一种高抗性电泳铝型材的表面处理工艺的制作方法

文档序号:19117083发布日期:2019-11-13 01:17阅读:243来源:国知局

本发明涉及铝型材处理技术领域,具体为一种高抗性电泳铝型材的表面处理工艺。



背景技术:

铝合金使现代汽车轻量化,为了节约能源,减少汽车尾气对空气的污染,铝合金材料迅速地进入到汽车制造业,铝材在现代汽车制造业备受青睐,铝材正在代替钢铁成为现代汽车制造业的基础材料。

为了增强综合性能性及延长使用寿命,铝型材一般都要进行表面处理,表面处理是铝合金型材生产的一道必不可少且极为重要的工序,而现有的铝型材表面处理工艺步骤复杂,且目前的铝型材抗性较差,长时间使用容易腐蚀,外表面材料易发生脱落的状况。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种高抗性电泳铝型材的表面处理工艺,解决了现有的铝型材表面处理工艺步骤复杂,且目前的铝型材抗性较差,长时间使用容易腐蚀,外表面材料易发生脱落的状况的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种高抗性电泳铝型材的表面处理工艺:包括以下步骤:

一、装挂:将待处理的铝型材装挂在挂具上;

二、脱脂:将装挂好的铝型材放置到脱脂槽中进行脱脂,用浓度为150~180g/l的硫酸,在室温下处理1~3min后,将其吊出滴干,然后放入水洗槽中水洗两次,每次水洗时间为60~180s,得到脱脂后铝型材;

三、酸蚀:将步骤二中得到的脱脂后铝型材放置到含有酸洗液的酸蚀槽中,在35~45℃的温度下处理3~6min,然后立即吊起放入到水洗槽中水洗两次,每次水洗时间为60~180s,得到酸蚀后铝型材;

四、碱洗:将步骤三中得到的酸蚀后铝型材放置到碱洗槽中,在40~60℃的温度下用碱洗液处理2~4min,碱洗后的铝型材在室温下进行两次水洗,每次水洗的时间为60~180s,得到碱洗后铝型材;

五、中和:将步骤四中得到的酸蚀后铝型材放置到由硫酸、硝酸和游离酸组成槽液的中和槽中,在室温下中和处理1~2min,将处理后的铝型材在室温下进行水洗,水洗时间为40~60s,得到中和后铝型材;

六、抛光:将中和后铝型材放入到抛光剂浓度为4~8%的抛光槽中,进行抛光处理1~3min,所述抛光剂的主要成分为氢氟酸、络合剂、缓蚀剂和乳化剂,抛光后的型材,立即放入水洗槽中进行清洗,得到抛光后铝型材;

七、阳极氧化:将步骤六中得到抛光后铝型材置于温度为23~27℃,电流密度为120a/m2~150a/m2,浓度为150~180g/l的酸性溶液中进行阳极氧化25~35min,然后在室温下进行两次水洗;

八、电解着色:将步骤七水洗后的铝型材放置在由硫酸镍和硼酸组成槽液的着色槽中,然后使用极性反转整流器,通过正通电的逆通电相互交换,使槽液中镍离子进入氧化膜的膜孔中,铝型材均匀电泳着色,其中,所述着色槽的电压为15~23v、温度为24~26℃,所述槽液的ph为3.8~4.5、铝离子控制在100ppm以下,硫酸镍的浓度为140~150g/l,硼酸的浓度为38~42g/l;

九、中温封孔:将经电解着色处理好的铝型材在封孔槽液中进行封孔处理,处理完后在室温下进行两次水洗,每次水洗时间为40~60s;

十、水洗后的铝型材在室温下放置到纯水槽中进行纯水洗,纯水洗的时间为3~5min;

十一、将纯水洗后的铝型材在70~80℃下进行热纯水水洗,热纯水水洗的时间为4~8min;

十二、电泳固化:将热纯水水洗的铝型材,吊入电泳槽中2~5min进行电泳上漆膜,再进行两次水洗,放入滴干区,然后放入电泳炉里进行固化工序;

十三、卸料、检验、包装、入库:经上述处理结束,即可卸料,然后经检验合格按规定包装、入库,即可得到高抗性电泳铝型材。

优选的,步骤三所述酸洗液由氟化氢铵和酸蚀添加剂组成,所述氟化氢铵的浓度为35~55g/l,酸蚀添加剂的浓度为5~7g/l。

优选的,步骤四所述碱洗液由氢氧化钠、氯离子和碱蚀添加剂组成,所述氢氧化钠的浓度为25~35g/l、氯离子的浓度≤80g/l、碱蚀添加剂的浓度为3~5g/l。

优选的,步骤五中所述硫酸的浓度为140~160g/l、硝酸的浓度为10~20g/l、游离酸的浓度为120~180g/l。

优选的,步骤八所述电解着色操作过程分两个步骤,依次为充分浸没期和电泳期,所述充分浸没期的时间为15~25s,所述电泳期的时间为110~120s。

优选的,步骤十二所述电泳槽工艺参数为:电泳漆成份:9.0~10.0%、ph:8.3~8.6,电导率:650~950us/cm。

优选的,步骤十二所述固化工序参数为:温度160~170℃、保温15~20min。

(三)有益效果

与现有技术相比,本发明提供了一种高抗性电泳铝型材的表面处理工艺,具备以下有益效果:

(1)本发明的电泳铝型材表面处理工艺,过程简单,条件温和,优化表面处理步骤,通过脱脂、酸蚀、碱洗和中和步骤,解决了残余在型材表面的油污、自然氧化膜,获得良好的活性表面,为阳极氧化获得均匀、质地优良的氧化膜打了基础,提高了产品耐腐蚀性和抗性。

(2)采用阳极氧化处理技术,使型材表面生长一层致密的、结合牢固的15~20μm厚度膜层,解决了铝型材长时间使用后外表面材料易脱落的问题,提高耐腐蚀、抗霉菌性,表面抗性达到:湿度为50%腐蚀率≤2.9%,酸性环境ph=3.5腐蚀率≤3.6%,碱性环境ph=8.5腐蚀率≤3.2%。

(3)采用电泳凃漆涂使铝型材表面膜厚度均匀,附着力强,涂装质量好大大,提高了耐酸碱抗氧化性,使其磨耗系数f≥3750g/um,rp≥9.0级,使得整个铝型材具有高抗性。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一:

一种高抗性电泳铝型材的表面处理工艺:包括以下步骤:

一、装挂:将待处理的铝型材装挂在挂具上;

二、脱脂:将装挂好的铝型材放置到脱脂槽中进行脱脂,用浓度为150g/l的硫酸,在室温下处理1min后,将其吊出滴干,然后放入水洗槽中水洗两次,每次水洗时间为60s,得到脱脂后铝型材,在酸液中使铝型材表面的油污和天然氧化膜等脏物与铝基体的结合力松弛,且趋于一致,便于碱洗时速度均一;

三、酸蚀:将步骤二中得到的脱脂后铝型材放置到含有酸洗液的酸蚀槽中,在35℃的温度下处理3min,然后立即吊起放入到水洗槽中水洗两次,每次水洗时间为60s,得到酸蚀后铝型材;

四、碱洗:将步骤三中得到的酸蚀后铝型材放置到碱洗槽中,在40℃的温度下用碱洗液处理2min,碱洗后的铝型材在室温下进行两次水洗,每次水洗的时间为60s,得到碱洗后铝型材,通过在碱溶液中碱洗一方面可将型材表面的油污及天然氧化膜清除掉,使基体金属表面暴露出来,以利于阳极氧化时表面生成质地优良的氧化膜,另一方面,使有轻微粗糙的表面得到轻度抛光;

五、中和:将步骤四中得到的酸蚀后铝型材放置到由硫酸、硝酸和游离酸组成槽液的中和槽中,在室温下中和处理1min,将处理后的铝型材在室温下进行水洗,水洗时间为40s,得到中和后铝型材,通过中和槽液将碱洗后型材表面残留的黑色挂灰洗净,同时将型材表面残留的碱液进行中和;

六、抛光:将中和后铝型材放入到抛光剂浓度为4%的抛光槽中,进行抛光处理1min,抛光剂的主要成分为氢氟酸、络合剂、缓蚀剂和乳化剂,抛光后的型材,立即放入水洗槽中进行清洗,得到抛光后铝型材;

七、阳极氧化:将步骤六中得到抛光后铝型材置于温度为23℃,电流密度为120a/m2,浓度为150g/l的酸性溶液中进行阳极氧化25min,然后在室温下进行两次水洗;

八、电解着色:将步骤七水洗后的铝型材放置在由硫酸镍和硼酸组成槽液的着色槽中,然后使用极性反转整流器,通过正通电的逆通电相互交换,使槽液中镍离子进入氧化膜的膜孔中,铝型材均匀电泳着色,其中,着色槽的电压为15v、温度为24℃,槽液的ph为3.8、铝离子控制在100ppm以下,硫酸镍的浓度为140g/l,硼酸的浓度为38g/l;

九、中温封孔:将经电解着色处理好的铝型材在封孔槽液中进行封孔处理,处理完后在室温下进行两次水洗,每次水洗时间为40s;

十、水洗后的铝型材在室温下放置到纯水槽中进行纯水洗,纯水洗的时间为3min;

十一、将纯水洗后的铝型材在70℃下进行热纯水水洗,热纯水水洗的时间为4min;

十二、电泳固化:将热纯水水洗的铝型材,吊入电泳槽中2min进行电泳上漆膜,再进行两次水洗,放入滴干区,然后放入电泳炉里进行固化工序;

十三、卸料、检验、包装、入库:经上述处理结束,即可卸料,然后经检验合格按规定包装、入库,即可得到高抗性电泳铝型材。

进一步的,步骤三酸洗液由氟化氢铵和酸蚀添加剂组成,氟化氢铵的浓度为35g/l,酸蚀添加剂的浓度为5g/l。

进一步的,步骤四碱洗液由氢氧化钠、氯离子和碱蚀添加剂组成,氢氧化钠的浓度为25g/l、氯离子的浓度≤80g/l、碱蚀添加剂的浓度为3g/l。

进一步的,步骤五中硫酸的浓度为140g/l、硝酸的浓度为10g/l、游离酸的浓度为120g/l。

进一步的,步骤八电解着色操作过程分两个步骤,依次为充分浸没期和电泳期,充分浸没期的时间为15s,电泳期的时间为110s,通过充分浸没期,有利于色微粒进入孔底沉积,使颜色均匀不容易褪色。

进一步的,步骤十二电泳槽工艺参数为:电泳漆成份:9.0%、ph:8.3,电导率:650us/cm。

进一步的,步骤十二固化工序参数为:温度160℃、保温15min。

实施例二:

一种高抗性电泳铝型材的表面处理工艺:包括以下步骤:

一、装挂:将待处理的铝型材装挂在挂具上;

二、脱脂:将装挂好的铝型材放置到脱脂槽中进行脱脂,用浓度为165g/l的硫酸,在室温下处理2min后,将其吊出滴干,然后放入水洗槽中水洗两次,每次水洗时间为120s,得到脱脂后铝型材,在酸液中使铝型材表面的油污和天然氧化膜等脏物与铝基体的结合力松弛,且趋于一致,便于碱洗时速度均一;

三、酸蚀:将步骤二中得到的脱脂后铝型材放置到含有酸洗液的酸蚀槽中,在40℃的温度下处理4.5min,然后立即吊起放入到水洗槽中水洗两次,每次水洗时间为120s,得到酸蚀后铝型材;

四、碱洗:将步骤三中得到的酸蚀后铝型材放置到碱洗槽中,在50℃的温度下用碱洗液处理3min,碱洗后的铝型材在室温下进行两次水洗,每次水洗的时间为120s,得到碱洗后铝型材,通过在碱溶液中碱洗一方面可将型材表面的油污及天然氧化膜清除掉,使基体金属表面暴露出来,以利于阳极氧化时表面生成质地优良的氧化膜,另一方面,使有轻微粗糙的表面得到轻度抛光;

五、中和:将步骤四中得到的酸蚀后铝型材放置到由硫酸、硝酸和游离酸组成槽液的中和槽中,在室温下中和处理1.5min,将处理后的铝型材在室温下进行水洗,水洗时间为50s,得到中和后铝型材,通过中和槽液将碱洗后型材表面残留的黑色挂灰洗净,同时将型材表面残留的碱液进行中和;

六、抛光:将中和后铝型材放入到抛光剂浓度为6%的抛光槽中,进行抛光处理2min,抛光剂的主要成分为氢氟酸、络合剂、缓蚀剂和乳化剂,抛光后的型材,立即放入水洗槽中进行清洗,得到抛光后铝型材;

七、阳极氧化:将步骤六中得到抛光后铝型材置于温度为25℃,电流密度为135a/m2,浓度为165g/l的酸性溶液中进行阳极氧化30min,然后在室温下进行两次水洗;

八、电解着色:将步骤七水洗后的铝型材放置在由硫酸镍和硼酸组成槽液的着色槽中,然后使用极性反转整流器,通过正通电的逆通电相互交换,使槽液中镍离子进入氧化膜的膜孔中,铝型材均匀电泳着色,其中,着色槽的电压为19v、温度为25℃,槽液的ph为4.2、铝离子控制在100ppm以下,硫酸镍的浓度为145g/l,硼酸的浓度为40g/l;

九、中温封孔:将经电解着色处理好的铝型材在封孔槽液中进行封孔处理,处理完后在室温下进行两次水洗,每次水洗时间为50s;

十、水洗后的铝型材在室温下放置到纯水槽中进行纯水洗,纯水洗的时间为4min;

十一、将纯水洗后的铝型材在75℃下进行热纯水水洗,热纯水水洗的时间为6min;

十二、电泳固化:将热纯水水洗的铝型材,吊入电泳槽中3.5min进行电泳上漆膜,再进行两次水洗,放入滴干区,然后放入电泳炉里进行固化工序;

十三、卸料、检验、包装、入库:经上述处理结束,即可卸料,然后经检验合格按规定包装、入库,即可得到高抗性电泳铝型材。

进一步的,步骤三酸洗液由氟化氢铵和酸蚀添加剂组成,氟化氢铵的浓度为45g/l,酸蚀添加剂的浓度为6g/l。

进一步的,步骤四碱洗液由氢氧化钠、氯离子和碱蚀添加剂组成,氢氧化钠的浓度为30g/l、氯离子的浓度≤80g/l、碱蚀添加剂的浓度为4g/l。

进一步的,步骤五中硫酸的浓度为150g/l、硝酸的浓度为15g/l、游离酸的浓度为135g/l。

进一步的,步骤八电解着色操作过程分两个步骤,依次为充分浸没期和电泳期,充分浸没期的时间为20s,电泳期的时间为115s,通过充分浸没期,有利于色微粒进入孔底沉积,使颜色均匀不容易褪色。

进一步的,步骤十二电泳槽工艺参数为:电泳漆成份:9.5%、ph:8.4,电导率:800us/cm。

进一步的,步骤十二固化工序参数为:温度165℃、保温17.5min。

实施例三:

一种高抗性电泳铝型材的表面处理工艺:包括以下步骤:

一、装挂:将待处理的铝型材装挂在挂具上;

二、脱脂:将装挂好的铝型材放置到脱脂槽中进行脱脂,用浓度为180g/l的硫酸,在室温下处理3min后,将其吊出滴干,然后放入水洗槽中水洗两次,每次水洗时间为180s,得到脱脂后铝型材,在酸液中使铝型材表面的油污和天然氧化膜等脏物与铝基体的结合力松弛,且趋于一致,便于碱洗时速度均一;

三、酸蚀:将步骤二中得到的脱脂后铝型材放置到含有酸洗液的酸蚀槽中,在45℃的温度下处理6min,然后立即吊起放入到水洗槽中水洗两次,每次水洗时间为180s,得到酸蚀后铝型材;

四、碱洗:将步骤三中得到的酸蚀后铝型材放置到碱洗槽中,在60℃的温度下用碱洗液处理4min,碱洗后的铝型材在室温下进行两次水洗,每次水洗的时间为180s,得到碱洗后铝型材,通过在碱溶液中碱洗一方面可将型材表面的油污及天然氧化膜清除掉,使基体金属表面暴露出来,以利于阳极氧化时表面生成质地优良的氧化膜,另一方面,使有轻微粗糙的表面得到轻度抛光;

五、中和:将步骤四中得到的酸蚀后铝型材放置到由硫酸、硝酸和游离酸组成槽液的中和槽中,在室温下中和处理2min,将处理后的铝型材在室温下进行水洗,水洗时间为60s,得到中和后铝型材,通过中和槽液将碱洗后型材表面残留的黑色挂灰洗净,同时将型材表面残留的碱液进行中和;

六、抛光:将中和后铝型材放入到抛光剂浓度为8%的抛光槽中,进行抛光处理3min,抛光剂的主要成分为氢氟酸、络合剂、缓蚀剂和乳化剂,抛光后的型材,立即放入水洗槽中进行清洗,得到抛光后铝型材;

七、阳极氧化:将步骤六中得到抛光后铝型材置于温度为27℃,电流密度为150a/m2,浓度为180g/l的酸性溶液中进行阳极氧化35min,然后在室温下进行两次水洗;

八、电解着色:将步骤七水洗后的铝型材放置在由硫酸镍和硼酸组成槽液的着色槽中,然后使用极性反转整流器,通过正通电的逆通电相互交换,使槽液中镍离子进入氧化膜的膜孔中,铝型材均匀电泳着色,其中,着色槽的电压为23v、温度为26℃,槽液的ph为4.5、铝离子控制在100ppm以下,硫酸镍的浓度为150g/l,硼酸的浓度为42g/l;

九、中温封孔:将经电解着色处理好的铝型材在封孔槽液中进行封孔处理,处理完后在室温下进行两次水洗,每次水洗时间为60s;

十、水洗后的铝型材在室温下放置到纯水槽中进行纯水洗,纯水洗的时间为5min;

十一、将纯水洗后的铝型材在80℃下进行热纯水水洗,热纯水水洗的时间为8min;

十二、电泳固化:将热纯水水洗的铝型材,吊入电泳槽中5min进行电泳上漆膜,再进行两次水洗,放入滴干区,然后放入电泳炉里进行固化工序;

十三、卸料、检验、包装、入库:经上述处理结束,即可卸料,然后经检验合格按规定包装、入库,即可得到高抗性电泳铝型材。

进一步的,步骤三酸洗液由氟化氢铵和酸蚀添加剂组成,氟化氢铵的浓度为55g/l,酸蚀添加剂的浓度为7g/l。

进一步的,步骤四碱洗液由氢氧化钠、氯离子和碱蚀添加剂组成,氢氧化钠的浓度为35g/l、氯离子的浓度≤80g/l、碱蚀添加剂的浓度为5g/l。

进一步的,步骤五中硫酸的浓度为160g/l、硝酸的浓度为20g/l、游离酸的浓度为180g/l。

进一步的,步骤八电解着色操作过程分两个步骤,依次为充分浸没期和电泳期,充分浸没期的时间为25s,电泳期的时间为120s,通过充分浸没期,有利于色微粒进入孔底沉积,使颜色均匀不容易褪色。

进一步的,步骤十二电泳槽工艺参数为:电泳漆成份:10.0%、ph:8.6,电导率:950us/cm。

进一步的,步骤十二固化工序参数为:温度170℃、保温20min。

以上,仅为本发明较佳的具体实施方式;但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围内。

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