10.12 表面处理
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阳极氧化

阳极氧化是处理铝工件表面最常用的一种方法。在该表面处理中，采用电解的方法使其表面形成稳定的氧化物薄膜Al₂O₃。改变工艺参数可允许表面氧化物层的厚度在5和25μm之间变化，并允许进行有机染色，无机染色或电解着色。 这种表面处理在电解槽中进行，将待处理的工件用作阳极，硫酸或草酸溶液用作阴极。通常使用直流电，其在两个电极之间产生弱电流。在该工艺中生成的氢离子刺激铝材表面上的电化学腐蚀，在此期间释放的氧原子与金属铝产成氧化反应形成硬质的氧化物层。 阳极氧化工艺主要可使铝件获得更好的耐腐蚀性。在Al₂O₃层中引入染料，还在阳极氧化工艺中使铝材得到一个符合具体色号的表面或视觉增强效果-如红色表面。

黑色氧化处理

Black-bronzed parts are only minimally protected against corrosion. The process is therefore, usually used to improve storage stability or for decorative reasons. When the workpieces are placed in the hot black oxide solution, a chemical reaction creates a mixed oxide layer consisting of FeO and Fe₂O₃ with a maximum thickness of 1.5 μm. The dimensional accuracy is preserved. The conversion layer is heat resistant up to about 300°C and is resistant to abrasion and bending, although it is too porous to provide adequate protection against corrosion. This protection can be achieved through additional coatings for which the black-oxide layeracts as a primer. The process is standardized according to DIN 50938.

镀铬

C厚度在8到10μm之间的铬层用于装饰目的，伊莉莎冈特产品可选光亮镀铬工艺或哑光镀铬工艺。镀铬采用电镀工艺，铬离子源于铬酸基镀铬液 。 镀铬层需为多层组合结构，铬层始终为顶层。例如，伊莉莎冈特常用双层铬，镍作为底层，铬作为顶层。还使用三层工艺。底层是铜，中间层是镍，顶层是铬。 镀铬是一种成本相对较高的工艺。由于使用了基于六价铬的电解质，因此该工艺对职业安全和环境保护提出了很高要求。基于替代的无毒铬（三价铬）电解质目前仍处于测试阶段。

电解抛光

这种电化学工艺降低了表面粗糙度，并去除了不锈钢部件中的杂质、微裂纹和微观结构缺陷。将工件放入含有特定电解质材料的浸没槽中，将其作为阳极，在施加直流电之后从中除去表面金属薄层。 电解抛光工艺可移除材料表面微小凸出部分，同时在边缘处不断打磨，这也使电解抛光成为精细去毛刺的理想选择。该工艺既没有产生热应力也没有机械应力，不会影响工件原有的结构。除了装饰性应用外，电抛光元件也广泛用于化学和食品工业、容器制造或医疗设备中。

镀锌

该通用术语代表将纯锌层应用于钢的各种方法。在所有情况下，目标是尽可能长时间地保护基材免受腐蚀。伊莉莎冈特最常用的电镀锌涂层使用一种电解槽，其中电解液将作为阴极的工件连接到由纯锌制成的阳极。 根据工艺参数，以此方式沉积的层厚度范围为2.5至最大25μm。该工艺根据DIN 50979标准化，主要适用于小部件的防腐蚀。 根据环境条件，存在于表面上的锌也可能暴露于腐蚀环境，因此随后通过额外钝化保护防止锌腐蚀（白锈）。此外，通过合适的无铬（VI）溶液处理可形成铬酸盐层，从而显著提高锌涂层的耐腐蚀性。染料也可以在此工艺步骤中引入。

纳米钝化

该工艺为具有最小层厚的压铸锌部件提供极佳的防腐保护。钝化层的厚度仅为0.3至0.5μm，并且不影响尺寸精度。伊莉莎冈特通常使用无烟煤色层。 钝化由铬（III）层和具有自愈性的纳米级SiO₂ 颗粒组成的覆盖层组成。若表面受损影响到金属基板，则SiO₂颗粒通过位差迁移到未受保护的区域，以重新闭合该层。 纳米钝化可作为喷涂或浸渍工艺快速经济地执行 - 且对于后续其他涂层，如粉末涂层也是良好的底漆。

镀镍

该术语是用于将镍应用于金属基材的不同工艺的统称。镀镍主要分为电镀和化学镀镍。 根据DIN EN ISO 1456规范，电镀镍工艺通过在电解质中施加电压来沉积镍离子。以这种方式形成的镍层外观呈银色，具有淡黄色的色调，且耐水和稀释的酸和碱，但不能止镊层失泽。由于镀镍层的孔隙率高，其耐腐蚀性很有限，厚度小于25μm的镍层通常有许多空穴孔，因此易于发生点蚀。在这方面，以铬层作为顶层的多层系统具有更好的耐腐蚀性。 另一方面，化学镀镍为无电解镀镊工艺。它是通过在电解质浴中的还原反应，在部件表面形成一层均匀无孔的镍层。化学镀镍工艺提供了给种介质下极佳的防腐蚀保护、良好的耐磨性和高硬度 - 即使是那些具有复杂几何形状和内表面的零件也可获得优良的表面质量。以这种方式产生的镍层可以被焊接且呈非磁性。

粉末涂层

粉末涂层，也称为喷塑涂层，通常采用各种静电喷涂工艺。粉末中包含带有颜色的热塑性聚合物或由环氧树脂、聚酯树脂或丙烯酸树脂制成的反应性粘合剂，静电作用下，粉末吸附于工件表面。 在喷嘴内部，粉末积聚负电荷，沿着场线流到接地的工件，同时也到达工件后部。静电荷减少了喷涂过量，并确保粉末粘附直到热熔合。 在此工艺出现之前，原有表面处理工艺无法实现一种厚度在100至200μm范围内的，紧密均匀的涂层。根据不同的粉末类型，这些涂层可实现高弹性、高耐候性和高耐腐蚀性。喷塑涂层可提供广泛的色彩选择。由于该工艺便于自动化且经济可行，粉末涂层备受推崇。

蒸汽氧化涂层

该表面处理方法适用于硬化烧结后不能使用盐水溶液进行发黑处理的部件。 烧结部件在超过350℃的水蒸气处理下发生氧化，并最终产生约1μm薄、近于黑色的均匀氧化层。蒸汽氧化物涂层仅在很小程度上提高了部件的耐腐蚀性。