行业/分类：其他手板模型加工

加工方式:钣金使用材料:铝合金

最高精度:0.1mm生产周期:2~7天

产品尺寸:15cm*10cm*9cm

后处理:黑色氧化

钣金加工手板的黑色氧化处理通常指通过化学或电化学方法在金属表面形成黑色氧化膜，以提升美观度、耐腐蚀性和耐磨性。以下是常见的黑色氧化处理过程及相关要点：

一、前处理（表面准备）

1. 除油脱脂

目的：去除钣金表面的油污、润滑剂、指纹等，确保氧化膜与基材结合牢固。

方法：

化学除油：使用碱性溶液（如氢氧化钠、碳酸钠）或有机溶剂（如丙酮、乙醇）浸泡或超声波清洗。

电化学除油：将工件作为阳极或阴极，在碱性溶液中通电，通过电解反应去除油脂。

2. 除锈与酸洗

目的：清除表面锈迹、氧化皮或加工残留的杂质。

方法：

酸洗：用稀硫酸、盐酸或专用除锈剂浸泡，反应后用清水彻底冲洗，避免酸液残留。

机械除锈：对于厚锈层，可先用砂纸、抛丸或喷砂处理。

3. 中和与活化

中和：用弱酸性或碱性溶液（如 5% 碳酸钠溶液）中和残留酸液，防止后续处理液污染。

活化：部分工艺需用稀酸（如 1%~3% 硫酸）轻微蚀刻表面，形成微观粗糙结构，增强氧化膜附着力。

二、黑色氧化处理工艺

根据金属材质不同，常用的黑色氧化工艺包括：

1. 钢铁件（铁、钢）的发黑处理

高温碱性发黑（传统工艺）

溶液成分：氢氧化钠（NaOH）、亚硝酸钠（NaNO₂）、硝酸钠（NaNO₃）的混合水溶液。

操作条件：

温度：135~155℃（需维持沸腾状态）。

时间：10~30 分钟（根据工件厚度和表面状态调整）。

反应原理： 通过高温下的氧化反应，在钢铁表面生成致密的 四氧化三铁（Fe₃O₄）黑色膜层，反应式如下：\(3Fe + NaNO₂ + 5NaOH \rightarrow 3Na₂FeO₂ + H₂O + NH₃↑\)\(6Na₂FeO₂ + NaNO₂ + 5H₂O \rightarrow 3Na₂Fe₂O₄ + NH₃↑ + 7NaOH\)\(Na₂FeO₂ + Na₂Fe₂O₄ + 2H₂O \rightarrow Fe₃O₄↓ + 4NaOH\)

特点：膜层厚（1~3μm），耐腐蚀性较好，但能耗较高，需注意废水处理（含亚硝酸钠，有毒）。

常温发黑（无铬环保工艺）

溶液成分：以铜盐（如硫酸铜）、硒化合物、有机胺等为主，不含亚硝酸钠和铬酸盐。

操作条件：

温度：室温（15~35℃）。

时间：3~10 分钟。

反应原理： 通过置换反应和氧化还原反应，在钢铁表面沉积一层含铜、铁、硒的复合黑色膜。

特点：环保、能耗低、速度快，但膜层较薄（0.5~1μm），耐腐蚀性略低于高温发黑，适合装饰性需求。

2. 铝合金的黑色阳极氧化

目的：在铝合金表面通过电解形成多孔的 氧化铝（Al₂O₃）膜层，并吸附黑色染料实现着色。

工艺步骤：

阳极氧化：

电解液：硫酸（15%~20%）溶液。

操作条件：电压 12~20V，温度 15~25℃，时间 20~40 分钟。

原理：铝作为阳极，电解后表面生成多孔氧化膜。

染色：

染料：酸性黑染料（如酸性媒介黑 ATT）或有机染料，溶液 pH 值 4~6，温度 40~60℃，时间 5~15 分钟。

封孔：

热水封孔：95~100℃去离子水浸泡 10~20 分钟，使氧化膜微孔闭合，固定染料并提高耐腐蚀性。

镍盐封孔：常温下用含镍离子的溶液处理，形成氢氧化镍沉积封闭微孔。

三、后处理（提升性能）

1. 清洗与干燥

氧化处理后用流动清水彻底冲洗，避免残留药液腐蚀膜层，然后烘干（温度 60~80℃）或自然晾干。

2. 封闭处理（钢铁件发黑后）

浸油：浸入锭子油、防锈油或水溶性封闭剂中，填充膜层微孔，增强防锈能力。

涂漆：对于高腐蚀环境，可喷涂清漆或环氧树脂漆，进一步保护表面。

3. 检验

外观检查：表面应均匀发黑，无花斑、锈迹或未覆盖区域。

耐蚀性测试：通过盐雾试验（如 24 小时中性盐雾）评估膜层抗腐蚀能力。

附着力测试：用胶带粘贴后撕离，检查膜层是否脱落。

四、注意事项

环保要求：

传统发黑工艺产生的含氰、含铬废水需经处理达标后排放，建议优先采用无铬环保工艺（如常温发黑、铝合金无铬阳极氧化）。

工艺参数控制：

溶液浓度、温度、时间需严格控制，否则可能导致膜层颜色不均或附着力差（如铝合金氧化电压过高会导致膜层溶解）。

材质适应性：

不同金属（如铁、铝、铜合金）需选择对应的氧化工艺，例如铜合金常用铬酸盐或硫化物发黑。

五、应用场景

装饰领域：电子产品外壳（如手机中框）、家具五金件的黑色外观处理。

工业领域：机械零件、汽车配件的耐蚀耐磨处理（如齿轮、螺栓）。

航空航天：铝合金结构件的轻量化与耐候性提升。

通过以上流程，可在钣金手板表面形成均匀、牢固的黑色氧化膜，兼顾美观与性能需求。实际操作中需根据材质、成本和环保要求选择合适的工艺。