5.铝合金结构装饰件设计指南

3、铝材的表面处理工艺 1）拉丝
拉丝效果可以通过机械拉丝和条纹刻蚀来实现。 机械拉丝可根据装饰需要，制成直纹、乱纹、波 纹和旋纹等几种。
a)直纹拉丝 a)直纹拉丝
指在铝板表面用机械磨擦的方法加工出直线纹路。 它具有刷除铝板表面划痕和装饰铝板表面的双重作用。 直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两种。连续丝纹可用 百洁布或不锈钢刷通过对铝板表面进行连续水平直线 磨擦（如在有靠现装置的条件下手工技磨或用刨床夹 住钢丝刷在铝板上磨刷）获取。改变不锈钢刷的钢丝 直径，可获得不同粗细的纹路。断续丝纹一般在刷光 机或擦纹机上加工制得。制取原理：采用两组同向旋 转的差动轮，上组为快速旋转的磨辊，下组为慢速转 动的胶辊，铝或铝合金板从两组辊轮中经过，被刷出 细腻的断续直纹。
c)电解着色 c)电解着色
阳极氧化膜的着色，通过氧化膜的空 隙被金属或金属氧化物电沉积而着色。
着色的方法各有不同： 一是在处理液中添加颜料；二是添加一些显色 剂，比如草酸等；三是以上两种都添加。
7)色彩处理 7)色彩处理 对铝材来说，阳极氧化所能做到的色彩比 较局限，通常就是银白、古铜、钛金、K 较局限，通常就是银白、古铜、钛金、K金色 或者黑色。至于有时看到有很多他色彩是通过 另外的工艺方法加工出来的：
d)旋纹 d)旋纹
机械拉丝范例
纹理刻蚀范例
2）条纹刻蚀
通过化学腐蚀的方法做出拉丝的效 果，较机械拉丝的条纹细腻 .
3）喷砂
喷砂处理是为了获得磨沙面或细微反射面 的表面，以符合光泽柔和等特殊设计需要。均匀适度 的喷砂处理，基本上也可以克服铝材表面的常见缺陷。
喷沙范例 机背则采用喷细砂氧化处理，亚光效果
6、封孔 7、烘干
氧化膜是一种微孔状物质，过封孔后 将一种金属盐沉积于孔内，达到封闭的效果。
除此之外还有一些其他的工艺，如拉丝，喷 沙，抛光等。但D80没有采用，以下详述。 沙，抛光等。但D80没有采用，以下详述。
2、铝材加工的工艺搭配 以上是铝合金零件加工的一个案例，下面概 述一般铝合金零件加工的四种工艺搭配（括号 内为可选）： 1）喷沙+氧化（+着色）+封孔 ）喷沙+氧化（+着色）+ 2）拉丝+氧化（+着色）+封孔 ）拉丝+氧化（+着色）+
Products show
该产品表面处理采用 腐蚀工艺做出字形纹路， 黑色部分为被腐蚀部分. 黑色部分为被腐蚀部分.
该铝制饰件表面处理采 用了腐蚀工艺。
高光切削
采用腐蚀工艺处理表面 高光切削
表面喷沙处理 激光雕刻字体 背面冲出字体
表面喷沙 背面冲出字体 丝印字样
表面做拉丝处理
表面做氧化着色处理
彩色氟碳喷涂
8)双色氧化的概念 8)双色氧化的概念 在一个铝合金零件的加工中带有两道氧化 着色工艺环节的加工工艺。工艺流程为: 着色工艺环节的加工工艺。工艺流程为:
上挂－> 除油－> 碱蚀－> 抛光－> 氧化－> 活化－> 上挂－> 除油－> 碱蚀－> 抛光－> 氧化－> 活化－> 着色－> 封孔－> 烘干－> 丝印/移印－> 烘烤－> 着色－> 封孔－> 烘干－> 丝印/移印－> 烘烤－> 退 氧化层－> 腐蚀－> 氧化－> 活化－> 着色－> 氧化层－> 腐蚀－> 氧化－> 活化－> 着色－> 封孔 －> 烘干－> 脱油－> 包装－> 出货。 烘干－> 脱油－> 包装－> 其中氧化－> 活化－> 着色－> 其中氧化－> 活化－> 着色－> 封孔为一个氧化着色环 节。
a)电泳涂层 a)电泳涂层
在阳极氧化的基础上，通过电泳的作用，在氧 化膜上均匀覆盖上一层水溶性丙烯酸漆膜，使型 材表面形成阳极氧化膜和丙烯酸漆膜复合膜。手 感光滑细腻，外观鲜艳亮丽，除能生产原氧化着 色的颜色的基础上，能做出更多如白色及绿色等 鲜艳色彩。
电泳涂层范例
b)彩色粉末喷涂 b)彩色粉末喷涂 共200多种颜色选择，给设计师一个广阔 200多种颜色选择，给设计师一个广阔 空间，性能稳定，漆膜附着力强，不易剥落、 耐酸、耐盐雾、耐灰浆、耐候性、耐老化等性 能优异。涂层在空气中不挥发、不氧化、无污 染毒害，环保性能好。表面污物水洗后焕然一 新。
1、上挂，除油 2、强酸腐蚀
除去产品油污、污渍。
使表面钝化，腐蚀掉毛刺，尖角等 缺陷。经过此道工序铝合金饰件的厚度单边减少 0.02mm0.02mm-0.03mm.
3、条纹刻蚀 4、氧化 5、着色
使铝合金饰件呈现拉丝的外观效果。 （这一道工序对产品厚度没有影响。）
氧化单边消耗0.02mm左右，再在表 氧化单边消耗0.02mm左右，再在表 面生成氧化粒子，氧化膜厚度为3 5um。 面生成氧化粒子，氧化膜厚度为3～5um。 铝材经过氧化表面为微观孔隙状，染 料进入氧化膜，色素填充其间。
彩色粉末喷涂范例
c)彩色氟碳喷涂 c)彩色氟碳喷涂
通过静电作用在铝合金基体表面喷上聚偏二 氟乙烯漆涂层。氟碳涂料为偏聚二氟乙烯，氟碳 涂料。所以能具有持久保色度、抗老化、抗腐蚀、 抗大气污染，其氟碳键是最强的分子键之一优越 于其聚合休的分子结构。氟碳喷涂作为高档表面 涂装工艺手段。160多种丰富色彩足以为建筑师 涂装工艺手段。160多种丰富色彩足以为建筑师 和设计师提供无穷无尽的设计空间。它具有颜色 均匀一致，且抗褪色和沾污的能力优越的优点。
2、推荐结构设计师在材料厚度上的选择 铝制厂进料的厚度都为标准厚度，数值从 0.2mm-1.0mm（0.7mm除外）. 0.2mm-1.0mm（0.7mm除外）.针对手机产 品一般较多采用的厚度为0.4mm，0.5mm和 品一般较多采用的厚度为0.4mm，0.5mm和 0.6mm。 0.6mm。 在选用材料厚度上应注意以下原则：
度.
4、化学处理
以下详述。
对表面进行纹理及氧化着色处理，见
5、冲孔
冲出小视窗和摄像头视窗，去除的区 域也是化学处理工序中的夹持处。
5、冲字
冲出我们需要的字形凸起，如D80上 的Amoi字样，再进行斜纹高光处理以达到特殊的外 观效果。
6、高光
用高速金刚钻头铣削铝件视窗边沿， 显露铝的光亮本色。
化学处理： 上挂、除油－>强酸腐蚀－>条纹刻蚀－> 上挂、除油－>强酸腐蚀－>条纹刻蚀－> 氧化－>着色－>封孔－> 氧化－>着色－>封孔－>烘干
3）喷沙+拉丝+氧化（+着色）+封孔，其中喷沙 ）喷沙+拉丝+氧化（+着色）+ 面与拉丝面的台阶高度差应≥0.1mm。 面与拉丝面的台阶高度差应≥0.1mm。 4）抛光（镜料）+腐蚀+氧化（+着色）+封孔 ）抛光（镜料）+腐蚀+氧化（+着色）+
可见不论哪一种表面处理，后续都要经过氧 化，必须在铝材表面生成一层氧化膜。
合金编号 #1070 0 #1050 H14 H16 H18 #1100
特性 a)导热性；b)成形性；c)耐蚀性； a)导热性；b)成形性；c)耐蚀性； 导热性 成形性 耐蚀性 d)阳极处理性 d)阳极处理性
用途 软管，电容器， 软管，电容器，旋 钮；照明器具 电器外壳；散热片; 电器外壳；散热片; 装饰件
对外观零件，不管是用拉丝还是喷砂，通 常都需要再做表面氧化处理。至于是选择哪种 加工工艺，是与造型相关要考虑的一个问题， 两种工艺可获得的表面质感有差别。 4）砂面腐蚀
俗称化学烂砂处理或者化学砂面腐 蚀，尤适用于铝材表面处理，其砂面的均匀性远优于 喷砂处理。化学砂面腐蚀分酸性腐蚀和碱性腐蚀。通 过不同的腐蚀溶剂和砂面剂可以获得不同的表面色彩 和砂粒粗细度。
注意着色并非是氧化的后处理，是在氧化 的同时进行的，常用的有下面几种氧化着色处 理方法： a)着色阳极氧化膜 a)着色阳极氧化膜
染料而着色。 铝的阳极氧化膜，靠吸附
b)自发色阳极氧化膜 b)自发色阳极氧化膜
这种阳极氧化膜是某种特 定铝材在某种合适的电解液（通常以有机酸为基） 中在电解作用下，由合金本身自发地生成一种带 色的阳极氧化膜。
#5052
#1050与#5052的比较： #1050与#5052的比较：
a)#5052强度较好，较硬，适于做外壳的产品。 a)#5052强度较好，较硬，适于做外壳的产品。 b)#1050材料较软，适合于做装饰用的铝合金 b)#1050材料较软，适合于做装饰用的铝合金 零件。若无特殊要求，一般铝制厂会尽量采用 #1050材料做，因为这种材料易成形，易加工。 #1050材料做，因为这种材料易成形，易加工。 价格上#1050较#5052会相对便宜一点，但差 价格上#1050较#5052会相对便宜一点，但差 异不大。
铝合金结构件设计指南
厦门手机结构设计部
整理:谢素娟xiesj@amoi.com.cn 张学博zhangxuebo@amoi.com.cn 审核:周 健zhoujian@amoi.com.cn
纲要： • 1、产品图示 • 2、铝合金结构件的工艺 • 3、铝合金结构件的选材 • 4、铝合金结构件设计注意事项 • 6、铝合金零件的表面处理注意事项 • 7、与塑件的装配的设计要点 • 8、铝材装饰件上字样的几种形成方式 • 9、重点释疑
参见下图范例。
机械抛光范例
b)三酸抛光 b)三酸抛光 通过加入溶剂的不同，在高温下铝合
金表面形成镜面效果或亚光效果。
6)氧化着色 6)氧化着色
不论采用拉丝、喷砂还是腐蚀处理铝合金件表 面纹路，都必须经过氧化工序，铝在原有基体上 在阳极电流作用下生成氧化膜，氧化膜厚度为3 在阳极电流作用下生成氧化膜，氧化膜厚度为3～ 5um，以稳定铝件表面特性。氧化不能用自然氧 5um，以稳定铝件表面特性。氧化不能用自然氧 化的方法，自然氧化得到的表面质量缺陷，专门 处理的氧化膜与它的氧化膜成份、外观都是截然 不同的。
一 铝合金零件的生产工艺
1、铝合金结构件的生产流程 现以我公司D80的铝合金装饰件为例，介 现以我公司D80的铝合金装饰件为例，介 绍一下加工流程。 冲裁－>翻边－>整形－>化学处理－> 冲裁－>翻边－>整形－>化学处理－> 冲孔－>冲字－> 冲孔－>冲字－>高光
1、冲裁 根据产品展开外形冲切大致尺寸。 2、翻边 在翻边模具上冲压出壳体的四壁。 3、整形 在整形模上精整外形，并保证壳体的 高
炊具；容器 炊具；
#3004
a) 强度较3003为好；b)深冲性；c) 饮料罐；压力容 强度较3003为好；b)深冲性 3003为好 深冲性； 饮料罐； 器；灯头 耐高温 0 H32 H34 H36 H38 a)耐蚀性（尤耐海水）；b)成形性； 光学仪器、 a)耐蚀性（尤耐海水）；b)成形性； 光学仪器、钟表 耐蚀性 ）；b)成形性 c)焊接性 d)阳极处理性 焊接性； 面板，车辆、 c)焊接性；d)阳极处理性 面板，车辆、船 舶材料
左图为强碱腐蚀砂面效果
左图采用腐蚀工艺处理字纹 首先在字纹部分丝印一层抗 腐蚀油膜，再在其余部分进行化学腐蚀，腐蚀后铝合金件 单边降低0.03-0.05m厚度，文字相应高出表面。被腐蚀部 单边降低0.03-0.05m厚度，文字相应高出表面。被腐蚀部 分再进行氧化着色处理。
5）抛光 a)机械抛光 a)机械抛光
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下图为一个双色氧化的案例 左图为双色氧化范例
先氧化着色红色，油墨遮蔽 保护左图红色部分，其余部 分退氧化膜，氧化黄色部分
具体工艺流程: 具体工艺流程:
二 铝合金零件的选材
1、材料类型及特性
应用于电子通信类产品通常选用的铝合金材 料编号为#1050和#5052。铝合金特性详见下 料编号为#1050和#5052。铝合金特性详见下 表。
a) 成形性；b) 耐蚀性 成形性；
a)导热性；b)成形性；c)耐蚀性； a)导热性；b)成形性；c)耐蚀性； 导热性 成形性 耐蚀性 d)阳极处理性 d)阳极处理性
炊具；电子插座； 炊具；电子插座； 散热片
#3003
a) 成形性；b)强度较1100为好 成形性；b)强度较1100为好 强度较1100
b)乱纹拉丝 b)乱纹拉丝 是在高速运转的铜丝刷下，使铝板前后 c)波纹 c)波纹
左右移动磨擦所获得的一种无规则、无明显纹路的亚 光丝纹。这种加工，对铝或铝合金板的表面要求较高。 一般在刷光机或擦纹机上制取。利用上组 磨辊的轴向运动，在铝或铝合金板表面磨刷，得出波 浪式纹路。 也称旋光，是采用圆柱状毛毡或研石尼龙 轮装在钻床上，用煤油调和抛光油膏，对铝或铝合金 板表面进行旋转抛磨所获取的一种丝纹。它多用于圆 形标牌和小型装饰性表盘的装饰性加工。