鋁合金型材的表面處理工藝是提升其耐腐蝕性、耐磨性、美觀度及拓展功能的核心環(huán)節(jié),不同工藝的原理、性能和適用場景差異顯著。
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根據(jù)處理原理(化學轉(zhuǎn)化、涂層覆蓋、物理改性等),鋁合金型材表面處理工藝可分為四大類,其中陽極氧化、電泳涂漆、粉末噴涂是目前應用最廣泛的三種(占比超 90%):
1. 化學轉(zhuǎn)化膜工藝(基礎防護類)
通過化學反應在鋁型材表面生成一層致密的無機化合物膜,主要作用是提升基材耐腐蝕性,或為后續(xù)涂層(如噴漆)提供 “附著力基底”,常見類型包括:
鉻酸鹽轉(zhuǎn)化處理(傳統(tǒng)工藝,逐步受限)
原理:將型材浸入含鉻酸鹽的溶液中,鋁表面與鉻酸鹽發(fā)生氧化還原反應,生成 Cr3?/Cr??混合的鈍化膜(厚度 2-5nm)。
特點:耐蝕性中等,膜層薄且無色透明,成本低;但含重金屬 Cr??,不符合環(huán)保標準(歐盟 RoHS、中國 GB 24408-2020 限制使用),目前僅用于低要求的工業(yè)內(nèi)銷件。
適用場景:暫存期短的半成品、非外露的機械結(jié)構(gòu)件。
無鉻鈍化處理(環(huán)保替代工藝)
原理:采用鋯鹽、鈦鹽或硅烷類溶液,替代鉻酸鹽,生成無重金屬的氧化膜(厚度 1-3nm)。
特點:環(huán)保無毒性,耐蝕性接近鉻酸鹽工藝,且能與后續(xù)涂層(如粉末噴涂)形成良好結(jié)合;但單獨使用時耐候性較弱,需搭配其他涂層。
適用場景:新能源汽車零部件、食品接觸類型材(如廚具支架)、出口歐盟的產(chǎn)品。
2. 陽極氧化工藝(高耐磨 + 可著色類)
最經(jīng)典的工藝之一,通過電解作用在鋁型材表面生成加厚的氧化鋁膜,屬于 “自身轉(zhuǎn)化強化”,而非額外涂層,核心優(yōu)勢是耐磨、耐曬、色彩持久。
原理:
預處理:型材先經(jīng)除油、酸洗(去除表面氧化層)、堿洗(去除雜質(zhì)),確保表面潔凈;
電解氧化:將型材作為 “陽極”,放入硫酸、草酸等電解液中,通直流電后,鋁表面被電解氧化,生成 Al?O?膜(厚度 5-20μm,硬質(zhì)陽極氧化可達 50-150μm);
后處理:可通過 “著色”(電解著色、有機染色)實現(xiàn)銀白、香檳、黑色、古銅色等顏色,再經(jīng) “封孔”(熱水、鎳鹽溶液)填充膜層孔隙,提升耐蝕性。
核心特點:
膜層與基材 “冶金結(jié)合”,附著力極強(不易脫落),硬度高(HV 300-500,是基材的 3-5 倍),耐劃傷;
色彩為 “膜層本身著色”,而非表面覆蓋,耐紫外線暴曬(戶外使用 5-8 年不褪色);
缺點是膜層有微孔(需封孔處理),且顏色種類不如噴涂豐富(難以實現(xiàn)鮮艷色、珠光色)。
適用場景:
建筑裝飾(如幕墻裝飾條、高端門窗邊框)、家居五金(衣柜拉手、茶幾腳)、電子外殼(筆記本電腦邊框)、戶外標識牌(需耐曬)。
3. 其他特殊工藝(功能化定制類)
針對特定功能需求的小眾工藝,應用場景相對聚焦:
拉絲處理:通過機械打磨(砂紙或拉絲輪)在型材表面形成平行的細紋路(直紋、亂紋、螺旋紋),無額外涂層,僅提升外觀質(zhì)感,常用于室內(nèi)裝飾(如櫥柜面板、音響外殼)。
噴砂處理:用高壓氣流將石英砂、氧化鋁砂噴射到型材表面,形成均勻的啞光粗糙面(Ra 1.6-6.3μm),可掩蓋表面微小瑕疵,增強后續(xù)涂層附著力,適用于工業(yè)機械外殼、醫(yī)療器械配件。
拋光處理:通過機械拋光(布輪 + 拋光膏)或化學拋光,使型材表面達到鏡面效果(光澤度>95%),但耐蝕性較弱,需搭配陽極氧化或涂漆保護,用于高端裝飾件(如酒店大堂金屬隔斷)。