總則

表面處理：它是通過機械和化學的方法處理後，能在産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産品的美觀，從而提升産品的價值。表面處理種類的選擇首先要從使用環境，使用壽命，人爲欣賞的角度出發，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，抛丸，打磨，抛光，打蠟等工序。機械處理目的使産品表面剔除凹凸不平，補救表面其它外觀不良現象。化學處理使産品表面的油汙鏽迹去除，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铬化，喷漆， 电镀，阳极氧化，电泳等工藝。其中機械處理有拉絲，抛光，噴吵，打磨等工藝。（我們推薦你關注“機械工程師”公衆號，第一時間掌握幹貨知識、行業信息）

第一节 铬化

铬化会便产品表面形成一层化学转化膜，膜层厚度在 0.5-4um，这层转化膜吸附性好，主要作为涂装底层。外觀有金黄色，铝本色，绿色等。这种转化膜导电性能好，是电子产品的最好选项，如手机电池内导电条，磁电设备等。该膜层适合所有铝及铝合金产品。但该转化膜质软，不耐磨，因此不利于做产品外部件利用。

鉻化工藝流程：

脫脂—>鋁酸脫—>鉻化—>包裝—>入庫

鉻化適合于鋁及鋁合金，鎂及鎂合金産品。

品質要求：

1）顔色均勻，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 ）膜层厚度0.3-4um 。

第二節，陽極氧化

阳极氧化:可以使产品表面形成一层均匀，致密的氧化层，(Al2O3 。6H2O 俗名钢玉)这种膜能使产品的表面硬度达到(200-300HV)，如果特种产品可以做硬质阳极氧化，产品表面硬度可达 400-1200HV，因而硬质阳极氧化是油缸，传动，不可缺的表面处理工艺。

另外这种产品耐磨性非常好，可做航空，航天相关产品的必用工艺。阳极氧化和硬质阳极氧化不同之处:阳极氧化可以着色，装饰性比硬质氧化要好的多。施工要点:阳极氧化对材质要求很严格，不同的材质表面有不同的装饰效果，常用的材质有6061，6063，7075，2024 等，其中，2024 相对效果要差一些， 由于材质中CU 的含量不同，因此7075 硬质氧化呈黄色，6061，6063 呈褐色，但普通阳极氧化6061，6063，7075 没多大的差别，但2024 就容易出现很多金斑。

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)。抛光亮面本色，抛光霧面本色，抛光亮面染色，抛光霧面染色。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—>堿蝕—>化抛—>中和—>黎地—>中和

陽極氧化—>染色—>封孔—>熱水洗—>烘幹

三，常見品質異常判斷

A 表面出现花斑。这种异常一般是由于金属调质不好或材质本身太差所至，处理办法，重新热处理。或更换材质。

B 表面出现彩虹色。这种异常一般阳极作业失误所致。，上挂时松动，造成产品导电不良。，处理办法，退电重新阳极处理。

C，表面碰傷，刮傷嚴重。這種異常一般是由于運輸或加工過程中，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。，這種異常一般是由于陽極作業時，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，封孔实验色变率小于5%

2 ） 鹽霧實驗在36 小时以上，且能达到9 级以上CNS 标准

3 ） 外觀不能有碰伤，刮伤，彩云等現象。表面不能有挂点，发黄等不良現象

四，压铸铝，如A380，A365，A382 等均不能做阳极氧化

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，易于成型等優點，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，影響到使用範圍。故爲了揚長避短，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） 改善装饰性，

2 ） 提高表面硬度与耐磨性

3 ） 降低摩擦系数，改善润滑性。

4 ） 提高表面导电性能。

5 ） 提高耐蚀性（包括与其它金属组合）

6 ） 易于焊接

7 ） 提高与橡胶热压合时的结合力。

8 ） 提高反光率

9 ） 修复尺寸公差

由于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。壓鑄鋁由于機體結構疏松，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爲

脫脂—>堿蝕—>活化—>鋅置換—>活化—>電鍍（如鎳，鋅，銅等）—>鍍鉻或鈍化—>烘幹。

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，堿銅，焦銅，酸銅），鍍鉻（白鉻，硬鉻，黑鉻）等。

2、常見鍍種的用途

1） 镀黑色，如黑锌，黑镍，等均用在光学电子及医疗器械上。

2 ） 镀金，银是电子产品的最好导体，同时也能提高产品的高等装饰性，但价格比较昂贵，一般均用在电子产品导电方面，如高精电线端子等的电镀。

3 ） 铜，镍，铬是现代科学领域中最普及的混合镀种，不管在装饰性，抗蚀性，均是目前世界上最普及的镀种。价格低廉，可用在运动器材，灯饰，大部份电子行业中。

4 ） 铜系镀种中，白锡铜是七八十年代发展起来用于环保形镀种，白色亮丽，是首饰行业的首选。青铜（铅锡铜可做仿金，因而是比较好的装饰性镀种）但铜的防变色性比较差，因而发展比较慢。（我們推薦你關注“機械工程師”公衆號，第一時間掌握幹貨知識、行業信息）

5 ） 锌系电镀：镀锌层呈青白色，易溶于酸，碱。由于锌的标准电位比铁负，对钢铁而言，可提供可靠的电化学保护。在工业大气，海洋性大气中使用的钢铁制品均可选择锌作保护层。

6 ） 硬铬，在一定的条件下沉积的铬镀层有很高的硬度和耐磨性，硬度达到HV900-1200kg/mm ，铬是常用镀层中硬度最高的镀层，可提高零件的耐磨性，延长使用寿命。如工，模，量，卡具，等。因此该镀种是气缸，油压，传动系统不可缺少的处理方式。

3、常見異常及改善措施

1） 脱皮：a 锌置换不好，时间过长或太短，改善措施，重新确定置换时间，槽液温度，槽液浓度等作业参数。

b ，活化不够，改善措施，改变活化方式。

c 前處理不徹底，工件表面有油，改善措施，加强前处理。

2 ） 表面粗糙：a，电镀液光剂，柔剂，針孔剂量不适，重新调整助剂数量。

b 机体表面本身粗糙，重新打磨后再电镀。

3 ） 表面发黄属低电位走势不正，改变装挂方式。加适量的走位剂。

4 ） 表面起毛齿：电镀液太脏，加强过滤，作适当的槽液处理。

4、品質要求

1） 外觀无发黄，針孔，毛刺，起泡，碰伤，刮伤等不良現象。

2 ） 膜厚 15um 以上，鹽霧實驗48 小时，达美军标9 级以上，电位差130-150mv 区间。

3 ） 结合力能通过60 度彎曲實驗。

4 ） 特殊环境的产品，可做相应的变动。

5、鋁及鋁合金電鍍操作注意事項

1） 铝零件电镀宜用铝合金作挂具；

2 ） 铝及铝合金经过浸蚀后的各道工序必须快速进行，工序之间的间歇时间越短越好，以免重新氧化；

3 ） 第二次浸锌时间不能过长，以免造成过腐蚀；

4 ） 水洗必须洗干净；

5 ） 电镀过程中要防止中途断电。

第四節，鋁材的塗裝

塗裝分爲浸塗，噴塗，淋塗，滾塗和刷塗等，其中以浸塗和噴塗爲主，浸塗也就是電泳塗裝，它采用電化學方法將有機樹脂的膠粒沈積在工件的表面上，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。噴塗分爲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。（我們推薦你關注“機械工程師”公衆號，第一時間掌握幹貨知識、行業信息）

一，塗裝工藝範圍

由于塗裝抗蝕性好，價格低廉，色系多（可以做任何不同顔色）它適合于所有鋁件材質，但素材結構太松如翻沙産品，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。由于在同一垂直面上，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—>下挂—>全檢—>包裝—>入庫

1）粉液體作業常見異常及處理辦法

2)品質標准參考

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）時借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沈積在零件表面上的一種鍍覆方法。所以化學鍍可以敘述爲一種用以沈積金屬的，可控制的，自催化的化學還原過程，其反應通式爲：

二，化學鍍的特點

隨著工業的發展，化學鍍己成爲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） 可以在由金属，半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属。

2 ） 无论零件的几何形状如何复杂，凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层。

3 ） 对于自催化的化学镀来说，可以获得较大厚度的镀层，甚至可以电铸。

4 ） 无需电流。

5 ） 镀层致密，孔隙少。

6 ） 镀层往往具有特殊的化学，机械性能。

由于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。下面以化學鍍鎳爲例做如下介紹：

1）化学镀镍由于用次磷酸钠作还原剂，因此一般获得的镀层为镍磷合金。依含磷量不同可以分为低磷（1%-4% ）中磷（4%-10%）和高磷（10%-12%）。从不同的PH 值的镀液中可获得不同含磷量的镀层，在PH=4-5 时，可获得中磷和高磷合金。从弱碱性液中PH=8-10 中可获得低磷和中磷合金。含磷在8%以上的NI-P 合金是非晶态镀层，因无晶界所以抗腐性能特别优良。通过热处理300-400 度变成非晶态与晶态的混合物时硬度可达HV=1150 ，化学镀热处理后硬度接近硬铬的硬度，是替代硬铬层的理想镀层，又是可在铝上施镀的好镀种（可适合所有铝及铝合金产品，包括锻造，压铸，铝型材等）。缺点：该镀种脆性大，但经热处理后的产品可塑性大大提高。（一般经400 度以上的热处理四小时，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 ） 不合格镀层的退除：

钢，铝，铜，塑胶等化学镍退层均可用浓硝酸退除。但零件要经干燥后入槽，若带入水分将导致基体金属过腐蚀。工作温度在35 度以下。

4 ） 品質要求：

a 、膜厚在5-30um区间

b、鹽霧實驗达到24小时以上，达CNS标准9 级以上。

c、通过60 度彎曲實驗，无脱皮現象

d 、外觀无碰伤，刮伤，水迹等不良現象。

e、膜层均匀，不能有雾状，白点，露镀現象

三，常見異常處理

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) 贵金属（金，铂），含铬在18%以上的不锈钢，磁性合金材料，以及镍铜合金等，一般不需要再加防护层。

2) 碳钢，低合金钢和铸铁制造的零件，在大气中容易腐蚀，应加保护层。

3) 铜和铜合金制造的零件，根据不同的使用条件，采用光亮酸洗，钝化，电镀或涂漆保护等。用磷青铜或铍青铜制造的精密零件可以不進行表面處理。

4) 铝和铝合金制造的零件，可以采用阳极氧化和封闭处理。不适于阳极氧化的小零件，可采用化学氧化处理。铸造铝合金可采用涂漆防护。（我們推薦你關注“機械工程師”公衆號，第一時間掌握幹貨知識、行業信息）

5) 锌合金制造的零件，可以采用磷化，钝化，电镀或涂漆防护。

第七節，鋁材的電泳處理

铝材的彩色电泳涂装是一种新颖的表面处理工艺。它采用电化学方法将有机树脂的胶体粒子沉积在零件上，形成透明或各种顔色的有机涂覆层。根据电泳漆中的树脂粒子电离后带电状况的不同，可分为阳极电泳（树脂粒子电离后成负离子）及阴极电泳（树脂粒子电离后成正离子）。

电泳涂覆层的耐腐蚀性能极其优良（能通过中性盐雾试验400 小时以上），抗变色性强；与基体金属的结合力好，可进行各种机械加工；涂覆层色彩鲜艳，根据用户的要求可以配制成各种顔色，常见的有金色，咖啡色，枪色，黑色等；与油漆比，施工性能好，对环境的污染和危害小。因此应用在汽车外壳及各种配件，自行车车把及配件，各种日用小五金配件，家具，工艺品等。由于阴极电泳比较先进，下面我们以阴极电泳作为我们介绍的主要课题；

陰極電泳塗裝是一複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，顔料微粒）和連續相（水）二種組分。陰極電泳的四種過程：

1、电泳 带正电的水溶性树脂粒子及其吸附的颜料，向阴极移动。

2、电沉积 带正电的树脂粒子到达零件（阴极）表面放电，形成不溶于水的沉积层，经烘烤后形成漆膜。

3、電滲水份從沈積層滲析而出，當含水量下降到5%-15%時，即可烘烤。

4、电解水被直流电电解，放出氢气与氧，由于电解导致渗透力下降，影响漆膜外觀，降低漆膜附著力，增加电耗，因此，减弱水的电解是很必要的。

電泳的工藝流程：

脫脂—>除氧化皮—>鉻化—>電泳—>烘幹—>包裝

五， 品質標准

1）外觀无色差，桔皮，針孔，彩虹，碰伤，刮伤等其它异常

2）膜厚在 40-60um，盐雾试验 400 小时以上，过 CNS 标准的9级以上

3）膜层能过 60 度抗彎曲實驗，无脱皮現象

4)百格試驗和落球試驗均能達到國標