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铝合金压铸件表面处理有哪些方法?如何选择

日期:2019-11-23 17:44

  铝合金压铸件表面处理分为前处理和后处理,前处理是为了去除表面氧化皮、油污,增加后处理附着力及改善外观效果。铝合金压铸件表面前处理最常用的有抛丸、喷砂和磷化3种,后处理一般使用喷涂、氧化、电镀、电泳4种。其他的表面处理方法因成本的原因,只应用于有特殊要求的产品上。

  从成本方面进行选择,前处理依次为抛丸→喷砂→磷化→抛光,喷涂→电泳→氧化→电镀。磷化后只能进行喷涂、电泳,不能再做氧化、电镀处理。

  从装饰和防腐蚀方面进行选择,前处理依次为抛光→磷化→喷砂→抛丸,氧化→电镀→喷涂→电泳。

  如刮刀、钢丝刷或砂轮等。用手工可以除去工件表面的锈迹和氧化皮,但手工处理劳

  主要是利用酸碱性或碱性溶液与工件表面的氧化物及油污发生化学反应,使其溶解在酸性或碱性的溶液中,以达到去除工件表面锈迹氧化皮及油污,再利用尼龙制成的毛刷辊或

  304#不锈钢丝(耐酸碱溶液制成的钢丝刷辊清扫干净便可达到目的。化学处理适应于对薄板件清理,但缺点是:若时间控制不当,即使加缓蚀剂,也能使钢材产生过蚀现象,对于较复杂的结构件和有孔的零件,经酸性溶液酸洗后,浸入缝隙或孔穴中的余酸难以彻底清除,若处理不当,将成为工件以后腐蚀的隐患,且化学物易挥发,成本高,处理后的化学排放工作难度大,若处理不当,将对环境造成严重的污染。随着人们环保意识的提高,此种处理方法正被机械处理法取代。

  a、钢丝刷辊抛光法也就是刷辊在电机的带动下,刷辊以与轧件运动相反的方向在板带的上下表面高速旋转刷去氧化皮。刷掉的氧化皮采用封闭循环冷却水冲洗系统冲掉。

  b、 机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,特殊零件如回转体表面,可使用转台等辅助工具,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在工件被加工表面上,作高速旋转运动。利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度。

  用钢丸或砂粒进行表面处理,打击力大,清理效果明显。但抛丸对薄板工件的处理,容易使工件变形,且钢丸打击到工件表面(无论抛丸或喷丸)使金属基材产生变形,由于Fe304和FE203没有塑性,破碎后剥离,而油膜与其材一同变形,所以对带有油污的工件,抛丸、喷砂无法彻底清除油污。在现有的工件表面处理方法中,清理效果最佳的还数喷砂清理。喷砂适用于工件表面要求较高的清理。喷砂过程中产生大量的矽尘无法清除,严重影响操作工人的健康并污染环境。

  在电解质溶液中,工件为阴极,在外电流作用下,使其表面形成镀层的过程,称为电

  在电解质溶液中,工件为阳极,在外电流作用下,使其表面形成氧化膜层的过程,称

  工件作为一个电极放入导电的水溶性或水乳化的涂料中,与涂料中另一电极构成解电路。在电场作用下,涂料溶液中已离解成带电的树脂离子,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。这些带电荷的树脂离子,连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面,形成涂层,这一过程称为电泳。

  这种方法是无电流作用,利用化学物质相互作用,在工件表面形成镀覆层。其中主要的方法是:

  在电解质溶液中,金属工件在无外电流作用,由溶液中化学物质与工件相互作用从而

  在其表面形成镀层的过程,称为化学转化膜处理。如金属表面的发蓝、磷化、钝化、铬盐处理等。

  在电解质溶液中,工件表面经催化处理,无外电流作用,在溶液中由于化学物质的还

  原作用,将某些物质沉积于工件表面而形成镀层的过程,称为化学镀,如化学镀镍、化学镀铜等。

  这种方法是在高温条件下令材料熔融或热扩散,在工件表面形成涂层。其主要方法是:

  金属工件放入熔融金属中,令其表面形成涂层的过程,称为热浸镀,如热镀锌、热镀铝等。

  将熔融金属雾化,喷涂于工件表面,形成涂层的过程,称为热喷涂,如热喷涂锌、热

  将金属箔加温、加压覆盖于工件表面上,形成涂覆层的过程,称为热烫印,如热烫印铜箔等。

  工件与化学物质接触、加热,在高温态下令某种元素进入工件表面的过程,称为化学热处理,如渗氮、渗碳等。

  以焊接方式,令熔敷金属堆集于工件表面而形成焊层的过程,称为堆焊,如堆焊耐磨合金等。

  这种方法是在高真空状态下令材料气化或离子化沉积于工件表面而形成镀层的过程。

  1、物理气相沉积(PVD)在真空条件下,将金属气化成原子或分子,或者使其离子化成离子,直接沉积到工件表面,形成涂层的过程,称为物理气相沉积,其沉积粒子束来源于非化学因素,如蒸发镀溅射镀、离子镀等。

  高电压下将不同离子注入工件表面令其表面改性的过程,称为离子注入,如注硼等。

  3、化学气相沉积(CVD)低压(有时也在常压)下,气态物质在工件表面因化学反应而生成固态沉积层的过程,称为化学气相镀,如气相沉积氧化硅、氮化硅等。

  喷涂通过喷枪或碟式雾化器,借助于压力或离心力,分散成均匀而微细的雾滴,施涂于被涂物表面的涂装方法。可分为空气喷涂、无空气喷涂、静电喷涂。

  空气喷涂是目前油漆涂装施工中采用得比较广泛的一种涂饰工艺。空气喷涂是利用压缩空气的气流,流过喷枪喷嘴孔形成负压,负压使漆料从吸管吸入,经喷嘴喷出,形成漆雾,漆雾喷射到被涂饰零部件表面上形成均匀的漆膜。

  无空气喷涂是利用柱塞泵、隔膜泵等形式的增压泵将液体状的涂料增压,然后经高压软管输送至无气喷枪,最后在无气喷嘴处释放液压、瞬时雾化后喷向被涂物表面,形成涂膜层。由于涂料里不含有空气,所以被称为无空气喷涂,简称无气喷涂。

  静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动,并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法。

  铝及其合金在中性体系中阳极氧化沉积形成类陶瓷非晶态复合转化膜的工艺、性能、形貌、 成分和结构,初步探讨了膜层的成膜过程和机理。工艺研究结果表明,在Na_2WO_4中性 混合体系中,控制成膜促进剂浓度为2.5~3.0g/l,络合成膜剂浓度为1.5~3.0g/l, Na_2WO_4浓度为0.5~0.8g/l,峰值电流密度为6~12A/dm~2,弱搅拌,可以获得完整 均匀、光泽性好的灰色系列无机非金属膜层。该膜层厚度为5~10μm,显微硬度为300~ 540HV,耐蚀性优异。该中性体系对铝合金有较好的适应性,防锈铝、锻铝等多种系列铝 合金上都能较好地成膜。

  确定开发以磷酸一硫酸为基液的环保型化学抛光新技术,该技术要实现NOx的零排放且克 服以往类似技术存在的质量缺陷。新技术的关键是在基液中添加一些具有特殊作用的化合物 来替代硝酸。为此首先需要对铝的三酸化学抛光过程进行分析,尤其要重点研究硝酸的作 用。硝酸在铝化学抛光中的主要作用是抑制点腐蚀,提高抛光亮度。结合在单纯磷酸一硫酸 中的化学抛光试验,认为在磷酸一硫酸中添加的特殊物质应能够抑制点腐蚀、减缓全面腐 蚀,同时必须具有较好的整平和光亮效果。

  进行了碱性抛光溶液体系的研究,比较了缓蚀剂、粘度剂等对抛光效果的影响,成功获得了 抛光效果很好的碱性溶液体系,并首次得到了能降低操作温度、延长溶液使用寿命、同时还 能改善抛光效果的添加剂。实验结果表明:在NaOH溶液中加入适当添加剂能产生好的抛光 效果。探索性实验还发现:用葡萄糖的NaOH溶液在某些条件下进行直流恒压电解抛光后, 铝材表面反射率可以达到90%,但由于实验还存在不稳定因素,有待进一步研究。探索了采 用直流脉冲电解抛光法在碱性条件下抛光铝材的可行性,结果表明:采用脉冲电解抛光法可 以达到直流恒压电解抛光的整平效果,但其整平速度较慢。

  YL112铝合金广泛应用于汽车、摩托车的结构件。该材料在应用前需要进行表面处理,以提高 其抗腐蚀性能,并形成一层容易与有机涂层结合的表面层,以利于随后的表面。

  通过采用SEM,XRD、电位一时间曲线、膜重变化等方法详细研究了促进剂、氟化物、 Mn2+,Ni2+,Zn2+,PO4;和Fe2+等对铝材磷化过程的影响。研究表明:硝酸胍具有水溶性 好,用量低,快速成膜的特点,是铝材磷化的有效促进剂:氟化物可促进成膜,增加膜重, 细化晶粒;Mn2+,Ni2+能明显细化晶粒,使磷化膜均匀、致密并可以改善磷化膜外 观;Zn2+浓度较低时,不能成膜或成膜差,随着Zn2+浓度增加,膜重增加;PO4含量对磷化 膜重影响较大,提高PO4。含量使磷化膜重增加。

  磷化的传统处理是:除油脱脂→水洗→水洗→去氧化膜→水洗→水洗→钝化皮膜→水洗→水洗→烘干→喷粉喷漆

  如果是对质量要求不高的,没有氧化膜的:东莞深圳乙方环保新材料 铝光亮清洁剂或3免除油磷化液(除油、除污、封闭、钝化一池完成)→清水→烘干→喷粉喷漆

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