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Zr-Ti系无铬化前处理在铝型材立式喷涂线上的应用

来源:广亚铝业有限公司  作者:吴开峰 廖柱洪  日期:2015-5-29
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  为了提高喷涂型材的附着性和耐蚀性,铝型材喷涂前必须经过表面预处理,由于铬酸盐处理技术其化学转化膜具有优异的耐蚀性能和良好的自修复能力以及与涂层良好的附着兼容性,生产操作及工艺控制比较简易,因此,大多数铝型材厂都采用铬酸盐表面处理技术。

  本篇文章内容由[中国幕墙网]编辑部整理发布:

  ② 设备故障、人为等因素导致停产中断的时间过长时,脱脂槽及脱脂槽后纯水洗槽之间的型材粘有槽液未能及时清洗干净,对钝化膜质量的影响非常大,可能造成涂层附着性变差;为了避免此情况发生,可在此之间安装联动预警喷淋装置,当停线时自动启动喷淋装置,及时把型材上的脱脂液冲洗干净。

  4)脱脂后纯水洗:避免对无铬钝化槽液的污染,纯水电导率要求小于80μs/cm,可采用电导率仪进行在线监测。

  5)无铬钝化: 铝型材表面形成的钝化膜性能主要体现在防腐蚀能力和喷涂涂层的附着性,钝化膜质量受游离酸度、电导率、Al3+浓度、pH、钝化时间、槽液温度等因素影响。钝化膜膜重需要控制在合理的范围内。如果过低,则可能造成局部无钝化膜,其耐腐蚀性得不到保障,大量试验表明其水煮试验会出现起泡;如果过高,钝化膜则会出现疏松甚至起粉等不易察觉现象,造成涂层的附着力变差,其最典型表现为涂层耐冲击性出现严重爆裂(词条“爆裂”由行业大百科提供)。因此,必须严格控制无铬钝化槽液的工艺参数,保证钝化膜膜重在合理的范围内。

  由于是连续生产,钝化槽液浓度会不断消耗而其Al3+则不断积累,所连续生产中为了保证稳定的工艺参数,可采用自动加药装置与自动排槽装置保持槽液的工艺参数平衡。

  在其他条件不变的情况下,温度越高,钝化膜膜重越大,而当温度高于40℃时,由于其上膜速度过快,会造成钝化膜质量出现疏松等缺陷。因此,必须注意季节性温度变化,槽液因冬夏季温差过大时可对槽液进行恒温控制或对工艺参数及时进行调整。

  在水盆不变的情况下,钝化时间是由链速控制的,因此,必须要根据实际生产情况控制链速,避免因膜重过高或过低造成型材涂层性能下降。

  由于瀑布立式前处理的特殊性,造成了型材下端的化学反应速度比上端快,因此钝化膜膜重下端比上端高,如表1所示,因此,在工艺制定时必须要注意型材全段的膜重是否在工艺控制范围之内,同时,必须要注意因设备故障、人为等因素导致停产中断的时间过长时,钝化液在型材上的反应时间过长而引起膜重过高对附着性的影响。

  6)钝化后水洗:最后一道纯水电导率控制在30μs/cm以下,采用电导率仪进行在线监控。

  7)烘干:烘干温度控制在100℃以下,由链速控制烘干时间,保证型材充分烘干。

  8)喷涂:换粉时,应计算好所需要的空链长度,避免停链换粉时间过长导致膜重过高而引起型材附着力变差。

  9)型材性能检验:除每批次送样按GB5237.4-2008、GB5237.5-2008进行性能检测外,现场对型材的附着力进行抽查是非常必要的;采用老虎钳弯曲型材端头及对型材进行破坏性敲打弯曲(如图3)是非常好的一种现场快速检验方法,经过多年对无铬化处理生产的摸索,个人认为此方法在现场快速检验附着力较为方便,不仅提高型材附着力检验频率,同时,降低型材附着力性能不合格批量性报废的风险。

  三、结论

  1、使用Zr-Ti系无铬化前处理技术时必须做到精细化管理,实时监控工艺参数的变化及设备运行状况,才能确保产品质量的稳定性;

  2、无论用何种方法检测附着力,现场快速检验型材附着性是非常有必要的;

  3、通过近5年的立式无铬化前处理应用,产品质量非常稳定,本人认为使用无铬化前处理技术代替铬化前处理技术是可行的。

  参考文献:

  [1]何成军、陈小雷.锆-钛系钝化膜在铝型材中的应用.(第四届)广东铝加工(词条“铝加工”由行业大百科提供)技术(国家)研讨会.2013年,597-601

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