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铝合金阳极氧化前处理工艺


​  铝合金阳极氧化前处理工艺是决定产品外观质量的重要环节,型材机械纹的去除、起砂、亚光、增光等多种质量要求均由前处理工艺决定。传统的前处理工艺分为三种:
    1)、碱蚀工艺:由除油水洗碱蚀水洗出光水洗氧化组成,即型材经除油后,在碱蚀槽中经碱蚀处理去除机械纹和自然氧化膜、起砂,然后经出光槽除去表面黑灰,即可进行阳极氧化。该工艺的核心工序是碱蚀,型材的表面平整度、起砂的好坏等均由该工序决定。为了达到整平机械纹的目的,一般需碱蚀12-15分钟,铝耗达40-50Kg/T,碱耗达50Kg/T。如此高的铝耗,既浪费资源,又带来严重的环保问题,增加废水处理成本。该工艺已采用了100多年,全球大部分铝材厂沿用至今,直到近两年,才由酸蚀逐渐取代。

2)、酸蚀工艺:由除油水洗酸蚀水洗碱蚀水洗出光水洗氧化组成。型材经除油后先酸蚀,后碱蚀,出光,完成前处理。该工艺的核心工序是酸蚀,去机械纹、起砂等均由酸蚀决定。不同于碱蚀,酸蚀的最大优点是去机械纹能力强、起砂快、铝耗低,一般3-5分钟即可完成,铝耗几乎是碱蚀的1/8-1/6。从工作效率和节约资源的角度看,酸蚀无疑是碱蚀工艺的一大进步。然而,酸蚀的环保问题更加突出:酸槽的有毒气体HF的逸出及水洗槽的污染。氟化物一般都有剧毒,处理更加困难。另外,酸蚀处理后,型材外观发黑发暗,尽管不得已延续了碱蚀和出光,可增亮一些,但仍然很暗,既增加了工序,又损失了光泽,这些问题至今还没有有效的解决方案。
    3)、抛光工艺:由除油水洗抛光水洗组成,型材经除油后即放入抛光槽,经2-5分钟抛光后,可形成镜面,水洗后可直接氧化。该工艺的核心工序是抛光,去纹、镜面都在抛光槽完成。抛光具有铝耗低、型材光亮的优点,但抛光槽的NOx的逸出,造成严重的环境污染及操作工的身体伤害,同时,昂贵的化工原料成本等因素也制约了该工艺的推广。 通观上述三种工艺,虽各有特点,但缺点也比较突出,如碱蚀铝耗高、碱渣多、工效低;酸蚀氟化物污染、型材发暗;抛光污染严重,成本过高等等。这些工艺要么污染了环境,要么浪费了铝资源,要么降低了铝材表面质量,亟待进行工艺改进。

 二、 整平光亮工艺 所谓整平光亮工艺,是继抛光、碱蚀、酸蚀之后推出的一项新的表面前处理工艺,是对碱蚀、酸蚀工艺的深刻改造和变革,它既具有酸蚀铝耗低、去机械纹能力强、起砂快的优点,又具有抛光的亮丽,但却根本杜绝了抛光NOx污染、酸蚀氟化物污染、碱蚀碱渣污染等弊端,是一项颇具前途、具有革命性的新工艺。
    ()、工艺流程 整平光亮工艺比酸蚀、碱蚀要简单得多,甚至比抛光工艺都简单,主要由下述工序组成: 整平光亮水洗氧化。 本工艺的核心是整平光亮,整平机械纹、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、碱蚀、中和等工序。
    ()、型材外观 经过整平光亮技术处理过的型材具有三大特点: 1、平整:在整平剂作用下,1-5分钟内,可完全去掉机械纹,表面特别平整。 2、细砂:在起砂剂的作用下,型材表面起了一层均匀细砂,是喷砂和酸蚀技术很难达到的。 3、光亮:在光亮剂的作用下,型材表面非常光亮,几乎可跟抛光材媲美。
    ()、适用范围 1、建筑型材:银白料经整平光亮后,表面非常平整、光亮、砂粒细腻均匀;着色、染色与整平光亮技术的结合,使得型材表面象经过打蜡处理后一样鲜艳;电泳与整平光亮技术的结合能大幅度提高型材档次。 2、工业用材:汽车轮毂、自行车圈、自行车架等用铝合金制成的各类工业用材都可用整平光亮技术处理,以取代机械抛光,提高生产效率及产品档次。 3、家用电器:很多家用电器铝制外壳,都可借助本技术提高外观质量。灯饰及装饰用材也可借用本技术。
    ()、工艺规范 1、开槽: 整平光亮液(开槽液) 2、生产: 温度:95110℃ 时间:1-5min 3、添加:当槽液液面不能满足生产要求时,应及时补充添加液。补充添加液时一定要补充到初始液位。添加后,应充分搅拌槽液,然后开始生产。 4、管理:整平光亮槽管理非常简单,及时按比例添加即可,溶解与带出的AL3+可达到平衡,槽液寿命在3年以上。 5、消耗:铝耗比酸蚀低,与抛光相当;整平光亮剂消耗约为200-250KgT
    三、工艺对比 整平光亮技术是在碱蚀、酸蚀、抛光技术基础上发展起来的,她吸收了前三项技术的优点,同时又避免了其缺点,是-项难得的技术突破。

 

静电喷涂工艺(静电喷塑)与传统的喷漆工艺相比较,具有的显著优势,不需稀料,施工对环境无污染,对人体无毒害;涂层外观质量优异,附着力及机械强度强;喷涂施工固化时间短;涂层耐腐耐磨能力高出很多;不需底漆;施工简便,对工人技术要求低;成本低于喷漆工艺;有些施工场合已经明确提出必须使用静电喷塑工艺处理;静电喷粉喷涂过程中不会出现喷漆工艺中常见的流淌现象。
静电喷塑的工艺原理是将塑料粉末通过高压静电设备充电,并在电场的作用下均匀的吸附在被加工的工件表面上,然后经过高温烘烤,塑料颗粒就会融化成一层致密的保护层牢牢附着在工件表面。
静电喷塑其工艺流程是前处理(除油、除锈、磷化);静电喷涂;高温固化(参照塑粉要求温度,一般为160~210度); 出炉冷却。
粉末涂料的静电喷涂称为喷塑其原理:是利用电晕放电现象使粉末涂料吸附在工件上的。其过程是这样的:粉末涂料由供粉系统借压缩空气气体送入喷枪,在喷枪前端加有高压静电发生器产生的高压,由于电晕放电,在其附近产生密集的电荷,粉末由枪嘴喷出时,形成带电涂料粒子,它受静电力的作用,被吸到与其极性相反的工件上去,随着喷上的粉末增多,电荷积聚也越多,当达到一定厚度时,由于产生静电排斥作用,便不继续吸附,从而使整个工件获得一定厚度的粉末涂层,然后经过热使粉末熔融、流平、固化,即在工件表面形成坚硬的涂膜。
1)表面预处理。主要是脱脂、除锈,其方法与涂液态漆的预处理相同。
2)刮腻子。根据工件缺陷程度涂刮导电腻子,干燥后用砂纸磨平滑,即可进行下道工序。
3)保护(也称蔽覆)。工件上若某些部位不要求有涂层,在预热前可采用保护胶等掩盖起来,以避免喷上涂料。
4)预热。一般可不需预热。如果要求涂层较厚,可将工件预热至18020,这样可以增加涂层厚度。
5)喷涂。在高压静电场下,将喷粉枪接负极,工件接地(正极)构成回路,粉末借助压缩空气由喷枪喷出即带有负电荷,按异性相吸原理喷涂到工件上。
6)固化。喷涂后的工件,送入180200的烘房内加热,使粉末固化。
7)清理。涂层固化后,取下保护物,修平毛刺。
8)检验。检查工件涂层,凡有漏喷、碰伤、针气泡等缺陷的,都应返工重喷。
9)缺陷处理。对被检出的有漏喷、针孔、碰伤、气泡等缺陷的工件,进行返修或重喷

 

喷涂大面积平板工件时,涂层厚度不均匀,(有的地方过厚)
    主要原因是喷枪输出静电电场强度不够,不能有效的自动限制粉层厚度,
致使粉末过分堆积过厚)     将喷枪输出电压调高(喷枪必须具备高压打火抑制能力),或者更换性能合格的静电喷枪。

钢制件的表面发黑处理,也有被称之为发蓝的。
发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。
但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。
A3钢用碱性发黑好一些。
碱性发黑细分出来,又有一次发黑和两次发黑的区别。
发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。
发黑时所需温度的宽容度较大,大概在135摄氏度到155摄氏度之间都可以得到不错的表面,只是所需时间有些长短而已。
实际操作中,需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量,以及发黑后的钝化浸油。发黑质量的好坏往往因这些工序而变化。
磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程,所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是:给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀;用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力;在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。

金属发蓝药液
    采用碱性氧化法或酸性氧化法;使金属表面形成一层氧化膜,以防止金属表面被腐蚀,此处理过程称为发蓝
    黑色金属表面经发蓝处理后所形成的氧化膜,其外层主要是四氧化三铁,内层为氧化亚铁。

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