鋁型材酸蝕表面預處理技術(shù)的應用1

1、工藝簡介    

　　近年來，鋁合金亞光型材生產(chǎn)和銷售量越來越大，市場占有率在80%以上。目前亞光型材生產(chǎn)普遍使用堿蝕方法，鋁溶損在3%-5%之間，造成巨大資源浪費，而且大大增加了環(huán)保治理難度，加重了企業(yè)的“三廢”處理負擔。酸蝕技術(shù)是針對堿蝕方法的不足而研制開發(fā)的，在原理上完全有別于堿蝕亞光砂面處理。工藝主要采用了獨特的使鋁型材表面產(chǎn)生高度均勻的、高密度分子點腐蝕，通過改善型材表面凹凸處的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而達到平整表面和消除冶金工藝造成的表面缺陷的效果(如能消除擠壓痕、掩蓋焊合線、緩和粗大晶粒等缺陷)，使鋁型材表面平整細膩，金屬光澤柔和，大大提高了鋁型材的表面質(zhì)量。采用酸蝕亞光工藝，鋁溶損在0.5%-0.8%之間，使生產(chǎn)成本降低到傳統(tǒng)亞光工藝的二分之一以下，生產(chǎn)效率又有大幅度的增加，具有很大的實用和經(jīng)濟價值。  

　　2、酸蝕機理。酸蝕是在特定條件下的化學浸蝕。鋁型材接觸蝕液，在很短時間內(nèi)迅速反應生成絡合物，反應方程如下：    3F- Al-AlF3   6F- Al3 -Al.F63-    AlF63- Al2O3.3H2O-Al3(OH)3F6 3OH-    生成的絡合物且具有一定的粘度，容易附著于鋁基體表面，形成一種保護膜。擠壓型材一般都有許多輕微的模痕，在高倍顯微鏡下觀察呈峰狀，粘附于鋁基體的保護膜在凹處較厚，凸處較薄，薄處接觸酸蝕液的幾率較大，能繼續(xù)較快地進行溶解反應;厚處受到粘附物的屏蔽而使?jié)庖悍磻俣确怕?，由于凹凸部位溶解速度的不同，從而達到平整表面、消除擠壓痕的(砂面)亞光效果。緩解粗晶和焊合線與酸蝕的特定性能有直接關(guān)系，在鋁型材生產(chǎn)中，粗晶和焊合線與模具、擠壓工藝及鑄棒均勻化有很大關(guān)系，氧化預處理時，堿蝕程度越深，粗晶和焊合線就越嚴重。由于酸蝕速度快，時間短，在還未出現(xiàn)嚴重粗晶和焊合線的情況下，反應就已結(jié)束，因此酸蝕工藝能有效緩解粗晶和焊合線。

　　酸蝕添加劑在酸蝕工藝中主要作用有以下幾個方面：

　　(1)緩蝕作用：由于F-與自然氧化膜及鋁基體反應速度很快，且反應劇烈，容易出現(xiàn)粗晶和焊合線等表面質(zhì)量缺陷。為了既能保持一定反應速度，又不至于造成質(zhì)量缺陷，添加葡萄酸鈉、檸檬酸鈉、甘油等有機化合物來抑制酸蝕反應速度，從而達到緩蝕效果。

　　(2)整平作用：擠壓型材有許多輕微的模痕，在高倍鏡下觀察呈山峰一般，加入磷酸三鈉、硅藻土、多元醇等化合物，可使型材模痕谷底受到保護，尖峰磨平，從而達到整平效果。(3)促進作用：加入促進劑可使酸蝕添加劑充分擴散到槽液中去，且有效進入被絡合物覆蓋的鋁基體表面內(nèi)層，使反應得以繼續(xù)進行，以免造成型材腐蝕不勻。

　　(4)表面活性劑作用;加入十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉等表面活性劑可進一步增強除油能力，以及在槽液表面產(chǎn)生一層泡沫，抑制熱量損失及槽液揮發(fā)，更重要作用是增加槽液穩(wěn)定性，這是因為帶負電荷的表面活性劑能吸附在微粒周圍，使微粒產(chǎn)生靜電反力，從而使微粒能很好地懸浮在槽液中不易沉淀。

　　(5)金屬離子作用：加入Cu2 、Ag 等金屬離子可防止過腐蝕，使砂面效果更細膩、均勻、砂面清晰。

鋁型材回收利用

鋁制品回收在國內(nèi)成為規(guī)模,2011年國家針對再生有色金屬產(chǎn)業(yè)出臺了一系列政策,除規(guī)范業(yè)內(nèi)企業(yè)外,更重要的鼓勵這一產(chǎn)業(yè)走可繼續(xù)發(fā)展之路。國內(nèi)廢舊金屬供應正趨于成熟。鋁制品作為應用為廣泛的金屬制品,隨著國內(nèi)多個再生金屬產(chǎn)業(yè)園的運行走上正軌。其回收已形成了一定規(guī)模,2011年行業(yè)企業(yè)在國內(nèi)推銷的廢鋁量已上升到40%,近年以來屢屢發(fā)生的重金屬污染事件,此外。也將重金屬整治工作推至風口浪尖。除整頓的鉛蓄電池行業(yè)外,國家對于鎘、鉻等有毒重金屬的治理也已排上計劃。

鋁型材氧化著色加工需要注意的問題

近年來有關(guān)導電氧化膜層易于吸附有機涂料，結(jié)合力良好的認識得到進一步的提高。鋁型材在前處理工序中需要注意一些問題，鋁型材加工件并非所有表面都經(jīng)過機械加工，工件轉(zhuǎn)入熱處理或焊接工序之前需經(jīng)溶劑清洗，除凈表面油污。但目般做不到這一點，表面形成一層油污燒結(jié)的焦化物，這層焦化物在溶劑中是難以除凈的，若浸泡在硬質(zhì)氧化著色會引起局部腐蝕，產(chǎn)生麻點或造成凹凸不平，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。筆者用浸泡的方法來泡缺衡層焦化物，待焦化物松軟后再在堿液中稍加清洗即能徹底除凈。

鋁型材氧化處理之后要注意什么?

為了能讓鋁型材表面產(chǎn)生堅硬，防腐的表層,我們會對一些鋁材工件進行陽極氧化處理,這種工藝效果,不僅能夠提高鋁型材工件的使用性能,同樣可以完善工件的美觀度。但是在經(jīng)過鋁材氧化處理后還需要注意一些事項,否者對鋁材工件使用效果不佳,甚至會導致鋁材發(fā)生早期損壞現(xiàn)象。

1、熱水沖洗，氧化之后需要用熱水沖洗鋁件，目的是老化膜層。但水溫和時間要嚴格控制,水溫過高膜層減薄,顏色變淡。處理時間過長也會出現(xiàn)上述類似問題,適宜的溫度和時間是:溫度40~50℃時間0.5~1MIN。

2、干燥，干燥以自然晾干為好,將熱水沖洗完的鋁件斜掛于架子上,讓工作表面的游離水以垂直方向向下流。流至下端角邊的水珠用毛巾吸去,按此法晾干的膜層色彩不受影響,顯得自然。