引言

我们在设计中,通常都是对产品做好了定位,但是在选择材料表面的时候又会犯难,因为要考虑到产品的性能,也要保证产品的美观,那么我们应该怎样去选择正确的表面处理呢?

处理方式

电泳涂装

工业铝型材的表面处理有许多,前面我们有介绍过,化表处理、物理处理两种方式,而这两种方式种又分很多小类。

坯料

坯料是铝型材挤压出后来未做过任何表面处理的产品,就好像盖好房子之后没有装修,我们可以使用坯料进行多方面的定制产品的表面处理。

化学处理

化学处理分别是以下几类:

  • 阳极氧化

    阳极氧化是一种电化学氧化,是以铝材料为阳极,放入电解质溶液中,利用电解质的作用,在铝型材表面形成一层致密的氧化膜,这一个工艺流程称为铝型材阳极氧化。

  • 电泳涂装

    电泳涂装是将工件和对应的电极放入水溶性涂料中,接上电源后,依靠电场所产生的物理化学作用,使涂料中的树脂、颜填料在以被涂物为电极的表面上均匀析出沉积形成不溶于水的漆膜的一种涂装方法.

  • 粉末喷涂

    粉末涂料由供粉系统借压缩空气气体送入喷枪,在喷枪前端加有高压静电发生器产生的高压,由于电晕放电,在其附近产生密集的电荷,粉末由枪嘴喷出时,形成带电涂料粒子,它受静电力的作用,被吸到与其极性相反的工件上去,随着喷上的粉末增多,电荷积聚也越多,当达到一定厚度时,由于产生静电排斥作用,便不继续吸附,从而使整个工件获得一定厚度的粉末涂层,然后经过热使粉末熔融、流平、固化,即在工件表面形成坚硬的涂膜 。

  • 碱砂氧化

    碱砂氧化是一种化学反应,也称为沸腾氧化或焦碱氧化;碱砂氧化的原理是,将铝型材放置在含有硝酸钠、氢氧化钠、硝酸、硫酸、磷酸等强碱强酸的溶液中,经过一定的时间和温度,形成一定厚度的氧化膜。

物理处理

物理表面处理有以下几种:

  • 机械打磨

    通常是清除铝型材表面的氧化膜、污渍、油漆使铝型材更加洁净的方式。

  • 抛光滚光

    这里说的抛光是指物理抛光,铝型材抛光主要是通过机械抛光和化学抛光两种方法来实现。机械抛光是通过涂有抛光蜡的抛光轮对铝型材表面进行加工,降低表面粗糙度,使表面变得平滑,获得光亮或镜面效果。而滚光是一种利用磨料和磨液对工件进行磨削加工的方法,可以使工件表面达到镜面或接近镜面的光洁度。

    不管哪种方式,目的都是将铝型材提高光洁度和平滑度的一种方式。

  • 拉丝上色

    铝型材拉丝是一种对铝型材表面进行处理的方法,通过拉丝技术可以清楚地看到每一条线,提高金属材料的质感,增加产品美观度、时尚感和科技感。拉丝可以消除铝型材的擦伤、划伤、加工刀痕迹等。其消除的程度与拉丝的深度有关,一般情况而言,拉丝的深度越大,对消除铝型材表面的缺陷能力越强。

不管哪种表面处理,为了都是使铝型材不容易氧化和腐蚀,在以上表面处理中,基本上每种表面处理都可以对铝型材进行颜色定制,例如可以做成黑色、金色、本色、红色、香槟色等等颜色,从而来丰富产品的外观。

正确选择表面处理

在设计过程中,我们要根据自己的产品用途来选择正确的表面处理方式,接下来我们来分析一下各种环境中应该使用什么样的表面处理。铝型材在机械应用方面现在已经成了不可少的材料,在各种环境中选择的表面处理又不一样,我们可以通过以下几个条件来选择:

工作环境

在不同的环境下,选择的表面处理是不一样的,通常我们在正常的情况下一般都会选择阳极氧化(本色氧化),因为铝毕竟是金属,在一些环境下会出现被氧化的现象,例如铝型材表面起白色的粉或出现黑斑,这些都是被氧化的表面(也可以说是铝生锈了)。

工作环境可以分为以下几种,无尘环境、高温环境、高压环境、高摩擦环境、低温环境、非均匀温度以及易腐蚀环境,首先我们说说无尘环境;

无尘环境

无尘环境

无尘车间需要十分高的洁净度,而且为了适合生产环境人为控制的温度、温度、压力等均衡的一个空间,对外观要求并不是很高,因此在选择铝型材时需要考虑的铝型材表面的耐脏性能和表面光洁性。

通过上文对表面处理的介绍推荐使用的表面处理是阳极氧化(本色氧化)、喷砂电泳。阳极氧化是铝型材的本色,外观上会差一些;如果对外观比较高,可以使用喷砂电泳,电泳表面会有一层漆膜,光洁度和耐脏性能很出色,而且颜色可定制,很大程序上都能满足无尘环境的要求。

高温环境

高温环境

工业铝型材在高温工作的环境下会容易变软、强度降低并且无法保障使用安全性,因此铝型材的工作环境温度一般要控制在200°C以下,但是仍然无法保障使用的安全性且使用寿命也会降低。

表面处理在高温下会受到一定的影响,对于外观要求不高时可以选择表面阳极氧化或者直接使用坯料,因为在高温环境中铝型材的表面不会出现被氧化的情况,而且通常来讲,在高温生产环境中对于表面要求普遍都不会很高,最常见的就是散热器。另外需要注意的是在高温环境使用铝型材需要注意温度监控,达到一定温度时应及时冷却。

高压环境

高压环境

在高压环境中使用需要考虑到的是铝型材的强度和钢性,通常会选择6系列和7系列的材质,在选择表面处理可以选择拉丝和喷砂;当然具体使用还需要看行业以及设计要求来选择表面处理,特别需要注意的是高压环境需要强度和刚性的要求以及热膨胀的问题,在这种情况下使用铝合金需要采取适当的措施来确保其安全性,如果不能确保安全性和可靠性,请慎重选择材料。

高摩擦环境

高按摩应用

自动化设备发展迅速的今天,工业铝型材使用高摩擦环境中也是不可避免的。在高摩擦环境中需要考虑到产品的耐磨性,因此在选择铝合金性,要注意材质的选择、润滑、表面处理、温度控制等因素,表面处理的选择可以选择耐磨性好的阳极氧化,在特定情况下可以选择抛光滚光表面处理,抛光滚光在做好表面处理后会有很出色的平滑度和表面。这里需要注意的是,由于高摩擦环境产生热量以及材料的磨损,所以需要对产品定期进行检查的维护以保持期性能和寿命。

低温环境

低温环境

低温环境下铝合金可能会脆化,在接近或低于-50°C的温度范围,这种脆化会导致破发下降,容易发生断裂或裂纹,所以在实际使用过程中,在-50°C以下避免使用铝合金而选择其它材料,从而保障安全性和可靠性。

在一些行业中不可避免的会涉及到低温环境,例如冷冻储存、航天航空等领域,因此在选择铝合金材料呢必须考虑所处的底温条件,在材料上可以选择7系,表面处理可以选择粉末喷涂、阳极氧化、镀层等耐腐蚀性。

易腐蚀环境

易腐蚀环境

与低温环境很相似,在腐蚀环境下铝型材的结构很容易造成损坏,且表面腐蚀后会造成铝型材的外观;在铝合金的材质中5xxx和6xxx系列都有较好的耐腐蚀性,在产品使用期间也应当采取防护措施以延长铝型材的使用寿命和性能。

在表面处理的选择上应当选择有漆膜的表面处理最佳,可以有效的提高耐腐蚀性。例如喷砂电泳、阳极氧化、钝化膜、磷化等等

总结

无论在哪种环境中使用铝合金型材,都需要根据实际应用来选择铝型材的表面处理,在一些特定应该选择特殊的表面处理,例如在生产环境中不能有反光的表面,这些我们应该选择哑光或者雾面表面处理避免反光;又或者一些外观需求高的,例如电子产品的外壳等产品,对于外观要求高的产品,可以选择粉末喷涂和电泳表面,颜色丰富可定制性更高。以上便是这期的所有内容,如有错误请指定!请关注我,共同学习!

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