中新的工艺和技术进行简要介绍和概述。内容分为下面几个部份:
　　( 一) 氧化前的表面处理。
　　( 二) 氧化工艺。
　　( 三) 氧化后的精饰。
　　( 四) 其它的表面处理工艺。
　　( 五) 一些粗浅的看法。
　　随着铝冶炼和加工技术发展, 铝制品现已广泛应用于航空, 建材、 车辆、 船舶、 轻工等部门。在国外的先进工业化国家如美、 英、 日本等国, 从二十年代开发工业生产铝制品阳极氧化膜算起, 近六十年来, 铝制品的表面处理技术发展极为迅速。以轻工产品而言, 应用自动化设备, 严格的工艺氧化出来的产品, 经过胶版印刷, 热转移印花着色, 电泳涂漆等装饰性处理, 将使产品给人以十分美观、 精致的外观。中国的铝制品工业起步较慢, 但发展也很快。从解放初仅有几个小企业到现在已拥有遍布全国一百多个较大企业, 年产量超过五万吨。可是随着人民生活水平不断提高, 铝制品仍远远不能满足人民生活需求, 特别是和国外同类产品相比, 在质量和花式品种方面, 差距很大, 显示了中国铝制品加工和表面处理技术相对落后。近几年, 经过频繁的国内外科技交流, 以及科技工作者的努力, 试验和采用了一些新工艺和新技术, 但总的来说, 中国铝制品表面处理技术方面尚处于待开发的发展时期。
　　一、 氧化前的表面处理铝制品材质成份, 纯度对铝氧化的氧化膜层质量的影响早就为科技工作者所了解。可是在工业生产中, 国内铝制品板材的表面加工质量严重影响阳极氧化产品质量, 这一矛盾越来越突出。国外铝制品板材均经过铣面处理, 平滑如镜, 氧化后质量极佳。而中国, 铝材往往光泽度不高, 气泡, 划伤, 重皮粗糙等现象十分严重, 经阳极氧化处理后, 这些疵点依然显露出来。装饰性较强的工艺如多种图案印花, 热转移印花等由于板材质量表面状态不良而造成效果不佳现象尤为严重。因此提高板材外观质量就成为保证铝制品氧化最佳质量的重要一环。
　　在铝制品氧化前除油处理方面, 大多数工厂仍沿用弱碱化学除油或苛性钠除油洗白, 但近年来, 已有越来越多的工厂采用添加表面活性剂的方法进行除油。利用表面活性剂的独特理化性质、 降低表面张力、 乳化、 增溶发泡和本身对碱、 硬水等有良好化学稳定性的作用, 来提高了除油净化效果, 并使碱性表面形成一层泡沫层, 抑制碱雾逸出, 减少污染, 改进操作条件。如天津铝制品三厂介绍用天津或上海合成洗涤剂厂生产的AS阴离子型表面活性剂进行铝盆洗白, 就收到较好的经济效果。其具体工艺是: 苛性钠( NaOH) 10%; 温度97～100℃; 时间5～7秒。表面活性剂AS添加量约为0.2克/升, 视情况增减。
　　为使铝制品表面光亮平滑, 经成型后的铝制品一般都经过机械抛光。但机械抛光后进行氧化, 只能得到平滑的氧化膜, 光泽度往往还不够。对要求高光泽装饰性氧化膜的产品, 经机械抛光后还要进行化学抛光或电解抛光。纯铝或高纯铝镁合金经化学抛光或电解抛光后能获高反射系数的光泽表面, 特别是电解抛光, 能获得令人十分满意的效果。遗憾的是, 一般三酸化学抛光溶液由于含有硝酸( HNO3) , 加温操作, 分解出二氧化氮( NO2) 气体而产生”黄龙”公害。而质量优良稳定的电解抛光液都含有铬酐, 从而产生含铬废水、 污染环境, 造成三废处理问题。很自然, 人们都想研试不产生”黄龙”的化学抛光和不含铬的电解抛光工艺。浙江黄岩荧光化学厂生产的”铝件无黄烟化学抛光添加剂WXP”, 在北京环保部门协助下经过了鉴定。添加剂WXP系用于磷酸, 硫酸型抛光溶液的发亮剂, 并兼有抑制酸雾的作用。所用工艺配方是: 磷酸( 比重d=1.7) 工业纯800毫升/升; 硫酸( 比重d=1.84) 工业级200毫升/升; WXP为2毫升/升; 温度95～120℃。新配溶液每升应加入3克铝。由于该配方中不含硝酸, 因此抛光时不产生”黄龙”公害; 抑制酸雾效果也不错。
　　至于不含铬酐的电解抛光, 许多文章都列举了不少配方, 大多是在磷酸, 硫酸为主的抛光液中加入些有机酸( 比如柠檬酸、 酒石酸, 草酸) 或醇( 比如乙醇、 丁醇、 甘油) 等, 以图经过这些添加剂取代铬酐对铝表面起缓蚀抛光作用。但经试验, 这类配方存在成本高, 电解液稳定性差等缺点, 难于在大工业生产中推广使用。据报导, 上海有不少单位已致力于无铬酐电解抛光试验有些厂最近还经过了鉴定。我们期待各地同行在这方面能有突破性的试验成果。
　　二、 氧化工艺硫酸法、 草酸法、 铬酸法氧化工艺特别是硫酸阳极氧化法几乎为每一个从事铝制品表面处理的人无所熟知。这几种氧化方法各有其特点和适用范围, 如草酸法, 能取得较厚的氧化膜层, 氧化膜本身就带些装饰性色彩, 但该法成本高, 消耗电能大。硫酸法氧化膜层透明无色, 吸色性能好, 加上电解液成份简单稳定, 工艺操作容易, 成本低, 因此更得到广泛应用。但硫酸法槽温控制范围小, 升温快, 往往要加装冷冻设备, 这又成为一困难。在日本、 早就开发了硫酸—草酸混合酸氧化法, 取二者之长、 避二者之短, 并成为日本的主要氧化槽液。中国沈阳铝制品厂介绍了采用混合酸氧化技术, 她们推荐的配方是: 硫酸10～20%; 草酸1～2%; 直流电压10～20伏; 阳极氧化。
　　对于氧化液升温冷却方式, 哈尔滨铝制品一厂介绍了采用吉林省四平通用机械厂生产的BXO极式换热器的经验。认为这种换热器效果好。具有投资少, 占地少, 安装快、 换热效率高, 耐蚀性强, 密封性能好等优点。该换热器较适用于草酸氧化液。至于选用型号大小, 可根据槽液量, 参照四平通用机械厂所编的”极式换热器选型说明书”的说明方法来计算。
　　三、 氧化后的精饰氧化后许多铝制品都还要经过染色或印花喷花等处理, 以求得到各种鲜艳色彩或美丽图案, 增加花式品种。1980年经过轻工部鉴定的铝制品转移印花法, 能获得花纹清晰, 色泽鲜艳, 层次丰满的各种彩色图案。铝制品转移印花法又叫升华转移彩色工艺、 其基本原理是用分散性染料特制成转移油墨, 按图案要求先印在纸上, 制成彩色印花纸, 然后将印花纸贴于铝制品的氧化膜上, 经过加温热压, 使印花纸上的分散染料成气相转移到氧化膜微孔内, 形成彩色图案。转移印花法以其超脱传统氧化染色方法的技术使铝制品表面得到彩色图象, 因而吸引许多铝制品工企业注意试验和生产。上海, 武汉, 青岛等地铝制品厂都已投入工业生产。现阶段, 该工艺成本还偏高, 制造转移印花纸要借助于印刷行业, 高温加压转移彩色图案大多数还处于手工操作阶段。理论上对印花转移的机理探讨得似乎还未十分透彻。较多人认为主要是在高温加热条件下, 转移油墨中的分散染料升华到氧化膜层。但有些试验结果说明: 氧化膜层的厚度和吸附性能也起极重要作用, 因此不会单纯是一种分散染料的简单升华现象。相信随着对转移机理的不断探索, 继续改进应用工艺和积累经验, 转移印花法将会为铝制品的美化装饰开辟一个广阔的新领域( 铝氧化转移印花工艺详见资料2、 3) 。
　　铝制品氧化后染色, 具有工艺稳定, 成本低和操作方便等优点。加上能经过工艺上的改进来获取多种外形美观或各具特色的图案, 增加花式品种, 因而, 染色工艺从来就是铝氧化工作者的试验课题。”渗透法着彩色工艺””大理石花纹染色工艺”等就属这一类。渗透法是利用铬酐褪掉底色重染, 而大理石花纹染色则是利用油脂来封闭底色渗透法的。具体做法是把氧化染底色后的铝制品用铬酐( 工业纯350～450克/升) 或草酸( 工业级200～300克/升) 喷涂点滴, 用石棉, 玻璃纤维等揩划, 利用铬酐润湿性辅展产品, 使辅展部份褪色, 用水冲洗后立即停止褪色的图象反应, 然后再染第二次色或重复进行铬酸揩擦、 水冲、 染色等程序。于是就可出现彩色线条类似鲜艳花朵云彩等美观图案。至于大理石花纹染色法, 则是把氧化后铝制品先染第一道底色后, 浸放入表面浮有油脂( 如花生油) 的水中。在提起或浸入时, 由于油脂和水的分别自然流挂, 使到氧化膜层部份地受到呈不规则的条纹状的油脂所沾污, 当再染第二道色时, 则氧化膜受到油脂沾污部份就染不上色, 而没有受到油脂沾污的另一部份则染上了第二种色调, 这就使到铝制品表面呈现一种形如大理石花纹状的不规则美丽图案。