一种铝合金型材表面高光耐腐蚀处理工艺
技术领域
本发明涉及铝合金表面耐腐蚀处理工艺领域,具体为一种铝合金型材表面高光耐腐蚀处理工艺。
背景技术
工件在加工、运输、存放等过程中,表面往往带有氧化皮、铁锈制模残留的型砂、焊渣、尘土以及油和其他污物。要涂层能牢固地附着在工件表面上,在涂装前就必须对工件表面进行清理,否则,不仅影响涂层与金属的结合力和抗腐蚀性能,而且还会使基体金属在即使有涂层防护下也能继续腐蚀,使涂层剥落,影响工件的机械性能和使用寿命。因此工件涂漆前的表面处理是获得质量优良的防护层,延长产品使用寿命的重要保证和措施。
现有铝合金表面处理工艺,其工艺过程基本上包括氧化、拉丝、着色和封边等,其在进行化学氧化工艺后后即进行拉丝处理,但在拉丝之前氧化之后,铝合金板材的表面会留有毛边和凸起,直接进行拉丝处理会对拉丝工序的成品质量造成影响,且现有的抛光装置大多结构较为复杂,造价成本较高,不便于推广使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝合金型材表面高光耐腐蚀处理工艺,以解决现有铝合金表面处理工艺,其工艺过程基本上包括氧化、拉丝、着色和封边等,其在进行化学氧化工艺后后即进行拉丝处理,但在拉丝之前氧化之后,铝合金板材的表面会留有毛边和凸起,直接进行拉丝处理会对拉丝工序的成品质量造成影响,且现有的抛光装置大多结构较为复杂,造价成本较高,不便于推广使用的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种铝合金型材表面高光耐腐蚀处理工艺,包括氧化-抛光-表面拉丝-喷砂-高光-喷涂、印刷工艺步骤,具体步骤如下:
S1.氧化:检查工艺槽的液面高度,将待加工的铝合金型材吊入工艺槽内,打开工艺槽的循环冷却系统,开始氧化处理;
S2.抛光:将铝合金型材通过抛光装置内的定位夹具固定在抛光机的工作台上,开启抛光装置对铝合金型材进行去毛刺、抛光处理;
S3.表面拉丝:通过装夹装置将铝合金型材固定在拉丝机上,开启拉丝机并对铝合金型材表面进行拉丝处理;
S4.喷砂:检查喷砂机内液体的液体通道,并预先设置好喷枪的距离和角度,开启喷砂机对铝合金表面进行喷砂处理;
S5:高光:将铝合金通过定位夹具固定在高光机工作台上,将铝合金加工的轨迹输入至高光机的控制程序内,开启高光机,使得高光机内的铣刀按照预先设置的程序进行高光处理;
S6:喷涂、印制:对经过高光处理后的铝合金进行喷涂和丝印的印制。
作为本发明的进一步方案,S1中的工艺槽包括依次设置的脱脂槽、碱蚀槽、纯水槽、氧化槽、活化槽、着色槽、活化槽和封孔槽,铝合金型材依次吊入脱脂槽、碱蚀槽、纯水槽、氧化槽、活化槽、着色槽、活化槽和封孔槽内完成氧化处理。
作为本发明的进一步方案,氧化工艺的具体操作步骤如下:
步骤一:脱脂:以酸性脱脂剂去铝合金表面上之油污,脱脂槽内的槽液为H2SO4、H3PO4、氧化剂和水混合而成,其中H2SO4、H3PO4、氧化剂的含量占比为2-3%;
步骤二:碱蚀:作为脱脂的后处理工艺,对铝合金表面附着的油污脏物做进一步清洗,碱蚀槽内的槽液为NaOH与水按照1:12的配比混合而成;
步骤三:阳极氧化:开启氧化槽内的循环冷却系统以及送排风机,氧化槽内的槽液为H2SO4和水按照1:10的配比混合而成;
步骤四:活化:在活化槽内倒入铝材活化剂以活化铝合金表面的氧化膜,增加氧化膜的孔隙率,活化剂占比为5-8%;
步骤五:着色:将铝合金吊入着色槽内进行电解着色,着色槽内的槽液成分为SnSO4、NiSO4·6H2O、NiSO4·6H2O的一种或多种与水混合而成;
步骤六:封孔:将铝合金吊入封孔槽内以封闭氧化膜层的微细孔隙,形成致密的氧化膜,封孔槽的槽液成分为封孔剂与水以1:15的配比混合而成;
步骤七:烘干:将铝合金表面烘干后进入下一道工序。
作为本发明的进一步方案,封孔剂的制备工艺包括选材、配置;
其中,所述选材,按重量份数计,有机溶剂20份、醋酸镍20份、表面活性剂15份、固化剂3份;
所述有机溶剂脂为甲基三氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷的一种或多种混合;
所述配置,选用按照有机溶剂树脂、醋酸镍、表面活性剂、固化剂的投放顺序,将上述材料依次投入搅拌机内部均匀搅拌15min,搅拌温度为15-20℃。
作为本发明的进一步方案,步骤一中的脱脂时间为4-5min,所述步骤二中的碱蚀时间为12-14min,所述步骤三中的氧化时间为26-28min,所述步骤四中的活化时间为5-6min,活化剂为DS-310,所述步骤五中的着色槽内的pH值为0.8-1.0,着色时间为11-13min,电压为10-13V,所述步骤六中的封孔时间为氧化膜厚(um)X1.3min。
作为本发明的进一步方案,步骤一至步骤六之间均设置有冲洗工序,冲洗液为纯水、冲洗时间为2-3min。
作为本发明的进一步方案,抛光装置的使用方法具体包括如下步骤:
步骤一、将铝合金型材通过定位夹具固定在磨盘的下方,并开启第一驱动电机,第一驱动电机通过主轴皮带带动转动螺杆旋转,进而使得导块)沿转动螺杆的长度方向上下移动,进而通过导块带动滑动板沿第一直线导轨的方向上下移动,进而通过轴座带动伸缩杆上下移动,使得磨盘移动至铝合金型材等高度位置;
步骤二、开启第二驱动电机,第二驱动电机通过皮带带动螺杆转动,进而通过设置在螺杆上的凸块带动移动板沿第二直线导轨的方向移动,进而通过限位板带动磨盘沿第二直线导轨的方向移动,磨盘沿铝合金型材的长度方向进行抛光处理。
本发明的有益效果:
在本发明中,表面处理工艺与传统的相比,有以下好处:
在S1.氧化处理和S3.表面拉丝处理工序之间增加了S2.抛光处理,进而在氧化处理后可以对铝合金型材表面的毛边和凸起进行修饰,同时也能够进一步去除工件表面的脏物,进而增加了铝合金型材的表面光滑度,从而在后续的表面拉丝处理工序中增加了拉丝成型的质量,同时也增加了后续氧化处理和着色处理时槽液的吸附能力,进而提高了后续工艺的处理效果。
在本发明中,用于表面处理的封孔剂与传统的相比,有以下好处:
封孔剂通过以有机树脂为基团,使得Ni离子在混合液的pH环境下,与水、表面活性剂的共同作用下,水解及水解产物适当聚集进入吕表面氧化膜孔隙进而实现封孔,进而提高了铝合金型材工件的质量和着色的牢固,使得封闭后的氧化膜不再具有吸附性,可避免吸附有害物质而被污染或早期腐蚀,从而提高了工件的耐腐蚀性。
在本发明中,采用的抛光装置与传统的抛光装置相比,有以下好处:
第一驱动电机通过皮带带动转动螺杆旋转,进而使得导块沿转动螺杆的长度方向上下移动,进而通过导块带动滑动板沿第一直线导轨的方向上下移动,进而通过轴座带动伸缩杆上下移动,以使得磨盘能够沿竖直方向上下移动,进而增加了磨盘对工件抛光的路径,开启第二驱动电机时,第二驱动电机通过皮带带动螺杆转动,进而通过设置在螺杆上的凸块带动移动板沿第二直线导轨的方向移动,进而通过限位板带动磨盘沿第二直线导轨的方向移动,进一步增加了磨盘的抛光路径,以满足对铝合金型材的抛光要求,使得磨盘能够对铝合金型材工件进行多角度抛光,提高抛光质量和抛光效率。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明抛光装置结构示意图。
图2为本发明抛光装置后视图。
图3为本发明主轴安装座结构示意图。
图中:1、主轴电机;2、主轴安装座;3、第一驱动电机;4、主轴皮带;5、伸缩杆;6、磨盘;7、轴座;8、安装板;9、滑动板;10、第一直线导轨;11、限位板;12、导块;13、固定板;14、支撑板;15、移动板;16、滑块;17、第二直线导轨;18、第二驱动电机;19、螺杆;20、底座。
具体实施方式
下面将结合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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
一种铝合金型材表面高光耐腐蚀处理工艺,包括氧化-抛光-表面拉丝-喷砂-高光-喷涂、印刷工艺步骤,具体步骤如下:
S1.氧化:检查工艺槽的液面高度,将待加工的铝合金型材吊入工艺槽内,打开工艺槽的循环冷却系统,开始氧化处理;
S2.抛光:将铝合金型材通过抛光装置内的定位夹具固定在抛光机的工作台上,开启抛光装置对铝合金型材进行去毛刺、抛光处理;
S3.表面拉丝:通过装夹装置将铝合金型材固定在拉丝机上,开启拉丝机并对铝合金型材表面进行拉丝处理;
S4.喷砂:检查喷砂机内液体的液体通道,并预先设置好喷枪的距离和角度,开启喷砂机对铝合金表面进行喷砂处理;
S5:高光:将铝合金通过定位夹具固定在高光机工作台上,将铝合金加工的轨迹输入至高光机的控制程序内,开启高光机,使得高光机内的铣刀按照预先设置的程序进行高光处理;
S6:喷涂、印制:对经过高光处理后的铝合金进行喷涂和丝印的印制。
其中,在S1.氧化处理和S3.表面拉丝处理工序之间增加了S2.抛光处理,进而在氧化处理后可以对铝合金型材表面的毛边和凸起进行修饰,同时也能够进一步去除工件表面的脏物,进而增加了铝合金型材的表面光滑度,从而在后续的表面拉丝处理工序中增加了拉丝成型的质量,同时也增加了后续氧化处理和着色处理时槽液的吸附能力,进而提高了后续工艺的处理效果。
S1中的工艺槽包括依次设置的脱脂槽、碱蚀槽、纯水槽、氧化槽、活化槽、着色槽、活化槽和封孔槽,铝合金型材依次吊入脱脂槽、碱蚀槽、纯水槽、氧化槽、活化槽、着色槽、活化槽和封孔槽内完成氧化处理。
氧化工艺的具体操作步骤如下:
步骤一:脱脂:以酸性脱脂剂去铝合金表面上之油污,脱脂槽内的槽液为H2SO4、H3PO4、氧化剂和水混合而成,其中H2SO4、H3PO4、氧化剂的含量占比为2-3%;
步骤二:碱蚀:作为脱脂的后处理工艺,对铝合金表面附着的油污脏物做进一步清洗,碱蚀槽内的槽液为NaOH与水按照1:12的配比混合而成;
步骤三:阳极氧化:开启氧化槽内的循环冷却系统以及送排风机,氧化槽内的槽液为H2SO4和水按照1:10的配比混合而成;
步骤四:活化:在活化槽内倒入铝材活化剂以活化铝合金表面的氧化膜,增加氧化膜的孔隙率,活化剂占比为5-8%;
步骤五:着色:将铝合金吊入着色槽内进行电解着色,着色槽内的槽液成分为SnSO4、NiSO4·6H2O、NiSO4·6H2O的一种或多种与水混合而成;
步骤六:封孔:将铝合金吊入封孔槽内以封闭氧化膜层的微细孔隙,形成致密的氧化膜,封孔槽的槽液成分为封孔剂与水以1:15的配比混合而成;
步骤七:烘干:将铝合金表面烘干后进入下一道工序。
封孔剂的制备工艺包括选材、配置;
其中,所述选材,按重量份数计,有机溶剂20份、醋酸镍20份、表面活性剂15份、固化剂3份;
所述有机溶剂脂为甲基三氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷的一种或多种混合;
所述配置,选用按照有机溶剂树脂、醋酸镍、表面活性剂、固化剂的投放顺序,将上述材料依次投入搅拌机内部均匀搅拌15min,搅拌温度为15-20℃。
封孔剂通过以有机树脂为基团,使得Ni离子在混合液的pH环境下,与水、表面活性剂的共同作用下,水解及水解产物适当聚集进入吕表面氧化膜孔隙进而实现封孔,进而提高了铝合金型材工件的质量和着色的牢固,使得封闭后的氧化膜不再具有吸附性,可避免吸附有害物质而被污染或早期腐蚀,从而提高了工件的耐腐蚀性。
步骤一中的脱脂时间为4-5min,所述步骤二中的碱蚀时间为12-14min,所述步骤三中的氧化时间为26-28min,所述步骤四中的活化时间为5-6min,活化剂为DS-310,所述步骤五中的着色槽内的pH值为0.8-1.0,着色时间为11-13min,电压为10-13V,所述步骤六中的封孔时间为氧化膜厚(um)X1.3min。
步骤一至步骤六之间均设置有冲洗工序,冲洗液为纯水、冲洗时间为2-3min。
如图1-3所示,抛光装置包括主轴电机1、第一驱动电机3、伸缩杆5、磨盘6、轴座7、安装板8、滑动板9、第一直线导轨10、限位板11、导块12、固定板13、支撑板14、移动板15、滑块16、第二直线导轨17、第二驱动电机18、螺杆19和底座20,其中,主轴电机1的底端通过螺栓与主轴安装座2固定连接,主轴电机1的输出轴贯穿主轴安装座2向下延伸,且主轴电机1的输出轴底端通过键转动连接有第一转轮,第一转轮通过皮带与第二转轮活动连接,第二转轮通过键转动连接有伸缩杆5,伸缩杆5的底端通过键转动连接有磨盘6,从而使得主轴电机1转动时能够通过伸缩杆5的转动带动磨盘6旋转进而对放置在磨盘6下方的工件进行抛光处理,装置整体结构简单,操作方便。
伸缩杆5的下端设置有轴座7,轴座7通过螺栓与安装板8固定连接,安装板8的一端通过螺栓与滑动板9固定连接,滑动板9为U形结构,使得安装板8与滑动板9有更大的接触面,进而使得滑动板9为安装板8提供更大的支撑力,滑动板9的一端一体连接有若干与第一直线导轨10滑动连接的凸块,第一直线导轨10通过螺栓与限位板11固定连接,限位板11的一端通过螺栓与固定板13固定连接。
主轴安装座2的底端设置有第一驱动电机3,第一驱动电机3通过螺栓与支撑板14固定连接,且第一驱动电机3的输出轴通过主轴皮带4带动设置在限位板11内的转动螺杆旋转,转动螺杆上活动连接有导块12,导块12的一端通过螺栓固定安装有滑动板9,进而当开启第一驱动电机3时,第一驱动电机3通过皮带带动转动螺杆旋转,进而使得导块12沿转动螺杆的长度方向上下移动,进而通过导块12带动滑动板9沿第一直线导轨10的方向上下移动,进而通过轴座7带动伸缩杆5上下移动,以使得磨盘6能够沿竖直方向上下移动,进而增加了磨盘6对工件抛光的路径。
固定板13的上表面以中心线对称设置有第二直线导轨17,第二直线导轨17上滑动连接有滑块16,滑块16的上端通过螺栓固定安装有移动板15,移动板15的顶端通过螺栓与支撑板14固定连接,固定板13的底端通过螺栓固定安装有第二驱动电机18,第二驱动电机18的输出轴通过皮带与设置在固定板13上端的转轮活动连接,转轮通过键与螺杆19转动连接,螺杆19上活动连接有凸块,凸块的顶端通过螺栓与移动板15固定连接,开启第二驱动电机18时,第二驱动电机18通过皮带带动螺杆19转动,进而通过设置在螺杆19上的凸块带动移动板15沿第二直线导轨17的方向移动,进而通过限位板11带动磨盘6沿第二直线导轨17的方向移动,进一步增加了磨盘6的抛光路径。
固定板13的底端通过螺栓固定安装有底座20,底座20为U形结构,底座20内放置待加工的铝合金型材工件。
本发明的工作原理:将代加工的铝合金型材工件通过定位夹具安装在底座20内,开启主轴电机1,主轴电机1带动第一转轮转动,使得第一转轮通过皮带带动第二转轮旋转,进而通过第二转轮带动伸缩杆5转动,使得伸缩杆5带动磨盘6对工件进行抛光处理,同时开启第一驱动电机3,第一驱动电机3通过主轴皮带4带动转动螺杆旋转,进而使得导块12沿转动螺杆的长度方向上下移动,进而通过导块12带动滑动板9沿第一直线导轨10的方向上下移动,进而通过轴座7带动伸缩杆5上下移动,以使得磨盘6能够沿竖直方向上下移动,进而增加了磨盘6对工件抛光的路径,开启第二驱动电机18时,第二驱动电机18通过皮带带动螺杆19转动,进而通过设置在螺杆19上的凸块带动移动板15沿第二直线导轨17的方向移动,进而通过限位板11带动磨盘6沿第二直线导轨17的方向移动,进一步增加了磨盘6的抛光路径,以满足对铝合金型材的抛光要求,使得磨盘6能够对铝合金型材工件进行多角度抛光,提高抛光质量和抛光效率;
本发明在S1.氧化处理和S3.表面拉丝处理工序之间增加了S2.抛光处理,进而在氧化处理后可以对铝合金型材表面的毛边和凸起进行修饰,同时也能够进一步去除工件表面的脏物,进而增加了铝合金型材的表面光滑度,从而在后续的表面拉丝处理工序中增加了拉丝成型的质量,同时也增加了后续氧化处理和着色处理时槽液的吸附能力,进而提高了后续工艺的处理效果;
封孔剂通过以有机树脂为基团,使得Ni离子在混合液的pH环境下,与水、表面活性剂的共同作用下,水解及水解产物适当聚集进入吕表面氧化膜孔隙进而实现封孔,进而提高了铝合金型材工件的质量和着色的牢固,使得封闭后的氧化膜不再具有吸附性,可避免吸附有害物质而被污染或早期腐蚀,从而提高了工件的耐腐蚀性。
第一驱动电机3通过皮带带动转动螺杆旋转,进而使得导块12沿转动螺杆的长度方向上下移动,进而通过导块12带动滑动板9沿第一直线导轨10的方向上下移动,进而通过轴座7带动伸缩杆5上下移动,以使得磨盘6能够沿竖直方向上下移动,进而增加了磨盘6对工件抛光的路径,开启第二驱动电机18时,第二驱动电机8通过皮带带动螺杆19转动,进而通过设置在螺杆19上的凸块带动移动板15沿第二直线导轨17的方向移动,进而通过限位板11带动磨盘6沿第二直线导轨17的方向移动,进一步增加了磨盘6的抛光路径,以满足对铝合金型材的抛光要求,使得磨盘6能够对铝合金型材工件进行多角度抛光,提高抛光质量和抛光效率。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。