1. 前言
隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈,用戶對(duì)
鋁型材產(chǎn)品的種類和質(zhì)量要求不斷提高,使得鋁型材加工企業(yè)在產(chǎn)品種類上要不斷創(chuàng)新。其中,珍珠黑色鋁型材產(chǎn)品是在純黑色鋁型材產(chǎn)品的表面再涂裝一層透明
電泳漆,使之擁有黑珍珠般的亮麗,因此深受各用戶的青睞,而珍珠黑色鋁型材的工藝控制較常規(guī)的香檳色和古銅色的生產(chǎn)控制難度更大,主要體現(xiàn)在生產(chǎn)時(shí)易出現(xiàn)顏色發(fā)紅、發(fā)灰、
氧化膜剝落、漆膜表面無(wú)光澤或出現(xiàn)斑點(diǎn)等缺陷,無(wú)法滿足用戶的需求。本文就珍珠黑色鋁型材成功的生產(chǎn)工藝技術(shù)控制作個(gè)扼要介紹,以供同專家起個(gè)拋磚引玉的作用。
2. 珍珠黑色鋁型材的生產(chǎn)工藝流程
珍珠黑色鋁型材生產(chǎn)過(guò)程的原始材料為擠壓后經(jīng)人工時(shí)效處理后的鋁型材,在預(yù)處理采用AC酸性脫脂劑脫脂、堿洗、硫酸中和。鋁型材氧化著色處理,采用硫酸
陽(yáng)極氧化及單鎳鹽電解著色。其生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。
圖1 珍珠黑色鋁型材生產(chǎn)工藝流程
Fig. 1The engineering flow sheet of the pearly black aluminium profiles
3. 生產(chǎn)工藝控制
3.1 合金化學(xué)成分控制
擠壓型材的材質(zhì)對(duì)著色的影響在古銅色鋁型材生產(chǎn)中已明顯表露出來(lái),雜鋁含量過(guò)多易造成型材古銅色偏青、發(fā)灰和無(wú)光等技術(shù)質(zhì)量問(wèn)題。因此,為了提高珍珠黑色
鋁合金型材的質(zhì)量,必須嚴(yán)格地控制擠壓型材的合金成分,其中常用
6063鋁合金的主要化學(xué)成分控制見(jiàn)表1所示。
表1 合金主要化學(xué)成分控制表
Table 1 The control of the alloying element
主要成分(%) |
雜質(zhì)成分(%) |
Mg |
Si |
Fe |
Cu |
Zn |
0.5~0.75 |
0.43~0.60 |
<0.2 |
<0.08 |
<0.04 |
3.2 擠壓工藝控制
對(duì)6063鋁合金型材,國(guó)內(nèi)外普遍采用的是在
擠壓機(jī)出料臺(tái)上風(fēng)冷淬火的
熱處理技術(shù),故要求擠壓件出模溫度必須達(dá)到淬火溫度,使Mg
2Si強(qiáng)化相完全固溶。溫度過(guò)低,不能充分固溶;溫度過(guò)高會(huì)形成粗大的晶粒組織,尤其當(dāng)出口溫度超過(guò)595℃時(shí),材料可能發(fā)生過(guò)燒和Mg
2Si相富集析出,從而使型材在陽(yáng)極氧化過(guò)程中造成氧化膜內(nèi)捕集Mg
2Si而呈灰色,同時(shí)易形成粗大的再結(jié)晶組織,著色無(wú)光。因此,擠壓型材最佳出模溫度應(yīng)控制在515~530℃。
3.3 預(yù)處理工藝條件
預(yù)處理主要是指脫脂、堿洗、中和和水洗四個(gè)過(guò)程,表面預(yù)處理的目的主要是去除鋁型材表面油污、自然氧化膜。在預(yù)處理過(guò)程中,脫脂要干凈,若除油不徹底,易出現(xiàn)斑點(diǎn)。堿洗是預(yù)處理工藝中最關(guān)鍵的步驟,堿洗劑以及添加劑,反應(yīng)溫度、時(shí)間等不同程度地影響著鋁型材的表面光澤質(zhì)量。其主要工藝技術(shù)參數(shù)如表2所示。
表2 預(yù)處理的工藝參數(shù)表
Table 2 The technological parameter of the pretreatment
工序名稱 |
槽液成分 |
參數(shù) |
溫度
(℃) |
時(shí)間
(min) |
脫脂 |
AC脫脂劑 |
2%~3% |
25~35 |
3~5 |
水洗 |
自來(lái)水 |
室溫 |
1~3 |
堿蝕 |
NaOH |
NaOH:45~55 g/L
Al3+:30~75 g/L
總堿度:150~165 |
50~60 |
2~4 |
水洗 |
自來(lái)水 |
PH≤12 |
室溫 |
1~3 |
水洗 |
自來(lái)水 |
PH≤10 |
室溫 |
1~3 |
中和 |
H2SO4 |
185~220g/L |
室溫 |
3~5 |
在表2的工藝技術(shù)參數(shù)條件下,預(yù)處理的主要特點(diǎn)是:
(1) 腐蝕時(shí)間延長(zhǎng)至新槽時(shí)的2倍也不會(huì)發(fā)生過(guò)腐蝕;
(2) 腐蝕時(shí)間延長(zhǎng)至新槽時(shí)的2倍也不會(huì)發(fā)生過(guò)腐蝕;
(3) 腐蝕出來(lái)的型材光潔度優(yōu)于鋁離子含量更高時(shí);
(4) 堿蝕溫度不宜高于6O℃,時(shí)間控制在2~4min內(nèi)。
3.4 氧化工藝條件
3.4.1 陽(yáng)極氧化失光
黑色外觀的視覺(jué)黑色深度與表面光亮度有很大關(guān)系,材料越光亮,外觀越趨于純黑色。對(duì)于著純黑色的型材,要控制陽(yáng)極氧化電流密度,在硫酸質(zhì)量濃度165~185g/L條件下,電流密度應(yīng)取120~140A/㎡為宜。電流密度越大,失光越嚴(yán)重,且氧化膜的孔隙率越小,不利于后道工序著色顆粒的電沉積。
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