CN102925948A

CN102925948A - 一种仿不锈钢铝材表面处理工艺

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Publication number: CN102925948A
Application number: CN2012103906038A
Authority: CN
Inventors: 蒋国富; 黄建国; 蒋有名
Original assignee: QIYANG HONGTAI ALUMINUM INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: QIYANG HONGTAI ALUMINUM INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2032-10-15
Also published as: CN102925948B

Abstract

本发明公开的一种仿不锈钢铝材表面处理工艺，涉及铝材表面处理技术领域，其工艺流程包括：㈠、表面初处理：A、除油；B、除污；C、阳极氧化；D、着色；E、初封孔；㈡、表面再处理：F、混合涂料喷涂；G、固化。经过处理后的铝品表面，既具有较高的硬度和强度、又具有光鲜的色泽、且能保持较长的时间等特点，适用于处理由铝材制作的、各种颜色的面板和型材。

Description

一种仿不锈钢铝材表面处理工艺

技术领域

本发明涉及铝材表面处理技术领域，特别是一种仿不锈钢铝材表面处理工艺。

背景技术

现有技术中，铝材由于其重量轻、成本低、易于加工成型以及容易着色染色，可加工成各种颜色，因而，得到了广泛的应用，出现了由铝材制作的、各种颜色的面板和型材。但是，受铝材本身物理、化学性质的制约，一方面，其表面硬度较低，容易出现擦痕或划痕；另一方面，所制作的面板和型材，其颜色虽然能够保持一段时间的光鲜程度，但经过一段时间(通常为其设备寿命的三分之一左右)后，其颜色会变淡，甚至完全退色，特别是在光照强度较强、光照时间较长的环境中，能保持光鲜程度的时间会更短。上世纪90年代，市场上出现了一种仿不锈钢铝型材，其是采用电泳的方法，在铝型材的表面形成一层仿不锈钢金属色泽的膜，其表面硬度虽然较之常规铝型材的表面硬度略高，但其能够维持(包括硬度和色泽)的时间并不太长，故其持久性较差。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种铝材表面处理方法，使得其处理后的铝材表面，既有较高的硬度和强度，又具有光鲜的色泽，且能保持较长的时间。

本发明所采取的技术方案是发明一种仿不锈钢铝材表面处理工艺，其工艺流程如下：

㈠、表面初处理：

A、除油：将铝件采用酸性除油法，去掉处理铝材表面的油污和油脂印痕；

B、除污：将经过除油处理的铝件采用碱腐蚀法，除掉铝材表面的污物、自然氧化膜、模具机械纹以及轻微划碰伤；

C、阳极氧化：将经过除污处理的铝件作为阳极，浸入硫酸重量含量为 18-22％的电解液中，在电流密度2400-2600A/m²、工作电压14-16V±0.5V、电解温度22-26℃±1℃条件下，电解氧化时间20-25min，使铝件的表面得到一层阳极氧化膜；

D、着色：将经过阳极氧化的铝件，浸入着色液中，在浓度为5-7g/L、PH值6.0±0.5、温度44-46℃±2℃条件下，浸渍时间30-60S，让着色液中的染料浸入铝件表面氧化膜的微孔中，使铝件的表面呈现不锈钢颜色；

E、初封孔：将经过着色的铝件，浸入封孔液中，在浓度3-5g/L、PH值5.5±0.5、温度90-95℃条件下，封孔时间4-6min，让封孔液中的封闭剂浸入铝件表面氧化膜的微孔中染料的上面，使铝件表面氧化膜的微孔封闭25-35％；

㈡、表面再处理：

F、混合涂料喷涂：将经过初封孔的铝件，置于喷涂室中，在静电环境中、防尘10万级以上的条件下，进行混合涂料喷涂，使铝件表面形成一层20-35μm的防紫外线和高强高硬混合涂料层，并使铝件表面氧化膜的微孔全部封闭；所用的混合涂料是由油性防紫外线涂料与高强高硬涂料调配而成，两者的调配比例为0.50-0.60：0.40-0.50；

G、固化：将经过混合涂料喷涂的铝件，置于烘烤室中，在烘烤温度140-180℃的条件下，烘烤时间22-28min，使铝件表面氧化膜与防紫外线和高强高硬混合涂料形成固化层，并使铝件表面氧化膜的微孔全部封闭。

[0014] 本发明的仿不锈钢铝材表面处理工艺，采用在着色后喷涂由防紫外线涂料和高强高硬涂料调配的混合涂料，既可有效地增强其防紫外线性能，延长其色泽的光鲜时间，又可保证其表面的高强高硬特性；特别是将封孔过程一分为二，既保证了着色层中的染料不会溶出或析出，又保证了喷涂层与铝件表面氧化膜之间的附着强度。因此，应用本发明的仿不锈钢铝材表面处理工艺，处理的铝材，其表面既有较高的硬度和强度，又具有光鲜的色泽，且能保持较长的时间。

附图说明

图1是百格测试合格样；

图2是抗UV样。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。下面的说明是采用例举的方式，但本发明的保护范围不应局限于此。

本实施例的仿不锈钢铝材表面处理工艺，其具体工艺流程如下：

㈠、表面初处理：

A、除油：

采用常规的酸性除油法，由表面活性介质、氧化剂、络合物和无机酸化合物复配碱组成常温除油剂，再添加稀硫酸，配制成除油液。

除油时，将铝件置于除油液中(温度控制在45±2℃、时间为180S±30S)，可快速去掉处理铝材表面的油污和油脂印痕，有利于下一道工序中碱腐蚀的均匀，达到提高制品品质的目的。

B、除污：

采用常规的碱腐蚀法，本例的碱蚀工艺参数如下面的表1：

表1：碱蚀工艺参数

类别

氢氧化钠

Al³⁺

长寿命碱蚀剂

砂面剂

温度1℃

时间

含量%

20%

2%

5%

2-5%

75±5℃

60-180S

将经过除油处理的铝件采用碱腐蚀法，进一步除掉铝材表面的污物，并将铝材制品表面的自然氧化膜清除掉，使基体金属表面暴露出来，为阳极氧化均匀导电，生成均匀氧化膜打好基础，同时，可去除模具机械纹和轻微划碰伤，美化铝材外观。

C、阳极氧化：将经过除污处理的铝件作为阳极，浸入硫酸重量含量为20％的电解液中，在电流密度2500A/m²、工作电压15V±0.5V、电解温度24℃±1℃条件下，电解氧化时间23min，使铝件的表面得到一层阳极氧化膜；

D、着色：将经过阳极氧化的铝件，浸入奥野420染料(本例采用奥野420染料，也可采用其它的着色染料)着色液中，在浓度6g/L、PH值6.0±0.5、温度45℃±2℃条件下，浸渍时间45S，让着色液中的奥野420染料浸入铝件表面氧化膜的微孔中，使铝件的表面呈现不锈钢颜色；

E、初封孔：将经过着色的铝件，浸入奥野DX-500封闭剂(本例采用奥野DX-500封闭剂，也可采用其它的封闭剂)封孔液中，在浓度4g/L、PH值5.5±0.5、温度92℃条件下，封孔时间5min，让封孔液中的封闭剂浸入铝件表面氧化膜的微孔中染料的上面，使铝件表面氧化膜的微孔封闭30％；

㈡、表面再处理：

F、混合涂料喷涂：将经过初封孔的铝件，置于喷涂室中，在静电环境中、防尘10万级以上的条件下，进行混合涂料喷涂，使铝件表面形成一层30μm的防紫外线和高强高硬混合涂料层，并使铝件表面氧化膜的微孔全部封闭；所用的混合涂料由油性防紫外线涂料(本例采用上海沪正纳米科技有限公司的油性防紫外线涂料ZM-T001-A，也可采用其它的油性防紫外线涂料)与高强高硬涂料(本例采用上海沪正纳米科技有限公司的高强高硬涂料ZM-T001-B，也可采用其它的高强高硬涂料)调配而成，两者的调配比例为0.55：0.45；

G、固化：将经过混合涂料喷涂的铝件，置于烘烤室中，在烘烤温度160℃的条件下，烘烤时间25min，使铝件表面氧化膜与防紫外线和高强高硬混合涂料形成固化层，并使铝件表面氧化膜的微孔全部封闭。

应用本发明的仿不锈钢铝材表面处理工艺处理后的铝件，通过以下测试：

①、盐雾测试：盐雾的浓度是(5±1)％，测试箱的温度是(35±2)℃，喷雾压力0.08Mpa，时间：168小时；

结果：没有起锈现象及明显异色。

②、附着力：百格测试，使用百格刀在铝件表面上划25目或100目大小的方格，将3M胶纸贴附于铝件表面切割部位，以2Kg的力来回压三次直至确认3M胶纸已有效粘附于铝件表面检测部位，将所粘附之3M胶纸沿与铝件表面被检测区域所在平面大致成45度角的方向迅速拉起；

结果：没有掉色出现。

③、抗UV测试：

a、光密度：536W/M，BST58度，BWT48度，距离测试表面300MM；时间：168小时

b、过滤器：UV特殊玻璃过滤器(过滤器壳+UV玻璃no.56052371)；

c、湿度：11％rel；

d、温度：37摄氏度；

结果：没有变色现象。

④、恒温恒湿试验：

A、所需检测设备或物品：经校验合格之恒温恒湿试验机；

B、检测方式：

a、将待检测之铝件擦拭干净并置于恒温恒湿试验机内；

b、将恒温恒湿试验机最高温度、湿度调整为80℃及80％，最低温湿度调整为-20℃及30％，试验时间设置为72HOUR，或依客户要求对检测温湿度及时间作相应的设置；

C、判定标准：

试验完毕后，铝品表面无裂纹，脱层，软化，生锈，无明显的颜色和光泽度的变化产生，即可判定恒温恒湿试验通过；反之如若铝品表面出现裂纹，脱层，软化，生锈，呈现明显的颜色和光泽度的变化，则说明不能通过恒温恒湿试验。

⑤、耐溶剂擦拭试验：

A、所需检测设备、物品：

a、90％以上的无水甲醇或乙醇、碎棉布(白色)、500G之治具；

b、检测作业平台；

B、检测方式：

a、将待检测烤漆铝品于检测作业平台上放置平稳，检测面朝上；

b、以无水甲醇或乙醇将碎棉布润湿置放于待检测部品上，同时将500G治具置放于棉布之上；

c、将粘有无水甲醇或乙醇并负有500G治具的碎棉布于铝品所测试平面上，以1米/秒的速度，来回擦拭50次；

C、判定标准：铝品酒精试验部位无掉色及明显颜色和光泽度变化产生，碎棉布表面无油漆掉色现象即为烤漆耐溶性试验通过；反之如若铝品酒精试验部位存在掉色及明显颜色和光泽度变化产生，碎棉布表面出现油漆掉色现象，即为烤漆耐溶性试验不能通过。

⑥、测试件：

a、百格测试合格样（耐磨及人工汗测试）见图1；

b、抗UV（耐紫外线老化测试样到168小时）见图2。

本发明的仿不锈钢铝材表面处理工艺，适用于处理由铝材制作的、各种颜色的面板和型材。

Claims

1.一种仿不锈钢铝材表面处理工艺，其特征在于工艺流程如下：

㈠、表面初处理：

C、阳极氧化：将经过除污处理的铝件作为阳极，浸入硫酸重量含量为18-22%的电解液中，在电流密度2400-2600A/㎡、工作电压14-16V±0.5 V、电解温度22-26℃±1℃条件下，电解氧化时间20-25min，使铝件的表面得到一层阳极氧化膜；

E、初封孔：将经过着色的铝件，浸入封孔液中，在浓度3-5g/L、PH值5.5±0.5、温度90-95℃条件下，封孔时间4-6 min，让封孔液中的封闭剂浸入铝件表面氧化膜的微孔中染料的上面，使铝件表面氧化膜的微孔封闭25-35%；

㈡、表面再处理：

F、混合涂料喷涂：将经过初封孔的铝件，置于喷涂室中，在静电环境中、防尘10万级以上的条件下，进行混合涂料喷涂，使铝件表面形成一层20-35μm的防紫外线和高强高硬混合涂料层，并使铝件表面氧化膜的微孔全部封闭；所用的混合涂料是由油性防紫外线涂料与高强高硬涂料调配而成，两者的调配比例为0.50-0.60：0.40-0.50 ；

G、固化：将经过混合涂料喷涂的铝件，置于烘烤室中，在烘烤温度140-180℃的条件下，烘烤时间22-28 min，使铝件表面氧化膜与防紫外线和高强高硬混合涂料形成固化层，并使铝件表面氧化膜的微孔全部封闭。