宋篪

遼寧省檢驗(yàn)檢測認(rèn)證中心 遼寧省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院 沈陽 110014

引言

鋁及鋁合金在五金行業(yè)的應(yīng)用非常廣泛，它們被用于制造各種五金部件和產(chǎn)品，如建筑五金、裝飾五金、家具五金及汽車五金等領(lǐng)域[1-2]，然而，鋁及鋁合金的表面硬度較低，容易受到外界環(huán)境的侵蝕和損傷，因此需要進(jìn)行表面處理以提高其性能。表面處理不僅可以增強(qiáng)鋁及鋁合金的耐腐蝕性、耐磨性和抗疲勞性，還可以改善其外觀質(zhì)量，滿足不同應(yīng)用場景的裝飾性要求。隨著科技的不斷進(jìn)步和人們對生活質(zhì)量要求的提高，鋁及鋁合金制品的表面處理工藝也在不斷發(fā)展和完善。本文將對鋁及鋁合金制品的表面處理工藝進(jìn)行淺析，旨在為五金行業(yè)的從業(yè)者提供參考和借鑒，推動(dòng)鋁及鋁合金表面處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

1 鋁及鋁合金表面處理工藝

1.1 噴砂處理

噴砂處理的原理是借助高速流動(dòng)的磨料的沖擊作用對鋁及鋁合金表面實(shí)現(xiàn)清理的過程，噴砂處理能夠使得表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，改善其機(jī)械性能，提高抗疲勞性，增加表面與后續(xù)裝飾性鍍膜之間的附著力，延長涂膜的耐久性，也有利于表面有機(jī)涂層的自流平，提高涂層的裝飾性[3]。噴砂處理還可以清洗和去除鋁合金表面的毛刺、飛邊和應(yīng)力，同時(shí)改變其粗糙度，達(dá)到光飾效果。在某些產(chǎn)品上，噴砂工藝還可以形成一種啞光珍珠銀面的效果，給金屬材質(zhì)表面帶來更多的細(xì)微啞面觸感。

1.2 拋光處理

拋光處理是指利用機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)中的一種或多種方法，降低鋁及鋁合金表面的微觀粗糙度，以獲得光亮、平整的表面。當(dāng)前主要的拋光工藝有機(jī)械拋光、化學(xué)拋光、電解拋光。

(1)機(jī)械拋光：主要借助于油石條、羊毛輪和砂紙等工具的切削作用去除表面凸起部分，以獲得光潔表面。如果對于表面光潔度有特殊的要求，則可以借助于特殊的研磨工具，采用超精研拋方法。這種方法可以有效地降低鋁合金表面的粗糙度，使其變得平滑，并可以達(dá)到鏡面效果。

(2)化學(xué)拋光：將鋁合金置于化學(xué)介質(zhì)中，使微觀凸起部分優(yōu)先溶解，從而獲得平滑表面。這種方法不需要復(fù)雜設(shè)備，適用于形狀復(fù)雜的鋁合金件，且可以同時(shí)處理多個(gè)件，效率較高。當(dāng)鋁及鋁合金表面需要進(jìn)行電鍍或化學(xué)鍍膜時(shí)則需要進(jìn)行化學(xué)拋光，也可以用于消除鋁型材表面的氧化鋁。

(3)電解拋光：電解拋光主要利用電化學(xué)反應(yīng)原理，以鋁及鋁合金為陽極，不溶性金屬為陰極，在特制的電解槽中通入直流電，溶解掉陽極上的氧化鋁，從而使得鋁制品表面恢復(fù)光澤。電解拋光過程分為宏觀整平溶解和微光平整陽極極化兩個(gè)步驟，可以消除陰極反應(yīng)的影響，獲得更為平整的表面。

1.3 拉絲

拉絲處理是一種重要的表面處理技術(shù)，通過特定的工藝和設(shè)備，使鋁及鋁合金表面形成具有特定紋理和光澤的線條，增強(qiáng)其裝飾性和質(zhì)感。

(1)拉絲處理原理：鋁及鋁合金的拉絲處理是利用砂紙、鋼絲刷等工具，通過摩擦和刮削的方式，使鋁及鋁合金表面形成一系列的平行線條。這些線條可以呈現(xiàn)出不同的紋理和光澤，從而滿足不同的裝飾需求。

(2)拉絲處理分類：根據(jù)工藝和設(shè)備的不同，鋁及鋁合金的拉絲處理可以分為多種類型，如直紋拉絲、亂紋拉絲、旋紋拉絲等。其中，直紋拉絲是最常見的一種，其線條清晰、規(guī)整，具有良好的裝飾效果。

(3)拉絲處理工藝：鋁及鋁合金的拉絲處理工藝一般包括以下幾個(gè)步驟：材料準(zhǔn)備、表面清潔、拉絲操作、后處理等。在材料準(zhǔn)備階段，需要選擇適合的鋁及鋁合金材料，并進(jìn)行必要的切割和加工。在表面清潔階段，需要清除材料表面的油污、氧化物等雜質(zhì)，以保證拉絲效果。在拉絲操作階段，需要選擇合適的工具和工藝參數(shù)，對材料表面進(jìn)行摩擦和刮削。在后處理階段，需要對拉絲后的表面進(jìn)行清潔、拋光等處理，以獲得所需的表面效果。

(4)拉絲處理應(yīng)用：鋁及鋁合金的拉絲處理在五金行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，如鋁合金門窗、鋁合金裝飾板、鋁合金家具等。通過拉絲處理，不僅可以增強(qiáng)鋁及鋁合金的裝飾性和質(zhì)感，還可以提高其耐磨性、耐腐蝕性等性能，延長使用壽命。

1.4 陽極氧化

陽極氧化處理是通過電化學(xué)方法在鋁及鋁合金表面形成一層氧化膜，以提高其耐腐蝕性能，改善表面的耐磨能力，增強(qiáng)表面的絕緣性，提升外觀裝飾性。

(1)陽極氧化原理：陽極氧化是一種電化學(xué)過程，利用鋁及鋁合金作為陽極，在電解質(zhì)溶液中進(jìn)行氧化反應(yīng)。在陽極氧化的過程中，表面會(huì)形成一層致密的氧化膜，該氧化膜具有較高的硬度和耐腐蝕性，能夠有效地保護(hù)基材不受外界環(huán)境的侵蝕和損傷。

(2)陽極氧化分類：依據(jù)陽極氧化所用電解質(zhì)溶液的不同，陽極氧化分為硫酸陽極氧化、鉻酸陽極氧化、草酸陽極氧化等多種類型。其中，硫酸陽極氧化是最常用的一種，具有工藝簡單、成本低廉、氧化膜性能優(yōu)良等特點(diǎn)。

(3)陽極氧化工藝：主要包括以下幾個(gè)步驟：材料準(zhǔn)備、表面清潔、陽極氧化、后處理等。在材料準(zhǔn)備階段，需要選擇適合的鋁及鋁合金材料，并進(jìn)行必要的切割和加工。在表面清潔階段，需要清除材料表面的油污、氧化物等雜質(zhì)，以保證陽極氧化的效果。在陽極氧化階段，需要選擇合適的電解質(zhì)溶液、電流密度等工藝參數(shù)，進(jìn)行電化學(xué)氧化反應(yīng)。在后處理階段，需要對氧化后的表面進(jìn)行清洗、封孔等處理，以獲得所需的表面效果。

(4)陽極氧化應(yīng)用：鋁陽極氧化在五金行業(yè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在提高鋁及鋁合金制品的耐腐蝕性、耐磨性和裝飾性等方面。這些優(yōu)勢使得鋁陽極氧化技術(shù)成為五金行業(yè)中鋁制品表面處理的重要選擇之一。

2 結(jié)論

鋁及鋁合金表面處理在五金行業(yè)中扮演著至關(guān)重要的角色。由于其優(yōu)異的物理和化學(xué)特性，鋁及鋁合金在五金行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。然而，為了進(jìn)一步提高其性能、延長使用壽命并增強(qiáng)裝飾效果，表面處理成為了不可或缺的一環(huán)。

其次，鋁及鋁合金表面處理工藝種類繁多，每種工藝都有其獨(dú)特的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。噴砂處理、拋光處理、拉絲處理及陽極氧化都能夠有效地改善鋁及鋁合金的表面質(zhì)量，提高其耐腐蝕性、耐磨性和裝飾性。選擇何種工藝取決于鋁及鋁合金制品的應(yīng)用場景和性能需求。

此外，表面處理工藝對鋁及鋁合金的性能有著顯著的影響。通過合理的表面處理，可以顯著提高鋁及鋁合金的耐腐蝕性，延長其使用壽命。同時(shí)，表面處理還能夠增強(qiáng)涂層附著力，為后續(xù)的涂裝、噴涂等工藝提供更好的基礎(chǔ)。此外，表面處理還能夠賦予鋁及鋁合金獨(dú)特的外觀和質(zhì)感，滿足不同的裝飾性要求。

最后，隨著科技的不斷進(jìn)步和人們對生活質(zhì)量要求的提高，鋁及鋁合金表面處理工藝也在不斷發(fā)展和完善。未來，我們可以期待更加環(huán)保、高效、節(jié)能的表面處理工藝的出現(xiàn)，為鋁及鋁合金在五金行業(yè)中的應(yīng)用提供更廣闊的前景。