鋁合金的表面處理方案主要可以分為以下四大類:
1. 電化學處理(電解反應)
2. 化學皮膜與鈍化處理(無電反應)
3. 塗裝、噴塗與塗層(物理覆蓋)
4. 表面物理與金屬覆蓋處理

1. 電化學處理(電解反應)
這是鋁合金最核心、最常見的表面處理方式。
◆普通陽極處理(Anodizing - Type II):
將鋁件浸入酸性電解液中通電,在表面「長出」一層致密且多孔的氧化鋁($Al_2O_3{2}lt;/span>)薄膜。這層孔隙可以吸收染料,讓鋁合金呈現出極具金屬質感的色彩(如 Apple 產品的外殼)。
◆硬質陽極處理(Hard Anodizing - Type III):
在較低溫度與高電流下進行,生成的氧化膜更厚、更硬。主要用於需要極高耐磨、耐刮與絕緣性質的工業零件或航太特規件。
◆微弧氧化(MAO / PEO):
利用更高電壓在鋁合金表面產生微弧放電,直接在高溫下將鋁表面轉化為類似陶瓷質地的複合物,其硬度和耐高溫性能甚至超越硬陽處理。
Surtec對應產品
陽極處理(Anodizing)代表性產品建議
1.陽極處理電解液添加劑: 【節能添加劑SurTec 313 】】
2.染色劑與上色穩定劑(Coloring) 電解上色(錫鹽系統):SurTec 326 / 326 A Sallox:錫硫酸鹽穩定劑。Alucolor 38 / 38 A:液體或粉末狀電解上色劑。
有機吸附染色(Organic Dye):SurTec 632 Black IT (Nero LD 3386):黑色有機染料。SurTec 632 Gold IT (Alucolor 54 N):金色有機染料。
3.封孔劑(Sealing)冷封孔(鎳系):SurTec 358 IT Hardwall / SurTec 372 Hardwall(搭配常溫氟化鎳/醋酸鎳技術)。中溫封孔(無鎳):SurTec 343 Hardwall / SurTec 341 Hardwall A/B。熱水封孔 / 快速封孔:SurTec 345 Hardwall / SurTec 346 Hardwall。功能性耐鹼封孔(汽車級需求):SurTec 345 Hardwall:可耐 pH 1–13.5 的強鹼清洗劑,且耐溫達 100°C(典型製程會搭配 SurTec 358 IT 冷封、SurTec 650 後處理,再進行 SurTec 345 封孔)。三價鉻封孔 / 功能性封孔:SurTec 650:特別適用於壓鑄鋁件的功能性陽極封孔,能大幅顯著提升中性鹽霧測試(NSS)表現。
4.陽極處理的前處理產品(MPT)在進行陽極氧化前,必須經過清洗與活化:
脫脂(Degreasing):SurTec 339、SurTec 331。鹼性蝕刻(Etching):SurTec 403、SurTec 401。出光/去氧化(De-Ox / Desmutting):SurTec 369、Aludeox 52 B。

2. 化學皮膜與鈍化處理(無電反應)
不需通電,單純靠化學藥劑與鋁表面反應,通常厚度極薄。
◆化學皮膜/鉻酸鹽處理(Alodine / Chemical Conversion Coating):
利用酸性化學藥水浸泡,在鋁表面產生一層極薄的化學轉化膜。
特點: 膜層非常薄,能維持導電性,且非常適合當作後續噴漆、烤漆前的「底漆防鏽層」。
◆鈍化處理(Passivation):
利用酸液去除鋁合金表面的游離鐵等雜質,同時促進生成一層均勻的無源保護氧化膜,提升抗氧化力
Surtec對應產品
一、核心化學皮膜與鈍化產品
此製程的主要目的在於不通電的情況下,於鋁合金表面形成超薄的保護膜層,以維持導電性、防鏽並作為烤漆底漆層。
1. 航太及高階電子級「三價鉻」鈍化/皮膜劑(全球標竿)
SurTec 650 (ChromitAL TCP)
定位:全球公認的三價鉻化成處理/鈍化標竿產品(取代傳統有毒的六價鉻 Alodine 1200)。
特性:
符合 MIL-DTL-5541F (Class 1A 與 Class 3) 航太軍工規範。
極低接觸電阻:維持鋁材的導電與 EMI 屏蔽性能,極適合電子外殼。
防鏽與附著力:裸材防鏽性能優異(耐鹽霧測試),且能提供極佳的噴漆、烤漆與黏著附著力。
外觀呈現微弱的藍色至淡彩色。
SurTec 650 V (Visible):同為三價鉻鈍化,但配方經調整,會在鋁材表面形成更明顯易視的藍灰至淡黃色皮膜,便於品檢目視確認。
相關補給/便利工具:
SurTec 650 Touch-up Pens:化成皮膜現場修補筆,用於局部受損或加工面補修。
SurTec 650 Spot Test Kit:現場快速檢測皮膜是否生成的藥劑組。
2. 無鉻(Chrome-Free)化成皮膜劑(塗裝前處理首選)
SurTec 643
特性:高性能無鉻鋁合金化成皮膜劑。主要針對塗裝(粉體、液體烤漆)前處理,能賦予鋁合金極佳的密著力與抗腐蝕能力。
SurTec 642
特性:無鉻系統,適用於裸材防鏽及維持尺寸精度的防護。
SurTec 609 EC
特性:多金屬無鉻鈍化劑,常用於混線生產中的塗裝前處理。
二、化學皮膜/鈍化之前處理(MPT)產品
化學轉化反應(無電反應)對金屬表面的乾淨度極為敏感。表面若有油污或自然氧化膜不均,會導致皮膜不均勻或失效。標準製程必備的前處理產品如下:
1. 脫脂與清洗(Degreasing / Cleaning)
用於去除工件表面的切削油、防鏽油或加工油脂:
SurTec 061:針對鋁、鎂等輕金屬設計的多金屬溫和偏鹼性浸泡/噴淋脫脂劑。
SurTec 133 / SurTec 165:高效率、低泡或不含矽酸鹽的鋁用鹼性脫脂劑(避免矽酸鹽殘留影響鈍化)。
2. 弱鹼蝕刻(Alkaline Etching)
輕微咬蝕鋁材表面,去除原有的不均勻自然氧化膜:
SurTec 181:鹼性蝕刻添加劑,咬蝕均勻且可抑制酸霧。
3. 出光與去氧化(Desmutting / De-Oxidising)
清除鹼蝕後殘留在鋁表面的黑色金屬雜質(如矽、銅、錳之頑固合金灰/Smut):
SurTec 495 L:無硝酸(Nitrate-free)或無鉻的酸性出光劑,可極佳地活化鋁表面,為接下來的 SurTec 650 鈍化鋪平道路。
SurTec 369:高效去氧化劑。
三、 化學皮膜/鈍化製程典型運作順序(浸泡法)
脫脂(SurTec 061 或 SurTec 133) → 水洗
微蝕刻(SurTec 181) → 水洗
去氧化/出光(SurTec 495 L) → 去離子水洗(DI Water)
化成皮膜/鈍化(SurTec 650 航太導電三價鉻 或 SurTec 643 無鉻系統)
去離子水洗(DI Water) → 烘乾(建議控制在 60°C - 65°C 以下,避免皮膜脫水開裂影響耐蝕性)。
3. 塗裝、噴塗與塗層(物理覆蓋)
在鋁表面覆蓋一層非金屬的保護漆料,遮蓋力極佳,適合需要多樣色彩或防護厚度強的零件。
◆粉體烤漆(Powder Coating):
利用靜電將乾燥的粉末塗料吸附在鋁件上,再送入烤箱高溫烘烤熔融。其塗層較厚,耐候性、耐衝擊與防腐蝕能力非常好,常用於建材窗框、車輪圈。
◆液體烤漆 / 噴漆(Liquid Spray Painting):
使用溶劑型或水性液態漆料進行噴塗與烘烤。相較於粉體烤漆,液體烤漆的塗層可以做得更薄、更精細,適合複雜外觀件。
◆電泳塗裝(E-coating / Electrophoresis):
將鋁件浸入水性漆槽中,通電使漆料均勻沈積在鋁件表面。因為是浸泡式,能確保複雜幾何工件的每個死角與內孔都被塗層覆蓋,防腐蝕效果極佳。
Surtec對應產品
一、 核心塗裝前處理與「底漆防鏽層」(化成皮膜)
無論是粉體、液體還是電泳塗裝,在噴漆前都必須先在鋁表面建立一層微觀的化成皮膜層(密著底漆),以確保漆料能緊緊咬住鋁材並防止水分入滲。
1.綠色環保「無鉻」化成皮膜(建築與民生用首選)SurTec 643(氟鋯酸與有機聚合物系統):定位:專為鋁合金粉體烤漆與液體塗裝設計的高性能無鉻前處理劑。優勢:能在鋁表面形成氟化鋯/高分子聚合物皮膜。特別針對高度老化的槽液仍能維持極佳的抗絲狀腐蝕(Filiform Corrosion)性能與塗料密著力,是建築鋁門窗框、車輪圈的前處理指標產品。SurTec 642:無鉻酸洗鈍化劑,常作為塗裝前的環保型底漆層。
2.高端多金屬混合前處理(適合電泳 E-coat 前處理)SurTec 609 EC(三價鉻多金屬鈍化劑):定位:專門用於陰極電泳塗裝(KTL / E-coating)之前處理。優勢:可同時處理鋁、鋼鐵、鍍鋅鋼等混線生產工件。能形成含有二氧化矽強化奈米結構的皮膜層,可完美替代傳統的「磷酸鋅(Zinc Phosphating)」製程,提供與電泳漆極佳的結合力與防腐蝕性。
3.三價鉻化成皮膜(航太與軍工級塗裝前處理)SurTec 650 (ChromitAL TCP):定位:全球航太與軍用電子(如 MIL-DTL-5541 規範)塗裝前的「三價鉻」標準底漆。優勢:在極苛刻的環境下能提供最強的漆料附著力(如液體航空漆、重防腐烤漆),兼具裸金屬防蝕與漆面結合力。
二、 塗裝前處理的「清洗、去油與侵蝕」產品在噴上底漆(SurTec 643 或 609 EC)之前,必須確保鋁件「絕對乾淨」且表面有適當的粗糙度以利咬漆:
1.脫脂與二合一清洗劑SurTec 406 AS(二合一酸洗脫脂劑):功能:將「脫脂(除油)」與「酸洗(輕微侵蝕)」合併為一步骤。極適合粉體烤漆前處理,能縮短製程線長度並高效去除鋁材表面的油污與氧化皮。SurTec 133 / SurTec 061:低泡、不含矽酸鹽的鹼性脫脂劑,避免因矽酸鹽殘留而造成漆面起泡或縮孔(Fish-eye)。
2.出光與活化(Desmutting)SurTec 495 L / SurTec 496:功能:用於脫脂或鹼蝕後,徹底清除鋁表面残留的合金黑色灰(Smut),活化鋁表面,使隨後的化成底漆(如 SurTec 643)生成得更均勻緻密。
三、 特殊功能性塗層產品(物理覆蓋)
除了前處理,SurTec 本身也提供針對特定工業應用的功能性物理覆蓋塗層(Functional Coatings):
SurTec 減摩防滑塗層(Anti-Friction Coatings / AFC):這是一種乾式潤滑物理塗層。包含固體潤滑劑(如 PTFE、石墨或二硫化鉬)與特殊有機/無機樹脂粘結劑(Binder)。應用:噴塗在鋁製緊固件、螺栓或汽車滑軌零件表面,烘烤乾燥後形成一層超薄物理滑潤膜,提供優異的耐磨損、降噪音與防卡死效果。

4. 表面物理與金屬覆蓋處理
◆電鍍與化學鍍(Electroplating / Electroless Plating):
在鋁表面鍍上一層其他金屬(如鎳、鉻、金、銀)。鋁合金直接電鍍難度較高,通常需要先經過「鋅置換(Zincating)」前處理,才能確保鍍層不脫落。
◆真空物理氣相沉積(PVD):
在高真空環境下將金屬靶材氣化,沈積在鋁件表面,形成極薄、極硬且具金屬高光的納米級塗層。
◆機械前處理(機械加工外觀):
在進行上述任何化學處理前,常會搭配機械加工來定調外觀質感:
-
噴砂(Sandblasting): 消除加工刀痕,呈現霧面、啞光質感。
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拉絲/髮絲(Brushing): 用砂帶拉出規則的細微絲痕,極具科技感。
-
拋光(Polishing): 降低表面粗糙度,達到鏡面般的高光反射效果。
Surtec對應產品
一、 電鍍與化學鍍(Electroplating / Electroless Plating)
鋁合金電鍍與化學鍍(如鍍化學鎳 Electroless Nickel)的成敗,關鍵在於「鋅置換(Zincating)」前處理。若沒有完美的置換鋅層,後續電鍍層會極易起泡、剝落。
1. 核心置換前處理(Zincate)SurTec 651 (Aluprotect Zincate)定位:專為鋁合金電鍍設計的高性能無氰(Cyanide-free)鋅置換劑。優勢:能在各類鋁合金(包括高矽、高銅等難鍍鋁合金)表面,沉積出一層極為均勻、緻密且極薄的鋅置換層,為後續的電鍍鎳、鍍銅或化學鎳提供極佳的密著力。SurTec 652定位:第二代合金鋅置換劑。能針對更複雜的鋁鑄件(如壓鑄鋁 A380/ADC12),在多孔的表面形成超細緻的合金防護層,防止後續酸性電鍍液咬蝕基材。
2. 鍍層金屬與化學鍍產品SurTec 481(化學鎳 Electroless Nickel)定位:中磷化學鎳製程。優勢:在經過 SurTec 651 鋅置換後,直接於鋁件表面沉積出均勻、高硬度且耐磨耐蝕的鎳磷合金層(不需通電),非常適合幾何形狀複雜的精密機械零件、散熱片等。SurTec 866 / 868(電鍍裝飾性鉻 / 三價鉻)定位:高階環保三價鉻電鍍工藝。在鋁件經過鍍銅、鍍鎳打底後,用於最外層的裝飾性硬鉻或白亮鉻電鍍。
3. 電鍍前處理必備清洗與活化SurTec 138:高活性非矽酸鹽鹼性脫脂劑,專防電鍍層因矽殘留而起泡。SurTec 369 或 SurTec 495 L(酸性活化/出光):用於鹼蝕或二級鋅置換之間的酸洗,能徹底去除合金黑灰(Smut)並活化鋁表面。
二、 真空物理氣相沉積(PVD)之前處理
PVD(如鍍 TiN、CrN 等奈米塗層)是在高真空下進行的物理覆蓋。PVD 膜層通常極薄(僅數微米),對鋁合金基材表面的清潔度與極微觀的粗糙度要求極高,任何殘留油污或氧化皮都會導致 PVD 塗層在大氣中或受熱時開裂脫落。
- 前處理超音波清洗劑:
- SurTec 088:專為光學、半導體與高階 PVD 前處理設計的超音波精密清洗劑。能徹底乳化並去除拉絲、拋光後殘留的頑固拋光膏(蠟)、研磨油與指紋,且完全不傷害鋁合金鏡面或拉絲的外觀質感。
- PVD 前活化與去氧化:
- SurTec 496:溫和的去氧化劑,能在不破壞鋁件表面拋光高光或拉絲紋路的前提下,均勻去除微觀氧化層,確保 PVD 膜層與鋁基材的結合力。
三、 機械前處理(噴砂、拉絲、拋光)之輔助化學產品
在進行噴砂、拉絲、拋光等機械加工定調外觀後,必須透過化學手段來消除微觀毛刺、提升光澤度或保護加工好的外觀質感。
1. 化學拋光與化學研磨(提升鏡面光澤,代替或輔助機械拋光)SurTec 423定位:鋁合金專用無煙型化學拋光/化學研磨劑。優勢:在機械拋光後或拉絲後,使用 SurTec 423 進行微量化學溶解,能迅速消除微觀毛刺與機械損傷層,使拉絲紋理更加清晰、立體,或者讓拋光表面達到接近鏡面的高光澤度,同時避免傳統磷酸-硝酸型拋光產生的大量有害黃煙。
2.拋光後「去拋光油/拋光蠟」專用清洗劑SurTec 042 / SurTec 101定位:高效水基除蠟/除拋光膏清洗劑。優勢:機械拉絲或拋光後,工件表面會夾雜極難清洗的石蠟、硬脂酸及研磨顆粒。SurTec 的特殊表面活性劑能快速滲透、剥離並溶解這些頑固的機械加工殘留物,為後續的電鍍、PVD 或陽極處理做好準備。

※鋁合金表面處理方案對比

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