铝型材表面处理技术发展历程及未来展望

本文摘要:为了满足用户的必须,建筑用铝材一般经过表面处置才能投放市场。建筑铝材的表面维护方法,当前不外乎3种:(1)阳极水解,20世纪50年代已引进铝合金门窗,至今仍是铝门窗方面常用的表面处置措施;(2)阳极水解后电泳丙烯酸树脂,日本在20世纪60年代已商品化,欧洲到70年代开始用于,目前还主要在亚洲地区应用于。

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为了满足用户的必须,建筑用铝材一般经过表面处置才能投放市场。建筑铝材的表面维护方法,当前不外乎3种:(1)阳极水解,20世纪50年代已引进铝合金门窗,至今仍是铝门窗方面常用的表面处置措施;(2)阳极水解后电泳丙烯酸树脂,日本在20世纪60年代已商品化,欧洲到70年代开始用于,目前还主要在亚洲地区应用于。该技术当前已由半透明明亮膜发展到无光透明膜和彩色膜,品种日趋多样化,工业掌控和产品质量都比较稳定;(3)化学转化成处置后静电喷涂还包括静电粉末喷涂和静电液相喷涂,静电液相喷涂氟碳树脂在20世纪60年代,美国已构建商品化。而静电粉末喷涂热固性聚酯涂层,60年代末在欧洲已构建商品化,当前仍是欧洲各国占优的表面处置手段。

时至今日,单一阳极水解的铝门窗在国内外市场皆显著增大日本注目于电泳涂层,白色电泳涂层发展迅速,并在欧洲获得应用于。静电粉末喷涂以其色彩多样、掌控便利、环境保护、性能优良等原因,已沦为欧美的选用表面处置方法。近年来静电粉末喷涂市场在我国也在很快不断扩大之中。

  1.20世纪90年代的技术发展  过去10年中,我国铝材(特别是在是铝型材)获得突飞猛进的发展,铝型材的生产规模已相似每年100万吨。在国外先进设备工艺和进口设备的造就下,我国铝型材生产技术在阳极水解工艺和设备方面有了新的变革,而且创建了静电粉末喷涂和静电液相喷涂、电泳涂层等最新型生产线,国外的前沿技术在我国早已兴起,有了程度有所不同的发展。  1.1阳极水解预处理工艺改版  阳极水解预处理目的是除去表面大自然水解膜、油脂和杂质,取得均匀分布洁净的铝表面,不利于优质阳极水解膜的构成。

我国用户还拒绝除去断裂条纹,取得皆一美观表面。早期使用碱浸蚀法获得哑光表面,但过度浸蚀使铝损耗相当大,一般超过3%~5.5%,不仅减少成本,而且引发相当严重的环境问题,构成哑光表面又预示曝露型材本身固有的的组织缺失。此后日本在我国发售酸浸蚀法(日本国内基本上不用作铝型材),由于铝耗较低(可超过大约1%),表面精细一度受到我国厂商青睐。

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但由于以氟离子为主体的槽液,带给了更为严重的污染,一度引发沸沸扬扬的议论。机械浸蚀法具备操作者成本低、环境效益好和表面精细无条痕的优点,首先在法国和意大利等欧洲国家推广应用。我国在90年代中期,福建三源铝业和浙江栋梁铝业分别从意大利和西班牙引入机构抛丸机和机械抛光(扫纹)机及涉及工艺,成功运转至今并接到极佳的效益。此后广东和江苏等省多家工厂相继从国外进口多台设备,同时我国制做设备也已转入市场,价格只有进口设备的1/5~1/8左右。

不论机械抛丸(或称之为喷砂)还是机构打磨(镜面或缎面打磨)都可以使铝耗掌控在1%以下,而且外观均匀分布精细,装饰效果好。作者根据国内外生产实践,引荐机械浸蚀处置替代传统的化学浸蚀(酸或碱浸蚀),以提高我国铝型材的外观档次。  1.2阳极水解的工艺和设备变革  阳极水解工艺在过去的20年中没根本性的变化。硬质阳极水解技术在这期间有不少变革。

突破阳极水解法拉第区的“火花”阳极水解和微弧水解早已商品化。而铝型材近期研发的高速高效阳极水解技术(HEA技术)还并未取得普遍工业应用于。

  1.2.1脉冲阳极水解电源  在70~80年代国外曾普遍宣传讲解。由于实验数据大多摘录低电流密度(如3A/dm2)的硬质膜,随后在建筑铝型材阳极水解工艺中应用于时,并未获得显著的效果,因而并未获得大面积推广应用。

更进一步实践中指出,在生产厚膜(膜薄20μm)时,脉冲法对于封孔质量较为不利,这就解释电流恢复效应可以协助水解膜分解过程中的风扇,减少由于温度增高导致的膜的沉淀起到,避免水解膜孔口的不断扩大,不利于硬度和致密度的提升,同时也有助封孔起到。而对于铝型材标准阳极水解工艺,电流密度较低(一般在1~1.5A/dm2),膜薄拒绝仅有10μm,水解过程放热反应并不相当严重,因此并未表明出有显著优点。作者指出在硬质阳极水解或厚膜生产时,脉冲电源还是很有实际意义的。

  1.2.2铝离子除去的溶胶装置  阳极氧化硫酸槽液除去铝离子的溶胶装置对于优化工艺措施具备实际意义。以往在硫酸槽液中Al3+多达20g/L时部分废气槽液新的调整,不可避免地导致Al3+含量周期性波动。为了平稳阳极水解槽液中Al3+的含量,80年代我国某些引入线中进口了日本或意大利的Al3+除去装置,有可能由于当时工艺水平和技术管理的容许,并未获得广泛应用。

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近年来我国自行生产“重复使用硫酸自动去Al3+装置”,一台设备每天可除去约100kg铝,从而将硫酸中Al3+掌控在设定值,使水解工艺更为平稳和准确,并同时具备很好的环境效益。


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