本發(fā)明涉及型材生產(chǎn)領(lǐng)域,特別涉及一種提高型材耐腐蝕性的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的鋁型材工藝條件下,工藝控制范圍較寬,為了追求產(chǎn)量,且只要滿足平時的檢驗條件即可,即GB5237.2-2008中耐鹽霧腐蝕性能CASS試驗評定等級:AA10≥9級(16H)、AA15≥9級(24H)、AA20≥9級(48H)、AA25≥9級(48H),即為合格。未考慮到使鋁型材陽極氧化膜耐鹽霧腐蝕性(CASS)試驗大于72H或以上。
隨著客戶對型材質(zhì)量的要求越來越高,較寬的工藝范圍難于保證生產(chǎn)的型材產(chǎn)品滿足客戶的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提供一種提高型材耐腐蝕性的生產(chǎn)方法,通過優(yōu)化工藝條件,調(diào)整工藝參數(shù),根據(jù)GB5237.2-2008中耐鹽霧腐蝕性能CASS試驗,鋁型材陽極氧化膜耐鹽霧腐蝕性(CASS)試驗在72小時或以上,明顯提高了型材的耐腐蝕性及使用壽命,滿足了客戶要求。
本發(fā)明提供一種提高型材耐腐蝕性的生產(chǎn)方法,在對型材進行脫脂、堿洗、中和步驟后,在氧化步驟中,改變氧化槽的工藝參數(shù)對型材進行氧化,然后著色,最后在封孔步驟中,控制封孔槽的工藝參數(shù)對型材進行封孔。
其中,所述氧化槽的工藝參數(shù)為:硫酸溶液濃度為160-180g/l,鋁離子濃度為10-13g/l,氧化槽溫度為17-19℃,電流密度為120-140A/dm2。
其中,所述氧化步驟還包括在氧化過程中使用空氣攪拌。
其中,所述封孔槽的工藝參數(shù)為:溫度為28-32℃,Ni2+濃度為1.1-1.3g/l、F-濃度為0.5-0.7g/l、pH值為6.0-6.5。
其中,所述封孔步驟還包括控制封孔槽液中雜質(zhì)離子的濃度為1-15ppm。
其中,所述封孔步驟的封孔速度為0.8-1.2um/min。
其中,所述脫脂步驟中,脫脂劑為酸性AC脫脂劑,其濃度為2%-3%。
其中,所述堿洗步驟的工藝參數(shù)為:溫度為40-50℃,氫氧化鈉溶液濃度為40-50g/l。
其中,所述中和步驟的工藝參數(shù)為:硫酸溶液濃度為160-240g/l。
其中,在所述脫脂、堿洗、中和、氧化、著色、封孔各步驟之后均包括至少一次水洗步驟。
本發(fā)明的提高型材耐腐蝕性的生產(chǎn)方法,在對型材進行脫脂、堿洗、中和步驟后,在氧化步驟中,改變氧化槽的工藝參數(shù),然后著色,最后在封孔步驟中,控制封孔槽的工藝參數(shù),提高型材的耐腐蝕性。
氧化槽的工藝參數(shù)控制為:硫酸溶液濃度為160-180g/l,鋁離子濃度為10-13g/l,氧化槽溫度為17-19℃,電流密度為120-140A/dm2。采用以上低濃度、低溫度、低電流密度的工藝條件,有利于使生成氧化膜孔徑較小,有利于形成比較致密的氧化膜厚,從而提高膜層的硬度,提高型材的耐腐蝕性。
在氧化過程中使用空氣攪拌,是因為在生產(chǎn)過程中,氧化過程屬放熱反應(yīng),開啟空氣攪拌,可以更有利于整個過程的散熱,控制整個氧化過程的溫度不得超過19℃。氧化后進行著色步驟,視客戶訂單要求,生產(chǎn)不同的顏色。
封孔槽的工藝參數(shù)為:采用恒定的溫度28-32℃,Ni2+濃度為1.1-1.3g/l、F-濃度為0.5-0.7g/l、pH值為6.0-6.5。通過縮小Ni2+濃度,增加F-濃度的管控,有利于對型材氧化膜孔在膜孔底部慢慢沉積至飽和狀態(tài),實現(xiàn)完全封孔,從而提高型材的耐腐蝕性。
封孔步驟還包括控制封孔槽液中雜質(zhì)離子的濃度為1-15ppm。在封孔過程中,控制Mg2+、Ca2+、Fe3+等金屬離子的濃度控制范圍為1~15ppm,當超過范圍時,會使氟離子消耗加快,影響封孔液的穩(wěn)定性;同時雜質(zhì)離子過多,會干擾鎳離子的吸附,影響封孔效果。封孔步驟的封孔速度為0.8-1.2um/min。在生產(chǎn)過程中,封孔速度與封孔的溫度、濃度有關(guān)。溫度濃度高,封孔速度越快,溫度濃度低,則封孔速度越慢;同時還與型材氧化后的實際膜厚有關(guān)。根據(jù)生產(chǎn)中的實際情況,選擇以上封孔速度。不同膜厚的型材的封孔時間也有所不同,一般情況下AA10級封孔時間為8~12min,AA15級封孔時間為13~17min,AA20級封孔時間為19~24min,AA25級封孔時間為25~28min。
脫脂步驟中,所使用的脫脂劑為酸性AC脫脂劑,AC脫脂劑由具有特殊表面活性劑及復(fù)合酸組成,常溫使用;其目的是去除鋁型材在擠壓過程中表面所沾附的潤滑油、油脂和各種污垢、殘屑等,并可松化或去除型材表面的自然氧化膜。其濃度為2%-3%。堿洗步驟的工藝參數(shù)為:溫度為40-50℃,氫氧化鈉溶液濃度為40-50g/l。中和步驟的工藝參數(shù)為:硫酸溶液濃度為160-240g/l。
在脫脂、堿洗、中和、氧化、著色、封孔各步驟之后均包括至少一次水洗步驟,在氧化、著色步驟后包括至少一次純水洗步驟,
脫脂后的水洗主要是清洗型材表面的酸性槽液,避免酸性槽液帶入堿槽,造成堿槽槽液主要成分NaOH的不必要消耗,水洗時間為60s~300s。
堿洗步驟后,優(yōu)選的,進行兩次水洗。第一次水洗可以清洗型材表面的堿性槽液,水洗時間為60s~300s;第二次水洗可以進一步清洗型材表面的堿性槽液,減少帶入中和槽的含堿量,水洗時間為60s~300s。
中和后的水洗用來清洗型材表面的酸性槽液,水洗時間為30s~300s。
氧化步驟后,優(yōu)選的,進行兩次水洗。第一次水洗:清洗型材表面的酸性槽液,并通過水量控制水洗槽的pH值在1~2,水洗時間應(yīng)控制在60s~240s,否則會降低氧化膜活性,影響著色。第二次水洗:進一步清洗型材表面的酸性槽液,并通過水量控制水洗槽的pH在2~4,水洗時間應(yīng)控制在30s~240s,否則同樣會降低氧化膜活性,影響著色。氧化后還包括至少一次純水洗:以進一步清洗,避免雜質(zhì)離子帶入后工序,時間為1s~240s。
著色步驟后,優(yōu)選的,可以進行兩次水洗。第一次水洗:清洗型材表面的著色液;第二次水洗以進一步清洗型材表面的著色液。然后,還包括至少一次純水洗,以避免雜質(zhì)離子帶入封孔槽,污染槽液,時間約為30s~300s。
封孔后水洗:清洗型材表面的封孔槽液。時間約為30s~300s。此外,還增加熱水洗工序:溫度60~65℃,時間10min,增加封孔后的陳化效果。
通過以上工藝參數(shù)制備的鋁型材,在陽極氧化膜耐鹽霧腐蝕性(CASS)試驗在72小時或以上,耐腐蝕性明顯提高,同時,也提高型材的使用壽命。
附圖說明
并入到說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例,并且與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。在這些附圖中,類似的附圖標記用于表示類似的要素。下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例,而不是全部實施例。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明的提高型材耐腐蝕性的生產(chǎn)方法的步驟示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明的實施例,對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。
本發(fā)明的提高型材耐腐蝕性的生產(chǎn)方法,是指在對型材進行脫脂、堿洗、中和步驟后,在氧化步驟中,改變氧化槽的工藝參數(shù),然后著色,最后在封孔步驟中,控制封孔槽的工藝參數(shù),提高型材的耐腐蝕性。
具體為,使用濃度為2%-3%的酸性AC脫脂劑對型材進行脫脂,水洗;在40-50℃下,使用濃度為40-50g/l的氫氧化鈉溶液堿洗,水洗;使用濃度為160-240g/l的硫酸溶液進行中和,水洗;
氧化:空氣攪拌下,控制氧化槽的工藝參數(shù)為:硫酸溶液濃度為160-180g/l,鋁離子濃度為10-13g/l,氧化槽溫度為17-19℃,電流密度為120-140A/dm2,對型材進行氧化,然后水洗、著色、水洗。
封孔:控制封孔槽的工藝參數(shù)為:溫度為28-32℃,Ni2+濃度為1.1-1.3g/l、F-濃度為0.5-0.7g/l、pH值為6.0-6.5,控制封孔槽液中雜質(zhì)離子的濃度為1-15ppm;封孔速度為0.8-1.2um/min,然后進行水洗。
下面列出提高型材耐腐蝕性的生產(chǎn)方法的具體實施例:
實施例
使用濃度為2%-3%的酸性AC脫脂劑對型材進行脫脂,水洗;在40-50℃下,使用濃度為40-50g/l的氫氧化鈉溶液堿洗,水洗;使用濃度為160-240g/l的硫酸溶液進行中和,水洗;
氧化步驟和封孔步驟分別以表格的形式列出各實施例數(shù)據(jù),詳見表1。
表1氧化及封孔步驟實施例數(shù)據(jù)
測試例
本發(fā)明還對不同膜厚的型材進行了耐CASS實驗,各實施例工藝參數(shù)及其測試結(jié)果如表2-表5所示。
表2 AA10膜厚型材工藝參數(shù)及測試數(shù)據(jù)
表3 AA15膜厚型材工藝參數(shù)及測試數(shù)據(jù)
表4 AA20膜厚型材工藝參數(shù)及測試數(shù)據(jù)
表5 AA25膜厚型材工藝參數(shù)及測試數(shù)據(jù)
由以上表格測試數(shù)據(jù)可以看出,采用本發(fā)明的生產(chǎn)工藝參數(shù)下制備的不同膜厚的型材的氧化膜,根據(jù)GB5237.2-2008中耐鹽霧腐蝕性能CASS試驗,均在72小時或以上,達到9級或9級以上。
綜上,本發(fā)明所涉及的提高型材耐腐蝕性的生產(chǎn)方法,通過優(yōu)化工藝條件,調(diào)整工藝參數(shù),根據(jù)GB5237.2-2008中耐鹽霧腐蝕性能CASS試驗,氧化膜耐鹽霧腐蝕性(CASS)試驗在72小時或以上,型材的耐腐蝕性明顯提高,也提高了型材的使用壽命,滿足客戶的要求。
最后應(yīng)說明的是:在本文中,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包含一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個…”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制。盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。