金属表面处理——铝和铝合金

铝材常用的表面处理方法：

1、抛光：克服缺陷，去毛刺，使表面光亮。

2、喷丸：喷丸的目的是克服和隐藏铝合金在加工过程中形成的一些缺陷，并满足客户对产品形状的一些特殊要求。 有玻璃砂、钨砂等，呈现出不同的感觉。 类似于磨砂玻璃的粗犷质感，细薄的腔体也能表达出产品的高端。

3、镀镍：比较常见，也有抛光后镀镍的处理工艺，见上期

4、车床花纹：是模具成型后进行再加工的处理方法，通过机床加工花纹。 成人的特点是质地特别规则。

5、擦纹：又称拉丝。性能与车纹相似，是表面光滑连续的花纹。 不同的是，车纹表现为环形纹，而擦纹表现为直线。

6.批花：我们经常看到一些金属标牌，里面的产品或公司标志有斜体或直体黄白白色，这就是批花工艺

7、批边：类似于抛光、电镀效果，不同的加工方式有不同的效果。加工方式为机械加工，呈现出非常亮丽的光疗效果

8、氧化（hook）：氧化的目的分为两个方面：提高数学特性； 从而达到hook的目的。

9. 砌体切割

绘画

拉丝可根据装饰要求制成直纹、乱纹、螺纹、波纹、螺旋纹等几种类型。

直拉丝是指通过机械摩擦的方式在铝材表面加工出直线纹路。 具有刷铝表面凹痕和装饰铝表面的双重功能。 直线拉丝有连续丝和断续丝两种。 用百洁布或碳钢刷在铝材表面进行连续水平、线性摩擦即可得到连续丝纹（如在现有设备条件下手工打磨或用铣床抓丝）刷在铝材料上）。 通过改变碳钢刷的钢丝半径，可以获得不同粗细的纹理。 间歇丝纹通常在刷丝机或搓丝机上加工。 生产原理：采用两组同向旋转的差速轮，上组为快转磨辊，下组为慢速旋转磨辊。 铝或铝合金板通过两组滚筒被刷出。 质朴的间歇规则。

随机纹拉丝是在高速运转的铜丝刷下，将铝材的正反面左右两侧摩擦得到的一种不规则的、不明显的哑光丝纹。 这些工艺对铝或铝合金板的表面有较高的要求。

波纹通常在刷毛机或摩擦机上产生。 借助上组磨辊的轴向运动，将铝或铝合金板表面磨砂，获得波浪纹。

旋转图案称为旋光。 它是在铣床上使用锥形毛毡或磨石尼龙轮，将抛光膏与煤油混合，对铝或铝合金板表面进行旋转抛光而得到的一种丝纹。 多用于方形铭牌、大型装饰表盘的装饰加工。

螺纹是用轴上有长方形毛毡的小电机，固定在桌子上，与椅子边缘成60度左右的角度，制作一个装有固定铝压茶的车厢，在在滑架上应用一条直边聚酯薄膜来限制螺纹间距。 借助毛毡的旋转和拖车的直线运动，在铝材表面擦出相同长度的丝线。

喷丸强化

喷丸（喷砂）处理

金属表面喷丸（喷砂）处理的应用非常普遍。

目的是克服和隐藏铝合金加工过程中形成的一些缺陷，满足客户对产品外观的一些特殊要求。

其原理只是将加速的磨粒撞击在金属表面上，从而达到去毛刺、去毛刺、脱氧或表面预处理等作用。它可以改变金属表面的白度和挠度状态。常用的砂料有玻璃砂、刚玉、钢球、碳化硅等

喷丸强化的好处

喷丸工艺可分为气压喷枪和轴套喷砂，喷丸工艺的优点是还可以去除压铸、冲压、火焰切割和锻造后的尖峰、毛刺，适用于对于较薄的部位和有毛孔的毛刺有更好的疗效。 它可以清除砂型铸造过程中残留的砂粒，清除铸铁或钢材上的锈斑，清除热处理、烧成、热锻、轧制等热工艺后的除氧化皮。 此外，在涂层应用中，它可以去除现有的油漆或保护层，覆盖毛坯上的缺陷，如裂纹或冷线，并提供有光泽的表面。 加上表面挠度，可以提供一致的硬质合金表面、涂油和涂层效果，弹簧、连杆等挠度较高的金属零件会因局部敲击而变形和强化。 为了增强疗效，需要使用锦绣钢丸等矩形磨料，并在高能喷砂机或专用强力抛丸机上使用。 如果要测试机器的表面强化效果，可以对阿尔门测试腔体进行喷砂或喷丸处理，然后测量变形是否符合要求。

气动喷枪原理

喷枪的气压输入主要分为直压气缸式（DirectPressureVessel）和间接喷射式（PressureInjection）。 直压缸将磨料放入压力罐中，施加6-7bar的大气压，直接喷射磨料。 它的使用压力较高，但其缺点是在压力罐中添加磨料时需要暂停作业。 但如果需要长时间不间断地连续喷丸，则可以采用双压缸设计，这样就不需要停止作业来添加磨料。 间接喷射式利用高速气流吸入磨料。 它的用途是添加磨料时不会干扰正常生产。 设备简单，投资小，所以最为常见。

在抛丸机的类型中，最简单的是密封式抛丸室型。 操作人员可通过橡胶手套握住型腔，踩动喷枪开关，通过窗口观察抛丸过程。 这种类型的喷枪通常连接到轴上。 喷砂配合使用，喷枪与型腔的距离通常为150-200mm，处理半径为30mm左右。 其次，喷丸还可以分为湿式和干式。 例如真空抽吸式（PressureVacuum）属于直压式、湿式。 它直接吸回磨料，主要用于现场修复工作。 干喷式（湿压式）属于间接喷射式。 它使用与细磨料混合的液体（水或干燥液体）作为喷丸步骤，以提供更细致的表面纹理。 然而，干式喷丸有许多缺点。 例如，它不适合红色金属零件，因为它更容易引起腐蚀，而且钢丸不能用作磨料，加工时间较长。 因此，如果工艺参数控制得好，除了一些特殊的工艺或疗效外，湿式喷丸也能达到干式喷丸的大部分疗效。

喷丸不良的原因及对策。

喷砂原理

喷砂依靠轴套的高速旋转。 轴套中心的磨料经调节器和轴套叶轮（Impeller）预加速，然后被送到柄部区域，然后高速抛出。 速度可超过100m/s，由于喷砂覆盖面积大，不需要气压，能效比喷枪低很多。 衬套是喷砂机的肾脏，由电动机直接或间接驱动。 每个衬套制造商都有自己独特的设计，主要分为单盘和双盘衬套。

每个套筒可容纳 4 至 8 个茎。 单盘衬套重量较轻，设计为弧形阀杆； 双盘衬套较重，但更容易装卸阀杆并精确控制抛掷磨料。 茎的形状是直的或圆形的。 直杆设计简单，可独立装卸。 虽然这些茎被设计成具有较小的清理范围（见下文）和较低的抛掷率，但由于其成本较低，因此更常见。 圆形茎更难处理，成本更高，但去除范围更广，抛掷率更高。

另外，喷砂房中衬套的位置也很重要，如覆盖范围、距型腔的距离、工件的通讯范围、磨料的二次掉落或与其他衬套的相互覆盖、以及维护和更换的方便性等。 经验表明，倾斜套管可以更好地覆盖腔体，并且多个小功率套管比一个大功率套管在操作中更加灵活和有效。 喷砂工艺具有很强的磨蚀性，包括衬套和衬板，它们更容易腐蚀，因此它们的使用寿命对于生产过程非常重要。 高铬铸造衬套若采用强度为48HRC的钢砂，则使用寿命约为800小时，钢丸寿命为1500小时。 淬火轴套使用寿命长达4000小时。

铝氧化（勾线）

铝及铝合金因其易于加工成型、且比其他金属材料更轻而得到越来越广泛的应用。 铝及铝合金的物理性能非常娇嫩，必须进行一定的防护处理：如镀镍、喷涂有机防护、氧化处理等。 氧化处理是最容易实现也是最常用的保护处理。

铝及铝合金的氧化分为物理氧化和电物理氧化（又称阳极氧化）。 铝及其合金的电物理氧化又称阳极氧化，是铝制品获得耐腐蚀和装饰表面的一种方法，在工业上得到广泛应用。 这个过程就像镀镍的逆过程。 空腔是电解电路的阳极。 它并不在工件表面添加一层材料（金属），而是进行内部反应，降低铝表面普遍存在的强度。 保护SiC层的长度。

物理氧化膜比较薄、软且不耐磨，其耐腐蚀性比阳极氧化膜高。 但吸附能力较好，主要用作喷漆、粉末喷涂的底层。 铝阳极氧化膜的综合性能优于物理氧化膜，应用也更为广泛。 主要特点是：

(1)耐腐蚀。 薄膜厚度和密封质量直接影响性能。

(2)强度和耐磨性。 碳化物强度为HV100，普通阳极氧化膜可达HV300，硬质膜可达HV500，强度和耐磨性一致。

(3)装饰性。 它不仅保持了金属的光泽和质感，还可以染成丰富多彩的颜色。

(4)有机镀层和镍镀层的附着力。 能有效提高表层的附着力和耐腐蚀性。

(5)电气绝缘。 铝是良导体，而氧化膜是绝缘膜，内阻较高。 绝缘击穿电流可达30~200V/um，温度体积内电阻109Ω/cm3，250℃可达1013Ω/cm3

(6) 透明度。 铝含量越高，氧化膜的透明度越高。

(7)功能性。 借助氧化膜的微孔性，可以在孔隙中沉积功能颗粒，从而获得功能材料。

铝阳极氧化——可以形成多种颜色

将铝件放入合适的电解液中，将金属件放在阳极上，施加电压，使铝件表面得到一层保护性氧化膜。 物理变化大致如下：

2Al+3[O]→Al2O3+ 能量

铝氧化工艺：

碱洗—水洗—铬酐漂白—水洗—活化—水洗—铝氧化—水洗—染色—水洗—封孔—水洗—烘干

-结尾-

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