CN106042693A - 一种制备铝型材表面压纹烫金的方法 - Google Patents

一种制备铝型材表面压纹烫金的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种制备铝型材表面压纹烫金的方法，属于金属板材表面处理领域。目的是为了提供一种工艺简单、生产成本低、易实现产业化的铝型材表面压纹烫金工艺方法。取铝材在680‑750℃熔融形成铝液凝固成铝锭，将其熔化，除气、除渣得到铝棒，在温度400‑500℃下制备铝型材并在时效炉时效处理，采用预设浮雕纹理的滚压模具对铝型材滚扎形成花纹，使用三酸对粗糙的铝型材表面进行抛光处理并加入添加剂对酸处理的表面进行封孔，使烫金纸与型材表面相接处，高温熔化烫金纸并吸附在浮雕状花纹表面与其相接处并融合，形成烫金效果。本发明工艺简单，生产效率高，得到的铝型材表面光滑，压纹烫金效果佳。

Description

一种制备铝型材表面压纹烫金的方法
技术领域
本发明技术属于金属板材表面处理领域，主要涉及一种制备铝型材表面压纹烫金的方法。
背景技术
随着国民经济的发展,铝合金型材以其优异的性能在许多领域获得应用，如铝合金门、铝合金窗、铝合金瓦片等，由于它既可作结构材料,又可作装饰材料,因此对其表面精饰效果的要求也越来越高,传统的氧化白、着色型材已不能满足市场需要。为了提高铝合金型材门窗的应用价值，许多企业对此进行了一些功能化扩展。
专利CN105507750A公开了一种窗框用铝型材，该改良技术包括内侧型材和外侧型材，内侧型材的外表面上设置有第一隔热条安装槽，外侧型材的内表面上设置有第二隔热条安装槽，以此来减缓和阻隔热量传递，达到保温的目的。专利CN105506633A公开了一种铝型材的碱蚀处理方法，该方法是擦除铝型材表面的油污，再用水冲洗和乙醇擦洗，将铝型材放入碱蚀处理液中，碱蚀处理液由份氢氧化钠、聚醋酸乙烯乳液、天麻苷、硫化钠、碳酸钠、山梨醇和水组成对铝型材表面进行光滑处理。专利CN105506417A公开了一种高强度铝合金型材及其生产工艺，该工艺主要是由铝为主体材料加入一定质量百分比的硅、镁、铁、铜、锰、锌、铬、锆、钛合金加工而成，该材料应用于门窗行业提高了传统铝合金门窗的强度。
上述都是通过材料改性和功能性改性方向对铝合金型材进行改良的，为了适应市场需求,提高型材的装饰效果及商品价值,对铝合金的门窗进行压纹和烫金工艺越来越受到大众的追求，采用该技术生产的型材不仅外观光亮、不产生非晶质层、耐蚀性能好,而且符合人们对铝合金门窗的美学需求,提高了铝制产品附加值。
然而目前市场上在铝合金门窗制造领域普遍采用的压纹烫金工艺主要是采用在压纹后手绘增加烫金效果，这种方法生产效率很低，而且手绘得到的烫金颜色是基于颜料填充的，易出现脱色现象。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明专利以磷酸，硫酸，硝酸对粗糙的铝型材表面和压纹处进行抛光处理后在高压力下压纹，采用高光泽度的烫金纸吸附在浮雕状花纹表面并在高温下融合的形式制得型材烫金效果，本发明专利产品表面光滑，烫金效果持久，不易掉色发黑。
本发明所采用的技术方案是：一种制备铝型材表面压纹烫金的方法，包括以下步骤：
（1）选取质地较好的，杂质少的铝材，用清水清洗去除表面的灰尘，后晾干；
（2）将铝材在一定温度下熔融形成铝液，然后倒人混合炉中，搅拌均匀，再加入熔剂进行精炼，同时预热铸模3-5h，铝液经流槽流入铸模中，用铁铲将铝液表面的氧化膜除去，待铝液逐渐冷却后凝固成铝锭作为原料备用；
（3）取适量制得的铝锭按工艺要求加入熔炼炉内熔化，并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去，熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下，通过深井铸造系统，冷却铸造圆铸铝棒作为挤压过程的坯料；
（4）预热铝棒和加热炉，使其温度达到400-500℃，使铝棒在高温中变软，然后按生产的挤压产品大小，对铝棒施加压力挤压处理，使软化的铝棒通过成型孔被挤压到模具形成表面粗糙的铝型材；
（5）得到的铝型材在时效炉时效，控制适宜的炉内温度，到达温度后保温2-4h出炉，出炉后立即开风机吹风10-30min冷却，确保合适的硬度；
（6）采用预设有浮雕纹理的滚压模具对时效后的铝型材在一定的压力作用下滚扎处理，在型材表面形成花纹；
（7）使用三酸（磷酸，硫酸，硝酸）对粗糙的铝型材表面进行抛光处理，去除在高温铸造过程中铝表面生成的氧化膜，然后加入添加剂对酸处理的表面进行封孔，得到平滑并具有一定反射率的光亮铝型材表面，然后采用铝蓝、铝红、酸性红等染色剂染色；
（8）在滚扎形成的纹理处烫金，使烫金纸（不同颜色）与型材表面相接处，高温熔化烫金纸并吸附在浮雕状花纹表面与其相接处并融合，形成烫金效果。
本发明专利提供的方法工艺中，步骤(2)中所述的铝材形成铝液的熔融温度控制在680-750℃。
本发明专利提供的方法工艺中，步骤(5)中所述的时效炉时效温度为190-205℃。
本发明专利提供的方法工艺中，步骤(6)中所述的滚扎压力12.3-15kg/cm2。
本发明专利提供的方法工艺中，步骤(7)中所述的三酸抛光是采用磷酸，硫酸，硝酸三种酸，增加的量为硝酸100-180g/L，磷酸30-100g/L，硫酸90-190g/L，磷酸和硫酸主要是在型材表面起到钝化作用，硫酸可调整抛光液的粘度,提高铝表面抛光液的活性,加快抛光速度,同时具有增光作用。
本发明专利提供的方法工艺中，步骤(7)中所述的封孔添加剂为有机化合物、无机化合物、重金属盐和表面活性剂组成,其作用是减少氧化氮气体的析出,从整体上改善整平效果和光亮度，添加量为3-5g/l。
本发明专利提供的方法工艺中，步骤(8)中所述的烫金温度为265-268℃，烫金纸吸附在浮雕状花纹表面与其接处融合时间为15-30s。
本发明与现有技术不同之处在于，本发明取得了如下技术效果：选取质地较好的，杂质少的铝材，将铝材在680-750℃下熔融形成铝液，然后倒人混合炉中，搅拌均匀，再加入熔剂进行精炼，同时预热铸模3-5h，得到铝锭作为原料备用，取适量制得的铝锭按工艺要求加入熔炼炉内熔化，并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去制得铝棒作为挤压过程的坯料，预热铝棒和加热炉，使其温度达到400-500℃，使铝棒在高温中变软，然后按生产的挤压产品大小，对铝棒施加压力挤压处理，使软化的铝棒通过成型孔被挤压到模具形成表面粗糙的铝型材并在时效炉时效，采用预设有浮雕纹理的滚压模具对时效后的铝型材在一定的压力作用下滚扎处理，在型材表面形成花纹，使用三酸（磷酸，硫酸，硝酸）对粗糙的铝型材表面进行抛光处理，去除在高温铸造过程中铝表面生成的氧化膜，然后加入添加剂对酸处理的表面进行封孔，得到平滑并具有一定反射率的光亮铝型材表面，然后采用铝蓝、铝红、酸性红等染色剂染色，最后在滚扎形成的纹理处烫金，使烫金纸（不同颜色）与型材表面相接处，高温熔化烫金纸并吸附在浮雕状花纹表面与其相接处并融合，形成烫金效果。本发明专利产品可应用于铝合金门窗的压纹烫金处理工艺，节省了生产成本，并具有烫金效果持久，不易发黑，可批量生产的效果。
本发明具有以下优点：
1、由于本发明使用的三酸（磷酸，硫酸，硝酸）和添加剂都是常见的化学试剂成本低，所使用的加热炉也是金属加工领域的简单常见设备，不需要添加贵重设备，因此可低成本地实现产业化生产。
2、本发明所制备的铝型材表面压纹烫金效果，压纹立体感强，烫金效果不易发黑，持续性好。
3、本发明提供的制备铝型材表面压纹烫金的工艺方法操作简单，工艺容易控制且生产成本低。
4、本发明制备的压纹烫金铝型材用途广泛，属于高附加值产品。可高效利用金属材料，拓宽用途，提高其使用价值。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1铝型材表面压纹烫金的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，技术工艺步骤，具体实施条件和材料，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
选取质地较好的，杂质少的铝材，用清水清理表面灰尘污垢，然后风干备用；铝材在680℃下熔融形成铝液，然后将铝液倒入混合炉中，搅拌均匀，同时预热铸模3-5h，得到铝锭；取适量制得的铝锭按工艺要求加入熔炼炉内熔化，并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去制得铝棒作为挤压过程的坯料。
预热铝棒和加热炉，使其温度达到400-500℃，使铝棒在加热炉中高温中软化，然后按生产的挤压产品尺寸，对铝棒施加压力挤压处理，使软化的铝棒通过成型孔被挤压到模具形成表面粗糙的铝型材，得到的铝型材在200℃时效炉时效，到达温度后保温3h出炉，出炉后立即开风机吹风20min冷却铝型材，确保达到用于铝合金门框、窗框合适的硬度。
采用预设有浮雕纹理的滚压模具对时效后的铝型材在12.3kg/cm2的作用力下滚扎处理，在型材表面形成浮雕状花纹，然后使用三酸（磷酸，硫酸，硝酸）对粗糙的铝型材表面进行抛光处理，增加的量为硝酸120g/l，磷酸80g/l，硫酸120g/l，磷酸和硫酸主要是在型材表面起到钝化作用，硫酸可调整抛光液的粘度,提高铝表面抛光液的活性,加快抛光速度,同时具有增光作用去除在高温铸造过程中铝表面生成的氧化膜，处理后铝型材加入添加剂对酸处理的表面进行封孔，得到平滑并具有一定反射率的光亮铝型材表面，然后采用铝蓝染色剂染色。
滚扎形成的纹理处烫金，使烫金纸（不同颜色）与型材表面相接处，在温度为265℃下熔化烫金纸并吸附在浮雕状花纹表面与其相接处并融合，形成浮雕状花纹。本发明专利产品可应用于铝合金门窗的压纹烫金处理工艺，节省了生产成本，并具有烫金效果相对于手绘效果能保持更持久，不易发黑，可批量生产。
各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (7)

1.一种制备铝型材表面压纹烫金的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）选取质地较好的，杂质少的铝材，用清水清洗去除表面的灰尘，后晾干；
（2）将铝材在一定温度下熔融形成铝液，然后倒人混合炉中，搅拌均匀，再加入熔剂进行精炼，同时预热铸模3-5h，铝液经流槽流入铸模中，用铁铲将铝液表面的氧化膜除去，待铝液逐渐冷却后凝固成铝锭作为原料备用；
（3）取适量制得的铝锭按工艺要求加入熔炼炉内熔化，并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去，熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下，通过深井铸造系统，冷却铸造圆铸铝棒作为挤压过程的坯料；
（4）预热铝棒和加热炉，使其温度达到400-500℃，使铝棒在高温中变软，然后按生产的挤压产品大小，对铝棒施加压力挤压处理，使软化的铝棒通过成型孔被挤压到模具形成表面粗糙的铝型材；
（5）得到的铝型材在时效炉时效，控制适宜的炉内温度，到达温度后保温2-4h出炉，出炉后立即开风机吹风10-30min冷却，确保合适的硬度；
（6）采用预设有浮雕纹理的滚压模具对时效后的铝型材在一定的压力作用下滚扎处理，在型材表面形成花纹；
（7）使用三酸（磷酸，硫酸，硝酸）对粗糙的铝型材表面进行抛光处理，去除在高温铸造过程中铝表面生成的氧化膜，然后加入添加剂对酸处理的表面进行封孔，得到平滑并具有一定反射率的光亮铝型材表面，然后采用铝蓝、铝红、酸性红等染色剂染色；
（8）在滚扎形成的纹理处烫金，使烫金纸（不同颜色）与型材表面相接处，高温熔化烫金纸并吸附在浮雕状花纹表面与其相接处并融合，形成烫金效果。
2.根据权利要求1一种制备铝型材表面压纹烫金的方法，其特征在于步骤(2)中所述的铝材形成铝液的熔融温度控制在680-750℃。
3.根据权利要求1一种制备铝型材表面压纹烫金的方法，其特征在于步骤(5)中所述的时效炉时效温度为190-205℃。
4.根据权利要求1一种制备铝型材表面压纹烫金的方法，其特征在于步骤(6)中所述的滚扎压力为12.3-15kg/cm2。
5.根据权利要求1一种制备铝型材表面压纹烫金的方法，其特征在于步骤(7)中所述的三酸抛光是采用磷酸，硫酸，硝酸三种酸，增加的量为硝酸100-180g/l，磷酸30-100g/l，硫酸90-190g/l，磷酸和硫酸主要是在型材表面起到钝化作用，硫酸可调整抛光液的粘度,提高铝表面抛光液的活性,加快抛光速度,同时具有增光作用。
6.根据权利要求1一种制备铝型材表面压纹烫金的方法，其特征在于步骤(7)中所述的封孔添加剂为有机化合物、无机化合物、重金属盐和表面活性剂组成,其作用是减少氧化氮气体的析出,从整体上改善整平效果和光亮度，添加量为3-5g/l。
7.根据权利要求1一种制备铝型材表面压纹烫金的方法，其特征在于步骤(8)中所述的烫金温度为265-268℃，烫金纸吸附在浮雕状花纹表面与其接处融合时间为15-30s。
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