CN104703760B - 在铝质基板上产生抛光面的方法和喷砂装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在铝质基板上产生抛光表面的方法和喷砂材料。一种在铝质基板上产生抛光表面的方法，包括如下步骤：提供铝质基板；使用喷砂材料对提供的将要抛光的铝质基板的表面区间进行喷砂处理；其中，使用具有粒径为D90≤0.3mm的有角颗粒和球形颗粒的混合物作为喷砂材料。

Description

在铝质基板上产生抛光面的方法和喷砂装置
本发明涉及在铝质基板上产生抛光表面或者所谓的“抛光的表面”的方法和喷砂装置。
现在，阳极氧化铝组件在许多领域中被使用，一方面，需要保存“铝外观”的装饰性，另一方面，需要对敏感的铝表面进行防腐保护。涉及到的领域为窗户和结构装饰区，以及自动化领域和家用电器。
在阳极氧化前，为了去除铝表面的杂质和自然出现的氧化层(被动层)，铝部件在多数情况下被酸洗。取决于处理的类型，会产生半亚光到亚光光滑表面，由于它们的外表，这些表面也会称为所谓的“抛光”表面。
为了达到增加的防腐保护，也为了设计上的原因，铝组件被阳极氧化，也就是说通过电解形成氧化层。该方法也被称为阳极氧化，其中，铝被电解氧化。如此处理的铝表面在最后的密封前被染色。
通过阳极氧化铝和铝合金产生的氧化层的机械性能、抗腐蚀性能和外观装饰方面远远优于自然产生的氧化层。氧化层的厚度为20μm，能够实现在工业环境和海洋环境的良好的抗腐蚀功能。产生的氧化层是不导电。
为了实现均匀的氧化层，通过机械或者化学处理方法来实现阳极氧化。这些在德国标准DIN17611中进行了说明。表1示出了提到的德国标准DIN17611中的预处理铝表面的指定系统。
表1
机械、化学和/或电化学预处理能够使铝基板表面做好阳极氧化的准备。因此能够实现特定的表面效果。它们能够清洁组件的表面，去除氧化层(被动层或者不正确的阳极氧化表面)和表面缺陷。从而实现表面的均匀，获得的明亮的铝表面允许电解过程中活跃的离子交换。另外，也产生特定的需要的和不需要的结构，例如，研磨和刷洗痕迹。
一种经常使用的化学方法为酸洗铝基板表面，也被称为E6处理。由此能够产生均匀的亚光和装饰性表面；即为所谓的E6表面。表面上的不规则是由于型材的挤压和将要覆盖或者去除的金属片的滚动而产生的。结构不规则，例如由于技术所造成的网痕和焊缝，也尽可能的被亚光，因此，从装饰的观点看，它们不是麻烦。
由于铝表面的两性电离性质，组件的表面可以通过使用碱和使用酸来进行酸洗。因此，能够去除自然出现在铝表面上的氧化层，由于生产工艺而产生的任何表面缺陷也会减少。因此，能够获得亮的铝表面。其允许好的离子交换，这对于随后的电解处理是必须的。
在大多数情况中，将要被处理的铝质基板被引入到包含氢氧化钠(NaOH)水溶液的浸浴。由于其化学特性，氢氧化钠溶液能够去除杂质，例如，脂肪和油，以及酸洗铝表面。在许多的情况中，然而，因为非常低的NaOH浓度已经足够清洗，清洗和酸洗是分开进行的，例如较少的NaOH随后被加入到漂洗罐中。清洗过程在德国标准DIN17611中被称为E0。然而，取决于任何基板的合金组分的含量或者将要达到的效果，还可以使用钠化合物，例如，硅酸盐、碳酸盐或磷酸盐。
氧化钠对氧化物，氧化物水合物和铝质基板的基体金属有很强的腐蚀性，其比一般浓度的酸的腐蚀性强20倍。对于最佳的反应步骤，浸浴必须保持在设定的温度范围内。酸洗浴内的温度取决于随着时间推移的利用率。也就是说，如果铝的供应很低，必须加热酸洗浴，或者铝的供应过高，在考虑到增加的放热反应后，为了保持最佳的温度范围，必须冷却酸洗浴。
通过使用氢氧化钠溶液，氧化物和氧化水合物将按下面进行反应：
另外，碱液还腐蚀碱金属：
2Al+2H2O+2NaOH→2NaAlO2+3H2↑
2Al+6H2O+2NaOH→2NaAl(OH)4+3H2↑
也就是说，铝酸钠(NaAl(OH)4)和氢气(H2)形成反应产物。通过增加添加物，例如，硝酸盐或亚硝酸盐到酸洗介质，可以抑制氢气的产生以及酸洗操作将加速，结果，碱金属受到的腐蚀程度更小。然而，这些添加物能够导致进一步的重要的废物，例如氨，的产生，其会污染废水。
进一步的，氢氧化铝会在容器的壁上和加热元件上沉积，所谓的水垢的形成，会阻碍操作，特别会显著的危害加热元件的效率。通过添加络合剂，例如葡糖酸盐或膦酸盐会抵消水垢的形成。然而，这种络合剂是与环境有关的，并且会污染废水。
因此，取决于特定的工艺技术，酸洗工艺会产生各种废物，可以采用多种方式来去除这些废物。消耗的酸洗液和产生的污泥必须作为废物处理掉，这会增加处理的费用。总的这些费用会占据铝基板表面处理费用的重要比重。
另外，酸洗液在铝表面上的腐蚀会产生E6抛光表面，会导致去除的材料的量达到100g/m2或者30μm。因此，不仅需要在外表面上腐蚀和去除材料，并且要有装饰的要求，而且在看不见的内表面上也需要腐蚀和去除材料。总的，去掉材料的量因此会达到总型材的200g/m2或60μm。酸洗剂的消耗与去除的量线性成正比。去除材料所损失的酸洗剂可以很容易的通过增加新鲜的酸洗剂来抵消。然而，形成的氯酸钠复合物会引起酸洗液的粘性的增加，结果酸洗工艺随着时间推移，效率会变低。随着铝浓度的增加，氢氧化铝也会从酸洗介质中沉淀，并且作为污泥状的沉积覆在酸洗池上。因此，酸洗浴必须隔段时间更新或者替换。现有技术的方法涉及高发的环保危害(umweltkritischer)物质和高能量消耗。
鉴于上述情况，本发明的目标是提供在铝质基板上生产抛光表面的方法，该方法能够克服现有技术中提到的缺点。特别的，本发明的目的是提供一种产生抛光铝表面的方法，该表面与根据德国标准DIN17611E6中的处理生产的铝表面相同。
该目标可以通过实施例中声明的方法来实现。通过示例和下面的描述来说明本方法的实施例。
因此提供一种在铝质基板上生产抛光表面的方法，该方法包括如下步骤：
提供铝质基板；
使用喷砂材料对提供的将要抛光的铝质基板的表面区域进行喷砂处理；其中，使用粒径D90≤0.3mm的有角颗粒或者球形颗粒的混合物作为喷砂材料。
在其中的一个实施例中，提供一种在铝质基板上生产抛光表面的方法，该方法包括如下步骤：
提供铝质基板；
使用喷砂材料对提供的将要抛光的铝质基板的表面区域进行喷砂处理；
对喷砂处理的表面区域进行阳极氧化；以及
对阳极氧化的表面区域进行密封；
其中，使用粒径D90≤0.3mm的有角颗粒或者球形颗粒的混合物作为喷砂材料。
在其中的一个实施例中，提供一种在铝质基板上产生抛光表面的方法，该方法包括如下步骤：
提供铝质基板；
通过喷砂材料对提供的将要抛光的铝质基板的表面区域进行喷砂处理；
对喷砂处理的表面区域进行阳极氧化；以及
对阳极氧化的表面区域进行密封；
其中，使用粒径D90≤0.3mm并且≥0.01mm的有角颗粒或者球形颗粒的混合物作为喷砂材料。
在其中的一个实施例中，喷砂材料可以选择为包含有角颗粒和球形颗粒的混合物，其具有的粒径为D90≤0.3mm并且≥0.01mm，优选地为≤0.2mm并且≥0.01mm，更优选地为≤0.1mm到≥0.01mm，另外优选地为≤0.05mm到≥0.01mm，进一步优选地为≤0.02mm到≥0.01mm。
除非另外指出，否则本发明中使用的“颗粒直径(Partikeldurchmesser)”和“粒径(Korndurchmesser)”指的是颗粒直径和粒径D90，也就是说至少90％的所有的颗粒组分或者所有的细粒组分具有指明的颗粒直径或者粒径。
有角颗粒和圆形颗粒各自的含量用重量百分比来说明，并且选择总的有角颗粒和圆形颗粒的组分不超过重量100％。
在其中的一个实施例中，喷砂材料可按如下选择，将包含有角颗粒和球形颗粒的混合物选择为新细粒，该新细粒具有如下的直径分布：
>0.315mm＝<0.1％；
≤0.315到≥0.200mm＝≤5％；
<0.200mm和≥0.050mm＝≥95％
<0.050mm＝<0.1％，基于总的喷砂材料混合物。
根据本发明，在方法的实施例中，为了保证没有颗粒的直径在本发明提供的直径之上和/或之下，在喷砂材料应用到基板表面之前，喷砂材料颗粒混合物被过筛和/或筛选。
令人惊奇的是，已经显示，通过机械处理铝表面并且随后阳极氧化和密封，可能达到抛光表面，优选为E6抛光表面，其具有与通过酸洗处理的铝表面大致相同或者相同的外表。通过酸洗进行分配，能够有利的避免环保危害废物。另外，酸洗浴的回火不是必须的，结果，在铝表面处理中使用的大部分能量能够节约。最终，在本发明表面的机械处理中，只有铝基板的表面区域最终是可见的并且被处理。不可见的区域，例如，空的型材内将不会被处理，不同于现有技术的酸洗处理，通过酸洗处理，型材整体被去除的材料的量会减少。结果，可能节省铝基板上的材料。特别的，已经显示铝基板上的结构缺陷，例如，网痕或者焊缝，通过本发明的喷砂处理会比化学处理方法，例如酸洗处理，去除的更好。这对于处理更明显的表面缺陷例如压痕和划痕也是同样适用的。
另外，本发明的喷砂处理相对于化学处理方法是更加环境友好的。
术语颗粒(Partikel)和细粒(Korn)在本发明中作为同义词使用。
在本发明的意义的范围内，与颗粒或者细粒相关的术语“球形”是指颗粒和细粒大致是圆的，也就是说它们的长度小于它们的直径的两倍。
在本发明的意义的范围内，与颗粒或者细粒相关的术语“有角(kintag)”是指颗粒和细粒不是圆形的，具有边缘、破碎的边缘和锋利的边缘。
除非其它处说明，与本发明的颗粒相关的所有物理数据是指所谓的“新细粒”。
与本发明相关的表述“新细粒”指的是在作为喷砂材料使用之前的细粒。
与本发明相关的表述“操作状态”指的是被作为喷砂材料使用的颗粒，这些颗粒被传输到喷涂机用于在铝组件和其中的循环(zirkulieren)内。
喷砂材料的要求在德国标准DIN 8201；DIN ISO 11124和SAE J 444中制定，它们整体在此作为参考。
本发明使用的有角颗粒和球形颗粒的喷砂材料，然而，也具有上述标准之外的筛分分析(siebanalysen)。
在本发明中，可以通过压缩气体方式和通过离心轮方式将喷砂材料颗粒混合物应用到铝基板表面。当使用压缩空气方式将喷砂材料颗粒混合物应用到铝质基板表面的时候，通过压缩空气喷射喷涂喷砂材料颗粒混合物，并将其加速到基板表面，在离心轮技术中，通过快速旋转的离心轮将喷砂材料颗粒加速到需要的值。也可能使用喷砂材料颗粒混合物结合水悬浮液。通过湿喷射方法使用水压和喷嘴或者使用离心轮来应用喷砂材料颗粒混合物在型材加工中是非常少用的。在喷砂处理的过程中形成灰尘的几率会减少。
在对铝表面的喷砂处理的过程中使用有角颗粒不会导致需要的E6表面质量。实际上，通过使用有角颗粒获得的表面会是粗糙的。由于使用有角颗粒进行预处理，表面会保持粗糙。获得的铝表面的质量与期望的E6表面质量相近。使用球形颗粒不会导致压痕的去除或者达到期望的E6表面的铝质量。在第一处理阶段使用球形颗粒，在随后的第二阶段使用有角颗粒都不会导致铝表面达到期望的E6表面质量。相反，可以实现不同于上述提到的处理顺序的明显更粗糙的表面。另一方面，令人惊奇的是，不经过化学处理的有角颗粒和球形颗粒的特定的混合物会导致期望的铝E6表面质量。
不希望受限于该理论，假设喷砂材料颗粒混合物中包含的有角颗粒对基板表面施加磨损作用，通过该磨损作用，基板上的自然氧化层以及杂质都会被去除，同时，球形颗粒施加表面密封作用。
通过使用本发明中的喷砂材料颗粒混合物，从而实现铝表面的抛光。
在其中的一个实施例中，可能通过本发明中的喷砂材料颗粒混合物实现与最高程度的化学E6酸洗作用相似的表面结构和外观。换句话，可能通过使用本发明中的喷砂材料颗粒混合物实现与E6表面质量相对应的铝表面质量。
令人惊奇的是，不仅可以使用喷砂装置应用喷砂材料颗粒混合物，其能够保证非常均匀的应用，而且可以用手来使用喷砂材料，而不会迅速形成均匀、依赖于方向的表面结构。另一方面，本发明产生的表面结构可以是各向异性的。
在其中的一个实施例中，新的细粒喷砂材料颗粒混合物具有有角新细粒颗粒的含量为≤80％重量并且≥20％重量，优选地为≤70％重量并且≥30％重量，更优选地为≤60％重量并且≥40％重量，特别为50％重量±2％重量，上述都是基于新细粒喷砂材料颗粒混合物的总重量。
在其中的一个实施例中，新细粒喷砂材料颗粒混合物具有的圆形的新细粒颗粒的含量为≥20％重量并且≤80％重量，优选地为≥30％重量并且≤70％重量，更优选地为≥40％重量并且≤60％重量，特别的为50％重量±2％重量，上述都是基于新细粒喷砂材料颗粒混合物的总重量。
在其中的一个实施例中，新细粒喷砂材料颗粒混合物具有的有角新细粒颗粒和圆形颗粒的含量为≤80％重量并且≥20％重量，优选地为≤70％重量并且≥30％重量，更优选地为≤60％重量并且≥40％重量，特别为50％重量±2％重量，其中，有角新细粒颗粒和球形新细粒颗粒的喷砂材料颗粒混合物的总的重量百分比为100％。
在其中的一个实施例中，新细粒喷砂材料颗粒混合物具有：
a)有角新细粒颗粒的含量为≤80％重量并且≥20％重量，优选为≤70％重量并且≥30％重量，更优选为≤60％重量并且≥40％重量，特别为50％重量±2％重量；和/或
b)圆的新细粒颗粒含量为≥20％重量并且≤80％重量，优选地为≥30％重量并且≤70％重量，更优选地为≥40％重量并且≤60％重量，特别为50％重量±2％重量；
基于新细粒喷砂材料颗粒混合物的总重量，其中，有角新细粒颗粒和圆形新细粒颗粒总的组分为100％重量。
在另一实施例中，新细粒喷砂材料颗粒混合物具有的有角新细粒颗粒和球形新细粒颗粒在每种情况中的含量为50％重量，上述百分比是基于总的喷砂材料颗粒混合物的重量，其中，有角新细粒颗粒和球形新细粒颗粒的量每种具有的偏差为±2％重量。
在本发明优选地实施例中，在操作状态的喷砂材料颗粒混合物具有的有角颗粒的平均含量为≤80％重量并且≥20％重量，优选地为≤70％重量并且≥30％重量，更优选地为≤60％重量并且≥40％重量，特别为50％重量±2％重量。
表述“操作状态”应当理解为在喷砂操作过程中的喷砂材料的平均组分。
在另一实施例中，在操作状态的喷砂材料颗粒混合物具有的平均有角颗粒的含量为≤75％重量并且≥35％重量，优选地为≤70％重量并且≥45％重量，上述百分比是基于喷砂材料颗粒混合物的总的组分。
本发明的方法中使用的喷砂材料颗粒混合物会有一定量的磨损。特别的，有角喷砂材料颗粒在使用的过程中会变得磨损。为了保持效率，应当补充喷砂材料颗粒混合物。连续或者间断补充的喷砂材料颗粒混合物具有的有角颗粒和球形颗粒的含量为≤80％重量并且≥50％重量，特别为75％重量±2％重量，其中，喷砂材料颗粒混合物中的有角颗粒和球形颗粒的总的重量百分比为100％。
在另一实施例中，在操作状态中的喷砂材料颗粒混合物的具有的有角颗粒和圆形颗粒的平均含量为≤80％重量并且≥35％重量，优选地为≤70％重量并且≥45％重量，特别为50％重量±2％重量，其中，喷砂材料颗粒混合物中的有角颗粒和球形颗粒的总重量为100％。
在另一实施例中，操作状态中的喷砂材料颗粒混合物具有平均的有角颗粒和球形颗粒的含量各为50％，上述百分比是基于喷砂材料颗粒混合物的总重量，其中，有角新细粒颗粒和球形新细粒颗粒的量的误差为2％重量。
在其中的一个实施例中，操作状态的喷砂材料颗粒混合物具有的球形颗粒的平均含量为≥20％重量并且≤80％重量，优选为≥30％重量并且≤70％重量，更优选为≥40％重量并且≤60％重量，特别为50％重量±2％重量，上述百分比是基于新细粒喷砂颗粒混合物的总重量。
在其中的一个实施例中，操作状态中的喷砂材料颗粒混合物具有平均的含量为：
a)有角颗粒为≤80％重量并且≥20％重量，优选为≤70％重量并且≥30％重量，更优选地为≤60％重量并且≥40％重量，特别为50％重量±2％重量；和/或
b)球形颗粒为≥20％重量并且≤80％重量，优选为≥30％重量并且≤70％重量，更有选的为≥40％重量≤60％重量，特别为50％重量±2％重量，
上述百分比是基于操作状态中的喷砂材料颗粒混合物中的总重量。
通过相应的连续的和间断的添加，可以在操作状态中保持平均喷砂材料颗粒混合物。
在另一实施例中，在操作状态中，添加到喷砂材料混合物中的新细粒喷砂材料具有的有角颗粒和球形颗粒的含量为50％重量，偏差为±2％重量，上述百分比基于喷砂材料颗粒混合物的总重量，其中，有角颗粒和球形颗粒的总重量为100％。
在另一实施例中，在操作状态中，添加到喷砂材料混合物中的新细粒喷砂材料具有的有角颗粒含量为70％重量±2％重量，具有的球形颗粒的含量为30％重量±2％重量，上述百分比是基于总的喷砂材料颗粒混合物的重量，其中，有角颗粒和球形颗粒的总重量占100％。
球形颗粒通常比有角颗粒具有更长的生命周期。在操作状态中，有角颗粒具有损坏的趋势，球形颗粒，在另一方面，由更加具有韧性的材料制成，因此，具有更小的损坏趋势。
因此，在操作状态中，为了保持平均的喷砂材料颗粒混合物，可以添加比球形颗粒更多的有角颗粒。
应当指出的是，具有直径<0.01mm的颗粒，其也被称为灰尘，并不被理解为本发明中的喷砂材料颗粒，因此，所用的百分比数据并不包含直径<0.01mm的颗粒。
根据本发明方法的另一实施例，有角颗粒具有≥600HV，特别为≥640HV，优选为≥750HV，优选为≥600HV和≤800HV的平均硬度。
具有硬度范围为≥600HV和≤800HV的有角微粒是商业上可以获得的，例如，从Vulkan-Inox公司获得。
已经显示，在该硬度范围之内的有角喷砂材料颗粒结合球形颗粒能够实现最佳的表面去除，以用于制造铝表面的期望的光滑效果。特别的，有角喷砂材料颗粒可以为铁基合金，优选为具有铬碳化物的马氏体基体铁基合金，优选为不锈钢颗粒，特别为特种不锈钢。优选地，不锈钢含有铬碳化物。更加优选地，不锈钢含有的铬含量为30％重量±2％重量，碳含量为2％重量±0.5％重量。特别优选地，有角颗粒由包含铬碳的不锈钢构成。
在本发明方法的另一实施例中，球形颗粒具有≥250HV，优选为≥280HV，优选为≥300HV，更优选为≥350HV，另外优选为≥400HV，优选为≥450HV的平均硬度。在另一实施例中，球形颗粒具有的平均硬度为≥250HV并且≤500HV。
球形颗粒具有的硬度范围为≥250HV并且≤500HV，并且是商业上可以获得的，例如，从Vulkan-Inox公司获得。
然而，也可能使用硬度>500HV，例如≤550HV的球形颗粒。
已经显示，在该硬度范围内的球形喷砂材料颗粒结合有角颗粒能够产生优化的表面密封，以用于在铝表面产生期望的光滑效果。特别的，球形喷砂材料颗粒可以为铁基合金，优选为不锈钢颗粒。优选地，不锈钢具有奥氏体组织。更加优选地，不锈钢具有的铬含量为18％重量±2％重量，具有的镍含量为10％重量±2％重量。
在本发明的另一实施例中，不锈钢颗粒特别优选地为特种不锈钢。
本发明方法的另一优点是使用的喷砂材料，因为使用的喷砂材料的组分，喷砂材料可以简单的应用到工业生产，例如，钢生产。因此，喷砂材料不是废物，是有用的东西，可以供应到钢铁公司作为添加剂。
喷砂工艺中的喷砂速度，也被称为“传输速度”，平均为≥30m/s到≤100m/s，优选为≥35m/s到≤90m/s，更优选为≥40m/s到≤80m/s，更优选为≥45m/s到≤70m/s，最优选地为≥50m/s到≤60m/s。
喷嘴出口的喷射的压强为≥2bar到≤10bar，优选为≥3bar到≤8bar，更优选地为≥4bar到≤6bar。然而，可能进行高压的喷涂。
在本发明方法的另一实施例中，在喷砂处理后，并且在阳极氧化之前，将要阳极氧化的基板表面被去氧化和/或酸洗。此处可以使用酸去氧化或者酸洗浴。
在本发明方法的另一实施例中，在喷砂处理之后和阳极氧化之前，对将要阳极氧化的基板表面进行上光处理。阳极氧化效果由此能够有利的增强。例如，可以通过热酸，优选为含有磷酸的处理溶液进行上光处理，通过抛光处理，喷砂处理的铝表面被接触。另外，通过施加电压，可以在磷酸和硫酸的混合物中以电解方式进行上光处理。另外，可以使用其它的已知的铝表面上光方法。
本发明中的铝质基板表面的阳极氧化和密封可以按现有技术中的通常的方法进行，例如，如在德国标准DIN17611中描述的那样。
在本发明方法的另一实施例中，为了去除附着于基板表面的任何方法的残留，在各自的处理步骤之间提供清洗处理。
本发明另外涉及用于铝表面的喷砂处理的喷砂材料，其中，喷砂材料具有的粒径为≤0.3mm，优选为≤0.2mm，更优选为≤0.1mm，其特征在于，操作状态的喷砂材料具有的有角颗粒的平均含量为≤90％重量并且≥30％重量，优选为≤75％重量并且≥40％重量，特别为50％重量。
根据喷砂材料的优选地实施例，球形颗粒具有的平均硬度为≥300HV，优选为≥450HV，有角颗粒具有的平均硬度为≥640HV，优选为≥750HV。
特别优选地，有角颗粒包括含有铬碳的不锈钢，其具有马氏体结构或δ铁氧体微观结构；或者有角颗粒由含有铬碳的不锈钢构成，其具有马氏体结构或δ铁氧体微观结构。
通过附图和示例性的实施例对本发明进行更详细的描述。
图1示出了通过现有技术的酸洗和本发明中的喷砂处理产生的表面结构的对比。
图1示出了通过现有技术的酸洗和本发明中的喷砂处理产生的表面结构的对比。如对比所示，通过本发明的喷砂处理的铝表面与德国标准DIN17611E6中的酸洗处理的铝表面的不同之处仅是非实质性的，在正常的视图和微观放大图中都是这样的。实际上，根据本发明处理的基板表面在常规视图中不会出现网痕。通过本发明的喷砂处理的基板表面由通过已知的酸洗处理的表面组成，在它们的表面之间没有任何的视觉上可观察的差别。
实施例1
为了对比测试，AlMgSiO5合金的挤压铝型材的型材部分在冲压车架被去除。筛尺寸D90的筛分粒度级为从0.1mm到0.2mm筛目尺寸的有角材料和球形材料由德国制造商的喷砂材料制成。圆形喷砂材料为不锈钢，其具有的铬含量为18％重量±1％重量，镍含量为10％重量±2％重量。有角喷砂材料为不锈钢，其具有的铬含量为30％重量±1％重量，碳含量为2％重量±0.1％重量。通过变化的压缩空气气压，也可以使用球形和有角筛分粒度级，在手工柜中对准备的型材进行喷砂。
喷砂后，首先在清洁器中对型材的铝表面使用ALUFINISH公司的ALFICLEAN产品进行清洗，随后在稀氢氧化钠溶液(60℃为50g/l)中酸洗一分钟，随后在150g/l的硫酸和过氧化添加物(ALUFINISH公司的ALFIDEOX；1g/l)中进行去氧化，随后在包含180g/l的硫酸浴中进行阳极氧化。使用的电流密度为1.5A/dm；阳极氧化的时间为40分钟，直到形成厚度为20μm的层。在上述提到的每个处理步骤之间，型材被冲洗，在阳极氧化后，在自来水中进行一分钟的冲洗操作。产生的氧化层随后在96℃至98℃的热水中密封1小时，将浓度为2g/l的所谓的密封酸即来自ALUFINISH公司的ALFISEAL产品添加到水中。随后将型材进行比较评估。
另外，在上述的清洗和酸洗后，一些喷砂的型材，不会进行上述的去氧化处理，而是在75％的硫酸，15％的磷酸和10％的溶液中，在大于100℃的温度里进行上光1分钟，随后进行描述的阳极氧化。评估的结果将在下面简单的描述。
实施例1a：在型材被球形喷砂材料颗粒处理后，表面上的网痕和焊缝仍然是完全可见并且没有被覆盖。
实施例1b：如果型材被有角喷砂材料颗粒处理，在阳极氧化后，观察到装饰上麻烦的白色涂层，通过相同的喷砂材料颗粒处理的表面抛光与通过新鲜的喷砂材料颗粒处理的第一次测试有显著的不同。网痕和焊缝的覆盖会显著的减少。
实施例2：30％的球形材料和70％的有角材料，以及30％的有角和70％的球形喷砂材料颗粒形成的有角和球形喷砂剂颗粒混合物具有更加显著装饰性的抛光表面，网痕和焊缝在最大程度上得到了覆盖。另外，在多个重复的测试中抛光表面是可以复制的。
实施例3：如果型材受到上光处理而不是去氧化，通过球形和有角喷砂材料的混合物处理的表面显示了吸引人的，有光泽的，和光滑的表面。
实施例4：在所谓的离心轮系统中，使用不同的喷砂材料颗粒混合物重复测试。即使压强会变化，通过压缩空气形成的手工柜(Handkabine)中相同的抛光表面也会被发现。
实施例5
有角新细粒颗粒，例如，来自于Vulkan Inox GmbH的具有的粒径D90的范围为0.1mm至0.2mm，具有的平均硬度为750HV，这些有角新细粒颗粒为喷砂材料。作为球形新细粒颗粒，具有粒径D90的范围为0.1mm到0.2mm，和平均硬度为450HV的颗粒被用作喷砂材料。例如，使用来自Vulkan Inox GmbH的的颗粒，通过在机器中事先圆滑和压实球形细粒，可以获得具有平均硬度为450HV的球形新细粒颗粒，因此，球形测试材料的硬度为450HV。有角新细粒颗粒和球形新细粒颗粒按照表2中进行混合。
有问题的喷砂材料混合物，参见表2，被传输到正常抛光的喷砂柜，其制造商为LeeringHengeloBV，系列为DP14，按照下述的条件对挤压的标准铝窗框型材，例如，ALMGSI0.5，进行连续的喷砂材料清洁：
结果在表2中示出
表2
评估：
+++＝非常好，对应于E6抛光表面
++＝好，几乎对应于E6抛光表面
+＝满意，比E5抛光表面好
–/+＝比E5抛光表面稍好
–＝可接受，E5抛光表面和更差
––＝不满意

Claims (54)

1.一种用于在铝质基板上生产抛光表面的方法，包括如下步骤：
提供铝质基板；
使用喷砂材料对提供的将要抛光的所述铝质基板的表面区域进行喷砂处理以获得与均匀的亚光和装饰性表面质量相对应的铝表面质量；
其中，将粒径D90≤0.3mm的有角颗粒和球形颗粒的混合物作为喷砂材料使用；
新细粒喷砂材料颗粒混合物具有：
a)有角新细粒颗粒的含量为≤70％重量并且≥30％重量；和/或
b)圆形的新细粒颗粒的含量为≥30％重量并且≤70％重量；
上述百分比是基于所述新细粒喷砂材料颗粒混合物的总重量，其中，总的有角新细粒颗粒和圆形新细粒颗粒组分占100％重量；
对喷砂处理过的所述表面区域进行阳极氧化；及
对阳极氧化的所述表面区域进行密封，其中通过球形颗粒施加表面密封。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有角新细粒颗粒的含量≤60％重量并且≥40％重量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有角新细粒颗粒的含量为50％重量±2％重量。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述圆形的新细粒颗粒的含量为≥40％重量并且≤60％重量。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述圆形的新细粒颗粒的含量为50％重量±2％重量。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，使用有角颗粒和球形颗粒的混合物作为所述喷砂材料，所述有角颗粒和球形颗粒的混合物具有的粒径为D90≤0.3mm并且≥0.01mm。
7.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，使用有角颗粒和球形颗粒的混合物作为所述喷砂材料，所述有角颗粒和球形颗粒的混合物具有的粒径为D90≤0.2mm到≥0.01mm。
8.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，使用有角颗粒和球形颗粒的混合物作为所述喷砂材料，所述有角颗粒和球形颗粒的混合物具有的粒径为D90≤0.1mm到≥0.01mm。
9.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，使用有角颗粒和球形颗粒的混合物作为所述喷砂材料，所述有角颗粒和球形颗粒的混合物具有的粒径为D90≤0.05mm到≥0.01mm。
10.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，使用有角颗粒和球形颗粒的混合物作为所述喷砂材料，所述有角颗粒和球形颗粒的混合物具有的粒径为D90≤0.02mm到≥0.01mm。
11.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述球形颗粒具有≥250HV并且≤500HV的平均硬度。
12.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述球形颗粒具有≥280HV并且≤500HV的平均硬度。
13.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述球形颗粒具有≥300HV并且≤500HV的平均硬度。
14.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述球形颗粒具有≥350HV并且≤500HV的平均硬度。
15.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述球形颗粒具有≥400HV并且≤500HV的平均硬度。
16.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述球形颗粒具有≥450HV并且≤500HV的平均硬度。
17.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述球形颗粒具有500HV的平均硬度。
18.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述有角颗粒具有≥600HV的平均硬度。
19.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述有角颗粒具有≥640HV的平均硬度。
20.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述有角颗粒具有≥750HV的平均硬度。
21.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述有角颗粒具有≥600HV并且≤800HV的平均硬度。
22.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，在操作状态中的所述喷砂材料颗粒混合物的平均含量为：
a)所述有角颗粒为≤70％重量≥30％重量；和/或
b)所述球形颗粒为≥30％重量并且≤70％重量，
上述百分比为基于操作状态的所述喷砂材料颗粒混合物的总重量。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述有角颗粒为≤60％重量并且≥40％重量。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述有角颗粒为50％重量±2％重量。
25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述球形颗粒为≥40％重量并且≤60％重量。
26.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述球形颗粒为50％重量±2％重量。
27.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，喷砂工艺中的喷砂速度平均为≥30m/s到≤100m/s。
28.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，喷砂工艺中的喷砂速度平均为≥35m/s到≤90m/s。
29.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，喷砂工艺中的喷砂速度平均为≥40m/s到≤80m/s。
30.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，喷砂工艺中的喷砂速度平均为≥45m/s到≤70m/s。
31.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，喷砂工艺中的喷砂速度平均为≥50m/s到≤60m/s。
32.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述喷砂工艺中，出口喷嘴处的颗粒的射流的压强为≥2bar到≤10bar。
33.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述喷砂工艺中，出口喷嘴处的颗粒的射流的压强为≥3bar到≤8bar。
34.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述喷砂工艺中，出口喷嘴处的颗粒的射流的压强为≥4bar到≤6bar。
35.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述喷砂处理之后和所述阳极氧化之前，将要被抛光的基板表面被去氧化和/或酸洗；和/或，在所述喷砂处理之后和所述阳极氧化之前，对将要被抛光的所述基板表面进行上光处理。
36.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述喷砂处理通过离心轮喷砂装置、喷射喷砂装置和/或压力喷砂装置进行。
37.一种适合于通过上述任一项权利要求所述的方法对铝表面进行喷砂处理的喷砂材料，其特征在于，所述喷砂材料包括有角颗粒和球形颗粒的混合物，所述混合物具有的粒径D90为≤0.3mm；
所述新细粒喷砂材料颗粒混合物具有：
a)有角新细粒颗粒的含量为≤70％重量并且≥30％重量：和/或
b)圆形新细粒颗粒的含量为≥30％重量并且≤70％重量；
上述百分比是基于新的细粒喷砂材料颗粒混合物的总重量，其中，有角新细粒颗粒和圆形新细粒颗粒的总的组分为100％重量；以及其中
a)球形颗粒具有≥250HV并且≤500HV的平均硬度；和/或
b)有角颗粒具有≥600HV的平均硬度。
38.如权利要求37所述的喷砂材料，其特征在于，所述混合物具有的粒径为D90≤0.3mm并且≥0.01mm。
39.如权利要求37所述的喷砂材料，其特征在于，所述有角新细粒颗粒的含量为≤60％重量并且≥40％重量。
40.如权利要求37所述的喷砂材料，其特征在于，所述有角新细粒颗粒的含量为50％重量±2％重量。
41.如权利要求37所述的喷砂材料，其特征在于，所述圆形新细粒颗粒的含量为≥40％重量并且≤60％重量。
42.如权利要求37所述的喷砂材料，其特征在于，所述圆形新细粒颗粒的含量为50％重量±2％重量。
43.如权利要求37所述的喷砂材料，其特征在于，所述球形颗粒具有≥280HV的平均硬度。
44.如权利要求37所述的喷砂材料，其特征在于，所述球形颗粒具有≥300HV的平均硬度。
45.如权利要求37所述的喷砂材料，其特征在于，所述球形颗粒具有≥350HV的平均硬度。
46.如权利要求37所述的喷砂材料，其特征在于，所述球形颗粒具有≥400HV的平均硬度。
47.如权利要求37所述的喷砂材料，其特征在于，所述球形颗粒具有≥450HV的平均硬度。
48.如权利要求37所述的喷砂材料，其特征在于，所述球形颗粒具有500HV的平均硬度。
49.如权利要求37所述的喷砂材料，其特征在于，所述有角颗粒具有≥640HV的平均硬度。
50.如权利要求37所述的喷砂材料，其特征在于，所述有角颗粒具有≥750HV的平均硬度。
51.如权利要求37所述的喷砂材料，其特征在于，所述有角颗粒具有≥600HV并且≤800HV的平均硬度。
52.如权利要求37所述的喷砂材料，其特征在于，有角颗粒和/或球形颗粒包括铁基合金，其中，有角颗粒包括有具有铬碳的马氏体基体的所述铁基合金，和/或所述球形颗粒由不锈钢组成。
53.如权利要求37所述的喷砂材料，其特征在于，所述有角颗粒由包含铬碳的不锈钢组成。
54.如权利要求37所述的喷砂材料，其特征在于，所述球形颗粒由具有奥氏体组织的不锈钢组成。
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