CN101492782A - 一种新型铝合金及该铝合金制品的氧化着色工艺 - Google Patents
一种新型铝合金及该铝合金制品的氧化着色工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及铝合金制品技术领域，特指一种适合压铸工艺并且能获得氧化保护的铝合金以及该铝合金制品的氧化着色工艺。新型适合压铸并能获得氧化保护的铝合金，该铝合金组分包括ADC12以及6#铝，其中ADC12的质量百分比为20％～80％，6#铝的质量百分比为80％～20％。本发明综合了ADC12以及6#铝的性能互补，在不改变压铸铝合金ADC12物理性能的基础上，使之获得氧化保护，大大增强铝合金的使用性能，并且在新型铝合金中可以通过添加色素使整个型材内部、外部均呈现色彩，根据色素的不同，使型材色调不再呆板，满足消费者要求。本发明铝合金制品的氧化着色工艺，具有以下优点：涂层丰满、均匀、平整、光滑，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。
Description
技术领域：
本发明涉及铝合金制品技术领域，特指一种适合压铸工艺并且能获得氧化保护的铝合金以及该铝合金制品的氧化着色工艺。
背景技术：
铝合金材料由于其良好的性能获得广泛的应用。根据铝合金中合金元素的含量、种类的不同，各种铝合金对应的性能也非常不同。其中，常用的Al-Si-Cu-Mn系压铸铝合金如12号铝(ADC12)具有良好的压铸性能，适合通过压铸工艺制造压铸型材。而采用ADC12制造出来的型材，虽然具有很好的机械性能，但由于ADC12很难被氧化，使得ADC12制作的型材无法获得氧化保护层，影响其使用寿命，而且也难以在其表面着色，使其制品外观单一，色调呆板。为此，有设计人员专门研究了一种着色工艺，如中国专利申请200510018682.X所公开的在压铸铝合金制品表面着青铜色的工艺，其着色前需经过前处理、阳极氧化等多道工序，非常繁琐，而且其着色仅局限于表面，因此仅能形成一层保护膜，颜色也无法持久。
另一方面，6#铝(6061/6063)具有良好的挤压性能，而且可以被氧化，而不能单独进行压铸。
发明内容：
本发明的目的在于解决压铸铝合金型材无法氧化、着色困难、外观色彩单一等不足之处，提供一种新型的适合压铸并能获得氧化保护的铝合金，并提供一种由该新型铝合金制作的铝合金制品的氧化着色工艺。
本发明实现其目的采用的技术方案是：新型适合压铸并能获得氧化保护的铝合金，该铝合金组分包括ADC12以及6#铝，其中ADC12的质量百分比为20％～80％，6#铝的质量百分比为80％～20％。
其中较佳的方案是：所述ADC12的质量百分比为40％～60％，所述6#铝的质量百分比为60％～40％。
更佳的方案是：所述ADC12的质量百分比为50％，所述6#铝的质量百分比为50％。
其中，所述的6#铝为A16061或A16063。
一种由本发明所述铝合金制作的铝合金制品的氧化着色工艺，该工艺包括如下步骤：
A、型材装挂，即将所述的铝合金型材悬挂于挂具；所述挂具采用一般的铁丝经过弯曲即可。
B、氧化前处理，包括脱脂、碱蚀、中和，即将型材依次放入脱脂槽、碱蚀槽、中和槽，以去除型材表面污渍；
C、阳极氧化，即将处理好的型材放入氧化槽进行氧化；
D、电解，将氧化好的型材放入电解槽；
E、封孔，以保护氧化膜；
F、电泳前洗涤，以充分洗尽型材表面、内孔和膜孔中的酸水和污物；
G、电泳涂漆，即通过电泳将涂料离子沉积于型材表面；
H、电泳后洗涤；
I、固化，将完成前述步骤的型材放入固化炉固化。
其中：装挂的型材必须保持一定的倾斜度(＞5°)以利于电泳或着色时排气，减少斑点(气泡)装挂时必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向、防止色差、汽泡、麻点产生在装饰面上。
所述封孔工序的工艺参数如下：槽液成分：Ni离子：0.8～1.2g/l、F离子：0.35～0.6g/l；PH值：5.6～6.5、纯水槽液温度：20～30℃；封孔时间：氧化膜厚(um)×1.2min左右(以过到质量标准为准)。
所述电泳前洗涤步骤依次包括第一道纯水洗涤、第二道热纯水洗涤和第三道冷纯水洗涤，其中各纯水槽的PH值＞5.5；第一道纯水的电导率＜120μS/cm，二、三道纯水的电导率＜60μS/cm；第二道热纯水槽的温度应控制在60～80℃，烫洗时间为3～5min；第三道冷纯水洗槽的温度应保持在30℃以下。
所述电泳工序的工艺参数如下：槽液成分：固体份：5～8％、溶剂：1～5％、电导率：550～900μS/cm、PH值：7.6～8.0、电泳电压：90～120V、温度：23±3℃、电泳时间：1～2min。
所述电泳后洗涤，需经过两道纯水洗涤，其中第一道纯水固体份：＜1.0％、PH：8.0～8.3、电导率：＜100μS/cm；第二道纯水固体份＜0.3％、PH值：8.0～8.5、电导率＜50μS/cm。
所述固化工序的工艺参数为：固化温度：180～200℃、固化时间：30～45min。
本发明的优点在于：综合了ADC12以及6#铝的性能互补，在不改变压铸铝合金ADC12物理性能的基础上，使之获得氧化保护，大大增强铝合金的使用性能，并且在新型铝合金中可以通过添加色素使整个型材内部、外部均呈现色彩，根据色素的不同，使型材色调不再呆板，满足消费者要求。本发明铝合金制品的氧化着色工艺，具有以下优点：涂层丰满、均匀、平整、光滑，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺等。
具体实施方式：
下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。
实施例1
取80份重量的ADC12和20份重量的Al6061，按常规铝合金制造工艺，一起放入熔炉熔化成液态，然后把混合液体放入模具压铸，压铸成型后取出型材，去除水口，并对型材进行后加工处理，包括去披峰、抛光、打磨及其它加工处理等常规加工手段，备用。
将处理好的型材依次进行如下工艺操作：
A、型材装挂，即将所述的铝合金型材悬挂于挂具；所述挂具采用一般的铁丝经过弯曲即可。装挂的型材必须保持一定的倾斜度(＞5°)以利于电泳或着色时排气，减少斑点(气泡)装挂时必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向、防止色差、汽泡、麻点产生在装饰面上。装挂前在型材与铝螺丝间夹放铝片，以防型材与挂具间的导电不良而影响氧化、着色或电泳。
B、氧化前处理，包括脱脂、碱蚀、中和，即将型材依次放入脱脂槽、碱蚀槽、中和槽，按常规工艺要求调节各槽中槽液的均匀度、温度，以去除型材表面污渍；
C、阳极氧化，即将处理好的型材放入氧化槽进行氧化；
D、电解，将氧化好的型材放入电解槽；
E、封孔，以保护氧化膜，所述封孔工序的工艺参数如下：槽液成分：Ni离子：1g/l、F离子：0.5g/l；PH值：6、纯水槽液温度：25℃；封孔时间：氧化膜厚(um)×1.2min左右(以过到质量标准为准)；
F、电泳前洗涤，以充分洗尽型材表面、内孔和膜孔中的酸水和污物；所述洗涤步骤依次包括第一道纯水洗涤、第二道热纯水洗涤和第三道冷纯水洗涤，其中各纯水槽的PH值为5.6；第一道纯水的电导率为100μS/cm，二、三道纯水的电导率为50μS/cm；第二道热纯水槽的温度为70℃，烫洗时间为4min；第三道冷纯水洗槽的温度为20℃。
G、电泳涂漆，型材进入电泳槽后应放置在电极中央，确保与两边极板的距离相等，并静置1分钟后才能通电电泳。所述电泳工序的工艺参数如下：槽液成分：固体份：6％、溶剂：3％、电导率：700μS/cm、PH值：7.6、电泳电压：100V、温度：23℃、电泳时间：1.5min。
H、电泳后洗涤，需经过两道纯水洗涤，其中第一道纯水固体份：0.9％、PH：8.0、电导率：90μS/cm；第二道纯水固体份0.2％、PH值：8.3、电导率45μS/cm。
I、固化，将完成前述步骤的型材放入固化炉固化；所述固化工序的工艺参数为：固化温度：180℃、固化时间：40min。
完成上述步骤的型材，再经过冷却以及相关的检测后即可包装入库。
实施例2
取50份重量的ADC12和50份重量的Al6063，按常规铝合金制造工艺，一起放入熔炉熔化成液态，然后把混合液体放入模具压铸，压铸成型后取出型材，去除水口，并对型材进行后加工处理，包括去披峰、抛光、打磨及其它加工处理等常规加工手段，备用。
将处理好的型材依次进行如下工艺操作：
A、型材装挂，即将所述的铝合金型材悬挂于挂具；所述挂具采用一般的铁丝经过弯曲即可。装挂的型材必须保持一定的倾斜度(＞5°)以利于电泳或着色时排气，减少斑点(气泡)装挂时必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向、防止色差、汽泡、麻点产生在装饰面上。装挂前在型材与铝螺丝间夹放铝片，以防型材与挂具间的导电不良而影响氧化、着色或电泳。
B、氧化前处理，包括脱脂、碱蚀、中和，即将型材依次放入脱脂槽、碱蚀槽、中和槽，按常规工艺要求调节各槽中槽液的均匀度、温度，以去除型材表面污渍；
C、阳极氧化，即将处理好的型材放入氧化槽进行氧化；
D、电解，将氧化好的型材放入电解槽；
E、封孔，以保护氧化膜，所述封孔工序的工艺参数如下：槽液成分：Ni离子：1.2g/l、F离子：0.45g/l；PH值：6.2、纯水槽液温度：28℃；封孔时间：氧化膜厚(um)×1.2min左右(以过到质量标准为准)；
F、电泳前洗涤，以充分洗尽型材表面、内孔和膜孔中的酸水和污物；所述洗涤步骤依次包括第一道纯水洗涤、第二道热纯水洗涤和第三道冷纯水洗涤，其中各纯水槽的PH值为6；第一道纯水的电导率为110μS/cm，二、三道纯水的电导率为45μS/cm；第二道热纯水槽的温度为60℃，烫洗时间为5min；第三道冷纯水洗槽的温度为25℃。
G、电泳涂漆，型材进入电泳槽后应放置在电极中央，确保与两边极板的距离相等，并静置1分钟后才能通电电泳。所述电泳工序的工艺参数如下：槽液成分：固体份：8％、溶剂：5％、电导率：850μS/cm、PH值：8.0、电泳电压：120V、温度：22℃、电泳时间：1.2min。
H、电泳后洗涤，需经过两道纯水洗涤，其中第一道纯水固体份：0.9％、PH：8.2、电导率：85μS/cm；第二道纯水固体份0.25％、PH值：8.1、电导率40μS/cm。
I、固化，将完成前述步骤的型材放入固化炉固化；所述固化工序的工艺参数为：固化温度：200℃、固化时间：30min。
完成上述步骤的型材，再经过冷却以及相关的检测后即可包装入库。
实施例3
取45份重量的ADC12和55份重量的Al6062，按常规铝合金制造工艺，一起放入熔炉熔化成液态，然后把混合液体放入模具压铸，压铸成型后取出型材，去除水口，并对型材进行后加工处理，包括去披峰、抛光、打磨及其它加工处理等常规加工手段，备用。
将处理好的型材依次进行如下工艺操作：
A、型材装挂，即将所述的铝合金型材悬挂于挂具；所述挂具采用一般的铁丝经过弯曲即可。装挂的型材必须保持一定的倾斜度(＞5°)以利于电泳或着色时排气，减少斑点(气泡)装挂时必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向、防止色差、汽泡、麻点产生在装饰面上。装挂前在型材与铝螺丝间夹放铝片，以防型材与挂具间的导电不良而影响氧化、着色或电泳。
B、氧化前处理，包括脱脂、碱蚀、中和，即将型材依次放入脱脂槽、碱蚀槽、中和槽，按常规工艺要求调节各槽中槽液的均匀度、温度，以去除型材表面污渍；
C、阳极氧化，即将处理好的型材放入氧化槽进行氧化；
D、电解，将氧化好的型材放入电解槽；
E、封孔，以保护氧化膜，所述封孔工序的工艺参数如下：槽液成分：Ni离子：0.9g/l、F离子：0.6g/l；PH值：6.5、纯水槽液温度：24℃；封孔时间：氧化膜厚(um)×1.2min左右(以过到质量标准为准)；
F、电泳前洗涤，以充分洗尽型材表面、内孔和膜孔中的酸水和污物；所述洗涤步骤依次包括第一道纯水洗涤、第二道热纯水洗涤和第三道冷纯水洗涤，其中各纯水槽的PH值为6.5；第一道纯水的电导率为90μS/cm，二、三道纯水的电导率为55μS/cm；第二道热纯水槽的温度为70℃，烫洗时间为4min；第三道冷纯水洗槽的温度为23℃。
G、电泳涂漆，型材进入电泳槽后应放置在电极中央，确保与两边极板的距离相等，并静置1分钟后再通电电泳。所述电泳工序的工艺参数如下：槽液成分：固体份：5.2％、溶剂：2％、电导率：550μS/cm、PH值：7.8、电泳电压：110V、温度：25℃、电泳时间：2min。
H、电泳后洗涤，需经过两道纯水洗涤，其中第一道纯水固体份：0.7％、PH：8.3、电导率：95μS/cm；第二道纯水固体份0.1％、PH值：8.0、电导率45μS/cm。
I、固化，将完成前述步骤的型材放入固化炉固化；所述固化工序的工艺参数为：固化温度：190℃、固化时间：35min。
完成上述步骤的型材，再经过冷却以及相关的检测后即可包装入库。
Claims (10)
1.一种新型适合压铸并能获得氧化保护的铝合金，其特征在于：该铝合金组分包括ADC12以及6#铝，其中ADC12的质量百分比为20％～80％，6#铝的质量百分比为80％～20％。
2.根据权利要求1所述的一种新型适合压铸并能获得氧化保护的铝合金，其特征在于：所述ADC12的质量百分比为40％～60％，所述6#铝的质量百分比为60％～40％。
3.根据权利要求2所述的一种新型适合压铸并能获得氧化保护的铝合金，其特征在于：所述ADC12的质量百分比为50％，所述6#铝的质量百分比为50％。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种新型适合压铸并能获得氧化保护的铝合金，其特征在于：所述的6#铝为Al6061或Al6063。
5.一种由权利要求1所述的铝合金制作的铝合金制品的氧化着色工艺，其特征在于：该工艺包括如下步骤：
A、型材装挂，即将所述的铝合金型材悬挂于挂具；
B、氧化前处理，包括脱脂、碱蚀、中和，即将型材依次放入脱脂槽、碱蚀槽、中和槽，以去除型材表面污渍；
C、阳极氧化，即将处理好的型材放入氧化槽进行氧化；
D、电解，将氧化好的型材放入电解槽；
E、封孔，以保护氧化膜；
F、电泳前洗涤，充分洗尽型材表面、内孔和膜孔中的酸水和污物；
G、电泳涂漆，即通过电泳将涂料离子沉积于型材表面；
H、电泳后洗涤；
I、固化，将完成前述步骤的型材放入固化炉固化。
6.根据权利要求5所述的铝合金制品的氧化着色工艺，其特征在于：所述封孔工序的工艺参数如下：槽液成分：Ni离子：0.8～1.2g/l、F离子：0.35～0.6g/l；PH值：5.6～6.5、纯水槽液温度：20～30℃；封孔时间：氧化膜厚(um)×1.2min左右。
7.根据权利要求5所述的铝合金制品的氧化着色工艺，其特征在于：所述洗涤步骤依次包括第一道纯水洗涤、第二道热纯水洗涤和第三道冷纯水洗涤，其中各纯水槽的PH值＞5.5；第一道纯水的电导率＜120μS/cm，二、三道纯水的电导率＜60μS/cm；第二道热纯水槽的温度应控制在60～80℃，烫洗时间为3～5min；第三道冷纯水洗槽的温度应保持在30℃以下。
8.根据权利要求5所述的铝合金制品的氧化着色工艺，其特征在于：所述电泳工序的工艺参数如下：槽液成分：固体份：5～8％、溶剂：1～5％、电导率：550～900μS/cm、PH值：7.6～8.0、电泳电压：90～120V、温度：23±3℃、电泳时间：1～2min。
9.根据权利要求5所述的铝合金制品的氧化着色工艺，其特征在于：所述电泳后洗涤，需经过两道纯水洗涤，其中第一道纯水固体份：＜1.0％、PH：8.0～8.3、电导率：＜100μS/cm；第二道纯水固体份＜0.3％、PH值：8.0～8.5、电导率＜50μS/cm。
10.根据权利要求5所述的铝合金制品的氧化着色工艺，其特征在于：所述固化工序的工艺参数为：固化温度：180～200℃、固化时间：30～45min。
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