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铝型材表面处理工艺类别、解析

铝型材表面处理关键分为：氟碳喷涂、粉沫喷涂、阳极氧化（阴极氧化）、电泳、电镀等。这些表面处理方法间有相同也有不一样，相同点就是全部是在型材表面增加了保护膜；不一样在于氟碳喷涂、粉沫喷涂是靠静电加膜于型材表面，所以也称静电喷涂；阳极氧化、电泳是经过直流电正负极和形成膜分子、原子和离子正负相吸移动附着于金属表面而形成保护膜；电镀和阳极氧化、电泳工艺术有雷同处，所不一样是：被电镀能够不是金属，电镀液由含有镀覆金属（锌、铬、镍等）化合物、导电盐类、缓冲剂、pH调整剂和添加剂等水溶液组成。1，电镀能够对五金和塑胶进行处理,。2，电泳和阳极只能对导电物体进行处理。3，电镀和电泳均为对被处理物体表面增材料，换句话说,就是厚度增加，4，而阳极则为对物体进行去材料处理,也就是阳极后厚度会减小。
下面就型材表面处理做具体分析
一、氟碳喷涂和粉末喷涂（静电喷涂）
（一）粉沫喷涂：粉沫喷涂原料为：聚氨脂、聚氨树脂、环氧树脂、羟基聚脂树脂和环氧／聚酯树脂，可配制多个颜色。粉沫喷涂特点 ：喷涂设备有手工 ，有自动吊挂式、施工简单、涂层厚度为30微米以上，抗冲击，耐磨擦，防腐蚀，耐候性等均好，涂料价格比氟碳廉价。粉沫喷涂最大弱点是怕太阳紫外线照射，长久照射会造成自然退色，铝板向阳面和非向阳面几年后色差显著，通常为2-5年就产生显著色差 。现在市场上出现名子叫彩色铝型材，用于铝门窗，就是用一般铝型材粉沫喷涂而成。使铝门窗颜色品种增加，同时也增强抗腐蚀能力。   
粉沫喷涂原料为：聚氨脂、聚氨树脂、环氧树脂、羟基聚脂树脂和环氧／聚酯树脂，可配制多个颜色。粉沫喷涂特点 ：喷涂设备有手工 ，有自动吊挂式、施工简单、涂层厚度为30微米以上，抗冲击，耐磨擦，防腐蚀，耐候性等均好，涂料价格比氟碳廉价。粉沫喷涂最大弱点是怕太阳紫外线照射，长久照射会造成自然退色，铝板向阳面和非向阳面几年后色差显著，通常为2-5年就产生显著色差 。现在市场上出现名子叫彩色铝型材，用于铝门窗，就是用一般铝型材粉沫喷涂而成。使铝门窗颜色品种增加，同时也增强抗腐蚀能力。
(二)另一个静电喷涂为液态喷涂，又称氟碳喷涂，属于高级次喷涂价格较高，在国外早已应用。在中国近二年来才大面积用于铝板幕墙，因为其优异特点，越来越受到建筑业及用户重视和青睐。氟碳喷涂含有优异抗退色性、抗起霜性、抗大气污染(酸雨等)腐蚀性，抗紫外线能力强，抗裂性强和能够承受恶劣天气环境。是通常涂料所不及。
1，氟碳喷涂设备及工艺
氟碳涂料本身性能决定，喷涂设备必需确保有出色雾化效果，确保喷涂层均匀性，氟碳涂料中金属微粒分布，直接影响涂层外观效果。涂层均匀，质量优异氟碳涂层含有金属光泽，颜色鲜明、显著立体感。而使用不适宜喷涂设备氟碳喷涂层，会产生颜色不均，表面有阴影或涂层不牢。大大影响了氟碳装饰效果，为了达成好喷涂效果，均采取高压静电电气喷枪。氟碳喷涂工艺多采取多层喷涂 ，以充足发挥Kynar 500金属漆耐久性、耐候性优势，从铝材前表面处理到各喷涂过程全部需要严格控制质量，最终产品必需达成美国建筑制造业协会AAMA-605.02.90标准。
2，氟碳喷涂工艺步骤为：
前处理步骤：铝材去油去污→水洗→碱洗(脱脂)→水洗→酸洗→水洗→铬化→水洗→纯水洗
喷涂步骤：喷底漆→面漆→罩光漆→烘烤(180-250℃)→质检
多层喷涂工艺以三次喷涂(简称三喷)，喷底面漆、面漆及罩光漆和二次喷涂(底漆、面漆)。
1．前处理目标：在铝合金型材 、板材进行喷涂前，工件表面要经过去油去污及化学处理，以产生铬化膜，增加涂层和金属表面结协力和防氧化能力，有利于延长漆膜使用年限。
2．底漆涂层：作为封闭底材底漆涂层，其作用在于提升涂层抗渗透能力，增强对底材保护，稳定金属表面层，加强面漆和金属表面附着力，能够确保面漆涂层颜色均匀性，漆层厚度通常为5-10微米。
3．面漆涂层：面漆涂层是喷涂层关键一层 ，在于提供铝材所需要装饰颜色，使铝材外观达成设计要求，而且保护金属表面不受外界环境大气，酸雨，污染侵蚀，预防紫外线穿透。大大增强抗老化能力，面漆涂层是喷涂中最厚一层漆层，漆层厚度通常为23-30微米。
4．罩光漆涂层：罩光漆涂层也称清漆涂层， 关键目标是更有效地增强漆层抗外界侵蚀能力，保护面漆涂层，增加面漆色彩金属光泽，外观愈加颜色鲜明，光彩夺目，涂层厚度通常为5-10微米。三喷涂层总厚度通常为40-60微米，特殊需要能够加厚。
5．固化处理：三喷涂层通常需要二次固化，铝材进入固化炉处理，固化温度通常在180℃-250℃之间，固化时间为15-25分钟，不一样氟碳涂料生产厂家 ，全部会依据自己涂料，提供最好温度和时间。氯碳喷涂厂(锔油厂)也有依据自己经验把三喷时两次固化改为一次固化。
3，质量检验：质量检验应按AAMA-605.02.90标准。严格质量检验才能确保高质量喷涂产品
二、阳极氧化（阴极氧化）、电泳
(一) 电泳法可分为自由电泳（无支持体）及区带电泳（有支持体）两大类。前者包含 Tise-leas式微量电泳、显微电泳、等电聚焦电泳、等速电泳及密度梯度电泳。区带电泳则包含滤纸电泳（常压及高压）、薄层电泳（薄膜及薄板）、凝胶电泳（琼脂、琼脂糖、淀粉胶、聚丙烯酰胺凝胶）等。
电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷之涂料离子移动到阴极，并和阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。
它包含四个过程：
1 ）电解（分解）
在阴极反应最初为电解反应，生成氢气及氢氧根离子 OH ，此反应造成阴极面形成
一高碱性边界层，当阳离子和氢氧根作用成为不溶于水物质，涂膜沉积，方程式
为： H2O→OH+H
2 ）电泳动（泳动、迁移）
阳离子树脂及 H+ 在电场作用下，向阴极移动，而阴离子向阳极移动过程。
3 ）电沉积（析出）
在被涂工件表面，阳离子树脂和阴极表面碱性作用，中和而析出不沉积物，沉
积于被涂工件上。
4 ）电渗（脱水）
涂料固体和工件表面上涂膜为半透明性，含有多数毛细孔，水被从阴极涂
膜中排渗出来，在电场作用下，引发涂膜脱水，而涂膜则吸附于工件表面，而
完成整个电泳过程。
5，电泳表面处理工艺特点：
电泳漆膜含有涂层丰满、均匀、平整、光滑优点，电泳漆膜硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能显著优于其它涂装工艺。
(二) 阳极氧化原理及相关知识
以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中, 利用电解作用, 使其表面形成氧化铝薄膜过程, 称为铝及铝合金阳极氧化处理。铝阳极氧化原理实质上就是水电解原理。当电流经过时, 将发生以下反应：
在阴极上, 按下列反应放出 H2：2H + +2e → H2
在阳极上, 4OH – 4e→ 2H2O + O2, 析出氧不仅是分子态氧 (O2), 还包含原子氧(O), 和离子氧(O-2), 通常在反应中以分子氧表示。作为阳极铝被其上析出氧所氧化, 形成无水12O3膜： 4A1 + 3O2 = 2A12O3 + 3351J 应指出, 生成氧并不是全部和铝作用, 一部分以气态形式析出。阳极氧化种类阳极氧化早就在工业上得到广泛应用。冠以不一样名称方法繁多, 归纳起来有以下多个分类方 法： 按电流型式分有：直流电阳极氧化；交流电阳极氧化；和可缩短达成要求厚度生产时间，膜层既厚又均匀致密, 且抗蚀性显着提升脉冲电流阳极氧化。按电解液分有：硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液自然着色阳极氧化。按膜层性质分有：一般膜、硬质膜(厚膜)、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用阻挡层等阳极氧化。直流电硫酸阳极氧化法应用最为普遍, 这是因为它含有适适用于铝及大部分铝合金阳极氧化处理；膜层较厚、硬而耐磨、封孔后可取得愈加好抗蚀性；膜层无色透明、吸附能力强极易着色；处理电压较低,耗电少；处理过程无须改变电压周期, 有利于连续生产和实践操作自动化；硫酸对人身危害较铬酸小, 货源广, 价格低等优点。近十年来, 中国建筑业逐步使用铝门窗及其它装饰铝材, 它们表面处理生产线全部是采取这种方法。
三、电镀工艺:利用电解方法使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结协力良好金属层过程叫电镀。电镀是一个电化学过程，也是一个氧化还原过程。电镀基础过程是将零件浸在金属盐溶液中作为阴极，金属板作为阳极，接直流电源后，在零件上沉积出所需镀层。阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极，大多数阳极为和镀层相对应可溶性阳极，如：镀锌为锌阳极，镀银为银阳极，镀锡-铅合金使用锡-铅合金阳极.不过少数电镀因为阳极溶解困难，使用不溶性阳极，如酸性镀金使用是多为铂或钛阳极.镀液主盐离子靠添加配制好标准含金溶液来补充.镀铬阳极使用纯铅，铅-锡合金，铅-锑合金等不溶性阳极。
工艺过程
　　通常包含电镀前预处理，电镀及镀后处理三个阶段。 完整过程： 1、浸酸→全板电镀
五金及装饰性电镀工艺程序
铜→图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级 →浸酸→镀锡→二级逆流漂洗　2、逆流漂洗→浸酸→图形电镀铜→二级逆流漂洗 →镀镍→二级水洗→浸柠檬酸→镀金→回收→2-3级纯水洗→烘干工艺要求 1. 镀层和基体金属、镀层和镀层之间，应有良好结协力。
　　2. 镀层应结晶细致、平整、厚度均匀。
　　3. 镀层应含有要求厚度和尽可能少孔隙。
　　4. 镀层应含有要求各项指标，如光亮度、硬度、导电性等。　5. 电镀时间及电镀过程温度，决定镀层厚度大小。