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鋁型材表面處理技術發展歷史及新技術展望
發布時間:2019-10-17 9:51:35 信息來源:原創 瀏覽:67 次 字體大小: 【 】 【打印本頁

(1)陽極氧化,鋁型材20世紀50年代已引入鋁合金門窗,至今仍是鋁門窗方面常用的表面處理措施;

(2)陽極氧化后電泳丙烯酸樹脂,日本在20世紀60年代已商品化,歐洲到70年代開始使用,目前還主要在亞洲地區應用。該技術當前已由透明光亮膜發展到無光透明膜和彩色膜,品種更趨多樣化,工業控制和產品質量都比較穩定;

(3)化學轉化處理后靜電噴涂包括靜電粉末噴涂和靜電液相噴涂,靜電液相噴涂氟碳樹脂在20世紀60年代,美國已實現商品化。而靜電粉末噴涂熱固性聚酯涂層,60年代末在歐洲已實現商品化,當前仍是歐洲各國占優勢的表面處理手段。時至今日,單一陽極氧化的鋁門窗在國內外市場均明顯縮小日本青睞于電泳涂層,白色電泳涂層發展很快,并在歐洲得到應用。靜電粉末噴涂以其色彩多樣、控制方便、環境保護、性能優良等原因,已成為歐美的首選表面處理方法。近年來靜電粉末噴涂市場在我國也在迅速擴大之中。

1.20世紀90年代的鋁型材技術發展

過去10年中,我國鋁材(尤其是鋁型材)得到突飛猛進的發展,鋁型材的生產規模已接近每年100萬噸。在國外先進工藝和進口設備的帶動下,我國鋁型材生產技術在陽極氧化工藝和設備方面有了新的進步,而且建立了靜電粉末噴涂和靜電液相噴涂、電泳涂層等*新型生產線,國外的前沿技術在我國已經萌芽,有了程度不同的發展。

1.1陽極氧化預處理工藝鋁型材更新

陽極氧化預處理目的是去除表面自然氧化膜、油脂和雜質,獲得均勻潔凈的鋁表面,有利于優質陽極氧化膜的形成。我國用戶還要求去除擠壓條紋,獲得均一美觀表面。早期采用堿浸蝕法得到啞光表面,但過度浸蝕使鋁損耗很大,一般達到3%~5.5%,不僅增加成本,而且引起嚴重的環境問題,形成啞光表面又伴隨暴露型材本身固有的組織缺陷。此后日本在我國推出酸浸蝕法(日本國內基本上不用于鋁型材),由于鋁耗低(可達到約1%),表面細致一度受到我國廠商歡迎。但由于以氟離子為主體的槽液,帶來了更為嚴重的污染,一度引起沸沸揚揚的議論。機械浸蝕法具有操作成本低、環境效益好和表面細致無條痕的優點,首先在法國和意大利等歐洲國家推廣應用。

我國在90年代中期,福建三源鋁業和浙江棟梁鋁業分別從意大利和西班牙引進機構拋丸機和機械拋光(掃紋)機及相關工藝,順利運轉至今并收到極好的效益。此后廣東和江蘇等省多家工廠陸續從國外進口多臺設備,同時我國自制設備也已進入市場,價格只有進口設備的1/5~1/8左右。不論機械拋丸(或稱噴砂)還是機構拋光(鏡面或緞面拋光)都可以使鋁耗控制在1%以下,而且外觀均勻細致,裝飾效果好。作者根據國內外生產實踐,推薦機械浸蝕處理替代傳統的化學浸蝕(酸或堿浸蝕),以提升我國鋁型材的外觀檔次。

1.2陽極氧化的工藝和設備進步

陽極氧化工藝在過去的20年中沒有根本性的變化。硬質陽極氧化技術在這期間有不少進步。突破陽極氧化法拉第區的“火花”陽極氧化和微弧氧化已經商品化。而鋁型材近期開發的高速高效陽極氧化技術(HEA技術)還未獲得廣泛工業應用。

1.2.1脈沖陽極氧化電源

在70~80年代國外曾廣泛宣傳介紹。由于實驗數據大多選自高電流密度(如>3A/d)的硬質膜,隨后在建筑鋁型材陽極氧化工藝中應用時,未得到明顯的效果,因而未得到大面積推廣應用。進一步實踐表明,在生產厚膜(膜厚>20μm)時,脈沖法對于封孔質量比較有利,這就說明電流回復效應可以幫助氧化膜生成過程中的散熱,降低由于溫度升高造成的膜的溶解作用,防止氧化膜孔口的擴大,有利于硬度和致密度的提高,同時也有助于封孔作用。而對于鋁型材標準陽極氧化工藝,電流密度低(一般在1~1.5A/d),膜厚要求僅10μm,氧化過程放熱并不嚴重,因此未顯示出明顯優點。作者認為在硬質陽極氧化或厚膜生產時,脈沖電源還是很有實際意義的。


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