鋁表面技術處理
技術簡介光亮酸蝕是一種鋁合金表面處理的前沿技術,是對酸蝕槽液進行深刻改造後,配備砂面拋光槽和平光拋光槽,對酸蝕材進行光亮處理,不僅保留了酸蝕去機械紋能力強、起砂快、鋁耗低的優點,而且能徹底清除酸蝕灰,解決酸蝕材表面發暗和著色槽、電泳槽被污染的弊端,是一項難得的技術突破。該技術在國際處理於領先地位。並申報了兩項國家發明專利。
光亮酸蝕徹底解決了酸蝕砂面材發暗的世界難題,是現有普通鹼蝕、普通酸蝕、低溫拋光等多項鋁表面前處理的升級換代技術;不僅能生產平光材和噴砂材,還能生產一種全新的光亮酸蝕磨砂材。該技術已在廣東興發集團等多家大型鋁加工企業投入使用,該技術的大面積運用將對我國鋁材加工企業產生廣泛而深遠的影響。
2000年以來,鋁合金酸蝕技術以其去機械紋能力強、起砂快、鋁耗低等諸多優勢,在不到一年的時間內,迅速取代鹼蝕,成為目前鋁合金氧化前處理的主流生產工藝。然而,自該技術推廣之日起,鋁合金表面發暗的問題一直困繞著生產廠家,也影響了產品檔次。為了克服上述缺陷,大部分廠家都配備了鹼蝕槽和中和槽,即便如此,酸蝕材仍然比鹼蝕材要暗得多,沒有根本解決問題。此外,令鋁合金表面發暗的酸蝕灰十分頑固,即使經過鹼蝕槽、出光槽和氧化槽,也不能完全除掉,仍然會被帶進著色槽和電泳槽,使著色材掛灰、電泳材縮孔,許多鋁合金廠不得不重新啟用鹼槽。光亮酸蝕作為一種鋁合金表面處理的前沿技術,是對酸蝕槽液進行深刻改造後,配備砂面拋光槽和平光拋光槽,對酸蝕材進行光亮處理,不僅保留了酸蝕去機械紋能力強、起砂快、鋁耗低的優點,而且能徹底清除酸蝕灰,解決酸蝕材表面發暗和著色槽、電泳槽被污染的弊端,是一項難得的技術突破。同時,機械噴砂材也存在表面掛灰和發暗的問題,同樣需要進行光亮處理。經光亮酸蝕技術處理的砂面材,表面無紋、無灰、細砂、亮麗。另外,由光亮酸蝕技術進行除油、去膜、增亮和除灰,可以取代低溫拋光槽,以及三合一槽,生產平光材。可以預見,隨著光亮酸蝕技術的迅速普及,我國砂面鋁合金的國際競爭能力有望得到迅速提升。。
光亮酸蝕技術由除油脫蠟、增亮酸蝕、砂面拋光和平光拋光四道工序組成,除油脫蠟槽負責脫脂、脫蠟、去自然氧化膜;增亮酸蝕槽負責去紋、起砂和調整鋁合金底色至初步發青發亮;砂面拋光槽負責除掉酸蝕灰和對砂面材進行低溫拋光;平光拋光槽負責進一步增加亮度和精除灰,並固定鋁合金金屬光澤。四道工序互相依存、互相配合,組成一套完整且嚴密的光亮酸蝕技術。本套技術的核心是磨砂材低溫拋光和平光材低溫拋光。即由除油脫蠟槽、增亮酸蝕槽、砂面拋光槽和平光拋光槽組合可生產光亮酸蝕磨砂材;由砂面拋光槽和平光拋光槽組合可生產光亮酸蝕噴砂材;由除油脫蠟槽和平光拋光槽組合可生產光亮酸蝕平光材。本套技術的使用,可使鹼槽徹底退出生產過程(僅保留作退膜用),大大降低鋁耗。本技術與著色、電泳等後處理技術的接合,能生產出迄今為止最亮麗的光亮酸蝕磨砂(著色、電泳)鋁合金。
本套技術的特點如下:
1、首次提出增亮酸蝕的概念,鋁合金在去紋,起砂的同時,底色已發青發亮。普通酸蝕槽,其功能僅限於起砂和去紋,鋁合金底色呈灰白色,十分難看。本公司研發部門充分關注到這個問題,對酸蝕槽進行了深刻改造,成功開發出增亮酸蝕劑,使鋁合金在酸蝕的同時,底色已發青發亮!
2、首次提出一套完整的四槽組合技術,完全用酸性方法處理鋁合金,涵蓋低溫條件下的所有氧化前處理工藝。雖然傳統鹼蝕方法也可以生產磨砂材、平光材和噴砂材,但過高的鋁耗、亮度不夠和砂粒太粗,使其逐步被取代;普通酸蝕不能生產平光材,而一般低溫拋光又不能生產磨砂材。本套技術,由除油脫蠟槽、增亮酸蝕槽、砂面拋光槽和平光拋光槽組合,可生產光亮酸蝕磨砂材;由除油脫蠟槽和平光拋光槽組合,可生產光亮酸蝕平光材;由砂面拋光槽和平光拋光槽組合,能生產光亮酸蝕噴砂材。由於這些鋁合金都是在酸性條件下生產,且又經歷過拋光過程,均具有低鋁耗、高亮度的特徵。
3、首次提出了平光拋光的概念,將鋁合金拋光後的亮度先行固定下來,有效降低陽極氧化失光。陽極氧化造成拋光材失光,是鋁加工行業的共識,一般都是在陽極氧化槽本身尋找降低失光的途徑,很難有大的技術突破。研發小組首次在陽極氧化槽以外尋找解決失光問題途徑:即借用洗相術中定影的技術思路,設法讓鋁合金的拋光亮度先行固定下來,然後再進行陽極氧化,有效降低亮度損失。經過近三年的潛心研究,終於找到了解決問題的巧妙辦法,即在砂面拋光槽和陽極氧化槽之間設定平光拋光槽,對拋光材先進行不失光(反而增光)的化學氧化,使鋁合金表面生成一層非常緻密的化學氧化膜,將亮度先固定下來,然後再進行陽極氧化,有效降低失光;對許多工業材和室內裝修材而言,只需進行有機封孔就可出廠
4、首次提出砂面拋光的概念,集除灰和拋光於一槽,實現了徹底清除酸蝕灰的重大技術突破,同時還獲得了砂面材的低溫拋光效果。自從酸蝕砂面技術問世以來,如何清除酸蝕灰,是鋁加工行業面臨的一個十分令人頭痛的問題。儘管提出了許多解決方案,但都不能從根本上解決問題,不得已延用鹼槽和中和槽,既增加了鋁耗,又沒有徹底解決酸蝕灰問題。砂面拋光劑的套用,使絕大部分酸蝕灰得以清除,鋁合金恢復了金屬色,並獲得了相當程度的拋光效果。
1除油脫蠟 --> 2水洗 --> 3增亮酸蝕 --> 4砂面拋光 -->4A水洗--> 4b水洗 --> 5平光拋光--> 5A水洗 --> 5B水洗 --> 6水洗待料 -->7 氧化
1、除油脫蠟槽:此除油槽不同於一般的AC除油,除了脫脂、脫蠟功能外,還可脫自然氧化膜,去表面毛剌,並進行低溫拋光;由除油脫蠟槽、砂面拋光和平光拋光槽組合,可實現迄今為止能力最強的低溫拋光功能,生產光亮酸蝕平光材;
2、增亮酸蝕槽:此槽是在現有酸蝕槽的基礎上添加特殊的添加劑改造而成,保留原有抽渣設備不變,不需額外加溫和降溫。增亮酸蝕與普通酸蝕有本質的不同。首先,普通酸蝕去機械紋及表面瑕疵的能力較弱,經光亮處理後,表面缺陷暴露無餘。增亮酸蝕極大限度提高了酸蝕槽的能力,能在相同或更短的時間內完全消除表面缺陷;其次,鋁合金經普通酸蝕處理後表面很暗,要除灰和增亮,難度很大,增加了砂面拋光槽和平光拋光槽的壓力。除了延長拋光時間外,還增加了砂面拋光劑和平光拋光劑的藥劑消耗。增亮酸蝕在提高酸蝕能力的同時,能使鋁合金底色發青、發亮,為以後的砂面拋光和平光拋光工序打下良好基礎。
3、砂面拋光槽:砂面拋光是一種全新的表面處理概念,是對酸蝕技術的深刻改造和變革。鋁合金經酸蝕後,不是過鹼槽,而是砂面拋光槽,對酸蝕材進行除灰、拋光,既保留了酸蝕材的細砂,無紋和低鋁耗,又增加了光亮度和金屬色,增亮酸蝕和砂面拋光技術的接合,能生產出一個新的材種——表面無紋、細砂、光亮、保留金屬色的光亮酸蝕磨砂材。此外,砂面拋光槽可對噴砂材增亮,提高噴砂材檔次,生產光亮酸蝕噴砂材。砂面拋光槽在普通防腐槽內開槽,不加溫,不降溫,不抽渣,少量酸渣結晶於槽底,年底清槽。
4、平光拋光槽:設定本槽有兩大目的,即對經砂面拋光處理的鋁合金進行平光拋光和精除灰。
A、平光拋光:平光拋光槽既能生成一定厚度的氧化膜,又能大幅增加鋁合金亮度。由於陽極氧化使經砂面拋光處理後的鋁合金失光,先進行平光拋光處理,表面先形成一層緻密氧化層,將光澤固定下來,然後再進行陽極氧化,大幅降低失光;另外,鋁合金從砂面拋光到陽極氧化之前,需多道水洗,並有可能在空中或水洗槽滯留,產生點蝕,若先過平光拋光槽,預製一定厚度的化學氧化膜,先行保護起來,從而避免氧化之前在水洗槽中產生點蝕或花材,提高成品率。
B、精除灰:酸蝕灰很頑固,一般方法很難清除,能嚴重影響酸蝕材的外觀質量。儘管砂面拋光槽能清除絕大部分酸蝕灰,但在某些特殊條件下,仍可能有少量殘留。平光拋光槽能徹底清除酸蝕灰,從而保證鋁合金質量,並徹底杜絕了酸蝕灰對著色槽和電泳槽的污染。
5、操作方式:鋁合金經1-4分鐘除油、經一道水洗後進增亮酸蝕槽,反應4-12分鐘後,不用水洗,直接進砂面拋光槽,反應3-9分鐘,經一道水洗,進平光拋光槽,反應3-7分鐘後,經兩道水洗,即可進陽極氧化槽,完成表面前處理。
鋁合金光亮酸蝕技術是在研製的整平光亮技術和化學磨砂拋光技術的基礎,成功開發出的又一項獨家專有技術。近幾年來,相關技術人員對鋁合金陽極氧化前處理各項傳統工藝,如鹼蝕、酸蝕、三酸拋光等進行了詳細研究,結果發現:
1、鋁合金亮度:三酸拋光液中,由於硝酸等強氧化劑的存在,使鋁合金表面很容易被氧化出一層含緻密氧化鋁的鈍化層,據此形成鏡面,因而三酸拋光最亮;鹼蝕無鈍化作用,沒有拋光效果,但卻能保留金屬色;酸蝕最暗,鋁合金表面被一層酸蝕灰覆蓋,完全沒有金屬光澤。
2、機械紋:酸蝕液中,反應產物粘附在鋁合金表面並填平機械紋溝底,溝底的鋁合金與酸蝕液完全隔絕,反應速度近乎為零,而溝表面的粘附產物較薄,酸蝕液可與鋁合金接觸,反應可快速進行。
3、砂面:酸蝕與鹼蝕形成砂面的機理不同,因而生成的砂粒各異。
4、綜合成本對比:三酸拋光成本最高。
5、外觀質量對比:就亮度而言,三酸拋光最亮,鹼蝕次之,酸蝕最暗;從砂面來看,酸蝕砂均勻細膩,鹼蝕砂粗大不勻;三酸拋光基本不起砂;同樣,酸蝕去機械紋的能力是鹼蝕的三倍以上,而三酸拋光沒有去線紋能力。
基於上述對氧化前處理的深刻認識,相關研發人員確定了三大科研課題:
A、<<鋁合金光亮酸蝕技術>>:本項技術是對酸蝕技術的深刻改造,既要求保留酸蝕均勻細膩的砂面,高效徹底的去機械紋能力,又必須徹底清除酸蝕灰,恢復金屬色,並具備一定程度的拋光能力。通過近三年的科技攻關,上述技術指標均已實現。
B、<<鋁合金整平光亮技術>>
C、<<鋁合金酸性低溫半拋光技術>>
增亮酸蝕劑
產品功能 作為一種特效、強力酸蝕劑,是對普通酸蝕劑磷酸二氫銨等緩衝劑的深刻改進,是能提高去機械紋能力,增加亮度的一種添加劑,並含有對鋁合金緩蝕,對槽液PH值緩衝的有效成分,其特點如下:
1、在原酸蝕槽內直接添加,不改設備,不開新槽;
2、提高去紋能力,砂粒更加細膩;
3、提高型材亮度,初現金屬色;
4、強力緩衝PH,不必調整槽液。
槽液管理
開 槽:酸蝕開槽劑200 kg /m;
氟化銨100 kg /m。
工作溫度:35-45℃。
工作時間: 3-12分鐘。
添 加:酸蝕添加劑10Kg/噸材;氟化氫銨40Kg/噸材。
檢測指標:氟離子濃度 45-60g/l。
PH值 3.0-3.5(試紙測)。