粉末静电喷涂法生产铝合金材料的方法
技术领域
本发明涉及铝合金材料的生产方法,具体说是粉末静电喷涂法生产铝合金材料的方法。
背景技术
由于铝合金型材强度大,不易生锈,跟普通钢材相比,重量较轻,更加有利于建筑工程的施工建设,已得到了广泛的应用。铝合金门窗是建筑能源消耗的主体,作为建筑物的一部分,其应该具有同建筑物具有相等的使用年限,而现有的铝合金型材由于工艺的缺陷以及其所处恶劣环境的影响,导致耐蚀性能很难达到建筑物的使用寿命。为了提高工件的防护性和装饰性能,可对工件进行涂装,其中粉末静电喷涂是利用高压静电电晕电场的原理,将粉末喷涂至工件上,由于它接上高压负极产生的电晕放电,在其附近产生了密集的负电荷,使粉末带上负电荷,进入了电场强度很高的静电场,在静电力和运载气体推动力的双重作用下,粉末均匀地飞向接地工作表面形成厚薄均匀的粉尘,再加热固化转化为耐久的涂膜。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供一种可提高耐蚀性能、装饰性能和防护性能的粉末静电喷涂法生产铝合金材料的方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为:粉末静电喷涂法生产铝合金材料的方法,其包括以下步骤:
(1)将原料组分按配比送入电熔炉中加热成熔融体;
(2)将熔融体进行混合乳化,形成均匀的混合体;
(3)将混合体铸轧成坯体;
(4)将坯体退火处理;
(5)将退火处理的坯体挤压成铝合金型材;
(6)将型材脱脂,再进行水洗;
(7)水洗后进行钝化,在表面形成钝化膜,然后清洗、烘干;
(8)对烘干的型材进行粉末静电喷涂;
(9)固化、包装。
进一步地,所述原料组分质量配比为:0.5%--0.6%的镁,0.3%--0.4%的硅,0.6%--0.8%的锰,0.01%--0.05%的铜,0.01%--0.05%的铬,其余为铝。
作为优选,步骤(1)的加热温度为750--800℃,加热时间为2--3h。
作为优选,步骤(2)中采用乳化机恒温乳化1--2h。
作为优选,步骤(4)中退火温度为450--500℃。
作为优选,步骤(5)中采用挤压机在450--500℃条件下挤压成型。
作为优选,步骤(6)中采用碱性脱脂剂。
作为优选,步骤(7)中烘干温度为80--100℃。
作为优选,喷涂时采用40-80kv的静电压,粉末粒径为30-60μm。
作为优选,固化分为升温、保温、降温三个阶段,其中升温3—5min,温度上升至120℃;保温10—15min,温度为160-230℃;降温4—6min,温度下降至80℃,然后出炉冷却。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、铝合金中含有较多的锰和铬,不仅提高了铝合金的强韧性和防腐蚀性能;而且可耐光、耐热、光亮美观;
2、本发明采用乳化机进行混合,不仅使得各组分的混合较为均匀,成型的材料质量高,而且乳化效率高;
3、本发明还采用粉末静电喷涂对工件进行处理,可提高型材的装饰性能和防护性能。
具体实施方式
下面对本发明的制备方法作进一步地详细说明,其包括以下步骤:
首先,将原料组分按配比送入电熔炉中,炉内加热温度为750--800℃,加热时间为2--3h,使得组分变成熔融体,所述原料组分质量配比为:0.5%--0.6%的镁,0.3%--0.4%的硅,0.6%--0.8%的锰,0.01%--0.05%的铜,0.01%--0.05%的铬,其余为铝;在实施过程中,尽管温度还没有达到铬的熔点,但由于添加量较少,不会影响其性能的发挥;再将熔融体采用乳化机恒温乳化1--2h,温度最好保持在700℃,从而形成均匀的混合体;接着将混合体铸轧成坯体,并将坯体在温度为450--500℃条件下退火处理,以改善材料塑性和韧性;将型材用碱性脱脂剂脱脂,除去表面油污,再进行水洗;接着进行钝化,在表面形成钝化膜,使粉末涂层的附着力大大增强,然后清洗、烘干,烘干温度为80--100℃,避免钝化膜过多失去结晶水而变得稀疏,导致附着力降低;然后对烘干的型材进行粉末静电喷涂,喷涂时采用40-80kv的静电压,粉末粒径为30-60μm,从而提高喷涂质量;喷涂后进行固化、包装,固化分为升温、保温、降温三个阶段,其中升温3—5min,温度上升至120℃;保温10—15min,温度为160-230℃;降温4—6min,温度下降至80℃,然后出炉冷却。详见以下实施例:
实施例1
分别将占总量0.5%的镁、0.3%的硅、0.6%的锰,0.01%的铜、0.01%的铬、98.58%的铝送入电熔炉,将电熔炉内的温度调至750℃,并保温2h后,电熔炉中的原料成为熔融体,再将该熔融体保温送入700℃乳化机进行乳化,约1h后,将混合体铸轧成坯体,并将坯体在温度为450℃条件下退火处理,最后在450℃条件通过挤压机挤压成为型材,降温至常温后,得到成型的铝合金型材。将型材用碱性脱脂剂脱脂,除去表面油污,再进行水洗;接着进行钝化、清洗、烘干,烘干温度为80℃;然后对烘干的型材进行粉末静电喷涂,喷涂时采用40kv的静电压,粉末粒径为30μm,最后进行固化、包装,固化时升温3min,温度上升至120℃;保温10min,温度为160℃;降温4min,温度下降至80℃,然后出炉冷却,从而制得高耐蚀性能、装饰性能和防护性能的铝合金材料。
实施例2
分别将占总量0.55%的镁、0.35%的硅、0.7%的锰,0.02%的铜、0.03%的铬、98.35%的铝送入电熔炉,将电熔炉内的温度调至780℃,并保温2.5h后,电熔炉中的原料成为熔融体,再将该熔融体保温送入700℃乳化机进行乳化,约1.5h后,将混合体铸轧成坯体,并将坯体在温度为470℃条件下退火处理,最后在480℃条件通过挤压机挤压成为型材,降温至常温后,得到成型的铝合金型材。将型材用碱性脱脂剂脱脂,除去表面油污,再进行水洗;接着进行钝化、清洗、烘干,烘干温度为90℃;然后对烘干的型材进行粉末静电喷涂,喷涂时采用60kv的静电压,粉末粒径为50μm,最后进行固化、包装,固化时升温4min,温度上升至120℃;保温13min,温度为200℃;降温5min,温度下降至80℃,然后出炉冷却,从而制得高耐蚀性能、装饰性能和防护性能的铝合金材料。
实施例3
分别将占总量0.6%的镁、0.4%的硅、0.8%的锰,0.05%的铜、0.05%的铬、98.1%的铝送入电熔炉,将电熔炉内的温度调至800℃,并保温3h后,电熔炉中的原料成为熔融体,再将该熔融体保温送入700℃乳化机进行乳化,约2h后,将混合体铸轧成坯体,并将坯体在温度为500℃条件下退火处理,最后在500℃条件通过挤压机挤压成为型材,降温至常温后,得到成型的铝合金型材。将型材用碱性脱脂剂脱脂,除去表面油污,再进行水洗;接着进行钝化、清洗、烘干,烘干温度为100℃;然后对烘干的型材进行粉末静电喷涂,喷涂时采用80kv的静电压,粉末粒径为60μm,最后进行固化、包装,固化时升温5min,温度上升至120℃;保温15min,温度为230℃;降温6min,温度下降至80℃,然后出炉冷却,从而制得高耐蚀性能、装饰性能和防护性能的铝合金材料。
上述实施方式仅供说明本发明之用,而并非是对本发明的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以作出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴。