铝合金表面处理技术

第一章铝合金表面物理加工技术1

第一节铝的光滑面加工2

一、磨光3

二、抛光3

三、磨光及抛光设备4

第二节铝的粗糙面加工及装挂5

一、喷砂6

二、拉丝6

三、装挂7

四、物理加工方法的选择要点9

五、铝合金表面处理前质量验收技术条件9

第二章铝合金表面化学前处理技术11

第一节铝合金清洗技术11

一、溶剂除油12

二、化学除油14

三、电解除油19

四、操作条件对除油效果的影响20

五、铝合金化学除油工艺规范21

第二节碱蚀与酸蚀24

一、碱蚀的原理和目的25

二、影响碱蚀的因素27

三、碱蚀的控制29

四、碱蚀工艺的选择31

五、酸蚀33

六、酸洗33

第三节化学抛光35

一、化学抛光的作用及基本原理35

二、化学抛光添加剂36

三、酸性化学抛光溶液的组成38

四、无黄烟抛光42

五、化学抛光常见故障原因43

六、影响抛光质量的因素44

七、碱性化学抛光45

八、电解抛光46

第四节铝合金丝纹蚀刻47

一、工艺原理47

二、丝纹蚀刻的方法48

三、丝纹酸性预蚀刻对丝纹的影响49

四、丝纹碱性成形蚀刻对丝纹的影响52

五、氧化膜对丝纹清晰度的影响53

六、光亮丝纹蚀刻53

七、木纹的电解蚀刻54

八、铝合金丝纹蚀刻工艺规范55

第五节不腐蚀钛的铝合金雾面蚀刻58

一、工艺原理59

二、不腐蚀钛的雾面加工方法62

三、溶液成分及操作条件对雾面蚀刻的影响63

四、雾面蚀刻的适用范围及操作注意事项64

五、雾面蚀刻工艺规范65

第三章铝合金化学氧化69

第一节弱碱性化学氧化70

一、弱碱性化学氧化基本原理70

二、BV法72

三、MBV法73

四、EW法76

五、MBV膜层与EW膜层的比较77

六、溶液浓度及工艺条件对膜层质量的影响78

第二节弱酸性化学氧化79

一、磷酸型化学氧化80

二、无磷酸型化学氧化82

三、无铬酸型化学氧化82

四、铝合金化学黑化处理83

第四章铝合金阳极氧化86

第一节阳极氧化常识86

一、阳极氧化电解液的选用86

二、阳极氧化的分类88

三、阳极氧化膜的生长过程91

四、阳极氧化膜层的性质94

第二节硫酸阳极氧化95

一、硫酸阳极氧化电解液的组成95

二、硫酸电解液的配制及操作注意事项97

三、硫酸浓度对氧化膜的影响98

四、合金成分对氧化膜层的影响100

五、铝离子浓度对氧化膜层的影响101

六、电解液温度对氧化膜的影响103

七、电流密度与氧化时间对氧化膜层的影响104

八、其他因素对氧化膜层的影响105

九、硫酸电解液维护及常见故障处理106

十、改良硫酸阳极氧化方法109

十一、关于膜层的耐热性能111

第三节铬酸阳极氧化112

一、铬酸阳极氧化的特点112

二、铬酸阳极氧化的方法112

三、铬酸阳极氧化操作方法114

四、铬酸电解液的维护及常见故障处理116

五、硫酸氧化法和铬酸氧化法比较117

六、铬酐?草酸钛钾法118

第四节草酸阳极氧化119

一、草酸阳极氧化的特点120

二、草酸阳极氧化操作方法121

三、草酸阳极氧化电解液维护及常见故障处理123

第五节硬质阳极氧化124

一、硬质阳极氧化的特点124

二、硬质阳极氧化工艺要求124

三、硫酸硬质阳极氧化工艺方法125

四、混酸硬质阳极氧化127

五、硫酸硬质阳极氧化法和混酸硬质阳极氧化法比较128

六、其他阳极氧化方法129

第五章氧化膜层着色技术134

第一节吸附染色134

一、色彩的基本知识135

二、吸附染色的基本要求137

三、染色的基本原理及染色液的配制139

四、影响染色质量的因素141

五、染色操作方法142

六、有机染料染色常见故障原因及处理方法143

七、无机染色144

八、溶剂染色146

第二节封闭处理148

一、封闭的原理148

二、水合封孔149

三、水解盐封孔150

四、低温封孔150

五、无镍封孔151

六、不合格氧化膜的退除151

第三节电解着色法152

一、电解着色的基本原理及特点152

二、电解着色工艺154

三、电解着色工艺说明158

第四节电解发色161

一、电解发色的工艺特点161

二、电解发色的工艺方法162

三、影响电解发色的因素164

第六章铝合金化学镀与电镀技术167

第一节化学预浸处理167

一、碱性浸镀锌167

二、酸性浸锌及锌合金169

三、酸性浸锌或浸锌?镍合金工艺规范170

第二节化学镀镍175

一、化学镀镍的机理175

二、高温化学镀镍配方及配制方法177

三、中低温化学镀镍179

四、镀液中各成分的作用181

五、工艺条件的影响184

六、影响镀液不稳定的主要因素185

七、提高化学镀镍溶液稳定性的方法188

八、影响镀层外观及硬度的因素190

九、关于镀层的应力与孔隙率192

十、化学镀镍常见故障的原因及排除方法193

第三节化学镀钴194

一、化学镀钴配方及配制方法195

二、镀液中各组分的作用196

三、镀液的稳定性197

四、化学镀钴层的磁性能198

五、化学镀钴合金198

第四节电镀镍200

一、光亮剂的作用201

二、常用光亮镀镍配方202

三、镀液中各组分的作用203

四、杂质对镀层的影响204

五、镀液的维护206

六、镀镍常见故障的原因及排除方法207

第五节电镀铬209

一、普通镀铬209

二、低浓度镀铬212

三、镀铬常见故障的原因及排除方法213

四、三价镀铬214

第六节电泳涂装与干燥技术215

一、电泳涂装原理及特点215

二、电泳涂装工艺主要参数控制217

三、阴极电泳涂装的工艺管理219

四、阴极电泳涂膜常见故障的原因及排除方法221

五、干燥方法及干燥设备222

第七章水洗技术与清洁生产简介226

第一节废水来源与水洗技术227

一、铝合金表面处理废水的来源及分类227

二、减少废水带出量的方法228

三、水洗的目的229

四、单级连续清洗技术230

五、多级连续清洗技术231

六、连续给水清洗用水量计算232

七、间隙式多级逆流清洗技术236

八、间隙式多级逆流清洗给水量的计算239

九、连续式和间隙式给水总量比较242

第二节铝合金表面处理清洁生产简介243

一、前处理部分的清洁生产243

二、阳极氧化及后处理工序的清洁生产248

三、电镀镍及电镀铬的清洁生产251

四、铝合金表面处理中废水处理的简介252

五、含铬废水处理简介254

参考文献257

铝合金表面处理的目的是为了给各种铝合金工件提供一个功能或装饰的表面，以满足产品的某些特殊功能或提供一个精美的外观。铝合金表面处理技术最为常用的是各种阳极氧化，至今已有近百年的历史。而化学镀和电镀技术在铝合金表面处理中的应用则要晚一些。这本《铝合金表面处理技术》由杨丁、黄芸珠、杨崛编著，本书主要讨论铝合金阳极氧化及常用的化学镀和电镀加工方法，并结合笔者在这方面的研究成果及工作实践对一些关键工序进行了详细讨论。特别对以前介绍较少的丝纹蚀刻技术、不腐蚀钛的雾面蚀刻技术、铝合金酸性浸锌或酸性浸锌合金技术都给出了详细的工艺规范供读者直接使用。同时也对碱蚀及化学抛光技术进行了深入探讨，详细介绍了碱蚀工序的使用原则及获得高质量抛光效果的工艺方法。本书中所提到的铝合金纹理蚀刻技术在笔者2007年出版的《铝合金纹理蚀刻技术》一书中已有详细讨论，需要这方面技术的读者可参阅其中的相关内容。对于铝合金表面的图文蚀刻技术及所涉及的防蚀层制作技术可参阅《铝合金纹理蚀刻技术》、《金属蚀刻技术》、《金属蚀刻工艺及实例》或其他相关资料。《铝合金表面处理技术》详细介绍了铝合金表面处理的前处理技术、化学氧化技术、阳极氧化与染色技术、化学镀与电镀技术、水洗技术及清洁生产等。同时也对丝纹蚀刻、不腐蚀钛的雾面蚀刻、宽温阳极氧化以及化学镀前的预浸技术进行了详细介绍,并列出具有可操作性的相关工艺规范。书中内容不管是对初学者或是有一定工作经历的读者都是一本不可多得的参考书或工具书。 《铝合金表面处理技术》文字简练、深入浅出、通俗易懂、实用性强，适合于具有中等文化程度的技术人员及技术工人阅读使用，更适合于初次接触铝合金表面处理的读者作为培训教材。同样也适合于与铝合金产品设计相关的人员阅读使用，使设计人员在设计之始就能对整个铝合金表面处理有一个全面的认识并对产品在加工过程中做出全面考虑，以达到产品设计和表面处理加工的完美结合。