鋁材噴涂前處置 之四合一鈍化工藝手藝 分享

李政 鄧維鵬 王年夜 利

（南通市濱海裝潢 材料有限公司；中國 江蘇226236）

摘要：

關(guān)頭 詞：前處置 介質(zhì)及加工工藝；特點(diǎn)；機(jī)能 ；缺點(diǎn) ；效益

1、 概述：

粉末（氟碳漆）噴涂鋁型材在噴涂、噴漆之前，需要經(jīng)由過程 前處置 在型材概況 構(gòu)成 一層致密的毗連 介質(zhì)，前處置 加工進(jìn)程 ——是通曩昔 除型材概況 的油污、雜質(zhì)，天然 氧化膜以后 ，再顛末 化學(xué)氧化（鉻化或無鉻鈍化），使其鋁概況 生成一層鈍化膜，其目標(biāo) 是：

(1)庇護(hù) 鋁型材概況 不被空氣侵蝕 ，避免 進(jìn)一步生成天然 氧化膜。

(2)金屬鋁型材概況 和粉末涂料或水性油漆的連系 ，需要一層過渡層，才能使金屬與非金屬之間的結(jié)協(xié)力 更強(qiáng)，到達(dá) 最好 （經(jīng)沖擊實(shí)驗(yàn) ，劃格實(shí)驗(yàn) ，滾水 實(shí)驗(yàn) 檢測及格 ）利用 狀況 。

1. 傳統(tǒng)的前處置 工藝：

鋁型材上排扎料→水洗→脫脂→水洗→堿蝕→水洗→水洗→中和出光→水洗→水洗→化學(xué)氧化（鉻化或無鉻鈍化）→水洗→純水洗→晾干或烘干→上線噴涂（噴漆）

以上工藝是尺度 的西方鋁前處置 工藝方式 ,我國在20世紀(jì)80年月 起頭 根基 上沿用，到了90年月 后期,傳統(tǒng)的前處置 脫脂、堿蝕、中和出光三道工序，被國內(nèi)研發(fā)的三合一脫脂表調(diào)解 所取代 。其長處 是：簡化出產(chǎn) 工藝，提高出產(chǎn) 效力 ，同時(shí)也削減 了屢次 水洗帶來的廢水處置 量過年夜 ，但此工藝也有一個(gè)致命的錯(cuò)誤謬誤 ：三合一脫脂采取 年夜 量的氫氟酸常溫快速侵蝕 鋁概況 ，其帶出的槽液中氟離子含量嚴(yán)重超標(biāo)，增添 了廢水處置 的承擔(dān) 。

2. 沿用的三合一前處置 工藝：

鋁材上排→水洗→三合一脫脂→水洗→水洗→化學(xué)氧化（鉻化或無鉻鈍化）→水洗→水洗（純水洗）→晾干或烘干-→上線噴涂（噴漆）

3.前處置 （傳統(tǒng)與現(xiàn)代）工藝缺點(diǎn) ：

進(jìn)入二十一世紀(jì)，跟著 國度 對(duì)情況 庇護(hù) ，水資本 庇護(hù) 的立法和監(jiān)管力度的不竭 加年夜 ，2021年國度 要正式公布 “中華人平易近 共和國情況 庇護(hù) 法”，為此，作為鋁型材加工企業(yè)，火急 需要我們改良 新的加工工藝方式 ，以上工藝所利用 有毒、有害污染物資 ，如：傳統(tǒng)工藝中的氟離子、六價(jià)鉻；現(xiàn)代無鉻鈍化處置 工藝所采取 的氟鋯酸鹽、氟鈦酸鹽，還有加快 成膜的氫氟酸，一樣 也存在有毒氟污染的問題。何況 無鉻鈍化工藝處置 所生成的轉(zhuǎn)化膜沒法 和有鉻化工藝所生成的鉻化膜(300-1000mg/m2)比擬 ，無鉻膜層?。?0-150mg/m2）、松散 、輕易 分裂 ，無色彩 ，在線出產(chǎn) 沒法 鑒定 前處置 后膜層是不是 及格 。出產(chǎn) 工藝要求嚴(yán)酷 ，工藝槽必需 利用 純水洗，不然 膜層輕易 流掉 。是以 ，今朝 大都 廠家采取 無鉻鈍化噴涂鋁材前處置 后，涂層脫落現(xiàn)象時(shí)有產(chǎn)生 ，給出產(chǎn) 企業(yè)和用戶帶來了不成 填補(bǔ) 的直接經(jīng)濟(jì)損掉 和間接經(jīng)濟(jì)損掉 。

2、 新型前處置 工藝及特點(diǎn)：

1.需要解決的問題：

（1）簡化出產(chǎn) 工藝、提高出產(chǎn) 效力 、下降 出產(chǎn) 本錢 、削減 廢水排放。

（2）不再利用 有毒、有害，國度 禁用的1、 二類有害化學(xué)品。如：氫氟酸、鉻酸（六價(jià)）和 其它重金屬鹽。

（3）鋁型材材噴涂前處置 工藝所取得 的膜層介質(zhì)，起首 ：機(jī)能 指標(biāo)要完全到達(dá) 有鉻化處置 工藝機(jī)能 指標(biāo)要求，顛末 粉末噴涂后涂層在附出力 機(jī)能 實(shí)驗(yàn) ，要完全到達(dá) 國度 GB5237-2008尺度 要求。

（4）工藝簡單、可操作性要強(qiáng)，產(chǎn)物 在線可以隨時(shí)監(jiān)控產(chǎn)物 質(zhì)量，膜層介質(zhì)（凝膠膜）不變 性強(qiáng)。

以上需要解決的諸項(xiàng)工藝存在問題：經(jīng)本公司經(jīng)由過程 無數(shù)次配方的小試、中試、出產(chǎn) 在線實(shí)驗(yàn) 、終究 研制開辟 的新型鋁合金前處置 介質(zhì)的加工工藝方式 ，完全可以替換 現(xiàn)存的前處置 （有鉻、無鉻）加工工藝，其適用 性、新奇 性、締造 性、環(huán)保節(jié)能性，實(shí)屬行業(yè)初創(chuàng) 。

2. 新型前處置 工藝流程：

鋁型材上排→水洗→四合一無鉻電化學(xué)氧化（鈍化）→水洗→水洗→晾干或烘干→上線噴涂（噴漆）。

3.新型前處置 工藝特點(diǎn)：

（1）年夜 幅度簡化出產(chǎn) 工序，提高了出產(chǎn) 效力 、削減 了廢水排放量。

（2）經(jīng)由過程 電解進(jìn)程 的電侵蝕 起到脫脂表調(diào)的感化 ，不零丁 利用 三合一脫脂表調(diào)解 。

（3）真正到達(dá) 了不利用 有毒、有害的化學(xué)污染藥品，如：氟離子、六價(jià)鉻和其它重金屬。消弭 對(duì)情況 的污染，合適 國度 環(huán)保要求。

（4）利用 低濃度的有機(jī)酸配方做導(dǎo)電介質(zhì)，加工進(jìn)程 采取 低電壓，低電流、常溫電解成膜（凝膠膜層），今朝 在國內(nèi)、外實(shí)屬初創(chuàng) 。

（5）加工進(jìn)程 與其他傳統(tǒng)工藝比力 ，成膜速度快、加工時(shí)候 短，電耗是傳統(tǒng)工藝的1/5—1/6、成膜不變 、目視可檢測（膜層呈七彩微帶淡藍(lán)色），總之：性價(jià)比高。

（6）經(jīng)由過程 快速電解成膜的鈍化工藝道理 ，采取 定電壓、變電流的電化學(xué)氧化方式 ，所構(gòu)成 的膜層質(zhì)地密實(shí)、平均 ，其膜層（凝膠膜）的吸附機(jī)能 ：對(duì)鋁型材概況 及涂層概況 的吸附性與有鉻化前處置 工藝比擬 力 ，無差別 性。

3、 生廠裝備 ：

本工藝比擬 前述傳統(tǒng)工藝，需要增添 的裝備 投入有：可控整流柜機(jī)、槽液輪回 系統(tǒng)、槽液過濾機(jī)、導(dǎo)電極板、母線，多組人工扎排排架等。

4、 輔助材料組分、前處置 介質(zhì)種別 ：

1. “四合一”鈍化劑組分：

本工藝采取 了一種“四合一”的鈍化劑作為電解導(dǎo)電介質(zhì)及成膜介質(zhì)，其首要 組分：

1. 含羥基有機(jī)酸，含量占鈍化劑總重量的5-25%

2. 無機(jī)和有機(jī)夾雜 酸（包羅 硼酸，草酸，酒石酸，丁二酸，硫酸，磷酸，葡糖酸），含量占鈍化劑總重量的10-30%

3. 適當(dāng) 的概況 活性劑，占總重量的0.19-0.59%

2. 前處置 介質(zhì)種別 ：

鋁型材材在噴涂或噴漆前，必需 顛末 前處置 ，在鋁金屬概況 構(gòu)成 一層前處置 介質(zhì)，以提高鋁金屬概況 與涂料的結(jié)協(xié)力 （附出力 ）。跟著 中國情況 污染水平 的日趨 加重 ，傳統(tǒng)的前處置 介質(zhì)——鉻化膜 (300-1000mg/m2)因?yàn)?含有有毒的六價(jià)鉻，已被列入禁用產(chǎn)物 行列。

無鉻系列前處置 介質(zhì)——鋯鈦轉(zhuǎn)化膜（70-150mg/m2），固然 可以或許 解決鉻污染情況 的問題，但此種加工工藝?yán)?鈦鋯氟化物，一是增添 了用氟的新污染，二是此種前處置 介質(zhì)（鈍化膜）膜層超薄、柔嫩 、耐磨性差，易被碰傷、劃傷、擦傷，在現(xiàn)實(shí) 出產(chǎn) 進(jìn)程 中，被粉碎 的介質(zhì)（鈍化膜）概況 很輕易 被周邊情況 污染和侵蝕 ，膜層污染或侵蝕 后很難被發(fā)現(xiàn)，常常 被侵蝕 處有可能造成粉末涂層年夜 面積脫落，又因?yàn)?無鉻化處置 介質(zhì)色彩 是無色透明，在年夜 批量出產(chǎn) 進(jìn)程 中產(chǎn)物 質(zhì)量監(jiān)測沒法 實(shí)現(xiàn)100%全檢，只有完端賴 工藝進(jìn)行包管 ，一旦加工工藝呈現(xiàn) 掉 誤、未發(fā)現(xiàn)，將致使 重年夜 的質(zhì)量變亂 產(chǎn)生 。

新型前處置 介質(zhì)——凝膠膜(200-1000mg/m2)，它是在電解氧化反映 狀況 下完成，導(dǎo)電介質(zhì)中的有機(jī)酸復(fù)合鹽和無機(jī)夾雜 酸（低濃度無毒、無害），經(jīng)由過程 電解氧化反映 ，在鋁基體概況 構(gòu)成 一層復(fù)雜凝膠狀鈍化膜層，此膜層顯現(xiàn) 七彩淡藍(lán)色彩 、吸附性強(qiáng)，同時(shí)在鋁材封鎖 內(nèi)腔構(gòu)成 一樣 的膜層，使其具有加倍 怪異 的表里 庇護(hù) 層。在型材噴粉后的固化進(jìn)程 中，新型前處置 介質(zhì)與粉末在交聯(lián)反映 進(jìn)程 中構(gòu)成 非晶態(tài)的玻璃體，使粉末涂層與型材概況 結(jié)協(xié)力 （附出力 ）更強(qiáng)，是前述其他概況 處置 工藝沒法 超出 的。

5、 出產(chǎn) 工藝參數(shù)、定額、機(jī)能 對(duì)照 ：

1.工藝參數(shù)：（配槽：60g/L）

（1）四合一鈍化劑： 50- 60g/L

（2）溫度： 室溫

（3）電壓(直流)： 15-18V

（4）電流密度： 0.25-0.35A/dm2

（5）時(shí)候 ： 4-6 min

（6）攪拌： 緊縮 空氣底部攪拌或酸泵輪回 過濾

2.工藝定額：

（1）四合一鈍化劑4-6kg/T（平均每噸鋁材按400-600m2計(jì)較 ）

（2）電耗：20kw.h/T。

3.機(jī)能 對(duì)照 ：

項(xiàng)目

鈍化類型

有鉻鈍化

無鉻鈍化

四合一鈍化

加工方式

噴淋或浸漬

噴淋或浸漬

電化學(xué)氧化

利用 范疇

建筑鋁型材、板材

建筑鋁型材板材、卷材

建筑鋁型材、板材

處置 時(shí)候

2-4min

50-120S

4-6min

溫度

25-60℃

20-30℃

常溫

鈍化膜的色彩

淡金黃到深褐色

無色

七彩到淡藍(lán)

附出力

極好

較好

超強(qiáng)

涂裝后的耐蝕性

極好

較好

極好

水煮嘗試

極好

較好

極好

膜重

300-1300mg/m

70-200 mg/m

200-1000 mg/m

工藝、質(zhì)量節(jié)制

簡單

復(fù)雜

簡單

是不是 已 寫入國度 尺度

YES

NO

NO

總結(jié)：

本文介紹了鋁合金前處置 介質(zhì)及加工工藝方式 的改良 ，最新（四合一鈍化）概況 前處置 加工工藝手藝 ，和 為鋁加工行業(yè)所締造 的效益本文所描寫 的新型鋁型材前處置 介質(zhì)及加工工藝方式 ，是在原本的 鋁型材前處置 加工工藝的根本 上，采取 無污染、環(huán)保型的（四合一）鈍化劑為槽液導(dǎo)電介質(zhì)，加工工藝方式 ：由以往的兩道——脫脂表調(diào)＋噴淋或浸泡方式 ，改成 一道四合一電化學(xué)氧化法，使加工后的鋁型材前處置 概況 構(gòu)成 復(fù)雜凝膠狀鈍化膜層，新型的加工工藝方式 有用 的縮短了加工工藝時(shí)候 ，下降 了輔助料材料的整體 耗損 ，提高了出產(chǎn) 效力 、下降 了出產(chǎn) 本錢 ，且廢水排放的處置 量較著 削減 ，經(jīng)處置 后的廢水中不含有國度 限排的有毒、有害危險(xiǎn)污染物。

新型鋁型材前處置 介質(zhì)的各項(xiàng)機(jī)能 指標(biāo)，從對(duì)照 表中較著 看出，非論 是加工方式 、工藝機(jī)能 、環(huán)保機(jī)能 、節(jié)能降耗，仍是 終究 噴涂后的產(chǎn)物 質(zhì)量不變 機(jī)能 （干濕附出力 ），完全可以替換 此刻 的、傳統(tǒng)的加工工藝方式 ，為此，新型鋁型材前處置 介質(zhì)及加工工藝的推行 與利用 ，將是中國甚至 世界鋁型材概況 處置 行業(yè)的一次奔騰 。