CN107641830A - 一种防腐铝型材的表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防腐铝型材的表面处理方法，包括以下步骤：S1、阳极氧化：将铝型材置于阳极氧化溶液中进行阳极氧化，所述阳极氧化溶液中含有聚丙烯酸、柠檬酸钠、柠檬酸及硫酸，在15‑18V的电压、15‑17℃的温度下处理10‑12min；S2、防腐处理：其中防腐处理液中含有氟化钠、氢氟酸钠、高锰酸钾、硝酸钠、聚丙烯酸钠及醋酸，在浸渍前将防腐处理液降温至0℃并保持30s后进行热风循环干燥，所述热风循环干燥温度低于70℃，后进行二次浸渍，将防腐处理液加热至30‑40℃、二次浸渍时间为6‑10min，最后烘干。本发明的表面处理方法操作简单、成本低，且能够大大提高铝型材的防腐性能。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料的表面处理技术，尤其涉及一种防腐铝型材的表面处理方法。
背景技术
本公司的铝型材大多用于制备自行车车圈，因其质轻、价优、加工性能好而本广泛使用。由于自行车常运行于户外，车圈易受酸蚀，因此，研究铝型材的耐腐蚀性能具有重要意义。
申请号为201410104894.9的中国发明专利公开了一种光亮防腐的铝型材制备方法，主要包括光亮腐蚀液的配制以及浸渍步骤，其中光亮防腐液成分较为复杂、成本较高，且需要进行微波干燥，操作复杂。
发明内容
为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、防腐性能提升大的铝型材表面处理方法，本发明提供以下技术方案：
一种防腐铝型材的表面处理方法，包括以下步骤：
S1、阳极氧化：将经过常规脱脂、水洗后的铝型材置于阳极氧化溶液中进行阳极氧化，所述阳极氧化溶液中含有：聚丙烯酸0.01-0.05g/L、柠檬酸钠0.01-0.03g/L、柠檬酸30-45g/L、硫酸65-80g/L，在15-18V的电压、15-17℃的温度下处理10-12min；
本发明在防腐处理前，对铝型材的阳极氧化步骤做了优化，主要为阳极氧化溶液的组分及其配比，主要为使用了聚丙烯酸-柠檬酸钠-柠檬酸体系来配合硫酸的使用，其中，聚丙烯酸本身为一种有机分散剂，用于阳极氧化溶液中可使氧化层更加均匀，而在本发明中聚丙烯酸与柠檬酸钠配合使用还能够显著提高氧化膜层与后续防腐层之间的结合力，同时，柠檬酸钠与柠檬酸配合使用还在本工艺中充当缓冲剂的作用，有利于保持阳极氧化溶液pH值的稳定性，从而保证阳极氧化的效果。
S2、防腐处理：将铝型材置于配置好的防腐处理液中，所述防腐处理液中含有：氟化钠20-40g/L、氢氟酸钠30-50g/L、高锰酸钾5-8g/L、硝酸钠8-12g/L、聚丙烯酸钠3-5g/L、醋酸10-20g/L，在浸渍前将防腐处理液降温至0℃并保持30s后进行热风循环干燥，所述热风循环干燥温度低于70℃，后进行二次浸渍，将防腐处理液加热至30-40℃、二次浸渍时间为6-10min，最后烘干。
由于阳极氧化处理工艺的优化，使得本发明在防腐处理前并不需要喷涂一层保护层来提高防腐层与基材之前的结合力，简化了表面处理工艺。本发明的防腐处理液中使用醋酸来调节pH值，其目的是为了使防腐处理液的熔点低于0℃，从而防止在后续低温浸渍处理中防腐处理液结冰，而低温下的浸渍处理配合高温烘干能够使防腐处理液中的有效成分部分渗入氧化膜中，在提高膜层结合力的同时提高防腐性能；同时，本发明的防腐处理液中还添加了聚丙烯酸钠，能够显著提高防腐层的耐温性能，使得产品表面性能更稳定，此外，聚丙烯酸钠与醋酸的配合还能够使得铝型材表面货色柔和的色泽。
进一步的，还包括喷涂着色步骤，所述喷涂着色步骤在S1之后、S2之前进行，这一步骤主要为铝型材上色，在阳极氧化和防腐处理之间进行此步骤可以使得着色更均匀、且有色层不会对防腐层产生不良影响。
进一步的，步骤S2中热风循环干燥温度为50-60℃，由于热风循环前进行了低温浸渍，故热风循环温度不可过高，温度过高易导致防腐层脆裂、影响铝型材的表面性能。
本发明的有益效果在于：通过对阳极氧化工艺的优化使得氧化层更加均匀、且其与防腐层的结合力也得到了较大的提高；并通过防腐处理液的改良及防腐工艺的优化使得防腐层与氧化层的结合力更加、产品表面性能更稳定，操作简单、生产成本低。
具体实施方式
实施例1、
一种防腐铝型材的表面处理方法，包括以下步骤：
S1、阳极氧化：将经过常规脱脂、水洗后的铝型材置于阳极氧化溶液中进行阳极氧化，所述阳极氧化溶液中含有：聚丙烯酸0.03g/L、柠檬酸钠0.02g/L、柠檬酸38g/L、硫酸72g/L，在15-18V的电压、15-17℃的温度下处理10-12min；
S2、防腐处理：将铝型材置于配置好的防腐处理液中，所述防腐处理液中含有：氟化钠30g/L、氢氟酸钠40g/L、高锰酸钾6g/L、硝酸钠10g/L、聚丙烯酸钠4g/L、醋酸15g/L，在浸渍前将防腐处理液降温至0℃并保持30s后进行热风循环干燥，所述热风循环干燥温度为60℃，后进行二次浸渍，将防腐处理液加热至30-40℃、二次浸渍时间为6-10min，最后烘干。
实施例2、
一种防腐铝型材的表面处理方法，包括以下步骤：
S1、阳极氧化：将经过常规脱脂、水洗后的铝型材置于阳极氧化溶液中进行阳极氧化，所述阳极氧化溶液中含有：聚丙烯酸0.05g/L、柠檬酸钠0 0.03g/L、柠檬酸45g/L、硫酸80g/L，在15-18V的电压、15-17℃的温度下处理10-12min；
S2、防腐处理：将铝型材置于配置好的防腐处理液中，所述防腐处理液中含有：氟化钠30g/L、氢氟酸钠40g/L、高锰酸钾6g/L、硝酸钠10g/L、聚丙烯酸钠4g/L、醋酸15g/L，在浸渍前将防腐处理液降温至0℃并保持30s后进行热风循环干燥，所述热风循环干燥温度为60℃，后进行二次浸渍，将防腐处理液加热至30-40℃、二次浸渍时间为6-10min，最后烘干。
实施例3、
一种防腐铝型材的表面处理方法，包括以下步骤：
S1、阳极氧化：将经过常规脱脂、水洗后的铝型材置于阳极氧化溶液中进行阳极氧化，所述阳极氧化溶液中含有：聚丙烯酸0.03g/L、柠檬酸钠0.02g/L、柠檬酸38g/L、硫酸72g/L，在15-18V的电压、15-17℃的温度下处理10-12min；
S2、防腐处理：将铝型材置于配置好的防腐处理液中，所述防腐处理液中含有：氟化钠40g/L、氢氟酸钠50g/L、高锰酸钾8g/L、硝酸钠12g/L、聚丙烯酸钠5g/L、醋酸20g/L，在浸渍前将防腐处理液降温至0℃并保持30s后进行热风循环干燥，所述热风循环干燥温度为60℃，后进行二次浸渍，将防腐处理液加热至30-40℃、二次浸渍时间为6-10min，最后烘干。
对比例1、
一种防腐铝型材的表面处理方法，包括以下步骤：
S1、阳极氧化：将经过常规脱脂、水洗后的铝型材置于阳极氧化溶液中进行阳极氧化，所述阳极氧化溶液中含有：柠檬酸钠0.02g/L、柠檬酸38g/L、硫酸72g/L，在15-18V的电压、15-17℃的温度下处理10-12min；
S2、防腐处理：将铝型材置于配置好的防腐处理液中，所述防腐处理液中含有：氟化钠30g/L、氢氟酸钠40g/L、高锰酸钾6g/L、硝酸钠10g/L、聚丙烯酸钠4g/L、醋酸15g/L，在浸渍前将防腐处理液降温至0℃并保持30s后进行热风循环干燥，所述热风循环干燥温度为60℃，后进行二次浸渍，将防腐处理液加热至30-40℃、二次浸渍时间为6-10min，最后烘干。
对比例2、
一种防腐铝型材的表面处理方法，包括以下步骤：
S1、阳极氧化：将经过常规脱脂、水洗后的铝型材置于阳极氧化溶液中进行阳极氧化，所述阳极氧化溶液中含有：聚丙烯酸0.03g/L、柠檬酸38g/L、硫酸72g/L，在15-18V的电压、15-17℃的温度下处理10-12min；
S2、防腐处理：将铝型材置于配置好的防腐处理液中，所述防腐处理液中含有：氟化钠30g/L、氢氟酸钠40g/L、高锰酸钾6g/L、硝酸钠10g/L、聚丙烯酸钠4g/L、醋酸15g/L，在浸渍前将防腐处理液降温至0℃并保持30s后进行热风循环干燥，所述热风循环干燥温度为60℃，后进行二次浸渍，将防腐处理液加热至30-40℃、二次浸渍时间为6-10min，最后烘干。
对比例3、
一种防腐铝型材的表面处理方法，包括以下步骤：
S1、阳极氧化：将经过常规脱脂、水洗后的铝型材置于阳极氧化溶液中进行阳极氧化，所述阳极氧化溶液中含有：聚丙烯酸0.03g/L、柠檬酸钠0.02g/L、柠檬酸38g/L、硫酸72g/L，在15-18V的电压、15-17℃的温度下处理10-12min；
S2、防腐处理：将铝型材置于配置好的防腐处理液中，所述防腐处理液中含有：氟化钠30g/L、氢氟酸钠40g/L、高锰酸钾6g/L、硝酸钠10g/L、醋酸15g/L，在浸渍前将防腐处理液降温至0℃并保持30s后进行热风循环干燥，所述热风循环干燥温度为60℃，后进行二次浸渍，将防腐处理液加热至30-40℃、二次浸渍时间为6-10min，最后烘干。
对比例4、
一种防腐铝型材的表面处理方法，包括以下步骤：
S1、阳极氧化：将经过常规脱脂、水洗后的铝型材置于阳极氧化溶液中进行阳极氧化，所述阳极氧化溶液中含有：聚丙烯酸0.03g/L、柠檬酸钠0.02g/L、柠檬酸38g/L、硫酸72g/L，在15-18V的电压、15-17℃的温度下处理10-12min；
S2、防腐处理：将铝型材置于配置好的防腐处理液中，所述防腐处理液中含有：氟化钠30g/L、氢氟酸钠40g/L、高锰酸钾6g/L、硝酸钠10g/L、聚丙烯酸钠4g/L、醋酸15g/L，防腐处理液温度保持在20℃、浸渍时间为2min,后进行热风循环干燥，所述热风循环干燥温度为60℃，后进行二次浸渍，将防腐处理液加热至30-40℃、二次浸渍时间为6-10min，最后烘干。
分别将经过上述实施例1-3以及对比例1-4处理的铝型材进行性能指标检测，检测结果如下：
对比分析上述实验数据可知，阳极氧化溶液、防腐处理液、防腐处理工艺对膜层之间的结合力以及防腐性能均有显著的影响。
以上述依据本发明理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (3)
1.一种防腐铝型材的表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、阳极氧化：将经过常规脱脂、水洗后的铝型材置于阳极氧化溶液中进行阳极氧化，所述阳极氧化溶液中含有：聚丙烯酸0.01-0.05g/L、柠檬酸钠0.01-0.03g/L、柠檬酸30-45g/L、硫酸65-80g/L，在15-18V的电压、15-17℃的温度下处理10-12min；
S2、防腐处理：将铝型材置于配置好的防腐处理液中，所述防腐处理液中含有：氟化钠20-40g/L、氢氟酸钠30-50g/L、高锰酸钾5-8g/L、硝酸钠8-12g/L、聚丙烯酸钠3-5g/L、醋酸10-20g/L，在浸渍前将防腐处理液降温至0℃并保持30s后进行热风循环干燥，所述热风循环干燥温度低于70℃，后进行二次浸渍，将防腐处理液加热至30-40℃、二次浸渍时间为6-10min，最后烘干。
2.如权利要求1所述的一种防腐铝型材的表面处理方法，其特征在于：还包括喷涂着色步骤，所述喷涂着色步骤在S1之后、S2之前进行。
3.如权利要求1所述的一种防腐铝型材的表面处理方法，其特征在于：步骤S2中热风循环干燥温度为50-60℃。
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