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    淺談黑珍珠色鋁型材生產(chǎn)的工藝

    來源:廣東堅(jiān)美鋁型材廠有限公司  作者:羅士烓,張怡發(fā),熊建卿,入谷隆  日期:2012-6-6
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    摘要:扼要介紹了珍珠黑色鋁合金型材的生產(chǎn)過程。結(jié)合實(shí)際從擠壓、氧化、電泳涂裝工藝等多方面,探討了提高和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)過程的工藝技術(shù)條件。
    關(guān)鍵詞:鋁型材;珍珠黑色;電泳涂裝;工藝控制
     
      1. 前言
      隨著市場競爭的日益激烈,用戶對型材產(chǎn)品的種類和質(zhì)量要求不斷提高,使得鋁型材加工企業(yè)在產(chǎn)品種類上要不斷創(chuàng)新。其中,珍珠黑色鋁型材產(chǎn)品是在純黑色鋁型材產(chǎn)品的表面再涂裝一層透明電泳漆,使之擁有黑珍珠般的亮麗,因此深受各用戶的青睞,而珍珠黑色鋁型材的工藝控制較常規(guī)的香檳色和古銅色的生產(chǎn)控制難度更大,主要體現(xiàn)在生產(chǎn)時(shí)易出現(xiàn)顏色發(fā)紅、發(fā)灰、氧化膜剝落、漆膜表面無光澤或出現(xiàn)斑點(diǎn)等缺陷,無法滿足用戶的需求。本文就珍珠黑色鋁型材成功的生產(chǎn)工藝技術(shù)控制作個(gè)扼要介紹,以供同專家起個(gè)拋磚引玉的作用。
      2. 珍珠黑色鋁型材的生產(chǎn)工藝流程
      珍珠黑色鋁型材生產(chǎn)過程的原始材料為擠壓后經(jīng)人工時(shí)效處理后的鋁型材,在預(yù)處理采用AC酸性脫脂劑脫脂、堿洗、硫酸中和。鋁型材氧化著色處理,采用硫酸陽極氧化及單鎳鹽電解著色。其生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。
    圖1 珍珠黑色鋁型材生產(chǎn)工藝流程
    Fig. 1The engineering flow sheet of the pearly black aluminium profiles
      3. 生產(chǎn)工藝控制
      3.1 合金化學(xué)成分控制
      擠壓型材的材質(zhì)對著色的影響在古銅色鋁型材生產(chǎn)中已明顯表露出來,雜鋁含量過多易造成型材古銅色偏青、發(fā)灰和無光等技術(shù)質(zhì)量問題。因此,為了提高珍珠黑色鋁合金型材的質(zhì)量,必須嚴(yán)格地控制擠壓型材的合金成分,其中常用6063鋁合金的主要化學(xué)成分控制見表1所示。
    表1 合金主要化學(xué)成分控制表
    Table 1 The control of the alloying element
    主要成分(%)
    雜質(zhì)成分(%)
    Mg
    Si
    Fe
    Cu
    Zn
    0.5~0.75
    0.43~0.60
    <0.2
    <0.08
    <0.04

      3.2 擠壓工藝控制

      對6063鋁合金型材,國內(nèi)外普遍采用的是在擠壓機(jī)出料臺(tái)上風(fēng)冷淬火的熱處理技術(shù),故要求擠壓件出模溫度必須達(dá)到淬火溫度,使Mg2Si強(qiáng)化相完全固溶。溫度過低,不能充分固溶;溫度過高會(huì)形成粗大的晶粒組織,尤其當(dāng)出口溫度超過595℃時(shí),材料可能發(fā)生過燒和Mg2Si相富集析出,從而使型材在陽極氧化過程中造成氧化膜內(nèi)捕集Mg2Si而呈灰色,同時(shí)易形成粗大的再結(jié)晶組織,著色無光。因此,擠壓型材最佳出模溫度應(yīng)控制在515~530℃。
      3.3 預(yù)處理工藝條件
      預(yù)處理主要是指脫脂、堿洗、中和和水洗四個(gè)過程,表面預(yù)處理的目的主要是去除鋁型材表面油污、自然氧化膜。在預(yù)處理過程中,脫脂要干凈,若除油不徹底,易出現(xiàn)斑點(diǎn)。堿洗是預(yù)處理工藝中最關(guān)鍵的步驟,堿洗劑以及添加劑,反應(yīng)溫度、時(shí)間等不同程度地影響著鋁型材的表面光澤質(zhì)量。其主要工藝技術(shù)參數(shù)如表2所示。
    表2 預(yù)處理的工藝參數(shù)表
    Table 2 The technological parameter of the pretreatment
    工序名稱
    槽液成分
    參數(shù)
    溫度
    (℃)
    時(shí)間
    (min)
    脫脂
    AC脫脂劑
    2%~3%
    25~35
    3~5
    水洗
    自來水
    室溫
    1~3
    堿蝕
    NaOH
    NaOH:45~55 g/L
    Al3+:30~75 g/L
    總堿度:150~165
    50~60
    2~4
    水洗
    自來水
    PH≤12
    室溫
    1~3
    水洗
    自來水
    PH≤10
    室溫
    1~3
    中和
    H2SO4
    185~220g/L
    室溫
    3~5

      在表2的工藝技術(shù)參數(shù)條件下,預(yù)處理的主要特點(diǎn)是:

      (1) 腐蝕時(shí)間延長至新槽時(shí)的2倍也不會(huì)發(fā)生過腐蝕;
      (2) 腐蝕時(shí)間延長至新槽時(shí)的2倍也不會(huì)發(fā)生過腐蝕;
      (3) 腐蝕出來的型材光潔度優(yōu)于鋁離子含量更高時(shí);
      (4) 堿蝕溫度不宜高于6O℃,時(shí)間控制在2~4min內(nèi)。
      3.4 氧化工藝條件
      3.4.1 陽極氧化失光
      黑色外觀的視覺黑色深度與表面光亮度有很大關(guān)系,材料越光亮,外觀越趨于純黑色。對于著純黑色的型材,要控制陽極氧化電流密度,在硫酸質(zhì)量濃度165~185g/L條件下,電流密度應(yīng)取120~140A/㎡為宜。電流密度越大,失光越嚴(yán)重,且氧化膜的孔隙率越小,不利于后道工序著色顆粒的電沉積。

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