CN106435684A - 一种铝卷材无接触连续阳极氧化工艺 - Google Patents

一种铝卷材无接触连续阳极氧化工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铝卷材无接触连续阳极氧化工艺，包括铝卷材放卷、碱蚀处理、环保出光处理、阳极氧化处理、封孔处理和收卷步骤，阳极氧化在浓度为180‑230g/L的硫酸、浓度小于30g/L的Al3+、浓度为10‑20ml/L的氧化添加剂的氧化槽和含有浓度为150‑230g/L的硫酸、浓度为30‑50ml/L的导电添加剂的导电槽中进行，控制氧化温度在19℃‑23℃、电流密度1.0‑5A／dm3，连续阳极氧化时间为8‑20min，获得均匀的氧化膜；通过导电槽和氧化槽替代传统的氧化单槽，铝材在阳极氧化时无接触正负极板，避免了正负极板和铝材的直接接触，引起导电问题；同时电流通过铝材表面没有那么大，极大地降低了能耗；具有可避免铝卷材在阳极氧化时直接接触正负极板，低能耗、高效率、氧化膜质量稳定、装饰效果好的特点。

Description

一种铝卷材无接触连续阳极氧化工艺
技术领域
本发明涉及铝卷材连续阳极氧化技术领域，具体涉及一种铝卷材无接触连续阳极氧化工艺。
背景技术
铝的密度很小，仅为2.7 g/cm3，虽然它比较软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。例如，一架超音速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的用铝量常达几千吨。
铝材阳极氧化工艺是将铝及其合金置于相应电解液如硫酸、铬酸、草酸等中作为阳极，在特定条件和外加电流作用下，进行电解。阳极的铝或其合金氧化 ，表面上形成氧化铝薄层 ，其厚度为5～30微米 ，硬质阳极氧化膜可达25～150微米 。阳极氧化后的铝或其合金，提高了其硬度和耐磨性，可达250～500千克/平方毫米，同时具有良好的耐热性 。硬质阳极氧化膜熔点甚至高达2320K ；优良的绝缘性 ，使得铝材耐击穿电压高达2000V ；抗腐蚀性能也增强了 ，在ω=0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。铝氧化膜薄层中具有大量的微孔，可吸附各种润滑剂，适合制造发动机气缸或其他耐磨零件；膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩。阳极氧化的方法使得铝的多方面的性能得以拓展，使用寿命得以延长，意义重大。
铝卷材在天花板，幕墙等高档的装饰材料方面应用广泛，生产及生活需求量大，但是板材的连续阳极氧化工艺借鉴国外的技术，仍采用接触正负极板式的阳极氧化工艺，该工艺生产时候，普遍存在能耗较大，生产效率低下，氧化膜质量不稳定的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种可避免铝卷材在阳极氧化时直接接触正负极板的低能耗、高效率、氧化膜质量稳定、装饰效果好的铝卷材无接触连续阳极氧化工艺。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种铝卷材无接触连续阳极氧化工艺，包括以下步骤，a、铝卷材放卷；
b、碱蚀处理：将放卷后的铝材放入含浓度为50-100g/L的氢氧化钠、浓度小于30g/L的Al3+的混合溶液中，同时添加浓度为30-50ml/L的长寿碱蚀剂，控制温度在60℃-80℃，处理时间为30s，腐蚀铝材表面的自然氧化膜和少量油污，处理后的铝材为哑光效果；
c、环保出光处理：将碱蚀后的铝材经过清水槽清洗后，再拉入含有10%-15%的硝酸和含有5%-10%的环保出光剂的混合溶液中，常温处理30s－1min，清除碱蚀后的黑膜，露出铝材的光洁表面；
d、阳极氧化处理：将经过步骤c处理的铝材送入含有浓度为180-230g/L的硫酸、浓度小于30g/L的Al3+、浓度为10-20ml/L的氧化添加剂的氧化槽和含有浓度为150-230g/L的硫酸、浓度为30-50ml/L的导电添加剂的导电槽中，控制氧化温度在19℃-23℃、电流密度1.0-5A／dm3，连续阳极氧化时间为8-20min，获得均匀的氧化膜；
e、封孔处理：将经过步骤d处理的铝带材用纯水清洗后，进入含有浓度为30-50ml/L的常温无镍封孔剂、PH值在3.5-5.0之间的封孔槽中，处理时间在1-3min，最后经常温烘干得到阳极氧化的成品；
f、收卷：得到本色阳极氧化的铝卷。
进一步的，在步骤b碱蚀处理前可对铝带材进行机械磨削加工处理。
进一步的，在步骤e封孔处理前可对铝带材进行染色处理，染料优选奥野、科莱恩或台湾进口系列染料。
进一步的，在步骤c环保出光处理和步骤e封孔处理过程中水洗选用反渗透纯净水。
进一步的，在步骤c环保出光处理时硝酸的浓度为68%。
进一步的，铝卷材为热轧铝卷带材，为哑光或亮光，厚度为0.4-1.5mm、宽度为1000mm－1500mm、外卷径小于2000mm、内卷径小于400-600mm、重量小于6000kg。
本发明具有如下有益效果：
本发明一种铝卷材无接触连续阳极氧化工艺，在阳极氧化处理时通过导电槽和氧化槽替代传统的氧化单槽，铝材在阳极氧化时无接触正负极板，避免了正负极板和铝材的直接接触，引起导电问题；同时电流通过铝材表面没有那么大，极大地降低了能耗；具有可避免铝卷材在阳极氧化时直接接触正负极板，低能耗、高效率、氧化膜质量稳定、装饰效果好的特点。
附图说明
图1为本发明一种铝卷材无接触连续阳极氧化工艺的工艺线的简单示意图。
图中：1、氧化槽；2、导电槽。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的描述，以便于更清楚的理解本发明要求保护的技术思想。
如图1所示，一种铝卷材无接触连续阳极氧化工艺，包括以下步骤，
a、铝卷材放卷；
b、碱蚀处理：将放卷后的铝材放入含浓度为50-100g/L的氢氧化钠、浓度小于30g/L的Al3+的混合溶液中，同时添加浓度为30-50ml/L的长寿碱蚀剂，控制温度在60℃-80℃，处理时间为30s，腐蚀铝材表面的自然氧化膜和少量油污，处理后的铝材为哑光效果；
c、环保出光处理：将碱蚀后的铝材经过清水槽清洗后，再拉入含有10%-15%的硝酸和含有5%-10%的环保出光剂的混合溶液中，常温处理30s－1min，清除碱蚀后的黑膜，露出铝材的光洁表面；
d、阳极氧化处理：将经过步骤c处理的铝材送入含有浓度为180-230g/L的硫酸、浓度小于30g/L的Al3+、浓度为10-20ml/L的氧化添加剂的氧化槽1和含有浓度为150-230g/L的硫酸、浓度为30-50ml/L的导电添加剂的导电槽2中，控制氧化温度在19℃-23℃、电流密度1.0-5A／dm3，连续阳极氧化时间为8-20min，获得均匀的氧化膜；
e、封孔处理：将经过步骤d处理的铝带材用纯水清洗后，进入含有浓度为30-50ml/L的常温无镍封孔剂、PH值在3.5-5.0之间的封孔槽中，处理时间在1-3min，最后经常温烘干得到阳极氧化的成品；
f、收卷：得到本色阳极氧化的铝卷。
具体的，在步骤b碱蚀处理前可对铝带材进行机械磨削加工处理。
在步骤e封孔处理前可对铝带材进行染色处理，染料优选奥野、科莱恩或台湾进口系列染料。
在步骤c环保出光处理和步骤e封孔处理过程中水洗选用反渗透纯净水。
在步骤c环保出光处理时硝酸的浓度为68%。
铝卷材为热轧铝卷带材，为哑光或亮光，厚度为0.4-1.5mm、宽度为1000mm－1500mm、外卷径小于2000mm、内卷径小于400-600mm、重量小于6000kg。
本发明在阳极氧化处理时通过导电槽2和氧化槽1替代传统的氧化单槽，铝材在阳极氧化时无接触正负极板，避免了正负极板和铝材的直接接触，引起导电问题；同时电流通过铝材表面没有那么大，极大地降低了能耗；具有可避免铝卷材在阳极氧化时直接接触正负极板，低能耗、高效率、氧化膜质量稳定、装饰效果好的特点。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种铝卷材无接触连续阳极氧化工艺，其特征在于：包括以下步骤，
铝卷材放卷；
碱蚀处理：将放卷后的铝材放入含浓度为50-100g/L的氢氧化钠、浓度小于30g/L的Al3+的混合溶液中，同时添加浓度为30-50ml/L的长寿碱蚀剂，控制温度在60℃-80℃，处理时间为30s，腐蚀铝材表面的自然氧化膜和少量油污，处理后的铝材为哑光效果；
环保出光处理：将碱蚀后的铝材经过清水槽清洗后，再拉入含有10%-15%的硝酸和含有5%-10%的环保出光剂的混合溶液中，常温处理30s－1min，清除碱蚀后的黑膜，露出铝材的光洁表面；
阳极氧化处理：将经过步骤c处理的铝材送入含有浓度为180-230g/L的硫酸、浓度小于30g/L的Al3+、浓度为10-20ml/L的氧化添加剂的氧化槽（1）和含有浓度为150-230g/L的硫酸、浓度为30-50ml/L的导电添加剂的导电槽（2）中，控制氧化温度在19℃-23℃、电流密度1.0-5A／dm3，连续阳极氧化时间为8-20min，获得均匀的氧化膜；
封孔处理：将经过步骤d处理的铝带材用纯水清洗后，进入含有浓度为30-50ml/L的常温无镍封孔剂、PH值在3.5-5.0之间的封孔槽中，处理时间在1-3min，最后经常温烘干得到阳极氧化的成品；
收卷：得到本色阳极氧化的铝卷。
2.如权利要求1所述的一种铝卷材无接触连续阳极氧化工艺，其特征在于：在步骤b碱蚀处理前可对铝带材进行机械磨削加工处理。
3.如权利要求1所述的一种铝卷材无接触连续阳极氧化工艺，其特征在于：在步骤e封孔处理前可对铝带材进行染色处理，染料优选奥野、科莱恩或台湾进口系列染料。
4.如权利要求1所述的一种铝卷材无接触连续阳极氧化工艺，其特征在于：在步骤c环保出光处理和步骤e封孔处理过程中水洗选用反渗透纯净水。
5.如权利要求1所述的一种铝卷材无接触连续阳极氧化工艺，其特征在于：在步骤c环保出光处理时硝酸的浓度为68%。
6.如权利要求1所述的一种铝卷材无接触连续阳极氧化工艺，其特征在于：所述铝卷材为热轧铝卷带材，为哑光或亮光，厚度为0.4-1.5mm、宽度为1000mm－1500mm、外卷径小于2000mm、内卷径小于400-600mm、重量小于6000kg。
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