CN108315796A - 一种铝合金玉瓷表面阳极氧化电泳工艺 - Google Patents

一种铝合金玉瓷表面阳极氧化电泳工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铝合金玉瓷表面阳极氧化电泳工艺，包括以下几个步骤：1)玉瓷表面前处理；2)阳极氧化处理；3)电解着色；4)中温封孔；5)电泳固化。本发明所生产的铝合金外观细腻、膜层高、有电泳漆保护，耐老化、耐湿热、耐腐蚀、耐辐射效果好。

Description

一种铝合金玉瓷表面阳极氧化电泳工艺
技术领域
本发明涉及铝合金阳极氧化电泳表面处理，尤其涉及一种铝合金玉瓷表面阳极氧化电泳工艺。
背景技术
铝型材电解着色电泳涂装产品因具有良好的防护性和装饰性，在建筑行业应用广泛。现有铝合金的阳极氧化电泳表面线纹明显，且表面硬度较低，耐磨性差，耐酸碱腐蚀及抗老化性能一般，无法满足很多特定的要求，使铝合金的使用范围狭窄。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝合金玉瓷表面阳极氧化电泳工艺，能使得铝合金外观细腻、膜层高、有电泳漆保护，并且能够耐老化、耐湿热、耐腐蚀、耐辐射。
一种铝合金玉瓷表面阳极氧化电泳工艺，包括以下步骤：1)玉瓷表面前处理：首先是将坯料铝型材放入采用压缩空气为动力形成高速喷射束的输送设备，将表面处理后的高密度硅酸盐喷料对坯料铝型材表面进行喷射；所述表面处理后的高密度的硅酸盐喷料成分组成为：SiO2 80～99％、Al2O3 0.24～6％、Fe2O3 0.07～1.0％、Ca O 0.09～2.55％；体积比为：粒径0.12mm的成分占50％、粒径0.18mm 的成分占50％；
2)阳极氧化处理：将经所述步骤1)处理好的坯料铝型材在阳极氧化槽液中进行阳极氧化处理，控制阳极氧化处理的时间，处理完后经2～3次水洗进入下道工序；
3)着色：将经所述步骤2)处理好的铝型材进入着色槽进行电解着色；
4)中温封孔：将将经所述步骤2)或经所述步骤3)处理好的铝型材在封孔槽液中进行封孔处理，处理完后经1次水洗进入下道工序；
5)电泳固化：将经所述步骤4)处理好的铝型材进行水洗后，吊入电泳槽中2～5min进行电泳上漆膜，再进行两次水洗，放入滴干区，然后放入电泳炉里进行固化工序。
进一步，所述步骤1)中，所述高速喷射束运行电极电流为：45～55A，所述输送设备参数为：输出频率15～25Hz、输出电流3～4A。
进一步，所述步骤2)中，所述阳极氧化槽液的工艺条件为：97％的工业硫酸：150～200g/L、温度：18～20℃、电流密度1.2～1.5A/dm2。
进一步，所述步骤3)中，所述着色槽液配比包括：电解着色1#：着色槽液为硒酸3～5g/L、硫酸10～25g/L、PH 0.7～1.3，着色时间1～10min；或者，电解着色2#：着色槽液为硫酸镍140～150g/L、硼酸35～45g/L、PH 3.5～4.5，着色时间1～25min；或者，电解着色3#：硫酸亚锡6～9g/L、着色稳定剂15～20g/L、酒石酸15～20g/L、硫酸16～20g/L，温度18～22℃，着色时间1～25min。
进一步，所述步骤4)中，所述封孔槽液主要成分：封孔剂：3～6g/L，Ni2+： 1.0～2.0g/L，温度：55～65℃，PH：6～7。
进一步，所述步骤5)中，所述固化工序参数为：温度170～190℃、保温 20～30min；所述电泳槽工艺参数为：电泳漆成份：9.5～10.5％、PH：8.3～8.6，电导率：650～950us/cm。
与现有技术相比，本发明的优点为：
1、本发明的一种铝合金玉瓷阳极氧化电泳工艺，使得铝合金表面如玉似瓷，即铝合金玉瓷表面如玉瓷般细腻、无线纹、硬度高、耐酸碱性和抗老化性能强；
2、本发明的工艺处理的铝合金表面，颜色选择与着色工艺可选择性较强；
3、铝合金经玉瓷处理后的表面电泳、电渗后形成稳定的电泳漆膜，耐磨性、耐蚀性和耐候性能优越，表面具有细腻柔和的装饰效果，适用于室内耐高温、耐湿热、耐盐雾、耐酸碱性和室外耐候性、耐酸碱性和耐紫外辐射效果俱佳，在生产过程中工艺可操作性和稳定性较好；
4、本发明工艺生产的铝型材产品可以用于装饰性效果要求严格及恶劣的室内外环境，拓展了铝合金产品的使用范围。
具体实施方式
本说明中设计的实施例仅仅用于解释本发明的原理而非限制本发明的保护范围。
一种铝合金玉瓷表面阳极氧化电泳工艺，其生产工艺包括以下工艺步骤：
1)玉瓷表面前处理：首先是将坯料铝型材放入采用压缩空气为动力形成高速喷射束的输送设备，将表面处理后的高密度硅酸盐喷料对坯料铝型材表面进行喷射；所述表面处理后的高密度的硅酸盐喷料成分组成为：SiO2 80～99％、Al2O3 0.24～6％、Fe2O3 0.07～1.0％、CaO 0.09～2.55％；体积比为：粒径0.12mm的成分占50％、粒径0.18mm的成分占50％。
玉瓷表面前处理使坯料铝型材外表面发生变化，由于磨料对坯料铝型材表面的冲击和切削作用，将坯料铝型材表面的机械纹路祛除，获得铝合金型材表面洁白如玉和温润细滑的视觉效果。
2)阳极氧化处理：将经所述步骤1)处理好的坯料铝型材在阳极氧化槽液中进行阳极氧化处理，控制阳极氧化处理的时间，处理完后经2～3次水洗进入下道工序。
阳极氧化处理操作必须经过通电(可控硅整流直流电源)，使型材表面在槽液中反应生成一种蜂窝状的氧化膜，膜厚根据型材的要求在10～25um之间。
3)着色：将经所述步骤2)处理好的铝型材进入着色槽进行电解着色。
本工序主要通过电解着色的方式，给型材进行表面上色的过程，使得到各种颜色表面的型材。如果阳极氧化处理后不经着色处理，则可保持得到银白色铝型材表面。
4)中温封孔：将将经所述步骤2)或经所述步骤3)处理好的铝型材在封孔槽液中进行封孔处理，处理完后经1次水洗进入下道工序；
5)电泳固化：将经所述步骤4)处理好的铝型材进行水洗后，吊入电泳槽中2～5min进行电泳上漆膜，再进行两次水洗，放入滴干区，然后放入电泳炉里进行固化工序。
实施例1：
玉瓷表面前处理：首先是将坯料铝型材放入采用压缩空气为动力形成高速喷射束的输送设备，将高密度、表面处理后的硅酸盐喷料对坯料铝型材表面进行喷射，使坯料铝型材外表面发生变化。将前处理的坯料铝型材浸入氧化槽液中，硫酸180g/L、温度20℃、氧化时间28min，电流密度1.5A/dm2，得到无色透明的阳极氧化膜。
经三次水洗，进入着色槽电解着色，着色槽液成分：硒酸4.02g/L、硫酸 23.06g/L，PH 0.82，电解着色1min，得到着色后铝型材，定为1#色。然后进入封孔槽进行封孔，温度60℃，PH 6，处理10min。
将封孔好的铝型材进行水洗(一次纯热水、一次纯水洗)后，在电泳漆成份：10.10％、PH：7.52、电导率：760us/cm环境下的电泳槽中进行电泳上漆膜，滴干后放入电泳炉里进行固化工序，固化温度:185℃、保温25min，完成后卸架包装。
实施例2：
玉瓷表面前处理：首先是将坯料铝型材放入采用压缩空气为动力形成高速喷射束的输送设备，将高密度、表面处理后的硅酸盐喷料对坯料铝型材表面进行喷射，使坯料铝型材外表面发生变化。将前处理的坯料铝型材浸入氧化槽液中，硫酸180g/L、温度20℃、氧化时间28min，电流密度1.5A/dm2，得到无色透明的阳极氧化膜。
经三次水洗，进入着色槽电解着色，着色槽液成分：硫酸镍147.67g/L、硼酸42g/L、PH 4.12，电解着色5min，得到着色后铝型材，定为2#色。然后进入封孔槽进行封孔，温度60℃，PH6，处理10min。
将封孔好的型材进行水洗后(一次纯热水、一次纯水洗)，在电泳漆成份：10.10％、PH：7.52、电导率：760us/cm环境下的电泳槽中进行电泳上漆膜，滴干后放入电泳炉里进行固化工序，固化温度185℃、保温25min，完成后卸架包装。
实施例3：
玉瓷表面前处理：首先是将坯料铝型材放入采用压缩空气为动力形成高速喷射束的输送设备，将高密度、表面处理后的硅酸盐喷料对坯料铝型材表面进行喷射，使坯料铝型材外表面发生变化。将前处理的铝型材浸入氧化槽液中，硫酸180g/L、温度20℃、氧化时间28min，电流密度1.5A/dm2，得到无色透明的阳极氧化膜。
经三次水洗，进入着色槽电解着色，着色槽液成分：硫酸亚锡6.69g/L、硫酸16.75g/L、PH 0.72，电解着色1min，得到着色后铝型材，定为3#色。然后进入封孔槽进行封孔，温度60℃，PH6，处理10min。
将封孔好的型材进行水洗后(一次纯热水、一次纯水洗)，在电泳漆成份：10.10％、PH：7.52、电导率：760us/cm环境下的电泳槽中进行电泳上漆膜，滴干后放入电泳炉里进行固化工序，固化温度185℃、保温25min，完成后卸架包装。
以下表1是本发明实施例的玉瓷表面处理工艺与其他表面处理性能对照。
表1本发明玉瓷表面处理工艺与其他表面处理性能对照
由上述表1可以看出，本发明实施例的玉瓷表面处理工艺与普通氧化电泳工艺相比，膜层厚度大，漆膜硬度高，耐磨性、高温耐湿热性、耐盐雾腐蚀和耐候性好。
运用本发明所提出的工艺处理的铝合金表面，外观细腻、无线纹，具有细腻柔和的装饰效果，在室内耐高温、耐湿热、耐盐雾、耐酸碱性效果和在室外耐候性、耐酸碱性和耐紫外辐射效果俱佳，在生产过程中工艺可操作性和稳定性较好，适合批量生产。
本领域技术人员将清楚本发明的范围不限制于以上讨论的示例，有可能对其进行若干改变和修改，而不脱离所附权利要求书限定的本发明的范围。尽管己经在说明书中详细描述了本发明，但这样的说明和描述仅是说明或示意性的，而非限制性的。本发明并不限于所公开的实施例。

Claims (6)

1.一种铝合金玉瓷表面阳极氧化电泳工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1)玉瓷表面前处理：首先是将坯料铝型材放入采用压缩空气为动力形成高速喷射束的输送设备，将表面处理后的高密度硅酸盐喷料对坯料铝型材表面进行喷射；所述表面处理后的高密度的硅酸盐喷料成分组成为：SiO2 80～99％、Al2O3 0.24～6％、Fe2O3 0.07～1.0％、CaO 0.09～2.55％；体积比为：粒径0.12mm的成分占50％、粒径0.18mm的成分占50％；
2)阳极氧化处理：将经所述步骤1)处理好的铝型材在阳极氧化槽液中进行阳极氧化处理，控制阳极氧化处理的时间，处理完后经2～3次水洗进入下道工序；
3)电解着色：将经所述步骤2)处理好的铝型材进入着色槽进行电解着色；
4)中温封孔：将将经所述步骤2)或经所述步骤3)处理好的铝型材在封孔槽液中进行封孔处理，处理完后经1次水洗进入下道工序；
5)电泳固化：将经所述步骤4)处理好的铝型材进行水洗后，吊入电泳槽中2～5min进行电泳上漆膜，再进行两次水洗，放入滴干区，然后放入电泳炉里进行固化工序。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金玉瓷表面阳极氧化电泳工艺，其特征在于：所述步骤1)中，所述高速喷射束运行电极电流为：45～55A，所述输送设备参数为：输出频率15～25Hz、输出电流3～4A。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金玉瓷表面阳极氧化电泳工艺，其特征在于：所述步骤2)中，所述阳极氧化槽液的工艺条件为：97％的工业硫酸：150～200g/L、温度：18～20℃、电流密度：1.2～1.5A/dm2。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金玉瓷表面阳极氧化电泳工艺，其特征在于：所述步骤3)中，所述着色槽液配比包括：电解着色1#：着色槽液为硒酸3～5g/L、硫酸10～25g/L、PH0.7～1.3，着色时间1～10min；或者，电解着色2#：着色槽液为硫酸镍140～150g/L、硼酸35～45g/L、PH 3.5～4.5，着色时间1～25min；或者，电解着色3#：硫酸亚锡6～9g/L、着色稳定剂15～20g/L、酒石酸15～20g/L、硫酸16～20g/L，温度18～22℃，着色时间1～25min。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金玉瓷表面阳极氧化电泳工艺，其特征在于：所述步骤4)中，所述封孔槽液主要成分：封孔剂：3～6g/L，Ni2+：1.0～2.0g/L，温度：55～65℃，PH：6～7。
6.根据权利要求1所述的一种铝合金玉瓷表面阳极氧化电泳工艺，其特征在于：所述步骤5)中，所述固化工序参数为：温度170～190℃、保温20～30min；所述电泳槽工艺参数为：电泳漆成份：9.5～10.5％、PH：8.3～8.6，电导率：650～950us/cm。
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