?鋁合金鑄造件表面處理技術(shù)不僅能提升外觀質(zhì)量,還能增強(qiáng)其耐腐蝕性、耐磨性、導(dǎo)電性等性能,適配不同應(yīng)用場(chǎng)景(如汽車(chē)、航空、電子、建筑等)。以下是
鋁合金鑄造加工時(shí)常見(jiàn)的表面處理技術(shù)分類(lèi)及詳細(xì)介紹:
?

一、防腐與防護(hù)類(lèi)處理
這類(lèi)技術(shù)主要通過(guò)形成致密氧化膜或鍍層,隔絕鋁合金與外界腐蝕介質(zhì)(如空氣、水、鹽霧)的接觸,延長(zhǎng)使用壽命。
1. 陽(yáng)極氧化(Anodizing)
原理:將鋁合金作為陽(yáng)極置于電解液(如硫酸、草酸)中,通過(guò)電解作用在表面生成一層多孔的氧化膜(Al?O?),膜厚通常 5~20μm(硬質(zhì)陽(yáng)極氧化可達(dá) 50~150μm)。
特點(diǎn):
氧化膜硬度高(HV300~500)、耐腐蝕性強(qiáng),且多孔結(jié)構(gòu)可吸附染料實(shí)現(xiàn)著色(如黑色、金色、彩色)。
分為普通陽(yáng)極氧化(硫酸體系,成本低,適用于裝飾件)和硬質(zhì)陽(yáng)極氧化(硫酸或草酸體系,膜層厚、耐磨性好,適用于運(yùn)動(dòng)部件如活塞、氣缸)。
應(yīng)用:手機(jī)外殼、門(mén)窗型材、汽車(chē)裝飾件。
2. 化學(xué)氧化(Chemical Oxidation)
原理:將鋁合金浸入化學(xué)溶液(如鉻酸鹽、磷酸鹽)中,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成一層薄氧化膜(0.5~4μm),膜層較軟但均勻。
特點(diǎn):工藝簡(jiǎn)單、成本低,適合批量處理,但耐腐蝕性弱于陽(yáng)極氧化,常作為涂裝前的預(yù)處理(增強(qiáng)漆膜附著力)。
應(yīng)用:家用電器外殼、小型機(jī)械零件的底層處理。
3. 電鍍(Electroplating)
常見(jiàn)類(lèi)型:
鍍鋅:提高耐腐蝕性,適合戶外環(huán)境(如汽車(chē)底盤(pán)零件)。
鍍鉻:增強(qiáng)耐磨性和裝飾性,膜層光亮堅(jiān)硬(如摩托車(chē)減震器、水龍頭)。
鍍鎳:兼具防腐與導(dǎo)電性,用于電子零件(如連接器)。
特點(diǎn):需先去除鋁合金表面的氧化膜并活化,確保鍍層結(jié)合力,工藝較復(fù)雜,成本較高。
二、裝飾與外觀類(lèi)處理
通過(guò)改變表面光澤、顏色或紋理,提升鋁合金件的美觀度,滿足消費(fèi)電子、建筑裝飾等領(lǐng)域的需求。
1. 著色處理
陽(yáng)極氧化著色:利用陽(yáng)極氧化膜的多孔性吸附有機(jī)染料或無(wú)機(jī)顏料,顏色持久(如黑色陽(yáng)極氧化常用于手機(jī)中框)。
電解著色:在陽(yáng)極氧化后,通過(guò)電解使金屬離子(如鎳、錫)沉積在氧化膜孔隙中,形成金屬氧化物著色(耐光性?xún)?yōu)于染料著色,適合戶外件)。
化學(xué)著色:通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在表面生成帶色氧化膜(如古銅色、金黃色),工藝簡(jiǎn)單但顏色均勻性較差。
2. 拋光(Polishing)
機(jī)械拋光:用砂輪、布輪等工具打磨,獲得鏡面效果(Ra≤0.02μm),適合高端裝飾件(如燈具、獎(jiǎng)杯)。
化學(xué)拋光:將工件浸入酸性溶液(如磷酸 + 硝酸)中,通過(guò)選擇性溶解表面凸起實(shí)現(xiàn)光亮,適合復(fù)雜形狀件(無(wú)需復(fù)雜夾具)。
電解拋光:結(jié)合電解作用和化學(xué)溶解,表面更平整光亮,且能去除微觀毛刺,常用于食品級(jí)設(shè)備(如醫(yī)療器械)。
3. 紋理處理
噴砂 / 噴丸:用高壓氣流將磨料(如石英砂、陶瓷丸)噴射到表面,形成均勻粗糙的啞光紋理(如手機(jī)背板的磨砂質(zhì)感),同時(shí)可掩蓋鑄造缺陷。
蝕刻:通過(guò)化學(xué)腐蝕(如氫氟酸溶液)或激光雕刻,在表面形成圖案、文字或花紋(如筆記本電腦外殼的品牌 LOGO)。
三、功能強(qiáng)化類(lèi)處理
針對(duì)特定使用需求,提升鋁合金的耐磨性、硬度、導(dǎo)電性或隔熱性等功能。
1. 微弧氧化(Micro-Arc Oxidation,MAO)
原理:在陽(yáng)極氧化基礎(chǔ)上,通過(guò)高壓脈沖電流使表面產(chǎn)生微弧放電,生成一層厚且致密的陶瓷氧化膜(5~100μm),主要成分為 Al?O?和硅酸鹽。
特點(diǎn):膜層硬度極高(HV800~2000)、耐高溫(可達(dá) 1000℃)、絕緣性好,適合高耐磨、耐高溫場(chǎng)景(如發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、航天部件)。
2. 涂覆處理
粉末噴涂:將粉末涂料(如環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯)靜電吸附在表面,經(jīng)高溫固化形成均勻涂層(厚度 50~150μm),耐候性強(qiáng)、顏色豐富(如建筑鋁型材)。
電泳涂裝:在電場(chǎng)作用下,將水溶性涂料沉積在表面,形成均勻漆膜,附著力好、環(huán)保(如汽車(chē)車(chē)身鋁合金部件)。
達(dá)克羅(Dacromet):一種鋅鉻涂層,通過(guò)浸涂或噴涂形成,耐鹽霧性能優(yōu)異(1000 小時(shí)以上),適合高腐蝕環(huán)境(如海洋工程零件)。
3. 表面合金化
滲鋅 / 滲鋁:通過(guò)擴(kuò)散作用使鋅、鋁原子滲入鋁合金表面,形成合金層,提高耐腐蝕性和耐磨性(如螺栓、螺母)。
激光表面合金化:用激光加熱表面并加入合金元素(如硅、銅),形成高性能合金層,局部強(qiáng)化關(guān)鍵部位(如齒輪齒面)。
四、預(yù)處理技術(shù)(輔助提升后續(xù)處理效果)
除油:去除鑄造過(guò)程中殘留的油污(如用堿性溶液或有機(jī)溶劑清洗),確保后續(xù)膜層結(jié)合牢固。
酸洗:用稀硝酸或氫氟酸去除表面氧化皮和銹蝕,活化表面(注意控制時(shí)間,避免過(guò)腐蝕)。
鈍化:陽(yáng)極氧化或電鍍后,用鉻酸鹽溶液處理,封閉氧化膜孔隙,進(jìn)一步提升耐腐蝕性。