CN111229574A - 一种花纹铝板的表面处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种花纹铝板的表面处理工艺，主要操作步骤为，定制铝合金板，先在铝合金板表面丝网印刷出既定图案，再依次对铝合金板表面进行拉丝处理、钝化处理，最后对铝合金板进行辊涂。本发明将多种表面处理工艺的跨界结合，用于花纹铝板的表面处理；产品各项指标优于其他同类塑料产品，可以根据客户的要求定制图案、颜色等；产品具有一定的机械性能和耐候性能，满足后续多种加工方式；生产成本大大降低。

Description

一种花纹铝板的表面处理工艺
技术领域
本发明涉及铝板拉丝工艺技术领域，尤其是一种用于汽车内饰的花纹铝板的表面处理工艺。
背景技术
随着生活水平的不断提高，人们对于私家车辆的品质追求也越来越高，加速了整车的升级换代，也促使整车厂不断更新汽车零部件的材质和工艺。
花纹铝板作为汽车内饰件众多款式中的一种，在国外有成熟产品，国内尚属空白。单纯依靠进口，成本压力大；自行研发生产，工艺难度大，风险极高。
在这种情形下，为了保障国内相关企业的利益不受损失，又能够带来可观的经济效益的前提下，进行了大胆先行尝试开发。
技术开发阶段经历了技术市场调研，基础理论研究，材料试验，手工样件，生产设备购进，设备调试生产，小批量试生产，大批量试生产，产品质量认证等阶段，目前产品已经得到一汽大众质量认证合格。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种花纹铝板的表面处理工艺，经过此工艺处理的花纹铝板达到产品技术要求，可以替代进口产品。
一种花纹铝板的表面处理工艺，主要操作步骤为，定制铝合金板，先在铝合金板表面丝网印刷出既定图案，再依次对铝合金板表面进行拉丝处理、钝化处理，之后对铝合金板进行辊涂。
进一步的，丝网印刷参数控制为刮墨压力20-50kgf、刮墨刀速度300-800mm/s、回墨刀压力10-40kgf、回墨刀速度400-900mm/s、网距0-10mm、抬网高度1-20mm。
进一步的，拉丝处理采用直纹拉丝，参数控制为输送带速度2-10m/min、砂带或砂轮转速2-6m/s、窜动40-120次/min、压力电流10-30A。
进一步的，钝化处理之前进行脱脂和表调处理；脱脂处理采用的碱性脱脂剂体积浓度控制在4%-15%，PH值9-11，温度30-100℃，反应时间1-5min；表调处理采用的表调剂体积浓度控制在1.5%-3.0%，温度30-60℃，反应时间2-10min；钝化处理采用的钝化剂液体积浓度控制在1%-6%，PH值2-6，温度20-60℃，反应时间1-5min。
进一步的，辊涂参数控制参数为输送辊速度4-20m/min、涂布辊速度10-30m/min、计量辊速度1-5m/min、通过高度小于3mm。
进一步的，辊涂完成之后把油漆烘干，在辊涂漆面上丝网印刷凸点油墨。
本发明的有益效果：1、将多种表面处理工艺的跨界结合，用于花纹铝板的表面处理；2、产品各项指标优于其他同类塑料产品；3、产品具有一定的机械性能和耐候性能，满足后续多种加工方式；4、生产成本大大降低；5、对各个工艺步骤使用到的设备及其控制参数进行了优化，使得各个工艺步骤之间具有良好的适应性，在满足各个工艺步骤要求的前提下，使其特性集中体现在同一产品上，使产品具有各个工艺步骤的优点，又同时相互弥补不足，最终达到产品的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
实施例1
本发明公开的花纹铝板的表面处理工艺，通过对铝合金板表面进行多次不同的处理，使其具有特定图案效果及一定的性能强度，最终达到产品技术要求以替代进口产品，主要操作步骤为，定制铝合金板，先在铝合金板表面丝网印刷出既定图案，再依次对铝合金板表面进行拉丝处理、钝化处理，之后对铝合金板进行辊涂。下面对于前述步骤进行具体展开描述。一、丝网印刷出既定图案
在铝合金板表面丝网印刷出既定图案。丝网印刷是指先利用丝网作为版基，并通过感光制版方法，制成带有图文的丝网印版，再利用丝网印版图文部分网孔可透过油墨，非图文部分网孔不能透过油墨的基本原理进行印刷。丝网印刷是为了将需要拉丝的表面漏出，不需要拉丝的表面被保护起来。
印刷时，刮刀给油墨施加压力，油墨透过镂空图案转移到承印物上。丝网印刷使用丝网印刷机，过程中需要协调控制各个参数以达到理想效果，本实施例参数控制为刮墨压力20-50kgf、刮墨刀速度300-800mm/s、回墨刀压力10-40kgf、回墨刀速度400-900mm/s、网距0-10mm、抬网高度1-20mm。
二、拉丝处理
铝合金板表面拉丝处理是通过研磨产品在铝合金板表面形成线纹，以起到装饰效果的一种表面处理手段。根据拉丝后纹路的不同可分为直纹拉丝、乱纹拉丝、波纹、旋纹。被印刷遮蔽油墨的表面不会被拉丝，还是原本铝合金板的原材料表面。没有印刷的表面被拉丝，拉丝后将遮蔽油墨褪去，形成拉丝图案。拉丝图案具有改变光线反射路径的效果，以此配合原材料表面形成一定的图案变幻的视觉效果。通过反复的丝网印刷和不同方向的拉丝，最终可以形成不同花纹，不同拉丝方向，不同反光效果的变幻花纹。
本实施例主要应用直纹拉丝，直纹拉丝又分为辊刷拉丝和宽砂带拉丝。为达理想装饰拉丝纹理，本实施例直纹拉丝参数控制为输送带速度2-10m/min、砂带或砂轮转速2-6m/s、窜动40-120次/min、压力电流10-30A。
三、涂装前的表面处理
涂装前的表面处理是指对铝合金基材表面进行涂装前的物理化学清洗和处理，以满足除油、除锈、清洁灰尘、去除氧化皮、提高油漆附着力、提高整体耐腐蚀性能等要求，具体包括脱脂、表调和钝化。
脱脂的作用是去除铝合金板原材料生产、运输和储存过程中产生的表面油污、灰尘、铝屑、杂质离子和部分氧化膜等，提高基材的润湿性。本实施例采用碱性脱脂液进行脱脂处理，体积浓度控制在4%-15%，PH值9-11，温度30-100℃，反应时间1-5min。
表调的作用是完全去除铝合金基材表面的氧化铝，防止影响钝化效果，且脱脂后基材表面呈弱碱性，在钝化（酸性）之前需要调整为弱酸性，以增强钝化效果，另外基材表面还存在脱脂无法去除的杂质离子，需要在钝化之前去除。本实施例中，表调处理的表调剂体积浓度控制在1.5%-3.0%，温度30-60℃，反应时间2-10min。
钝化作用是钝化剂在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的，牢固吸附在金属表面上的钝化膜。这层膜将基材与腐蚀介质完全隔开，防止基材与腐蚀介质接触，从而达到防腐蚀的作用。本实施例中，钝化处理的钝化剂体积浓度控制在1%-6%，PH值2-6，温度20-60℃，反应时间1-5min。
四、辊涂
辊涂是涂装方式的一种，是以转辊作涂料的载体，涂料在转辊表面形成一定厚度的湿膜，然后借助转辊在转动过程中与被涂物接触，将涂料涂敷在被涂物的表面。辊涂适用于平面状的被涂物，特别适用于金属板材涂装，辊涂后的湿膜烘干后达到涂装效果。为达到符合性能和装饰要求的涂层，本实施例辊涂参数控制参数为输送辊速度4-20m/min，涂布辊速度10-30m/min，计量辊速度1-5m/min，通过高度小于3mm。
辊涂完成之后把油漆烘干，必要时再进行一次手感油墨的丝网印刷，以增强花纹的美观程度和手感，例如在辊涂漆面上丝网印刷凸点油墨，形成凸起图案，体现出手感。
本发明对各个工艺步骤的过程参数都有着极高的要求，各个工艺步骤过程参数的变化都会对最终产品造成一定影响。
例如，直纹拉丝参数设定为输送带速度3m/min、500目砂带转速5m/s、窜动80次/min、压力电流17A时，得到的产品60°光泽度为270GU，而直纹拉丝参数设定为输送带速度10m/min、500目砂带转速5m/s、窜动80次/min、压力电流17A时，得到的产品60°光泽度为350GU。上述两种参数控制方案只是输送带速度存在差异，但得到的产品光泽度差别却很大。
再如，同样对拉丝后产品60°光泽度270GU的拉丝底板进行辊涂，辊涂参数设定为输送辊速度5m/min，涂布辊速度22m/min，计量辊速度2m/min，通过高度小于3mm，得到的辊涂烘干后产品60°光泽度为45GU，而辊涂参数设定为输送辊速度9m/min，涂布辊速度22m/min，计量辊速度2m/min，通过高度小于3mm，得到的辊涂烘干后产品60°光泽度为25GU。
又如，同样对拉丝后产品60°光泽度270GU的拉丝底板进行辊涂，辊涂参数设定为输送辊速度5m/min，涂布辊速度10m/min，计量辊速度2m/min，通过高度小于3mm得到的产品，与辊涂参数设定为输送辊速度5m/min，涂布辊速度24m/min，计量辊速度2m/min，通过高度小于3mm得到的产品，辊涂烘干后的色差△E＞2。
因此，在大规模生产时需要保证各工艺的稳定，才能使其具有良好的结合性，确保最终产品的稳定性。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种花纹铝板的表面处理工艺，其特征在于，主要操作步骤为，定制铝合金板，先在铝合金板表面丝网印刷出既定图案，再依次对铝合金板表面进行拉丝处理、钝化处理，之后对铝合金板进行辊涂。
2.根据权利要求1所述的花纹铝板的表面处理工艺，其特征在于，丝网印刷参数控制为刮墨压力20-50kgf、刮墨刀速度300-800mm/s、回墨刀压力10-40kgf、回墨刀速度400-900mm/s、网距0-10mm、抬网高度1-20mm。
3.根据权利要求1所述的花纹铝板的表面处理工艺，其特征在于，拉丝处理采用直纹拉丝，参数控制为输送带速度2-10m/min、砂带或砂轮转速2-6m/s、窜动40-120次/min、压力电流10-30A。
4.根据权利要求1所述的花纹铝板的表面处理工艺，其特征在于，钝化处理之前进行脱脂和表调处理。
5.根据权利要求4所述的花纹铝板的表面处理工艺，其特征在于，脱脂处理采用碱性脱脂液，体积浓度控制在4%-15%，PH值9-11，温度30-100℃，反应时间1-5min。
6.根据权利要求4所述的花纹铝板的表面处理工艺，其特征在于，表调处理的表调剂体积浓度控制在1.5%-3.0%，温度30-60℃，反应时间2-10min。
7.根据权利要求4所述的花纹铝板的表面处理工艺，其特征在于，钝化处理的钝化剂控制体积浓度控制在1%-6%，PH值2-6，温度20-60℃，反应时间1-5min。
8.根据权利要求1所述的花纹铝板的表面处理工艺，其特征在于，辊涂参数控制参数为输送辊速度4-20m/min、涂布辊速度10-30m/min、计量辊速度1-5m/min、通过高度小于3mm。
9.根据权利要求1所述的花纹铝板的表面处理工艺，其特征在于，辊涂完成之后把油漆烘干，在辊涂漆面上丝网印刷凸点油墨。
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