CN106835236A - 一种提高型材耐腐蚀性的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种提高型材耐腐蚀性的生产方法,在对型材进行脱脂、碱洗、中和步骤后,在氧化步骤中,改变氧化槽的工艺参数对型材进行氧化,然后着色,最后在封孔步骤中,控制封孔槽的工艺参数对型材进行封孔。采用该生产方法制备的型材,根据GB5237.2‑2008中耐盐雾腐蚀性能CASS试验,其氧化膜耐盐雾腐蚀性(CASS)试验在72小时或以上。该方法明显提高了型材的耐腐蚀性及使用寿命,满足了客户要求。
Description
技术领域
本发明涉及型材生产领域,特别涉及一种提高型材耐腐蚀性的生产方法。
背景技术
现有的铝型材工艺条件下,工艺控制范围较宽,为了追求产量,且只要满足平时的检验条件即可,即GB5237.2-2008中耐盐雾腐蚀性能CASS试验评定等级:AA10≥9级(16H)、AA15≥9级(24H)、AA20≥9级(48H)、AA25≥9级(48H),即为合格。未考虑到使铝型材阳极氧化膜耐盐雾腐蚀性(CASS)试验大于72H或以上。
随着客户对型材质量的要求越来越高,较宽的工艺范围难于保证生产的型材产品满足客户的要求。
发明内容
本发明旨在提供一种提高型材耐腐蚀性的生产方法,通过优化工艺条件,调整工艺参数,根据GB5237.2-2008中耐盐雾腐蚀性能CASS试验,铝型材阳极氧化膜耐盐雾腐蚀性(CASS)试验在72小时或以上,明显提高了型材的耐腐蚀性及使用寿命,满足了客户要求。
本发明提供一种提高型材耐腐蚀性的生产方法,在对型材进行脱脂、碱洗、中和步骤后,在氧化步骤中,改变氧化槽的工艺参数对型材进行氧化,然后着色,最后在封孔步骤中,控制封孔槽的工艺参数对型材进行封孔。
其中,所述氧化槽的工艺参数为:硫酸溶液浓度为160-180g/l,铝离子浓度为10-13g/l,氧化槽温度为17-19℃,电流密度为120-140A/dm2。
其中,所述氧化步骤还包括在氧化过程中使用空气搅拌。
其中,所述封孔槽的工艺参数为:温度为28-32℃,Ni2+浓度为1.1-1.3g/l、F-浓度为0.5-0.7g/l、pH值为6.0-6.5。
其中,所述封孔步骤还包括控制封孔槽液中杂质离子的浓度为1-15ppm。
其中,所述封孔步骤的封孔速度为0.8-1.2um/min。
其中,所述脱脂步骤中,脱脂剂为酸性AC脱脂剂,其浓度为2%-3%。
其中,所述碱洗步骤的工艺参数为:温度为40-50℃,氢氧化钠溶液浓度为40-50g/l。
其中,所述中和步骤的工艺参数为:硫酸溶液浓度为160-240g/l。
其中,在所述脱脂、碱洗、中和、氧化、着色、封孔各步骤之后均包括至少一次水洗步骤。
本发明的提高型材耐腐蚀性的生产方法,在对型材进行脱脂、碱洗、中和步骤后,在氧化步骤中,改变氧化槽的工艺参数,然后着色,最后在封孔步骤中,控制封孔槽的工艺参数,提高型材的耐腐蚀性。
氧化槽的工艺参数控制为:硫酸溶液浓度为160-180g/l,铝离子浓度为10-13g/l,氧化槽温度为17-19℃,电流密度为120-140A/dm2。采用以上低浓度、低温度、低电流密度的工艺条件,有利于使生成氧化膜孔径较小,有利于形成比较致密的氧化膜厚,从而提高膜层的硬度,提高型材的耐腐蚀性。
在氧化过程中使用空气搅拌,是因为在生产过程中,氧化过程属放热反应,开启空气搅拌,可以更有利于整个过程的散热,控制整个氧化过程的温度不得超过19℃。氧化后进行着色步骤,视客户订单要求,生产不同的颜色。
封孔槽的工艺参数为:采用恒定的温度28-32℃,Ni2+浓度为1.1-1.3g/l、F-浓度为0.5-0.7g/l、pH值为6.0-6.5。通过缩小Ni2+浓度,增加F-浓度的管控,有利于对型材氧化膜孔在膜孔底部慢慢沉积至饱和状态,实现完全封孔,从而提高型材的耐腐蚀性。
封孔步骤还包括控制封孔槽液中杂质离子的浓度为1-15ppm。在封孔过程中,控制Mg2+、Ca2+、Fe3+等金属离子的浓度控制范围为1~15ppm,当超过范围时,会使氟离子消耗加快,影响封孔液的稳定性;同时杂质离子过多,会干扰镍离子的吸附,影响封孔效果。封孔步骤的封孔速度为0.8-1.2um/min。在生产过程中,封孔速度与封孔的温度、浓度有关。温度浓度高,封孔速度越快,温度浓度低,则封孔速度越慢;同时还与型材氧化后的实际膜厚有关。根据生产中的实际情况,选择以上封孔速度。不同膜厚的型材的封孔时间也有所不同,一般情况下AA10级封孔时间为8~12min,AA15级封孔时间为13~17min,AA20级封孔时间为19~24min,AA25级封孔时间为25~28min。
脱脂步骤中,所使用的脱脂剂为酸性AC脱脂剂,AC脱脂剂由具有特殊表面活性剂及复合酸组成,常温使用;其目的是去除铝型材在挤压过程中表面所沾附的润滑油、油脂和各种污垢、残屑等,并可松化或去除型材表面的自然氧化膜。其浓度为2%-3%。碱洗步骤的工艺参数为:温度为40-50℃,氢氧化钠溶液浓度为40-50g/l。中和步骤的工艺参数为:硫酸溶液浓度为160-240g/l。
在脱脂、碱洗、中和、氧化、着色、封孔各步骤之后均包括至少一次水洗步骤,在氧化、着色步骤后包括至少一次纯水洗步骤,
脱脂后的水洗主要是清洗型材表面的酸性槽液,避免酸性槽液带入碱槽,造成碱槽槽液主要成分NaOH的不必要消耗,水洗时间为60s~300s。
碱洗步骤后,优选的,进行两次水洗。第一次水洗可以清洗型材表面的碱性槽液,水洗时间为60s~300s;第二次水洗可以进一步清洗型材表面的碱性槽液,减少带入中和槽的含碱量,水洗时间为60s~300s。
中和后的水洗用来清洗型材表面的酸性槽液,水洗时间为30s~300s。
氧化步骤后,优选的,进行两次水洗。第一次水洗:清洗型材表面的酸性槽液,并通过水量控制水洗槽的pH值在1~2,水洗时间应控制在60s~240s,否则会降低氧化膜活性,影响着色。第二次水洗:进一步清洗型材表面的酸性槽液,并通过水量控制水洗槽的pH在2~4,水洗时间应控制在30s~240s,否则同样会降低氧化膜活性,影响着色。氧化后还包括至少一次纯水洗:以进一步清洗,避免杂质离子带入后工序,时间为1s~240s。
着色步骤后,优选的,可以进行两次水洗。第一次水洗:清洗型材表面的着色液;第二次水洗以进一步清洗型材表面的着色液。然后,还包括至少一次纯水洗,以避免杂质离子带入封孔槽,污染槽液,时间约为30s~300s。
封孔后水洗:清洗型材表面的封孔槽液。时间约为30s~300s。此外,还增加热水洗工序:温度60~65℃,时间10min,增加封孔后的陈化效果。
通过以上工艺参数制备的铝型材,在阳极氧化膜耐盐雾腐蚀性(CASS)试验在72小时或以上,耐腐蚀性明显提高,同时,也提高型材的使用寿命。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中,类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例,而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示例性地示出了根据本发明的提高型材耐腐蚀性的生产方法的步骤示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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做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。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明的提高型材耐腐蚀性的生产方法,是指在对型材进行脱脂、碱洗、中和步骤后,在氧化步骤中,改变氧化槽的工艺参数,然后着色,最后在封孔步骤中,控制封孔槽的工艺参数,提高型材的耐腐蚀性。
具体为,使用浓度为2%-3%的酸性AC脱脂剂对型材进行脱脂,水洗;在40-50℃下,使用浓度为40-50g/l的氢氧化钠溶液碱洗,水洗;使用浓度为160-240g/l的硫酸溶液进行中和,水洗;
氧化:空气搅拌下,控制氧化槽的工艺参数为:硫酸溶液浓度为160-180g/l,铝离子浓度为10-13g/l,氧化槽温度为17-19℃,电流密度为120-140A/dm2,对型材进行氧化,然后水洗、着色、水洗。
封孔:控制封孔槽的工艺参数为:温度为28-32℃,Ni2+浓度为1.1-1.3g/l、F-浓度为0.5-0.7g/l、pH值为6.0-6.5,控制封孔槽液中杂质离子的浓度为1-15ppm;封孔速度为0.8-1.2um/min,然后进行水洗。
下面列出提高型材耐腐蚀性的生产方法的具体实施例:
实施例
使用浓度为2%-3%的酸性AC脱脂剂对型材进行脱脂,水洗;在40-50℃下,使用浓度为40-50g/l的氢氧化钠溶液碱洗,水洗;使用浓度为160-240g/l的硫酸溶液进行中和,水洗;
氧化步骤和封孔步骤分别以表格的形式列出各实施例数据,详见表1。
表1氧化及封孔步骤实施例数据
测试例
本发明还对不同膜厚的型材进行了耐CASS实验,各实施例工艺参数及其测试结果如表2-表5所示。
表2 AA10膜厚型材工艺参数及测试数据
表3 AA15膜厚型材工艺参数及测试数据
表4 AA20膜厚型材工艺参数及测试数据
表5 AA25膜厚型材工艺参数及测试数据
由以上表格测试数据可以看出,采用本发明的生产工艺参数下制备的不同膜厚的型材的氧化膜,根据GB5237.2-2008中耐盐雾腐蚀性能CASS试验,均在72小时或以上,达到9级或9级以上。
综上,本发明所涉及的提高型材耐腐蚀性的生产方法,通过优化工艺条件,调整工艺参数,根据GB5237.2-2008中耐盐雾腐蚀性能CASS试验,氧化膜耐盐雾腐蚀性(CASS)试验在72小时或以上,型材的耐腐蚀性明显提高,也提高了型材的使用寿命,满足客户的要求。
最后应说明的是:在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个…”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种提高型材耐腐蚀性的生产方法,其特征在于,在对型材进行脱脂、碱洗、中和步骤后,在氧化步骤中,改变氧化槽的工艺参数对型材进行氧化,然后着色,最后在封孔步骤中,控制封孔槽的工艺参数对型材进行封孔。
2.如权利要求1所述的提高型材耐腐蚀性的生产方法,其特征在于,所述氧化槽的工艺参数为:硫酸溶液浓度为160-180g/l,铝离子浓度为10-13g/l,氧化槽温度为17-19℃,电流密度为120-140A/dm2。
3.如权利要求2所述的提高型材耐腐蚀性的生产方法,其特征在于,所述氧化步骤还包括在氧化过程中使用空气搅拌。
4.如权利要求1所述的提高型材耐腐蚀性的生产方法,其特征在于,所述封孔槽的工艺参数为:温度为28-32℃,Ni2+浓度为1.1-1.3g/l、F-浓度为0.5-0.7g/l、pH值为6.0-6.5。
5.如权利要求4所述的提高型材耐腐蚀性的生产方法,其特征在于,所述封孔步骤还包括控制封孔槽液中杂质离子的浓度为1-15ppm。
6.如权利要求5所述的提高型材耐腐蚀性的生产方法,其特征在于,所述封孔步骤的封孔速度为0.8-1.2um/min。
7.如权利要求1所述的提高型材耐腐蚀性的生产方法,其特征在于,所述脱脂步骤中,脱脂剂为酸性AC脱脂剂,其浓度为2%-3%。
8.如权利要求1所述的提高型材耐腐蚀性的生产方法,其特征在于,所述碱洗步骤的工艺参数为:温度为40-50℃,氢氧化钠溶液浓度为40-50g/l。
9.如权利要求1所述的提高型材耐腐蚀性的生产方法,其特征在于,所述中和步骤的工艺参数为:硫酸溶液浓度为160-240g/l。
10.如权利要求1所述的提高型材耐腐蚀性的生产方法,其特征在于,在所述脱脂、碱洗、中和、氧化、着色、封孔各步骤之后均包括至少一次水洗步骤。
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PB01 | Publication | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170613 |
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