鋁型材加工的后續(xù)處理工藝是決定其外觀、性能、耐腐蝕性及應(yīng)用場(chǎng)景的關(guān)鍵環(huán)節(jié),核心圍繞 “表面優(yōu)化”“性能強(qiáng)化”“精度修整” 三大目標(biāo)展開(kāi),具體可分為表面處理工藝、機(jī)械加工工藝、熱處理工藝、質(zhì)量檢測(cè)與輔助處理四大類,那么,今天主要跟大家聊一聊鋁型材加工表面處理工藝是什么?
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鋁型材本身易氧化生成疏松氧化膜,無(wú)法滿足長(zhǎng)期使用需求,表面處理是后續(xù)工藝的核心,主要包括以下 5 類:
1. 表面預(yù)處理:為后續(xù)處理打基礎(chǔ)
所有表面處理前均需先去除型材表面的油污、氧化皮、雜質(zhì),確保處理層附著力達(dá)標(biāo),核心步驟包括:
脫脂(除油):使用堿性溶液(如氫氧化鈉溶液)或溶劑型清洗劑,去除型材擠壓后殘留的軋制油、切削液等油污,避免后續(xù)處理層出現(xiàn)氣泡、脫落。
酸洗(除氧化皮):用稀硝酸或磷酸溶液浸泡,溶解型材表面自然形成的疏松氧化膜及輕微銹蝕,露出新鮮鋁基體。
中和與鈍化:酸洗后用弱堿性溶液中和殘留酸液,再通過(guò)鉻酸鹽或無(wú)鉻鈍化劑(環(huán)保要求)在表面形成一層致密的鈍化膜,提升后續(xù)涂層的附著力,同時(shí)初步增強(qiáng)耐腐蝕性。
2. 陽(yáng)極氧化處理:工業(yè)鋁型材主流工藝
通過(guò)電解作用在鋁型材表面生成致密、多孔的氧化膜(Al?O?),可進(jìn)一步著色或封孔,是門窗、幕墻、散熱器等型材的核心處理方式,流程如下:
電解氧化:將預(yù)處理后的型材作為陽(yáng)極,放入硫酸、草酸等電解液中,通直流電后陽(yáng)極鋁離子(Al3?)與氧結(jié)合,生成厚度 5-20μm(建筑型材常用)的氧化膜(多孔結(jié)構(gòu),可吸附染料)。
著色:
化學(xué)著色:將氧化后的型材放入有機(jī)染料(如偶氮類,適合淺色)或無(wú)機(jī)染料(如鉻酸鹽,適合深色)溶液,染料分子吸附在氧化膜孔隙中,實(shí)現(xiàn)單色(銀白、香檳、黑色等)效果。
電解著色:在氧化后直接通過(guò)電解,使金屬離子(如鎳、錫離子)沉積在氧化膜孔隙底部,形成金屬氧化物或合金,顏色更耐曬(如古銅色、黑色),適合戶外場(chǎng)景。
封孔:用沸水、蒸汽或鎳鹽溶液處理,使氧化膜孔隙中的 Al?O?發(fā)生水化反應(yīng)(生成 AlO (OH)),或通過(guò)鹽類沉積堵塞孔隙,避免染料流失、雜質(zhì)侵入,最終形成致密的保護(hù)層。
3. 噴涂處理:兼顧裝飾性與耐候性
通過(guò)高壓噴涂將涂料附著在型材表面,形成連續(xù)的涂層,適合對(duì)顏色多樣性、耐沖擊性要求高的場(chǎng)景(如家具、家電、室內(nèi)裝飾型材),主要分為:
粉末噴涂:最主流的環(huán)保工藝,將聚酯粉末(熱固性樹(shù)脂)通過(guò)靜電吸附在型材表面,然后在 180-220℃烘箱中固化,形成厚度 60-120μm 的涂層。優(yōu)點(diǎn)是顏色豐富(可定制)、耐刮擦、耐紫外線,缺點(diǎn)是涂層厚度較厚,對(duì)精度要求高的型材不適用。
氟碳噴涂:高端型材專用工藝,使用含氟樹(shù)脂(如 PVDF)涂料,分底漆、面漆、清漆三層噴涂(或兩層),固化溫度 230-250℃,涂層厚度 30-50μm。核心優(yōu)勢(shì)是超耐候性(戶外使用 20 年以上不褪色、不粉化),耐酸堿性強(qiáng),適合高層建筑幕墻、海洋環(huán)境型材,但成本較高。
電泳涂漆:將預(yù)處理后的型材作為陰極,放入水溶性樹(shù)脂(如環(huán)氧樹(shù)脂)電解液中,通直流電后樹(shù)脂顆粒吸附在型材表面,經(jīng) 160-180℃烘烤固化,形成厚度 10-30μm 的透明或彩色涂層。優(yōu)點(diǎn)是涂層均勻(可覆蓋復(fù)雜結(jié)構(gòu))、光澤度高、環(huán)保無(wú)溶劑,缺點(diǎn)是耐候性較差,主要用于室內(nèi)型材(如家具、展示架)。
4. 表面覆膜 / 貼箔:低成本裝飾方案
適用于對(duì)外觀有一定要求但預(yù)算有限的場(chǎng)景,工藝簡(jiǎn)單:
覆膜:通過(guò)熱壓或冷粘方式,將 PVC 膜、PET 膜(帶木紋、石紋等紋理)粘貼在型材表面,形成仿天然材質(zhì)的外觀,常用于室內(nèi)家具型材。
貼箔:將鋁箔、銅箔等金屬箔通過(guò)膠水粘貼在型材表面,提升金屬質(zhì)感,適合裝飾性小件型材(如拉手、裝飾條)。
5. 其他特殊表面處理
拉絲處理:通過(guò)機(jī)械研磨(砂紙、拉絲輪)在型材表面形成平行的絲狀紋理,提升質(zhì)感,常用于家電面板、裝飾型材,可與陽(yáng)極氧化、噴涂結(jié)合(如 “拉絲陽(yáng)極氧化”)。
噴砂處理:用高壓氣流將石英砂、氧化鋁砂噴射到型材表面,形成粗糙的亞光或磨砂效果,掩蓋表面微小瑕疵,適合對(duì)防滑、消光有要求的場(chǎng)景(如踏板、設(shè)備外殼)。
拋光處理:通過(guò)機(jī)械拋光(布輪、拋光膏)或化學(xué)拋光(硝酸、磷酸混合液),使型材表面達(dá)到鏡面光澤,常用于高端裝飾型材(如鏡面鋁型材),但拋光后需配合陽(yáng)極氧化或電鍍(如鍍鉻),否則易氧化失光。