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鋁合金陽極氧化前處理工藝

文章出處:新聞資訊 責任編輯:東莞市博望金屬材料有限公司 發表時間:2019-09-25
  

?  鋁合金陽極氧化前處理工藝是決定產品外觀質量的重要環節,型材機械紋的去除、起砂、亞光、增光等多種質量要求均由前處理工藝決定。傳統的前處理工藝分為三種:
    1)、堿蝕工藝:由除油水洗堿蝕水洗出光水洗氧化組成,即型材經除油后,在堿蝕槽中經堿蝕處理去除機械紋和自然氧化膜、起砂,然后經出光槽除去表面黑灰,即可進行陽極氧化。該工藝的核心工序是堿蝕,型材的表面平整度、起砂的好壞等均由該工序決定。為了達到整平機械紋的目的,一般需堿蝕12-15分鐘,鋁耗達40-50Kg/T,堿耗達50Kg/T。如此高的鋁耗,既浪費資源,又帶來嚴重的環保問題,增加廢水處理成本。該工藝已采用了100多年,全球大部分鋁材廠沿用至今,直到近兩年,才由酸蝕逐漸取代。

2)、酸蝕工藝:由除油水洗酸蝕水洗堿蝕水洗出光水洗氧化組成。型材經除油后先酸蝕,后堿蝕,出光,完成前處理。該工藝的核心工序是酸蝕,去機械紋、起砂等均由酸蝕決定。不同于堿蝕,酸蝕的最大優點是去機械紋能力強、起砂快、鋁耗低,一般3-5分鐘即可完成,鋁耗幾乎是堿蝕的1/8-1/6。從工作效率和節約資源的角度看,酸蝕無疑是堿蝕工藝的一大進步。然而,酸蝕的環保問題更加突出:酸槽的有毒氣體HF的逸出及水洗槽的污染。氟化物一般都有劇毒,處理更加困難。另外,酸蝕處理后,型材外觀發黑發暗,盡管不得已延續了堿蝕和出光,可增亮一些,但仍然很暗,既增加了工序,又損失了光澤,這些問題至今還沒有有效的解決方案。
    3)、拋光工藝:由除油水洗拋光水洗組成,型材經除油后即放入拋光槽,經2-5分鐘拋光后,可形成鏡面,水洗后可直接氧化。該工藝的核心工序是拋光,去紋、鏡面都在拋光槽完成。拋光具有鋁耗低、型材光亮的優點,但拋光槽的NOx的逸出,造成嚴重的環境污染及操作工的身體傷害,同時,昂貴的化工原料成本等因素也制約了該工藝的推廣。 通觀上述三種工藝,雖各有特點,但缺點也比較突出,如堿蝕鋁耗高、堿渣多、工效低;酸蝕氟化物污染、型材發暗;拋光污染嚴重,成本過高等等。這些工藝要么污染了環境,要么浪費了鋁資源,要么降低了鋁材表面質量,亟待進行工藝改進。

 二、 整平光亮工藝 所謂整平光亮工藝,是繼拋光、堿蝕、酸蝕之后推出的一項新的表面前處理工藝,是對堿蝕、酸蝕工藝的深刻改造和變革,它既具有酸蝕鋁耗低、去機械紋能力強、起砂快的優點,又具有拋光的亮麗,但卻根本杜絕了拋光NOx污染、酸蝕氟化物污染、堿蝕堿渣污染等弊端,是一項頗具前途、具有革命性的新工藝。
    ()、工藝流程 整平光亮工藝比酸蝕、堿蝕要簡單得多,甚至比拋光工藝都簡單,主要由下述工序組成: 整平光亮水洗氧化。 本工藝的核心是整平光亮,整平機械紋、起砂、光亮等均由整平光亮槽完成,整平光亮后即可氧化,省去除油、堿蝕、中和等工序。
    ()、型材外觀 經過整平光亮技術處理過的型材具有三大特點: 1、平整:在整平劑作用下,1-5分鐘內,可完全去掉機械紋,表面特別平整。 2、細砂:在起砂劑的作用下,型材表面起了一層均勻細砂,是噴砂和酸蝕技術很難達到的。 3、光亮:在光亮劑的作用下,型材表面非常光亮,幾乎可跟拋光材媲美。
    ()、適用范圍 1、建筑型材:銀白料經整平光亮后,表面非常平整、光亮、砂粒細膩均勻;著色、染色與整平光亮技術的結合,使得型材表面象經過打蠟處理后一樣鮮艷;電泳與整平光亮技術的結合能大幅度提高型材檔次。 2、工業用材:汽車輪轂、自行車圈、自行車架等用鋁合金制成的各類工業用材都可用整平光亮技術處理,以取代機械拋光,提高生產效率及產品檔次。 3、家用電器:很多家用電器鋁制外殼,都可借助本技術提高外觀質量。燈飾及裝飾用材也可借用本技術。
    ()、工藝規范 1、開槽: 整平光亮液(開槽液) 2、生產: 溫度:95110℃ 時間:1-5min 3、添加:當槽液液面不能滿足生產要求時,應及時補充添加液。補充添加液時一定要補充到初始液位。添加后,應充分攪拌槽液,然后開始生產。 4、管理:整平光亮槽管理非常簡單,及時按比例添加即可,溶解與帶出的AL3+可達到平衡,槽液壽命在3年以上。 5、消耗:鋁耗比酸蝕低,與拋光相當;整平光亮劑消耗約為200-250KgT
    三、工藝對比 整平光亮技術是在堿蝕、酸蝕、拋光技術基礎上發展起來的,她吸收了前三項技術的優點,同時又避免了其缺點,是-項難得的技術突破。

 

靜電噴涂工藝(靜電噴塑)與傳統的噴漆工藝相比較,具有的顯著優勢,不需稀料,施工對環境無污染,對人體無毒害;涂層外觀質量優異,附著力及機械強度強;噴涂施工固化時間短;涂層耐腐耐磨能力高出很多;不需底漆;施工簡便,對工人技術要求低;成本低于噴漆工藝;有些施工場合已經明確提出必須使用靜電噴塑工藝處理;靜電噴粉噴涂過程中不會出現噴漆工藝中常見的流淌現象。
靜電噴塑的工藝原理是將塑料粉末通過高壓靜電設備充電,并在電場的作用下均勻的吸附在被加工的工件表面上,然后經過高溫烘烤,塑料顆粒就會融化成一層致密的保護層牢牢附著在工件表面。
靜電噴塑其工藝流程是前處理(除油、除銹、磷化);靜電噴涂;高溫固化(參照塑粉要求溫度,一般為160~210度); 出爐冷卻。
粉末涂料的靜電噴涂稱為噴塑其原理:是利用電暈放電現象使粉末涂料吸附在工件上的。其過程是這樣的:粉末涂料由供粉系統借壓縮空氣氣體送入噴槍,在噴槍前端加有高壓靜電發生器產生的高壓,由于電暈放電,在其附近產生密集的電荷,粉末由槍嘴噴出時,形成帶電涂料粒子,它受靜電力的作用,被吸到與其極性相反的工件上去,隨著噴上的粉末增多,電荷積聚也越多,當達到一定厚度時,由于產生靜電排斥作用,便不繼續吸附,從而使整個工件獲得一定厚度的粉末涂層,然后經過熱使粉末熔融、流平、固化,即在工件表面形成堅硬的涂膜。
1)表面預處理。主要是脫脂、除銹,其方法與涂液態漆的預處理相同。
2)刮膩子。根據工件缺陷程度涂刮導電膩子,干燥后用砂紙磨平滑,即可進行下道工序。
3)保護(也稱蔽覆)。工件上若某些部位不要求有涂層,在預熱前可采用保護膠等掩蓋起來,以避免噴上涂料。
4)預熱。一般可不需預熱。如果要求涂層較厚,可將工件預熱至18020,這樣可以增加涂層厚度。
5)噴涂。在高壓靜電場下,將噴粉槍接負極,工件接地(正極)構成回路,粉末借助壓縮空氣由噴槍噴出即帶有負電荷,按異性相吸原理噴涂到工件上。
6)固化。噴涂后的工件,送入180200的烘房內加熱,使粉末固化。
7)清理。涂層固化后,取下保護物,修平毛刺。
8)檢驗。檢查工件涂層,凡有漏噴、碰傷、針氣泡等缺陷的,都應返工重噴。
9)缺陷處理。對被檢出的有漏噴、針孔、碰傷、氣泡等缺陷的工件,進行返修或重噴

 

噴涂大面積平板工件時,涂層厚度不均勻,(有的地方過厚)
    主要原因是噴槍輸出靜電電場強度不夠,不能有效的自動限制粉層厚度,
致使粉末過分堆積過厚)     將噴槍輸出電壓調高(噴槍必須具備高壓打火抑制能力),或者更換性能合格的靜電噴槍。

鋼制件的表面發黑處理,也有被稱之為發藍的。
發黑處理現在常用的方法有傳統的堿性加溫發黑和出現較晚的常溫發黑兩種。
但常溫發黑工藝對于低碳鋼的效果不太好。
A3鋼用堿性發黑好一些。
堿性發黑細分出來,又有一次發黑和兩次發黑的區別。
發黑液的主要成分是氫氧化鈉和亞硝酸鈉。
發黑時所需溫度的寬容度較大,大概在135攝氏度到155攝氏度之間都可以得到不錯的表面,只是所需時間有些長短而已。
實際操作中,需要注意的是工件發黑前除銹和除油的質量,以及發黑后的鈍化浸油。發黑質量的好壞往往因這些工序而變化。
磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程,所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是:給基體金屬提供保護,在一定程度上防止金屬被腐蝕;用于涂漆前打底,提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力;在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用。

金屬發藍藥液
    采用堿性氧化法或酸性氧化法;使金屬表面形成一層氧化膜,以防止金屬表面被腐蝕,此處理過程稱為發藍
    黑色金屬表面經發藍處理后所形成的氧化膜,其外層主要是四氧化三鐵,內層為氧化亞鐵。