阳极处理铝合金表面处理应用

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1、陽極處理鋁合金表面處理應用¢陳佳莉2007年3月陽極處理為表面處理工法之一種表面處理(Surfacetreatment)或稱表面加工(Surfacefinishing)主要是改變金屬或非金屬如塑膠等材料表面之物理、機械及化學性質之加工技術。其目的是使材料更耐腐蝕、耐磨耗、耐熱、延長材料壽命、改善材料表面特性(如提高製品導電性等)、增加光澤美觀以提高產品附加價值等。表面處理的過程可在金屬或塑膠等材料表面生成一層保護膜(Protectivecoating)，若依材質可分為無機膜(Inorganiccoating)及有機膜(Organiccoating)兩類，無

2、機膜包括金屬、玻璃、陶瓷材料以及利用磷酸化或陽極處理等程序所得到之化成膜(Conversioncoating，係利用化學或電化學處理，使金屬表面生成一種含有該金屬成份的皮膜層)，有機膜則包括油漆、樹脂、石蠟、油膏、橡膠和瀝青等。每一種保護膜均有其特性及使用範圍，如陶瓷膜耐熱耐酸但大多質脆不能受重大衝擊，陽極處理則適用於能獲得緻密具保護性氧化膜之鋁等金屬材料。陽極處理概述陽極處理是一種使色澤能滲入物塊裡層的加工方式，其製程是於電解槽中，將金屬(大部分為鋁或鋁合金)工件置於陽極，施加一定電壓與電流，促使工件表面形成附著良好的氧化層。由於一般鋁合金容易氧化，氧化

3、層雖有一定鈍化作用，但長期曝露之結果，氧化層仍會剝落，喪失保護作用，因此陽極處理的目的即利用其易氧化之特性，藉電化學方法控制氧化層之生成，以防止鋁材進一步氧化，同時增加表面的機械性質，另一方面藉不同化成反應，產生各種色澤(發色)增進美觀。陽極處理應用廣泛，包括3C產品、建築物鋁帷幕、鋁門窗、影印機抄紙滾桶、軍事武器等以鋁或鋁合金為材質者多會使用。資料來源：太倉樺巨陽極處理工程流程工件→脫脂→水洗→化學光澤→水洗→脫漬→水洗→陽極處理→水洗→封孔→水洗→乾燥一般陽極處理良率約8成，影響良率關鍵主要在色差控制，其中亮度控制主要是在前處理之洗淨、拋光槽之溶鋁量、

4、硝酸含量及特別之添加劑；顏色控制則在陽極槽、染色槽中進行。一般陽極處理所呈現之色彩為1~2色，若為多色則良率會再下降。由於鋁或鋁合金經過陽極處理可使表面生成一層緊密的氧化物膜，堅硬耐磨，不易脫落，故手機、筆記型電腦、PDA等3C產品凡外觀件採鋁合金材質者，其表面處理幾乎均會使用陽極處理。至於3C產品其他常使用之材質包括工程塑膠及鎂合金等，所使用之表面處理工法以噴塗為主，其中鎂合金因主要採壓鑄成型，表面易形成氣泡，不適合作陽極處理，故採噴塗。下游需求市場由於鋁合金具有輕、薄等特性，同時具防電磁波、可回收之優勢，近來逐漸取代工業塑膠，並廣泛應用於電腦、手機等3

5、C產品，尤其歐盟於2003年2月公佈包括PC、NBPC、印表機、影印機、手機與無線電話等產品之「廢氣棄電子/電器產品回收法」，系統廠商與經銷商需在政府法規的規範下，負擔回收責任。故筆記型電腦與手機等廠商，採用輕金屬材質作為機殼的動作已明顯增加。在輕金屬中，鋁合金雖在輕量化及強度方面表現較鎂合金差，惟成本較低、具耐磨、散熱性佳等特性，加以鋁合金是以鋁捲片為原料，以沖壓方式產生，良率較高，且在外觀效果上，表現處理工法較鎂合金多樣化(鋁合金可採噴塗、陽極處理等，鎂合金目前僅可噴塗處理)，較易於進行各種表面處理，故多用於3C產品外觀件。鎂合金雖結構性強，惟因壓鑄的

6、質量與產量穩定性較差，良率較低，產品價格亦較高，多使用於3C產品內構件，近來外觀件使用比重亦有增加趨勢。3C產品主要使用材質比較鋁合金鎂合金工程塑膠強度10618780比重2.71.81.2~1.7熔點℃595596-熱傳導係數68510.28原料鋁捲片(沖壓處理)鎂錠(壓鑄處理)-表面處理噴塗、陽極處理噴塗以噴塗為主應用領域外觀件以內構件為主，外觀件外觀件使用比重有增加趨勢資料來源：綜研所整理NB結構件上可細分為外觀4大件(A件-上蓋、B件-LCD框件、C件-鍵盤框件、D件-底蓋)、內構件(mainframe)，其中NB外觀件中採鋁合金比重最高者為C件，

7、主要用於C件之上緣及旁邊，C件其餘部分則採塑膠。目前NB採用鋁件者，以單色陽極處理為主，多色陽極處理需求仍不高。在手機部分，因薄型手機漸成趨勢，為使手機厚度變薄，廠商設計上逐漸採用金屬外殼，加以鋁合金採用陽極處理能使外觀呈現特殊質感，故近年手機外觀件採鋁合金比重由2003之1%逐年增加，至2006年全球手機使用鋁合金比重為8%，平均每支手機使用鋁合金片數為1.41片。全球手機用鋁合金需求預估單位：百萬2003200420052006(e)2007(f)全球手機出貨量508681817977.61,066使用鋁合金比重1%3%6%8%10%使用鋁合金出貨量5

8、.0820.4349.0278.21106.6手機使用鋁合金片數6