不同的環(huán)境中如何選擇正確的表面處理
2023-07-29 17:25:17
東莞國(guó)耀鋁材
??我們?cè)谠O(shè)計(jì)中，通常都是對(duì)產(chǎn)品做好了定位，但是在選擇材料表面的時(shí)候又會(huì)犯難，因?yàn)橐紤]到產(chǎn)品的性能，也要保證產(chǎn)品的美觀，那么我們應(yīng)該怎樣去選擇正確的表面處理呢？
處理方式
??工業(yè)鋁型材的表面處理有許多，前面我們有介紹過(guò)，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(lái)未做過(guò)任何表面處理的產(chǎn)品，就好像蓋好房子之后沒(méi)有裝修，我們可以使用坯料進(jìn)行多方面的定制產(chǎn)品的表面處理。
化學(xué)處理
化學(xué)處理分別是以下幾類：
陽(yáng)極氧化
陽(yáng)極氧化是一種電化學(xué)氧化，是以鋁材料為陽(yáng)極，放入電解質(zhì)溶液中，利用電解質(zhì)的作用，在鋁型材表面形成一層致密的氧化膜，這一個(gè)工藝流程稱為鋁型材陽(yáng)極氧化。
電泳涂裝
電泳涂裝是將工件和對(duì)應(yīng)的電極放入水溶性涂料中，接上電源后，依靠電場(chǎng)所產(chǎn)生的物理化學(xué)作用，使涂料中的樹(shù)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(tǒng)借壓縮空氣氣體送入噴槍，在噴槍前端加有高壓靜電發(fā)生器產(chǎn)生的高壓，由于電暈放電，在其附近產(chǎn)生密集的電荷，粉末由槍嘴噴出時(shí)，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(dāng)達(dá)到一定厚度時(shí)，由于產(chǎn)生靜電排斥作用，便不繼續(xù)吸附，從而使整個(gè)工件獲得一定厚度的粉末涂層，然后經(jīng)過(guò)熱使粉末熔融、流平、固化，即在工件表面形成堅(jiān)硬的涂膜 。
堿砂氧化
堿砂氧化是一種化學(xué)反應(yīng)，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(qiáng)堿強(qiáng)酸的溶液中，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)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(jī)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(shuō)的拋光是指物理拋光，鋁型材拋光主要是通過(guò)機(jī)械拋光和化學(xué)拋光兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。機(jī)械拋光是通過(guò)涂有拋光蠟的拋光輪對(duì)鋁型材表面進(jìn)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(duì)工件進(jìn)行磨削加工的方法，可以使工件表面達(dá)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(duì)鋁型材表面進(jìn)行處理的方法，通過(guò)拉絲技術(shù)可以清楚地看到每一條線，提高金屬材料的質(zhì)感，增加產(chǎn)品美觀度、時(shí)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(guān)，一般情況而言，拉絲的深度越大，對(duì)消除鋁型材表面的缺陷能力越強(qiáng)。
??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(duì)鋁型材進(jìn)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(lái)豐富產(chǎn)品的外觀。
正確選擇表面處理
??在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們要根據(jù)自己的產(chǎn)品用途來(lái)選擇正確的表面處理方式，接下來(lái)我們來(lái)分析一下各種環(huán)境中應(yīng)該使用什么樣的表面處理。鋁型材在機(jī)械應(yīng)用方面現(xiàn)在已經(jīng)成了不可少的材料，在各種環(huán)境中選擇的表面處理又不一樣，我們可以通過(guò)以下幾個(gè)條件來(lái)選擇：
工作環(huán)境
??在不同的環(huán)境下，選擇的表面處理是不一樣的，通常我們?cè)谡５那闆r下一般都會(huì)選擇陽(yáng)極氧化（本色氧化），因?yàn)殇X畢竟是金屬，在一些環(huán)境下會(huì)出現(xiàn)被氧化的現(xiàn)象，例如鋁型材表面起白色的粉或出現(xiàn)黑斑，這些都是被氧化的表面（也可以說(shuō)是鋁生銹了）。
??工作環(huán)境可以分為以下幾種，無(wú)塵環(huán)境、高溫環(huán)境、高壓環(huán)境、高摩擦環(huán)境、低溫環(huán)境、非均勻溫度以及易腐蝕環(huán)境，首先我們說(shuō)說(shuō)無(wú)塵環(huán)境；
無(wú)塵環(huán)境
??無(wú)塵車(chē)間需要十分高的潔凈度，而且為了適合生產(chǎn)環(huán)境人為控制的溫度、溫度、壓力等均衡的一個(gè)空間，對(duì)外觀要求并不是很高，因此在選擇鋁型材時(shí)需要考慮的鋁型材表面的耐臟性能和表面光潔性。
通過(guò)上文對(duì)表面處理的介紹推薦使用的表面處理是陽(yáng)極氧化（本色氧化）、噴砂電泳。陽(yáng)極氧化是鋁型材的本色，外觀上會(huì)差一些；如果對(duì)外觀比較高，可以使用噴砂電泳，電泳表面會(huì)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(wú)塵環(huán)境的要求。
高溫環(huán)境
??工業(yè)鋁型材在高溫工作的環(huán)境下會(huì)容易變軟、強(qiáng)度降低并且無(wú)法保障使用安全性，因此鋁型材的工作環(huán)境溫度一般要控制在200°C以下，但是仍然無(wú)法保障使用的安全性且使用壽命也會(huì)降低。
表面處理在高溫下會(huì)受到一定的影響，對(duì)于外觀要求不高時(shí)可以選擇表面陽(yáng)極氧化或者直接使用坯料，因?yàn)樵诟邷丨h(huán)境中鋁型材的表面不會(huì)出現(xiàn)被氧化的情況，而且通常來(lái)講，在高溫生產(chǎn)環(huán)境中對(duì)于表面要求普遍都不會(huì)很高，最常見(jiàn)的就是散熱器。另外需要注意的是在高溫環(huán)境使用鋁型材需要注意溫度監(jiān)控，達(dá)到一定溫度時(shí)應(yīng)及時(shí)冷卻。
高壓環(huán)境
??在高壓環(huán)境中使用需要考慮到的是鋁型材的強(qiáng)度和鋼性，通常會(huì)選擇6系列和7系列的材質(zhì)，在選擇表面處理可以選擇拉絲和噴砂；當(dāng)然具體使用還需要看行業(yè)以及設(shè)計(jì)要求來(lái)選擇表面處理，特別需要注意的是高壓環(huán)境需要強(qiáng)度和剛性的要求以及熱膨脹的問(wèn)題，在這種情況下使用鋁合金需要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)確保其安全性，如果不能確保安全性和可靠性，請(qǐng)慎重選擇材料。
高摩擦環(huán)境
??自動(dòng)化設(shè)備發(fā)展迅速的今天，工業(yè)鋁型材使用高摩擦環(huán)境中也是不可避免的。在高摩擦環(huán)境中需要考慮到產(chǎn)品的耐磨性，因此在選擇鋁合金要注意材質(zhì)的選擇、潤(rùn)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(yáng)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(huì)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(huán)境產(chǎn)生熱量以及材料的磨損，所以需要對(duì)產(chǎn)品定期進(jìn)行檢查和維護(hù)以保持其性能和壽命。
低溫環(huán)境
??低溫環(huán)境下鋁合金可能會(huì)脆化，在接近或低于-50°C的溫度范圍，這種脆化會(huì)導(dǎo)致破發(fā)下降，容易發(fā)生斷裂或裂紋，所以在實(shí)際使用過(guò)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(yè)中不可避免的會(huì)涉及到低溫環(huán)境，例如冷凍儲(chǔ)存、航天航空等領(lǐng)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(yáng)極氧化、鍍層等耐腐蝕性。
易腐蝕環(huán)境
??與低溫環(huán)境很相似，在腐蝕環(huán)境下鋁型材的結(jié)構(gòu)很容易造成損壞，且表面腐蝕后會(huì)造成鋁型材的外觀；在鋁合金的材質(zhì)中5xxx和6xxx系列都有較好的耐腐蝕性，在產(chǎn)品使用期間也應(yīng)當(dāng)采取防護(hù)措施以延長(zhǎng)鋁型材的使用壽命和性能。
在表面處理的選擇上應(yīng)當(dāng)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(yáng)極氧化、鈍化膜、磷化等等
總結(jié)
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