CN1646873A - 板材表面处理方法及热交换器用散热片 - Google Patents

板材表面处理方法及热交换器用散热片 Download PDF

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Abstract

本发明目的是降低板材表面处理的设备费用等。所述表面处理方法是对使用轧制用油轧制、用作热交换器的散热片(11)的板材(1)表面进行处理的方法，其包括准备步骤和涂料涂布步骤。在准备步骤中，准备板材(1)。在涂料涂布步骤中，不对板材(1)表面实施脱脂处理而涂布涂料。

Description

板材表面处理方法及热交换器用散热片
技术领域
本发明涉及板材的表面处理方法，特别是对使用轧制用油轧制构成的用作热交换器的散热片的板材的表面进行处理的方法。
另外，本发明涉及热交换器用散热片，特别是由使用轧制用油轧制的板材形成的配置在热交换器内的板状翅片。
背景技术
空调装置的室内机和室外机等装置通常配有与外界空气之间进行热交换的热交换器。热交换器通常具有多个散热片、多个导热管和螺旋桨式通风机等送风工具。多个散热片是在板厚方向每隔特定间隔配置的板状部件。多个导热管被安装在板厚方向上，贯通多个散热片。送风工具用来向多个散热片和导热管输送空气流。
在所述热交换器中，送风工具将空气流送入相邻的散热片之间的间隙，发生热交换，导热管内侧流通的制冷剂被蒸发或被冷凝。
散热片通常由纯铝制造的板材构成，制造时利用模具将该板材放样成特定的翅片形状。在放样之前，通常，为了提高板材的耐腐蚀性，在板材上涂布耐腐蚀性涂料形成耐腐蚀性涂层。
但是，由于板材是通过使用轧制用油轧制而制造的，其表面上残存有轧制用油。因此，在板材表面涂布涂料时，涂料被轧制用油排斥，从而涂布作业变得困难。因而，以往的表面处理中，在进行涂料的涂布前，要将板材浸渍到碱性溶液的处理槽中进行脱脂处理，而且，为了在表面形成耐腐蚀性涂层并使表面粗糙化，还要浸渍在铬酸处理剂的处理槽中进行铬酸处理。
对于以往的板材表面处理方法，由于需要脱脂处理和铬酸处理的处理槽，因而增大了设备费用。
另外，由于通过铬酸处理产生的处理废液含有重金属，在环境保护方面存在问题，因而，需要在实施特定处理后才能废弃。但是，在处理所述废液时，由于另外需要专用的处理槽，同时需要定期进行废液处理作业，所以也增大了运行成本。
发明内容
本发明的一个目的是降低板材表面处理涉及的设备费用等。另外，本发明的另一目的是通过实施所述表面处理得到热交换器用散热片。
方案1涉及的表面处理方法是对使用轧制用油轧制构成并用作热交换器的散热片的板材的表面进行处理的方法，其包括步骤1和步骤2，所述步骤1是准备板材，所述步骤2是在不实施脱脂处理的情况下在板材表面涂布涂料。
在该方法中，不进行脱脂处理就可以在板材上涂布涂料，因此，不需要以往那样的脱脂用处理槽，从而可以降低设备费用。
方案2的表面处理方法是如方案1的表面处理方法，其中，所述步骤2中，在不实施粗糙化处理的情况下，在板材表面涂布涂料。
在该方法中，不进行板材表面的粗糙化处理就可以涂布涂料，因此，不需要以往那样的铬酸处理用处理槽，从而可以降低设备费用。另外，由于不进行废液处理，因而，可以控制运行成本。
方案3的表面处理方法是如方案1或2的表面处理方法，其中，所述步骤2中，以板材的运送方向上小于等于50米/分钟的速度涂布涂料。
在该方法中，以较慢的速度在板材上涂布涂料，因此，可以使用难被油排斥的高粘度涂料。所以，采用这样的方法，可以省略脱脂处理。
方案4的表面处理方法是如方案3的表面处理方法，其中，在粘度与对板材的涂布速度的关系上，涂料具有可以使用的粘度。
如果涂料的涂布速度不同，则在所述涂布速度下可以使用的涂料的粘度也不同。在此，使用在这样的粘度与涂布速度的关系上具有可以使用的粘度的涂料。
方案5的表面处理方法是如方案1～4中任一项的表面处理方法，其中，所述步骤2中，在240℃～270℃的环境下干燥涂料。
在该方法中，由于在温度比较高的环境下干燥涂料，因此，残存在板材上的轧制用油容易分散在涂料中。这样，即使省去脱脂处理，也可以在板材表面稳定地形成涂层。
方案6的表面处理方法是如方案1～5中任一项的表面处理方法，其中，涂料包括耐腐蚀性涂料和亲水性涂料。并且，步骤2包括步骤3和步骤4，所述步骤3是对板材表面涂布耐腐蚀性涂料。所述步骤4是对经过步骤3的板材表面涂布亲水性涂料。
例如在用于如室内机用热交换器的情况下，除要求散热片的耐腐蚀性外，还要求散热片的亲水性。这种情况下，通常在板材表面形成耐腐蚀性涂层后，进一步在其上形成亲水性涂层。
在此，本发明主要是以对用作室外机用热交换器的散热片的板材实施表面处理的情况为对象。
方案7的表面处理方法是如方案1～6中任一项的表面处理方法，其中，所述步骤4中，以和步骤3中的运送路径同样的运送路径反方向地运送板材。
通常在以预定速度运送板材的状态下进行涂料的涂布、干燥等，在本方法中，因为耐腐蚀性涂料的涂布和亲水性涂料的涂布在同一路径上进行，因此，例如通过在运送路径上仅配置1个干燥炉，就可以进行两个步骤的干燥。从而，可以进一步消减设备费用，提高作业效率。
方案8的表面处理方法是如方案7的表面处理方法，其中，所述步骤3中，在比步骤4的温度低的环境下在板材上涂布涂料。
在该方法中，由于耐腐蚀性涂料在比后面涂布的亲水性涂料时的温度低的情况下进行涂布，从而，干燥亲水性涂料时，可以抑制耐腐蚀性涂料的受热过程。
方案9的热交换器用散热片是由使用轧制用油轧制的板材构成的配置在热交换器内用于散热的板状翅片。所述翅片具有翅片本体和涂层。涂层形成在翅片本体的表面上。而且，在每1m2翅片本体表面上含有小于等于10mg的轧制用油。
该散热片由于残存有特定量的轧制用油，可以确保不经过脱脂处理就可以对该翅片进行表面处理。
方案10的热交换器用散热片是由使用轧制用油轧制的板材构成的配置在热交换器内用于散热的板状翅片。所述翅片具有翅片本体和涂层。涂层形成在翅片本体的表面上。而且，涂层的红外光谱中具有与轧制用油的主要成分相对应的波峰。
由于部分轧制用油以分散在涂层中的状态残存在该散热片上，因此，测定涂层的红外光谱时，会出现与轧制用油的主要成分相对应的波峰。因而，可以确保不经过脱脂处理就可以对该散热片进行表面处理。
方案11的热交换器用散热片是如方案10的热交换器用散热片，其中，涂层的红外光谱中在1500cm-1～2000cm-1的范围内具有波峰。
因为该散热片中常用的轧制用油大部分在所述范围具有波峰，因而，所选对象在所述范围内具有红外光谱中的波峰。
由于部分轧制用油以分散在涂层中的状态残存在该散热片上，因此，测定涂层的红外光谱时，会出现与轧制用油的主要成分相对应的波峰。因而，可以确保不经过脱脂处理就可以对该散热片进行表面处理。
方案12的热交换器用散热片是如方案9～11中任一项的热交换器用散热片，其中，在涂层表面上板厚方向的凹凸在2μm～5μm的范围内。
因为没有对该散热片实施粗糙化处理，所以与实施粗糙化处理的相比，该散热片涂层表面的凹凸少，并且凹凸被控制在上述范围内。因此，可以确保不经过粗糙化处理就可以对该散热片进行表面处理。
方案13的热交换器用散热片由使用通过方案1～8任一项所述的表面处理方法处理的板材构成。
该散热片是使用通过上述表面处理方法处理的板材制造的，其通过可以降低表面处理用的设备费用等的处理方法而制造。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的板材表面处理方法的概要图；
图2是表示在上述表面处理方法中使用的涂料的涂布速度和涂料粘度的关系图；
图3是表示本发明的一个实施方式的热交换器用散热片的平面图；
图4是上述散热片的纵向剖面图。
具体实施方式
[板材表面处理方法]
图1表示本发明的一个实施方式采用的表面处理方法的概要。
首先，对用于该表面处理方法的装置进行说明。
将板材1架设在2个卷绕机21、31之间。卷绕机21、31分别是可以展开和卷拢板材1的装置，一侧将板材1展开，另一侧将板材1卷拢，这样可以在图1中左右的任一方向上运送板材1。
在2个卷绕机21、31的中间部分配置有干燥炉23，用来干燥涂布在板材1表面上的涂料。干燥炉23沿运送方向开口，板材1在内侧可以自由移动。
在干燥炉23的卷绕机21侧配置有涂布耐腐蚀性涂料(后述)用的辊涂机25，在卷绕机31侧，配置有涂布亲水性涂料(后述)用的辊涂机35。辊涂机25的滚筒表面加工成网眼状，以提高保持涂料的性能，辊涂机35的滚筒表面加工成毛面。
另外，在辊涂机25、35的运送方向下游侧分别配置有向涂料表面添加处理剂用的处理部27、37，隔着干燥炉23，在更下游侧配置有冷却被干燥炉23加热的板材1用的冷却吹风机29、39。
接着，对该表面处理方法进行说明。
该方法是对使用轧制用油轧制形成的板材1的表面进行处理的方法。板材1主要用作配置在空调装置的室外机和室内机的热交换器内的散热片。
该方法包括准备步骤和涂料涂布步骤。
在准备步骤中，准备卷成滚筒状的板材1，并设置在卷绕机21、31上。该板材1是纯铝制造的，通过使用轧制用油轧制而制造。
在涂料涂布步骤中，在不实施脱脂处理和粗糙化处理的情况下，对板材1的表面涂布涂料。该步骤包括耐腐蚀性涂料涂布步骤和亲水性涂料涂布步骤。
在耐腐蚀性涂料涂布步骤中，通过辊涂机25向板材1的表面涂布耐腐蚀性涂料。在该步骤中，通过以一定速度向图1中右侧方向运送板材1，由辊涂机25以一定速度涂布涂料。在此，涂布涂料的速度小于等于50米/分钟，优选10～40米/分钟。
使用环氧树脂类涂料等涂料作为耐腐蚀性涂料。在此使用的涂料，在和对板材1的涂布速度的关系上具有能够使用的粘度。具体来说，使用具有在图2中用斜线表示的区域的粘度的涂料。值得注意的是，对于涂布速度大的情况，粘度小的涂料不使用于本发明。这是由于粘度小的情况下，在辊涂机25的滚筒上不能够充分地保持涂料，从而在板材1上不能够良好地涂布。因此，例如涂布速度是50米/分钟的情况，优选使用具有大于等于40秒的粘度的涂料。值得注意的是，在以往的表面处理中，是以100～250米/分钟的速度进行涂布的。
另外，涂料涂布后，板材1被运送到干燥炉23中，在240℃～270℃温度的环境进行干燥。此时，在比后面的亲水性涂料涂布步骤的干燥温度低的温度进行干燥。
在亲水性涂料涂布步骤中，通过辊涂机35向板材1的表面涂布亲水性涂料。在该步骤中，通过以一定速度向图1中左侧方向运送板材1，以一定速度进行涂料的涂布。涂布速度和耐腐蚀性涂料的涂布速度相同。
使用丙烯酸树脂类涂料作为亲水性涂料。这里使用的亲水性涂料的粘度和涂布速度的关系与耐腐蚀性涂料的情况相同。另外，在该步骤中，在和耐腐蚀性涂料干燥同样的环境下进行干燥，但是，如前面所述，在比耐腐蚀性涂料的干燥温度高的温度进行干燥。
在该表面处理方法中，首先从卷绕机21向卷绕机31运送板材1。此时，在板材1未被实施脱脂处理和铬酸处理情况下，通过辊涂机25涂布耐腐蚀性涂料。接着，在用处理部27向板材1添加处理剂后，在干燥炉23内将板材1加热至上述特定温度，使涂料干燥、固化。随后，用冷却吹风机29冷却板材1，并卷拢到卷绕机31。
接着，从卷绕机31向卷绕机21运送板材1，其间通过辊涂机35涂布亲水性涂料。随后，在用处理部37向板材1添加处理剂后，在干燥炉23内将板材1加热至上述特定温度，使涂料干燥、固化。随后，用冷却吹风机39冷却板材1，并卷拢到卷绕机21。
通过这样的表面处理方法，涂料以比以往慢的速度涂布在板材1上，这样，可以使用粘度比较高的涂料。从而，即使在板材1上残存轧制用油，也可以抑制涂料被轧制用油排斥，进而能够形成涂层。而且，通过采用这样的方法，可以省略以往的脱脂处理和粗糙化处理，这样，不需要各处理中必需的处理槽，可以大幅度减少设备费用。
另外，在该方法中，由于可以省略铬酸处理，所以也不需要进行废液处理，从而可以控制表面处理的运行成本。
[热交换器用散热片]
在图3和图4中，表示采用本发明的一个实施方式的热交换器用散热片11。
该散热片11是配置在热交换器内用于散热的板状翅片。散热片11由上述表面处理方法处理的板材1构成，具有翅片本体13和涂层15。
制造翅片本体13时通过由模具将板材1放样成特定的翅形状，形成如图所示的形状。另外，翅片本体13具有多个孔13a，安装在热交换器内的多个导热管(图中未显示)贯穿该孔13a。
涂层15形成在翅片本体13的表面。而且，每1m2翅片本体13表面上，该涂层15含有的轧制用油小于等于10mg。另外，该涂层15的红外光谱中，在1500cm-1～2000cm-1的范围内具有波峰。并且，通过扫描电子显微镜(SEM)测定，涂层15的表面的板厚方向的凹凸的高度和宽度在2μm～5μm的范围内。
因未被实施脱脂处理，由如上所述的表面处理得到的散热片11含有特定量的轧制用油。另外，由于测定红外光谱时出现了表示轧制用油存在的波峰，可以证明未进行脱脂处理。另外，通过扫描电子显微镜测定涂层15表面的凹凸时，同进行实施铬酸处理的表面处理的情况相比，凹凸比较小，所以可以证明未进行铬酸处理。
另外，由于该散热片11在表面形成有亲水性涂层，其主要适用于室内机的热交换器用散热片。
[其他实施方式]
(a)上述表面处理方法还可以用于制造用于空调装置的室外机和室内机以外的装置的热交换器等的散热片的板材的表面处理。
(b)在上述表面处理方法中，可以仅在板材上涂布耐腐蚀性涂料。这时，这种板材可以主要用作室外机的热交换器用散热片。
(c)在上述表面处理方法中，可以使用添加了特定显色剂的涂料进行表面处理。这时，由于可看见没有被轧制用油排斥的涂层部分的着色，从而，根据着色程度(浓淡)可以用目视确认涂层的层厚。
产业上应用可能性
通过本发明，由于不进行脱脂处理就可以向板材涂布涂料，因而，不需要以往那样的脱脂用的处理槽，降低了设备费用。

Claims (13)

1.一种板材(1)表面处理方法，其是对使用轧制用油轧制构成并用作热交换器的散热片(11)的板材(1)表面进行处理的方法，该方法包括：
步骤1，准备所述板材(1)；以及
步骤2，在不进行脱脂处理的情况下，在所述板材(1)的表面涂布涂料。
2.如权利要求1所述的板材(1)表面处理方法，其中，所述步骤2中，在不实施粗糙化处理的情况下，在所述板材(1)的表面涂布所述涂料。
3.如权利要求1或2所述的板材(1)的表面处理方法，其中，所述步骤2中，以所述板材(1)的运送方向上小于等于50米/分钟的速度涂布所述涂料。
4.如权利要求3所述的板材(1)表面处理方法，其中，在粘度与对所述板材(1)的涂布速度的关系上，所述涂料具有能够使用的粘度。
5.如权利要求1～4任一项所述的板材(1)的表面处理方法，其中，所述步骤2中，在240℃～270℃的环境下干燥所述涂料。
6.如权利要求1～5任一项所述的板材(1)的表面处理方法，其中，所述涂料包括耐腐蚀性涂料和亲水性涂料，并且，所述步骤2包括步骤3和步骤4，在所述步骤3中，在所述板材(1)的表面涂布所述耐腐蚀性涂料，在所述步骤4中，在经过所述步骤3处理的板材(1)的表面涂布所述亲水性涂料。
7.如权利要求1～6任一项所述的板材(1)表面处理方法，其中，所述步骤4中，沿着与所述步骤3中的运送路径同样的运送路径反方向地运送所述板材(1)。
8.如权利要求7所述的板材(1)的表面处理方法，其中，所述步骤3中，在比所述步骤4的温度低的环境下在所述板材(1)上涂布所述涂料。
9.一种热交换器用散热片(11)，其由使用轧制用油轧制的板材(1)构成，是配置在热交换器内用于散热的板状翅片(11)，该热交换器用散热片(11)具有：
翅片本体(13)；和
在所述翅片本体(13)的表面上形成的涂层(15)；
其中，在每1m2所述翅片本体(13)表面上含有的所述轧制用油小于等于10mg。
10.一种热交换器用散热片(11)，其由使用轧制用油轧制的板材(1)构成，是配置在热交换器内用于散热的板状翅片(11)，该热交换器用散热片(11)具有：
翅片本体(13)；和
在所述翅片本体(13)的表面上形成的涂层(15)；
其中，所述涂层(15)的红外光谱中具有与所述轧制用油的主要成分相对应的波峰。
11.如权利要求10所述的热交换器用散热片(11)，其中，所述涂层(15)的红外光谱中，在1500cm-1～2000cm-1的范围内具有波峰。
12.如权利要求9～11任一项所述的热交换器用散热片(11)，其中，在所述涂层(15)表面的板厚方向的凹凸处于2μm～5μm的范围内。
13.一种热交换器用散热片(11)，其是使用通过权利要求1～8任一项所述的表面处理方法处理的板材(1)构成的。
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