高效铝型材氧化槽的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高效铝型材氧化槽，该装置包括电解槽体、阴极导电装置、阳极导电装置和电解液配置槽，电解槽体的槽边端面具有均匀分布的凹口，阴极导电装置通过凹口与电解槽体卡接，电解槽体的底板截面为凹形，凹形中心位置垂直设置有通向电解液配置槽排液管；阳极导电装置成对且分别固定设置在电解槽体的两相对内壁，阳极导电装置为通过螺栓连接的两段式可折弯结构，电解液配置槽的底部为斜式结构，电解液配置槽的底部最低处设置有废液排出口和通向电解槽体的泵体。所得适用于管系铝合金型材的阳极氧化装置导电性能良好，可提高管系铝合金型材表面质量的一致性，减少原材料浪费，提高电解液利用率，适合规模化推广应用。
【专利说明】高效铝型材氧化槽
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及管系铝型材加工【技术领域】，特别是一种高效铝型材氧化槽。
【背景技术】
[0002] 铝合金型材是现代社会装饰用门窗或幕墙主要采用的结构材料，这种型材的主要 缺点是外观单一及长期暴露在空气中容易腐蚀，这种缺点的存在使得其越来越难以满足当 代年轻用户对于装饰用结构材料的个性化需求。为了优化铝合金型材的装饰效果、增强其 抗腐蚀性及延长使用寿命，铝合金型材一般都要进行表面处理。铝合金型材的表面处理是 铝合金型材完美挤身与于现代社会的华丽转身，常用的铝合金型材表面处理的方法是阳极 氧化法，通过阳极氧化法可在铝合金型材表面形成致密氧化膜，该氧化膜的存在可显著改 善铝合金型材的耐腐蚀性、耐磨性和装饰性能。
[0003] 现有技术中应用于铝合金型材的阳极氧化处理方法是指：在一定的电解液中，以 铝合金型材零件为阳极，以不锈钢或铝金属为阴极，在强酸性电解溶液中将铝合金型材进 行表面处理的过程。但是现有技术中，各生产商在阴极导电装置和阳极导电装置的设置上 都不相同，对于不同种类的铝合金型材的氧化装置的设置也不相同，因此市场上出现的铝 合金型材的表面氧化膜的质量参差不齐，难以满足消费者的消费需求，另外氧化装置的设 置上对于电解液的处理基本是直接排放，容易引起环境污染。因此，研究一种适用于高效铝 型材氧化槽是当前要研究的问题。 实用新型内容
[0004] 本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种适用于高效 铝型材氧化槽，该装置导电性能良好，可显著统一并提高铝合金型材的表面质量。
[0005] 本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种高效铝型材氧化槽，该阳极 氧化装置包括电解槽体、阴极导电装置、阳极导电装置和电解液配置槽，所述电解槽体的槽 边端面具有均匀分布的凹口，阴极导电装置通过凹口与电解槽体卡接，电解槽体的底板截 面为凹形，凹形中心位置垂直设置有通向电解液配置槽排液管；
[0006] 所述阴极导电装置的制作材料为铅，阴极导电装置为Z型结构，Z型结构的相邻边 组成的角为90°，Z型结构前端的外壁包裹有绝缘层；所述阳极导电装置成对且分别固定 设置在电解槽体的两相对内壁，阳极导电装置为通过螺栓连接的两段式可折弯结构，阳极 导电装置的前端为直径逐渐减小的锥形体；所述电解液配置槽的底部为斜式结构，具体为： 由电解液配置槽的一侧偏向相对的一侧，电解液配置槽的底部最低处设置有废液排出口和 通向电解槽体的泵体。
[0007] 进一步，所述排液管上端设置有阀门，为防止化学药剂在槽内形成死角，电解槽体 的内壁拐角为圆角结构，Z型结构上横边的前端通过导线与电源负极连接。
[0008] 进一步，为提高槽体生产效率，所述阳极导电装置的对数为至少一对。
[0009] 进一步，所述成对且分别固定设置在电解槽体的两相对内壁上的阳极导电装置的 末端通过导线在电解槽体外部相连。
[0010] 进一步，为防止槽体在生产过程中的过热现象或槽体出现早衰现象，所述Z型结 构坚边与Z型结构卡接的槽边的垂直距离为Z型结构坚边厚度的1. 5-3倍，Z型结构的高 度小于电解槽体内壁的高度；所述Z型结构下横边与电解槽体内壁的底部之间具有空隙。 [0011] 进一步，为方便将电解液配置槽中的废液直接排放或纯溶液的重新利用，所述电 解液配置槽的底部最低处与泵体之间设置有阀门，废液排出口设置有阀门。
[0012] 有益效果：本实用新型的技术方案中，电解液配置槽的底部最低处设置有废液排 出口和通向电解槽体的泵体的设置，可有效减少电解液的直接排放率，提高电解液的二次 利用率；电解槽体的底板截面为凹形和电解液配置槽的底部为斜式结构的设置，可有效提 高电解液的排放速率；阴极导电装置通过凹口与电解槽体卡接和绝缘层的设置，可有效提 高本装置的整体安全性；阳极导电装置成对且分别固定设置在电解槽体的两相对内壁，阳 极导电装置为通过螺栓连接的两段式可折弯结构的设置，可方便管式铝合金型材的安装与 拆卸，有利于铝合金型材在均一的电解液中氧化；阳极导电装置的前端为直径逐渐减小的 锥形体的设置，可减小阳极导电装置与待氧化的铝合金型材的接触面积，从而有效减少后 期废品率。
[0013] 采用本实用新型的技术方案所得的适用于管系铝合金型材的阳极氧化装置，导电 性能良好，可有效提1?管系错合金型材表面质量的一致性，有效减少原材料浪费，提1?电解 液有效利用率，适合规模化推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0015] 图1是本实用新型的结构示意图；
[0016] 图2是图1中的A-A剖面图；
[0017] 图3是图1的B-B剖面图；
[0018] 图中1.电解槽体，11.排液管，2.阴极导电装置，21.绝缘层，3.阳极导电装置， 4.电解液配置槽，41.泵体，42.废液排出口。
【具体实施方式】
[0019] 现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示 意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0020] 如图1. 2. 3所示的一种高效铝型材氧化槽，该阳极氧化装置包括电解槽体1、阴极 导电装置2、阳极导电装置3和电解液配置槽4,电解槽体1的槽边端面具有均匀分布的凹 口，阴极导电装置2通过凹口与电解槽体1卡接，电解槽体1的底板截面为凹形，凹形中心 位置垂直设置有通向电解液配置槽4排液管11 ;阴极导电装置2为Z型结构，Z型结构的相 邻边组成的角为90°，Z型结构前端的外壁包裹有绝缘层21 ;所述阳极导电装置3成对且 分别固定设置在电解槽体1的两相对内壁，阳极导电装置3为通过螺栓连接的两段式可折 弯结构，阳极导电装置3的前端为直径逐渐减小的锥形体；电解液配置槽（4)的底部为斜式 结构，具体为：由电解液配置槽4的一侧偏向相对的一侧，电解液配置槽4的底部最低处设 置有废液排出口 42和通向电解槽体1的泵体41。
[0021] 排液管11上端设置有阀门，电解槽体1的内壁拐角为圆角结构。Z型结构上横边 的前端通过导线与电源负极连接。阳极导电装置3的对数为三对，成对且分别固定设置在 电解槽体1的两相对内壁上的阳极导电装置3的末端通过导线在电解槽体1外部相连。
[0022] Z型结构坚边与Z型结构卡接的槽边的垂直距离为Z型结构坚边厚度的1. 5倍，Z 型结构的高度小于电解槽体1内壁的高度，Z型结构下横边与电解槽体1内壁的底部之间 具有空隙，电解液配置槽4的底部最低处与泵体41之间设置有阀门，废液排出口 42设置有 阀门，阴极导电装置3的制作材料为铅。
[0023] -种铝型材的磨砂工艺，该磨砂工艺具有如下步骤：
[0024] a.自检上架
[0025] 对铝合金型材进行表面检验，记录同一批次各型材表面光滑度、缺陷、毛刺及色差 水平，记录完毕后，将铝合金型材的两端分别安装到氧化装置的阳极导电装置3上；为保证 生产安全，1万安培电解槽体1每槽装挂面积为60-70m 2为最佳，特殊情况不得超过60m2， 1. 2万安培电解槽体1每槽装挂面积为70-90m2。
[0026] b.除油水洗
[0027] 将除油剂注入电解槽体1中，在常温下对铝合金型材表面进行除油，所述除油剂 的成分为200g/L的硫酸溶液，处理8min后用清水洗涤至型材表面的pH为4-7,将除油剂及 洗涤废水排出；
[0028] c.砂面处理
[0029] 砂面处理采用碱蚀法，具体做法为：将碱蚀剂注入电解槽体1中，对铝合金型材表 面进行碱蚀，所述碱蚀剂包括两种，一种是浓度为40-65g/L的氢氧化钠溶液和20-40g/L的 酸砂，处理温度为45-55°C，处理时间为2-5min，另一种是浓度为40-65g/L的氢氧化钠溶液 和40-80g/L的碱砂，处理温度为45-70°C，处理时间为8-15min，采用上述任意一种碱蚀剂 处理均可，处理8min后用清水洗涤至型材表面的pH为6-8,将碱蚀剂及洗涤废水排出；
[0030] d.中和出光水洗
[0031] 将中和试剂注入电解槽体1中，在常温下对铝合金型材表面进行中和工艺，所述 中和试剂是浓度为200g/L的硫酸或浓度为180g/L的硝酸，处理4min后用清水洗涤至型材 表面的pH为3-5,将中和试剂及洗涤废水排出；
[0032] 将出光试剂注入电解槽体1中，在常温下对铝合金型材表面进行出光工艺，所述 出光试剂是浓度为280g/L的硝酸，处理4min后用清水洗涤至型材表面的pH为5-7,将出光 试剂及洗涤废水排出；
[0033] e.阳极氧化水洗
[0034] 该步骤是对制品的表面生成一种无色透明的膜，防止材料的表面腐蚀，膜层的厚 度是根据客户的需求进行调整，膜厚形成通常受电流密度、电压、槽液浓度和温度的影响； 将电解液注入电解槽体1中，在温度为20±2°c时，对铝合金型材表面进行氧化工艺，所述 电解液为160g/L的硫酸溶液和< 20g/L的铝离子组成，处理后用清水洗涤至型材表面的pH 为5-7,将电解液及洗涤废水排出，处理时间根据所需氧化膜的厚度、电流密度和公式L = IT K而定，其中，公式中的L为氧化膜微米厚度，K为常数0.28-0. 3, I为电流密度A/m2, T 为氧化分钟数；装挂面积计算准确后，从上述公式便可求得任何氧化膜厚所需的氧化时间； 铝型材在阳极氧化前应避免长时间浸在水槽里，最长时间不超过3min，以免水槽里的酸浸 蚀型材表面；经过阳极氧化的产品，在槽内停留的时间不超过5min，防止影响氧化膜的质 量；要求亮度极高的光亮产品，电流密度选择1-1. 2A/dm2为宜。
[0035] f.封孔水洗干燥
[0036] 将封孔液注入电解槽体1中，在温度为25±2°C时，对铝合金型材表面进行封孔 工艺，所述封孔液由浓度为1. 5g/L的镍离子和0. 65g/L的氟离子组成，封孔液的pH值为 5. 5-6. 5,封孔工艺处理时间根据氧化膜的厚度而定，一般每个膜封孔1分，处理完毕后用 清水洗涤至型材表面的pH为5-7. 5,将封孔液及洗涤废水排出，待铝合金型材表面干燥；
[0037] g.下架检验包装
[0038] 将铝合金型材从阳极导电装置3上取下，检验记录后包装入库。下架应轻拿轻放， 注意防碰伤、防碰变形，距离下架3m，不允许有型材的碰创响声，长度大于4m的不用精锯处 理直接包装的可以放在场地上的晒料架上，未烘干（滴干）的产品放在场地上的晒料架上； 产品需要作下步加工，要求先加工后包装的则将产品放在"台车"上。
[0039] 上述【具体实施方式】只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此 项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护 范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护 范围内。
【权利要求】
1. 一种高效铝型材氧化槽，其特征在于：该阳极氧化装置包括电解槽体（1)、阴极导电 装置（2)、阳极导电装置（3)和电解液配置槽（4)，所述电解槽体（1)的槽边端面具有均匀 分布的凹口，阴极导电装置（2)通过凹口与电解槽体（1)卡接，电解槽体（1)的底板截面为 凹形，凹形中心位置垂直设置有通向电解液配置槽（4)排液管（11); 所述阴极导电装置（2)为Z型结构，Z型结构的相邻边组成的角为90°，Z型结构前端 的外壁包裹有绝缘层（21);所述阳极导电装置（3)成对且分别固定设置在电解槽体（1)的 两相对内壁，阳极导电装置（3)为通过螺栓连接的两段式可折弯结构，阳极导电装置（3)的 前端为直径逐渐减小的锥形体；所述电解液配置槽（4)的底部为斜式结构，电解液配置槽 (4)的底部最低处设置有废液排出口（42)和通向电解槽体（1)的泵体（41)。
2. 根据权利要求1所述的高效铝型材氧化槽，其特征在于：所述排液管（11)上端设置 有阀门，电解槽体（1)的内壁拐角为圆角结构。
3. 根据权利要求1所述的高效铝型材氧化槽，其特征在于：所述阳极导电装置（3)的 对数为至少一对。
4. 根据权利要求1所述的高效铝型材氧化槽，其特征在于：所述成对且分别固定设置 在电解槽体（1)的两相对内壁上的阳极导电装置（3)的末端通过导线在电解槽体（1)外部 相连。
5. 根据权利要求1所述的高效铝型材氧化槽，其特征在于：所述Z型结构坚边与Z型 结构卡接的槽边的垂直距离为Z型结构坚边厚度的1. 5-3倍。
6. 根据权利要求1所述的高效铝型材氧化槽，其特征在于：所述Z型结构的高度小于 电解槽体（1)内壁的高度。
7. 根据权利要求1所述的高效铝型材氧化槽，其特征在于：所述Z型结构下横边与电 解槽体（1)内壁的底部之间具有空隙。
8. 根据权利要求1所述的高效铝型材氧化槽，其特征在于：所述电解液配置槽（4)的 底部最低处与泵体（41)之间设置有阀门，废液排出口（42)设置有阀门。
【文档编号】C23F3/03GK203890468SQ201420293714
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日
【发明者】许剑 申请人:张家港市金邦铝业有限公司