CN102527609A - 铝型材喷涂前的处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铝型材喷涂前的处理工艺，在喷涂前对坯料进行包括除油、碱蚀、中和、阳极氧化、半封孔的处理，使坯料表面形成半封孔氧化膜，其中，氧化处理为：坯料放入160g/L～180g/L的H₂SO₄中，氧化的温度为18℃～22℃，电流密度为140A/dm²～160A/dm²。本发明采用氧化处理步骤，形成的半封孔氧化膜具有孔隙结构，为涂料提供良好的附着条件，而且相对于不封孔氧化膜，使得型材在未喷涂前表面不易沾上灰尘等杂物，能够保证后续的喷涂效果。同时，由于摒弃了铬化处理步骤，最终得到的铝型材产品不含铬，因而还能满足无铬化要求，更加安全、环保。

Description

铝型材喷涂前的处理工艺

技术领域

本发明涉及铝型材的喷涂技术领域，尤其涉及一种使得铝型材无铬的铝型材喷涂前的处理工艺。

背景技术

金属型材以其优异的耐久性、装饰性和加工成型性的特点，广泛应用于建筑等各个行业，而铝型材因其加工性能佳，质轻等特点，用量占金属型材的80％以上，其中氟碳涂装铝型材使用寿命可以达到10～15年，且色彩丰富，更能满足人们对多样化和个性化的追求。铝型材涂装前表面处理通常采用除油、铬化、烘干工艺处理，其中铬化处理是用铬化液中的Cr⁶⁺等成分与型材铝表面产生一系列复杂的化学反应，使型材表面生成一层疏松有孔隙的铬酸盐转化膜，从而使铝型材基材能与涂料有良好的附着力，但所生成的转化膜含有Cr⁶⁺和Cr³⁺，具有很强的毒性，尤其Cr⁶⁺属于致癌物质，各国政府制定的一系列政策在某些领域限制采用此种工艺，铬酸盐已被美国等环保协会列为极毒品；2003年2月13日，欧盟通过的″The Restriction of the use of certain Hazardous substances in Electnical andElectronic″，即“在电子电气设备中限制使用某些有害物质的指令”中，Cr⁶⁺被列为有害物质；而且现有的这种技术，其生产废液含有大量Cr⁶⁺和Cr³⁺，处理废液较复杂。中国国内许多地方政府考虑到传统的铬酸盐钝化中Cr⁶⁺和Cr³⁺的环境危害性以及治理和监管的困难，纷纷出台了严格限制采用传统的含铬钝化工艺的环保政策，铝型材生产企业在保证产品质量和市场竞争力的前提下，如何积极和科学地响应国家地方环境保护法律法规，经济合理地采用无铬钝化工艺，顺应社会发展潮流，已成为值得铝型材企业思考的问题。随着国家鼓励节能、环保产品的推广使用，无铬型材的应用范围将不断地扩大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铝型材喷涂前的处理工艺，摒弃现有技术中的铬化处理步骤，形成半封孔的氧化膜，为涂料提供良好的附着条件。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种铝型材喷涂前的处理工艺，在喷涂前对坯料进行包括除油、碱蚀、中和、氧化、半封孔的处理，使坯料表面形成半封孔氧化膜，其中，氧化处理为：坯料放入160g/L～180g/L的H₂SO₄中，氧化的温度为18℃～22℃，电流密度为140A/dm²～160A/dm²。

优选地，在除油后、碱蚀前进行至少一次水洗，在碱蚀后、中和前进行至少两次水洗；在中和后、氧化前进行至少一次水洗，在氧化后、半封孔前进行至少两次水洗，在半封孔后进行至少一次水洗。

优选地，在氧化后、半封孔前进行两次水洗。

优选地，形成的半封孔氧化膜的厚度为4μm～6μm。

优选地，所述半封孔处理为：将坯料在温度为58℃～66℃、质量浓度为0.9g/l～1.5g/l的醋酸镍中浸泡3～4分钟。

与现有技术相比，本发明采用氧化处理步骤，形成的半封孔氧化膜具有孔隙结构，为涂料提供良好的附着条件，而且相对于不封孔氧化膜，使得型材在未喷涂前表面不易沾上灰尘等杂物，能够保证后续的喷涂效果。同时，由于摒弃了铬化处理步骤，最终得到的铝型材产品不含铬，因而还能满足无铬化要求，更加安全、环保。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面通过具体的实施例对本发明作进一步的详细说明。

本实施例中的铝型材喷涂前的处理工艺依次包括如下步骤：

除油、第一次水洗、碱蚀、第二次、第三次水洗、中和、第四次水洗、氧化、第五次水洗、第六次水洗、半封孔、水洗、滴干、下架，而后即可进行后续的喷涂处理。

其中，除油、中和、氧化使用的是质量浓度为160g/l～180g/l的H₂SO₄，除油、中和的温度为室温；除油、中和的具体操作方式均可采用现有技术中本领域的技术方案，此处不再赘述。

其中，氧化处理具体为：将坯料放入160g/L的H₂SO₄中，氧化的温度为19℃，电流密度为140A/dm²。在其他实施例中，H₂SO₄的浓度也可为160g/L～180g/L的任意一值，如165g/L、170g/L、175g/L、180g/L，氧化的温度可为18℃～22℃中的任意一值，如18℃、19℃、20℃、22℃；电流密度可为140A/dm²～160A/dm²中的任意一值，如140A/dm²、145A/dm²、150A/dm²、155A/dm²、160A/dm²。

其中，半封孔处理具体为：将坯料在温度为60℃、质量浓度为1.2g/l的醋酸镍中浸泡3分钟；在其他实施例中，坯料的浸泡温度可为58℃～66℃中的任意一值，如58℃、60℃、62℃、64℃、66℃；醋酸镍的质量浓度可为0.9g/l～1.5g/l中的任意一值，如0.9g/l、1.0g/l、1.2g/l、1.3g/l、1.4g/l、1.5g/l。

其中，喷涂处理的步骤包括纯水洗、干燥、漆湿膜、漆干膜、固化，具体各步骤的工艺如下：

纯水洗：纯水导电率＜30μs/cm，室温，1～2分钟；

干燥：在35℃～45℃的温度下干燥20～25分钟；

漆膜湿膜厚度：底漆23μm～33μm，面漆66μm～83μm，罩光清漆26μm～33μm；

流平时间：底漆6.5min～8min，面漆6.5min～8min，罩光清漆13min～17min；

漆膜干膜厚度：底漆7～10μm，面漆20～25μm，罩光清漆8～10μm；

静电电压：-50KV～-70KV

固化：温度：225℃～240℃；时间：8min～10min。

以下对半封孔氧化膜作为连接层的机理进行阐述：

坯料氧化后表面为蜂窝状，如果不封孔，氧化膜则在未喷涂前易使基材表面沾上灰尘等杂物，在水洗时不易清除。如果采用全封孔，氧化膜则无孔隙结构，易造成涂层附着性能不合格。本实施例中对氧化后的坯料进行半封孔处理，半封孔处理过程具体为：将坯料置入封孔槽中，封孔槽中设有质量浓度为0.9g/l～1.5g/l的醋酸镍，控制醋酸镍在温度58℃～66℃下浸泡坯料3分钟，使得坯料表面半封孔，最后生成4～6μm以下的半封孔氧化膜，作为涂料与基材的连接层，实现铝型材涂装生产无铬工艺。

现有技术中的铝型材铬酸盐转化膜具有孔隙结构，而本实施例形成的铝型材阳极半封孔氧化膜同样具有孔隙结构，从而本实施例中设置半封孔氧化膜可以替代铬酸盐转化膜。本实施例改变了前处理方式，用4～6μm以下的半封孔氧化膜作为涂料与基材的连接层，实践证明：氧化膜膜厚在4～6μm以内，不会对涂层性能造成缺陷，采用半封孔工艺氧化膜对涂层耐候性可以与传统铬化处理效果相媲美。同时，氧化膜本身具有保护作用，且不含管控重金属，对环境友好。采用的半封孔氧化膜由于具有孔隙结构，因而为涂料提供良好的附着条件。

以上对本发明进行了详细介绍，文中应用具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种铝型材喷涂前的处理工艺，其特征在于，在喷涂前对坯料进行包括除油、碱蚀、中和、氧化、半封孔的处理，使坯料表面形成半封孔氧化膜，其中，氧化处理为：坯料放入160g/L～180g/L的H₂SO₄中，氧化的温度为18℃～22℃，电流密度为140A/dm²～160A/dm²。

2.根据权利要求1所述的铝型材喷涂前的处理工艺，其特征在于，在除油后、碱蚀前进行至少一次水洗，在碱蚀后、中和前进行至少两次水洗；在中和后、氧化前进行至少一次水洗，在氧化后、半封孔前进行至少两次水洗，在半封孔后进行至少一次水洗。

3.根据权利要求1所述的铝型材喷涂前的处理工艺，其特征在于，在氧化后、半封孔前进行两次水洗。

4.根据权利要求1所述的铝型材喷涂前的处理工艺，其特征在于，形成的半封孔氧化膜的厚度为4μm～6μm。

5.根据权利要求1所述的铝型材喷涂前的处理工艺，其特征在于，所述半封孔处理为：将坯料在温度为58℃～66℃、质量浓度为0.9g/L～1.5g/L的醋酸镍中浸泡3～4分钟。