不同的環境中如何選擇正確的表面處理

2023-07-29 17:25:17 東莞國耀鋁材

引言

??我們在設計中,通常都是對產品做好了定位,但是在選擇材料表面的時候又會犯難,因為要考慮到產品的性能,也要保證產品的美觀,那么我們應該怎樣去選擇正確的表面處理呢?

處理方式

??工業鋁型材的表面處理有許多,前面我們有介紹過,化表處理、物理處理兩種方式,而這兩種方式中又分很多小類。

坯料

??坯料是鋁型材擠壓出后來未做過任何表面處理的產品,就好像蓋好房子之后沒有裝修,我們可以使用坯料進行多方面的定制產品的表面處理。

化學處理

化學處理分別是以下幾類:

  • 陽極氧化

    陽極氧化是一種電化學氧化,是以鋁材料為陽極,放入電解質溶液中,利用電解質的作用,在鋁型材表面形成一層致密的氧化膜,這一個工藝流程稱為鋁型材陽極氧化。

  • 電泳涂裝

    電泳涂裝是將工件和對應的電極放入水溶性涂料中,接上電源后,依靠電場所產生的物理化學作用,使涂料中的樹脂、顏填料在以被涂物為電極的表面上均勻析出沉積形成不溶于水的漆膜的一種涂裝方法.

  • 粉末噴涂

    粉末涂料由供粉系統借壓縮空氣氣體送入噴槍,在噴槍前端加有高壓靜電發生器產生的高壓,由于電暈放電,在其附近產生密集的電荷,粉末由槍嘴噴出時,形成帶電涂料粒子,它受靜電力的作用,被吸到與其極性相反的工件上去,隨著噴上的粉末增多,電荷積聚也越多,當達到一定厚度時,由于產生靜電排斥作用,便不繼續吸附,從而使整個工件獲得一定厚度的粉末涂層,然后經過熱使粉末熔融、流平、固化,即在工件表面形成堅硬的涂膜 。

  • 堿砂氧化

    堿砂氧化是一種化學反應,也稱為沸騰氧化或焦堿氧化;堿砂氧化的原理是,將鋁型材放置在含有硝酸鈉、氫氧化鈉、硝酸、硫酸、磷酸等強堿強酸的溶液中,經過一定的時間和溫度,形成一定厚度的氧化膜。

物理處理

物理表面處理有以下幾種:

  • 機械打磨

    通常是清除鋁型材表面的氧化膜、污漬、油漆使鋁型材更加潔凈的方式。

  • 拋光滾光

    這里說的拋光是指物理拋光,鋁型材拋光主要是通過機械拋光和化學拋光兩種方法來實現。機械拋光是通過涂有拋光蠟的拋光輪對鋁型材表面進行加工,降低表面粗糙度,使表面變得平滑,獲得光亮或鏡面效果。而滾光是一種利用磨料和磨液對工件進行磨削加工的方法,可以使工件表面達到鏡面或接近鏡面的光潔度。

    不管哪種方式,目的都是將鋁型材提高光潔度和平滑度的一種方式。

  • 拉絲上色

    鋁型材拉絲是一種對鋁型材表面進行處理的方法,通過拉絲技術可以清楚地看到每一條線,提高金屬材料的質感,增加產品美觀度、時尚感和科技感。拉絲可以消除鋁型材的擦傷、劃傷、加工刀痕跡等。其消除的程度與拉絲的深度有關,一般情況而言,拉絲的深度越大,對消除鋁型材表面的缺陷能力越強。

??不管哪種表面處理,為了都是使鋁型材不容易氧化和腐蝕,在以上表面處理中,基本上每種表面處理都可以對鋁型材進行顏色定制,例如可以做成黑色、金色、本色、紅色、香檳色等等顏色,從而來豐富產品的外觀。

正確選擇表面處理

??在設計過程中,我們要根據自己的產品用途來選擇正確的表面處理方式,接下來我們來分析一下各種環境中應該使用什么樣的表面處理。鋁型材在機械應用方面現在已經成了不可少的材料,在各種環境中選擇的表面處理又不一樣,我們可以通過以下幾個條件來選擇:

工作環境

??在不同的環境下,選擇的表面處理是不一樣的,通常我們在正常的情況下一般都會選擇陽極氧化(本色氧化),因為鋁畢竟是金屬,在一些環境下會出現被氧化的現象,例如鋁型材表面起白色的粉或出現黑斑,這些都是被氧化的表面(也可以說是鋁生銹了)。

??工作環境可以分為以下幾種,無塵環境、高溫環境、高壓環境、高摩擦環境、低溫環境、非均勻溫度以及易腐蝕環境,首先我們說說無塵環境;

無塵環境

??無塵車間需要十分高的潔凈度,而且為了適合生產環境人為控制的溫度、溫度、壓力等均衡的一個空間,對外觀要求并不是很高,因此在選擇鋁型材時需要考慮的鋁型材表面的耐臟性能和表面光潔性。

通過上文對表面處理的介紹推薦使用的表面處理是陽極氧化(本色氧化)、噴砂電泳。陽極氧化是鋁型材的本色,外觀上會差一些;如果對外觀比較高,可以使用噴砂電泳,電泳表面會有一層漆膜,光潔度和耐臟性能很出色,而且顏色可定制,很大程度上都能滿足無塵環境的要求。

高溫環境

??工業鋁型材在高溫工作的環境下會容易變軟、強度降低并且無法保障使用安全性,因此鋁型材的工作環境溫度一般要控制在200°C以下,但是仍然無法保障使用的安全性且使用壽命也會降低。

表面處理在高溫下會受到一定的影響,對于外觀要求不高時可以選擇表面陽極氧化或者直接使用坯料,因為在高溫環境中鋁型材的表面不會出現被氧化的情況,而且通常來講,在高溫生產環境中對于表面要求普遍都不會很高,最常見的就是散熱器。另外需要注意的是在高溫環境使用鋁型材需要注意溫度監控,達到一定溫度時應及時冷卻。

高壓環境

??在高壓環境中使用需要考慮到的是鋁型材的強度和鋼性,通常會選擇6系列和7系列的材質,在選擇表面處理可以選擇拉絲和噴砂;當然具體使用還需要看行業以及設計要求來選擇表面處理,特別需要注意的是高壓環境需要強度和剛性的要求以及熱膨脹的問題,在這種情況下使用鋁合金需要采取適當的措施來確保其安全性,如果不能確保安全性和可靠性,請慎重選擇材料。

高摩擦環境

??自動化設備發展迅速的今天,工業鋁型材使用高摩擦環境中也是不可避免的。在高摩擦環境中需要考慮到產品的耐磨性,因此在選擇鋁合金要注意材質的選擇、潤滑、表面處理、溫度控制等因素,表面處理的選擇可以選擇耐磨性好的陽極氧化,在特定情況下可以選擇拋光滾光表面處理,拋光滾光在做好表面處理后會有很出色的平滑度和表面。這里需要注意的是,由于高摩擦環境產生熱量以及材料的磨損,所以需要對產品定期進行檢查和維護以保持其性能和壽命。

低溫環境

??低溫環境下鋁合金可能會脆化,在接近或低于-50°C的溫度范圍,這種脆化會導致破發下降,容易發生斷裂或裂紋,所以在實際使用過程中,在-50°C以下避免使用鋁合金而選擇其它材料,從而保障安全性和可靠性。

在一些行業中不可避免的會涉及到低溫環境,例如冷凍儲存、航天航空等領域,因此在選擇鋁合金材料呢必須考慮所處的低溫條件,在材料上可以選擇7系,表面處理可以選擇粉末噴涂、陽極氧化、鍍層等耐腐蝕性。

易腐蝕環境

??與低溫環境很相似,在腐蝕環境下鋁型材的結構很容易造成損壞,且表面腐蝕后會造成鋁型材的外觀;在鋁合金的材質中5xxx和6xxx系列都有較好的耐腐蝕性,在產品使用期間也應當采取防護措施以延長鋁型材的使用壽命和性能。

在表面處理的選擇上應當選擇有漆膜的表面處理最佳,可以有效的提高耐腐蝕性。例如噴砂電泳、陽極氧化、鈍化膜、磷化等等

總結

??無論在哪種環境中使用鋁合金型材,都需要根據實際應用來選擇鋁型材的表面處理,在一些特定應該選擇特殊的表面處理,例如在生產環境中不能有反光的表面,這些我們應該選擇啞光或者霧面表面處理避免反光;又或者一些外觀需求高的,例如電子產品的外殼等產品,對于外觀要求高的產品,可以選擇粉末噴涂和電泳表面,顏色豐富可定制性更高。以上便是這期的所有內容,如有錯誤請指正!請關注我,共同學習!



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