铝材表面处理工艺

金属表面处理工艺
除锈——脱脂——酸洗——喷砂——烘干工艺，个人理解其实都是为了“除锈”，只是深度不同，简要叙述如下：
除锈——从工艺上理解应该是手工除锈，包括手工抛光。

作业者通过磨片、针枪、钢丝轮等工具进行除锈，比如借助粘有磨料的持制磨光轮的旋转，对工件表面进行削磨，以除去工件表面的毛刺、氧化皮、焊渣、焊瘤等表面宏观缺陷。

抛光是利用涂有抛光膏的抛光布轮在抛光机上高速旋转，对工件表面进行光饰，降低工件表面的微观不平，获得光亮外观。

磨光及抛光处理，会产生含硅金属、布毛等粉尘，一般在作业点安装吸尘罩，粉尘直接随车间排风系统排出室外。

脱脂——又称除油，当金属表面覆着油污时，会形成一定电化学反应惰性，影响后续酸洗工序。

脱脂即从机器部件或铁制产品表面上除掉油脂的过程。

油脂主要来自机加工时沾上的润滑油、防锈油，贮存期间的油封，模制时的脱膜剂以及磨抛光时沾上的抛光膏等。

根据工件除油的深度要求，通常采用的除油方法有：碱性化学除油，超声波除油，电化学除油以及上述方法的联合使用。

a.碱性化学除油——主要为去除积存在工件上难以通过其他方法去除的干硬油垢。

如某种化学除油采用的除油剂主要含NaOH（20～50g/L）、Na2CO3（20～40g/L）、Na3PO4•12H2O （20～40g/L）、硅酸钠（5～10g/L）、表面活性剂（1～2g/L）等，操作温度40～90℃。

清洗采用水浸洗，产生的清洗废水呈碱性，主要污染物为石油类。

b.超声波除油——利用超声波在液体中产生的空化效应，可以较彻底清洗掉工件表面沾附的油污，通过添加适当除油剂，可以迅速地对工件表面实现高清洁度的处理。

常用工艺流程是：浸泡→超声波清洗→清水（净水）漂洗。

目前高效新型除油剂基本为无磷除油剂，主要成分为氢氧化钠、碳酸钠、OP乳化剂、葡萄糖酸钠和代磷添加剂等。

除油废水碱和无机盐含量比较高，pH值亦比较高（8-10），可用以中和含酸废水。

除油废水基本无毒，不会对生态及人体直接造成破坏和危害。

洗下的油多呈乳化状态，油污多时也浮于液面，易于分离去除，对去油液性能影响不大，因此在生产中只需补充新的除油剂，不必经常更换清洗溶液，可以减少废水处理量。

c.电解除油
又称电化学除油，适用对零件表面前处理要求较高的情形。

电解除油是在碱性溶液中，以零件为阳极或阴极，采用不锈钢板、镍板、镀镍钢板或钛板为第二电极，在直流电作用下将零件表面油污除去的过程。

电化学除油液与碱性化学除油液相似，但其主要依靠电解作用强化除油效果，通常电化学除油比碱性化学除油更有效，速度更快，除油更彻底。

工件进入电解除油槽在一定电流作用下浸洗，然后再采用水浸洗，产生的清洗废水呈碱性，主要污染物为石油类。

另外这一过程还将产生部分废乳化液。

酸洗——酸洗是将工件浸入酸性浸蚀液中（加温或者不加温），将工件表面的氧化皮、锈蚀产物等碱性化学溶解，达到净化工件表面的目的。

酸洗浸蚀液多采用强酸（硫酸、硝酸、盐
酸），为防止浸蚀过快通常酸性浸蚀液中还加入少量有机缓蚀剂，如磺化动物蛋白、皂角浸出液、若丁（主要成分为二邻甲苯硫脲）、硫胺、硫脲、六次甲基四胺等。

酸洗过程中，由于工件与溶液的反应析出氢气和各种酸性气体，如氯化氢、氮氧化物和硫酸雾等。

浸蚀后的工件必须经过水洗，清洗水中含有残余酸和工件溶解后产生的金属离子（铁、铜、铝、锌、镁、铬、镍等）。

酸洗液是有一定寿命的，当溶液中积聚的金属离子达到一定浓度时，酸洗液必须更新。

酸洗液中含大量金属离子和残酸，如果不进行回收或加以综合利用，必须向外倾倒时，则会加大污染物总量。

喷砂——本工艺中应该主要起美化作用。

机加工件毛刺清理与表面美化喷砂能清理工件表面的微小毛刺，并使工件表面更加平整，消除了毛刺的危害，提高工件的档次。

并且喷砂能在工件表面交界处打出很小的圆角，使工件显得更加美观、更加精密。

喷砂工艺设备的含尘浓度中等，约为8000 mg/m3，粉尘粒径分布以中粗居多，20～60μm的占32%，大于60μm以上者占到总量的45%；粉尘的性质为硅砂粉，常温下作业、干燥、无毒、不腐蚀、不粘结。

一般选用旋风式除尘器进行除尘处理。

烘干——为了防止工件酸洗后锈蚀或表面存有水而影响表面质量，最后对工件进行干燥。

如采用用锅炉蒸汽进行干燥，这一过程只产生含少量杂质的冷凝水。