一种铝单板及其成型工艺的制作方法

本发明涉及单铝板技术领域，尤其涉及一种铝单板及其成型工艺。

背景技术：

铝单板是指经过铬化等处理后，再采用氟碳喷涂技术，加工形成的建筑装饰材料，氟碳涂料主要是指聚偏氟乙烯树脂(kanar500)，分底漆、面漆、清漆三种。

专利号为cn201210147238.8的发明专利公开了一种氟碳铝单板的制作工艺，它包括以下工艺步骤：钣金加工、在50-80℃下脱脂1-10分钟、水洗、室温下进行酸洗2-3min、水洗、在80-90℃铬化2-3分钟、水洗、≤60℃下烘干，得到15-25μm化学处理层、喷氟碳底漆形成氟碳底漆层，控制厚度为5-10μm；喷氟碳面漆形成氟碳面漆层，控制厚度为25-30μm、流平、喷氟碳罩光漆形成氟碳罩光漆层，控制厚度为10-20μm、在235-250℃烘干，即得本发明的氟碳铝单板，本发明对氟碳铝单板的制作工艺进行了严格控制，使得氟碳铝单板的附着力、耐酸性、耐溶剂性、耐磨性、耐冲击性和力学性能，以达到优异的使用效果。但是该铝单板的强度低，酸洗效率低。

技术实现要素：

本发明针对上述问题的不足，提出一种铝单板及其成型工艺，利用辐照激发铝单板表面分子活性后再铬化，增加铬化层的强度，自重轻，强度高，成型方法简单、安全、环保、易实现工业化连续高效生产。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铝单板，包括单层铝板、加强筋、pvdf氟碳树脂涂层、焊柱焊钉和挂耳，所述单层铝板的中部设有两条相互平行的凸起状加强筋，两条所述加强筋之间设有焊柱焊钉，所述单层铝板的表层涂覆有pvdf氟碳树脂涂层，所述单层铝板的边缘通过螺栓固定连接有挂耳；所述单层铝板包括由上到下依次设置的保护膜、清漆保护层、面漆、初漆、第一铝铬化膜、铝板、第二铝铬化膜和背漆。

优选的，所述铝板的厚度为2～4mm。

优选的，所述pvdf氟碳树脂涂层为氟碳聚合物涂层，氟碳聚合物涂层含有85％及其以上的kynah500氟碳树脂。

本发明提供的另一种技术方案：一种铝单板的成型工艺，包括以下步骤：

s1：剪板；选取一定厚度的铝合金面板，将其四角剪去正方形，剩余铝合金面板的边缘形成边条；

s2：塔冲；在铝合金面板边缘的每条边条冲出两个相互平行的圆孔；

s3：折弯；将四条边条同向折弯，折弯角度为90度，相邻边条的斜边相互抵接；

s4：焊接；将相邻边条的斜边焊接，并在铝合金面板的中部安装两条相互平行的加强筋，两条加强筋的中部焊接有焊柱焊钉；

s5：组装；利用螺栓穿过圆孔将挂耳锁紧连接在边条上；

s6：打磨；先进行粗磨，再进行细磨；

s7：酸洗；用酸洗液在室温下进行浸泡2min，超声波处理30s～1min，然后取出铝合金面板，采用离子水将铝合金面板冲洗至中性后烘干，每升酸洗液包括以下含量的原料：浓度为12mol/l的盐酸250ml、重量浓度为85％的磷酸三钠70ml、重量浓度为40.0％的氢氟酸70ml和水；

s8：辐照；在步骤s7中的铝合金面板表面涂刷草酸溶液，然后采用离子能量为210kev、束流密度为200a/cm²、脉冲宽度为45ns的混合离子束组成的强流脉冲离子束对铝合金面板进行表面辐照20～30s；

s9：铬化；将步骤s8中的铝合金面板放置在铬化液在80℃铬化2分钟，每升铬化液包括以下含量的原料：重量浓度为85％的磷酸9g、氟化氢铵7g、高锰酸钾35g、氯化钛3g，以上原料加水混合即得到铬化液；

s10：喷涂；第一铝铬化膜和第二铝铬化膜的表面分别利用雾化器喷涂初漆和背漆，初漆和背漆均为环氧富锌底漆，初漆和背漆冷却后在初漆的表面喷涂面漆，而后再在面漆的表面喷涂清漆，形成保护层，清漆保护层的表面喷涂一层0.4～2mm的硅烷稀土复合保护膜，最后在保护膜和背漆的表面喷涂pvdf氟碳树脂。

优选的，每升酸洗液包括以下含量的原料：浓度为12mol/l的盐酸250ml、重量浓度为85％的磷酸三钠70ml、重量浓度为40.0％的氢氟酸70ml、酸洗液催化剂1～2％和水，其中酸洗液催化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚80～220‰、烷基醇酰胺磷酸脂60～180‰、苯甲酸钠10～60‰和乙二胺四乙酸二钠2～30‰。

优选的，在步骤s7中的铝合金面板表面涂刷草酸溶液，然后采用离子能量为200kev、束流密度为120a/cm²、脉冲宽度为50ns的混合离子束组成的强流脉冲离子束对铝合金面板进行表面辐照两次，辐照分别为8-10s和1～5s。

优选的，步骤s6打磨还包括如下步骤：

s601：粗磨；依次采用1200#、1000#、600#、400#号人造金刚砂纸对步骤s5中的铝合金面板打磨，打磨至铝合金面板表面粗糙度为半光面rz为3.2；

s602：细磨；将步骤s602中的铝合金面板放置在流速为25m/s、100～150摄氏度的磨料液中，打磨至铝合金面板表面粗糙度为光面rz为0.4～0.8；每升磨料液包括以下含量的原料：纳米二氧化硅5％、硅酸纳55％、交联羧甲基纤维素钠20％和乳化剂20％。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供的一种铝单板及其成型工艺，通过剪板、塔冲、折弯、焊接和组装使得铝单板基本构造初步成型，而后采用砂纸和磨料液对初步成型的铝单板进行表面打磨，打磨后酸洗去除铝合金面板上的氧化层，酸溶液中增加酸液催化剂，加快酸洗效率，节约酸用量，并刷草酸溶液维持避免氧化膜的再次生成，利用辐照激发铝单板表面分子活性后再铬化，增加铬化层的强度，自重轻，强度高，安装施工快捷便利；根据需要喷涂任意颜色的面漆，可以满足现代建筑物需要的各种颜色要求，装饰效果强；最外层喷涂pvdf氟碳树脂，有效防止紫外线穿透，增加抗老化性能，结构稳定，且能够长期保持表面光洁。

附图说明

图1为本发明实施例1的整体结构图；

图2为本发明实施例1的俯视图；

图3为本发明实施例1的仰视图；

图4为本发明实施例1的整体结构图；

图5为本发明实施例1的剪切原理图；

图6为本发明实施例1的工艺流程图。

图中：1、单层铝板；11、保护膜；12、清漆保护层；13、面漆；14、初漆；15、第一铝铬化膜；16、铝板；17、第二铝铬化膜；18、背漆；2、加强筋；3、pvdf氟碳树脂涂层；4、焊柱焊钉；5、挂耳；6、边条；61、圆孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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1：

请参阅图1-6，一种铝单板，包括单层铝板1、加强筋2、pvdf氟碳树脂涂层3、焊柱焊钉4和挂耳5，单层铝板1的中部设有两条相互平行的凸起状加强筋2，两条加强筋2之间设有焊柱焊钉4，单层铝板1的表层涂覆有pvdf氟碳树脂涂层3，pvdf氟碳树脂涂层3为氟碳聚合物涂层，氟碳聚合物涂层含有85％及其以上的kynah500氟碳树脂，单层铝板1的边缘通过螺栓固定连接有挂耳5；单层铝板1包括由上到下依次设置的保护膜11、清漆保护层12、面漆13、初漆14、第一铝铬化膜15、铝板16、第二铝铬化膜17和背漆18，铝板16的厚度为2mm。

一种铝单板的成型工艺，包括以下步骤：

s1：剪板；选取一定厚度的铝合金面板，将其四角剪去正方形，剩余铝合金面板的边缘形成边条6；

s2：塔冲；在铝合金面板边缘的每条边条6冲出两个相互平行的圆孔61；

s3：折弯；将四条边条6同向折弯，折弯角度为90度，相邻边条6的斜边相互抵接；

s4：焊接；将相邻边条6的斜边焊接，并在铝合金面板的中部安装两条相互平行的加强筋2，两条加强筋2的中部焊接有焊柱焊钉4；

s5：组装；利用螺栓穿过圆孔61将挂耳5锁紧连接在边条6上；

s6：打磨；先进行粗磨，再进行细磨；s6打磨还包括如下步骤：

s601：粗磨；依次采用1200#、1000#、600#、400#号人造金刚砂纸对步骤s5中的铝合金面板打磨，打磨至铝合金面板表面粗糙度为半光面rz为3.2；

s602：细磨；将步骤s602中的铝合金面板放置在流速为25m/s、125摄氏度的磨料液中，打磨至铝合金面板表面粗糙度为光面rz为0.8；每升磨料液包括以下含量的原料：纳米二氧化硅5％、硅酸纳55％、交联羧甲基纤维素钠20％和乳化剂20％；

s7：酸洗；用酸洗液在室温下进行浸泡2min，超声波处理1min，然后取出铝合金面板，采用离子水将铝合金面板冲洗至中性后烘干，每升酸洗液包括以下含量的原料：浓度为12mol/l的盐酸250ml、重量浓度为85％的磷酸三钠70ml、重量浓度为40.0％的氢氟酸70ml、酸洗液催化剂1～2％和水，其中酸洗液催化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚80‰、烷基醇酰胺磷酸脂60‰、苯甲酸钠40‰和乙二胺四乙酸二钠20‰；

s8：辐照；在步骤s7中的铝合金面板表面涂刷草酸溶液，然后采用离子能量为210kev、束流密度为200a/cm²、脉冲宽度为45ns的混合离子束组成的强流脉冲离子束对铝合金面板进行表面辐照25s，采用离子水将铝合金面板冲洗至中性后烘干；

s9：铬化；将步骤s8中的铝合金面板放置在铬化液在80℃铬化2分钟，每升铬化液包括以下含量的原料：重量浓度为85％的磷酸9g、氟化氢铵7g、高锰酸钾35g、氯化钛3g，以上原料加水混合即得到铬化液；

s10：喷涂；第一铝铬化膜15和第二铝铬化膜17的表面分别利用雾化器喷涂初漆14和背漆18，初漆14和背漆18均为环氧富锌底漆，初漆14和背漆18冷却后在初漆14的表面喷涂面漆13，而后再在面漆13的表面喷涂清漆，形成保护层，清漆保护层12的表面喷涂一层0.4～2mm的硅烷稀土复合保护膜11，最后在保护膜11和背漆18的表面喷涂pvdf氟碳树脂。

实施例2：

实施例2和实施例1的区别之处在于步骤s8中采用离子能量为210kev、束流密度为200a/cm²、脉冲宽度为45ns的混合离子束组成的强流脉冲离子束对铝合金面板进行表面辐照20。

实施例3：

实施例3和实施例1的区别之处在于步骤s8中采用离子能量为210kev、束流密度为200a/cm²、脉冲宽度为45ns的混合离子束组成的强流脉冲离子束对铝合金面板进行表面辐照30。

实施例4：

实施例4和实施例1的区别之处在于步骤s8中采用离子能量为200kev、束流密度为120a/cm²、脉冲宽度为50ns的混合离子束组成的强流脉冲离子束对铝合金面板进行表面辐照两次，辐照分别为8s和3s。

对比例1：

实施例1和实施例1-4的区别之处在于步骤s8中未采用强流脉冲离子束对铝合金面板进行表面辐照。

上述实施例1-4和对比例1的辐照情况详情见表1。

对实施例1-4和对比例1进行测试：

按照gb/t1172-99的规定进行试验，在铝单板的表面进行作用力为400n的力挤压30分钟，重复1.5万次后测量其变形量，然后测量其变形量。

表1

从上表1可看出，单次辐照时间为25s或者对铝合金面板进行表面辐照两次，辐照分别为8s和3s时，该铝单板的强度最高，不易变形。

综上所述：本发明提供的一种铝单板及其成型工艺，通过剪板、塔冲、折弯、焊接和组装使得铝单板基本构造初步成型，而后采用砂纸和磨料液对初步成型的铝单板进行表面打磨，打磨后酸洗去除铝合金面板上的氧化层，酸溶液中增加酸液催化剂，加快酸洗效率，节约酸用量，并刷草酸溶液维持避免氧化膜的再次生成，利用辐照激发铝单板表面分子活性后再铬化，增加铬化层的强度，自重轻，强度高，安装施工快捷便利；根据需要喷涂任意颜色的面漆13，可以满足现代建筑物需要的各种颜色要求，装饰效果强；最外层喷涂pvdf氟碳树脂，有效防止紫外线穿透，增加抗老化性能，结构稳定，且能够长期保持表面光洁。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。