? 鋁合金陽極氧化前處理工藝是決定產(chǎn)品外觀質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),型材機械紋的去除、起砂、亞光、增光等多種質(zhì)量要求均由前處理工藝決定。傳統(tǒng)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(jīng)除油后,在堿蝕槽中經(jīng)堿蝕處理去除機械紋和自然氧化膜、起砂,然后經(jīng)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(huán)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(jīng)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(yōu)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(jié)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(huán)保問題更加突出:酸槽的有毒氣體HF的逸出及水洗槽Fˉ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(fā)黑發(fā)暗,盡管不得已延續(xù)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(jīng)除油后即放入拋光槽,經(jīng)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(yōu)點,但拋光槽的NOx的逸出,造成嚴重的環(huán)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(fā)暗;拋光污染嚴重,成本過高等等。這些工藝要么污染了環(huán)境,要么浪費了鋁資源,要么降低了鋁材表面質(zhì)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(yōu)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。
(一)、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。
(二)、型材外觀 經(jīng)過整平光亮技術(shù)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(nèi),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(shù)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。
(三)、適用范圍 1、建筑型材:銀白料經(jīng)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(shù)的結(jié)合,使得型材表面象經(jīng)過打蠟處理后一樣鮮艷;電泳與整平光亮技術(shù)的結(jié)合能大幅度提高型材檔次。 2、工業(yè)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(yè)用材都可用整平光亮技術(shù)處理,以取代機械拋光,提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)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(shù)提高外觀質(zhì)量。燈飾及裝飾用材也可借用本技術(shù)。
(四)、工藝規(guī)范 1、開槽: 整平光亮液(開槽液) 2、生產(chǎn): 溫度:95-110℃ 時間:1-5min 3、添加:當槽液液面不能滿足生產(chǎn)要求時,應(yīng)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(yīng)充分攪拌槽液,然后開始生產(chǎn)。 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200-250Kg/T。
三、工藝對比 整平光亮技術(shù)是在堿蝕、酸蝕、拋光技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,她吸收了前三項技術(shù)的優(yōu)點,同時又避免了其缺點,是-項難得的技術(shù)突破。
靜電噴涂工藝(靜電噴塑)與傳統(tǒng)的噴漆工藝相比較,具有的顯著優(yōu)勢,不需稀料,施工對環(huán)境無污染,對人體無毒害;涂層外觀質(zhì)量優(yōu)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(shù)要求低;成本低于噴漆工藝;有些施工場合已經(jīng)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(xiàn)噴漆工藝中常見的流淌現(xiàn)象。
靜電噴塑的工藝原理是將塑料粉末通過高壓靜電設(shè)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(jīng)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(xiàn)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(tǒng)借壓縮空氣氣體送入噴槍,在噴槍前端加有高壓靜電發(fā)生器產(chǎn)生的高壓,由于電暈放電,在其附近產(chǎn)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(chǎn)生靜電排斥作用,便不繼續(xù)吸附,從而使整個工件獲得一定厚度的粉末涂層,然后經(jīng)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(yù)處理。主要是脫脂、除銹,其方法與涂液態(tài)漆的預(yù)處理相同。
(2)刮膩子。根據(jù)工件缺陷程度涂刮導(dǎo)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(yù)熱前可采用保護膠等掩蓋起來,以避免噴上涂料。
(4)預(yù)熱。一般可不需預(yù)熱。如果要求涂層較厚,可將工件預(yù)熱至180~20℃,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(gòu)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180~200℃的烘房內(nèi)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(yīng)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(diào)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(fā)黑處理,也有被稱之為發(fā)藍的。
發(fā)黑處理現(xiàn)在常用的方法有傳統(tǒng)的堿性加溫發(fā)黑和出現(xiàn)較晚的常溫發(fā)黑兩種。
但常溫發(fā)黑工藝對于低碳鋼的效果不太好。
A3鋼用堿性發(fā)黑好一些。
堿性發(fā)黑細分出來,又有一次發(fā)黑和兩次發(fā)黑的區(qū)別。
發(fā)黑液的主要成分是氫氧化鈉和亞硝酸鈉。
發(fā)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(fā)黑前除銹和除油的質(zhì)量,以及發(fā)黑后的鈍化浸油。發(fā)黑質(zhì)量的好壞往往因這些工序而變化。
磷化是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過程,所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)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(fā)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(fā)藍”。
黑色金屬表面經(jīng)“發(fā)藍”處理后所形成的氧化膜,其外層主要是四氧化三鐵,內(nèi)層為氧化亞鐵。