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鋁型材GB標準
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鋁型材陽極氧化生產工藝GB/T標準推薦
內容來源:http://www.90a00.cn    作者:武將    發(fā)布日期:2019-11-27 08:35    閱讀次數:3087 次 點擊收藏

1:一般要求

(1)鋁型材上排時,型材之間應有適當的間距,以保證陽極氧化膜均勻;

(2)臥式生產線鋁型材上排時應有一定的傾斜度,傾斜度宜控制在5°左右;

(3)在經過每一次處理(如預處理、陽極氧化處理、著色處理、封孔處理和電泳涂漆處理)之后都至少應進行水洗一次;有些處理步驟應進行幾次水洗,如堿洗處理、陽極氧化處理和電解著色處理之后至少應進行兩次水洗;有些水洗工序應采用去離子水進行,如在電泳涂漆之前,宜采用在20℃下測得電導率小于或等于30μm/cm的去離子水中清洗干凈;有條件的情況下,水洗槽中的水應進行過濾;

(4)宜考慮水洗槽中水的循環(huán)利用;

(5)在陽極氧化處理前,預處理完成的鋁型材在水洗槽內的停留時間不宜大于30min;

(6)陽極氧化處理完成后應及時進入水洗槽進行水洗,水洗干凈后應及時進入著色槽進行著色處理,以確保著色顏色的均勻性;

(7)臥式生產線鋁型材吊進、吊出槽液時應斜進、斜出,傾斜度宜控制在30°左右;

(8)對含鎳鹽著色處理后及含鎳封孔處理后的水洗槽應設置專用排水管,匯集后對廢水中的Ni^2+進行單獨處理;

(9)陽極氧化與陽極氧化電泳涂漆典型工藝見下表所示:

陽極氧化與陽極氧化電泳涂漆典型工藝
序號
工序
處理時間
槽液成分
溫度
備注
1
脫脂
根據表面要求確定
按脫脂劑供應商要求規(guī)定
室溫
可用陽極氧化的廢酸
2
水洗1
0.5min~2min
自來水
室溫
pH>2
3
水洗2
0.5min~2min
自來水
室溫
pH>4
4
堿洗
根據表面要求確定
30g/L~60g/L氫氧化鈉
40℃~60℃
5
水洗1
0.5min~2min
自來水
室溫
6
水洗2
0.5min~2min
自來水
室溫
7
去灰
2min~5min
130g/L~225g/L硫酸
室溫
可用陽極氧化的廢酸
1min~5min

5g/L~20g/L硝酸

130g/L~225g/L硫酸

室溫
8
水洗1
0.5min~2min
自來水
室溫
9
水洗2
0.5min~2min
自來水
室溫
pH>4
10
陽極氧化
按膜厚而定,一般20min~60min
130g/L~200g/L硫酸,鋁離子濃度為5g/L~20g/L
20℃±2℃
陽極氧化電壓:10V~20V;電流密度:100A/㎡~200A/㎡
11
水洗1
0.5min~2min
自來水
室溫
12
水洗2
0.5min~2min
自來水
室溫
pH>4
13
中和
3min~5min
20g/L的碳酸氫鈉
室溫
專為染色而設,如電解著色,可取消工序
14
水洗
0.5min~2min
自來水
室溫
15
著色
染色
按顏色而定,一般1min~10min
10g/L~20g/L染金黃色用草酸鐵銨或草酸鐵鈉,或按供應商技術要求確定
40℃~55℃
pH值4.0~5.5
電解著色
按顏色深度而定
150g/L±5g/L硫酸鎳,40g/L±5g/L硼酸
25℃~3℃
pH值3.8~4.2
50g/L±5g/L硫酸鎳30g/L±5g/L硼酸
25℃~3℃
pH值3.8~4.2
16
水洗1
0.5min~2min
自來水
室溫
17
水洗2
0.5min~2min
去離子水
室溫
18
封孔
熱封孔
沸水封孔
按2min/μm~3min/μm計算
去離子水
96℃以上
pH值5~8
高溫水蒸氣封孔
10min~15min
去離子水
100℃~110℃
水蒸氣壓力81 060Pa~101 325 Pa
中溫封孔
按封孔劑供應商的技術要求確定
按封孔劑供應商技術要求確定
40℃~80℃
冷封孔
按0.8min/μm~1.2min/μm計算
鎳離子濃度為0.8g/L~2.0g/L,氟離子濃度為0.3g/L~0.8g/L
18℃~32℃
pH值5.5~6.5
19
冷封孔后處理
按0.8min/μm~1.2min/μm計算
去離子水
60℃~80℃
冷封孔后處理前應先徹底清洗鋁型材附著的冷封孔溶液
按0.8min/μm~1.2min/μm計算
硫酸鎳濃度為5g/L~10g/L
不低于60℃
20
熱水洗1
3min~6min
去離子水
70℃~80℃
pH值4~6
21
純水洗2
2min~4min
去離子水
室溫
pH值5~6
22
電泳涂漆
2min~4min
丙烯酸系電泳涂料固體分3%~12%
18℃~25℃
pH值7.0~8.5,極間距離,500mm~700mm,極比0.5~1.0
23
水洗1
0.5min~3min
去離子水
室溫
24
水洗2
0.5min~3min
去離子水
室溫
25
滴干
按電泳涂料供應商要求確定
26
固化
按電泳涂料供應商要求確定

陽極氧化與陽極氧化電泳涂漆典型工藝(表格1)

2:陽極氧化預處理

(1)脫脂

①陽極氧化處理前都應進行脫脂處理,脫脂處理的目的是去除鋁型材表面的油污,以保證堿洗后的鋁型材表面效果均勻,并減少油污對堿洗槽液的污染,從而提高陽極氧化質量;

②脫脂處理可選擇適宜的脫脂劑(如硫酸溶液)進行;

③脫脂處理可采用噴淋法或浸漬法;

④槽液濃度應符合脫脂劑供應商提供的技術要求;脫脂處理典型工藝如上表1所示:


(2)堿洗

①堿洗處理的目的是去除鋁型材表面自然氧化膜和進一步除掉油污;堿洗是陽極氧化前影響表面質量的關鍵性工序;

②堿洗處理典型工藝如上表1所示:


(3)去灰

①去灰處理的目的是除掉堿洗后殘留在鋁型材表面的黑灰;

②去灰溶液采用酸性溶液,一般采用硫酸溶液或硝酸-硫酸混合溶液;

③去灰溶液采用出光劑時,不宜含氟離子、六價鉻離子及其他有害重金屬離子;

④去灰處理典型工藝見上述表格1


3:陽極氧化處理

(1)總則

主要采用硫酸陽極氧化處理,其他陽極氧化處理(如鉻酸陽極氧化處理、硫酸-草酸陽極氧化處理等)也可使用;陽極氧化處理典型工藝見上述表格1;


(2)陽極氧化槽液成分;

硫酸陽極氧化處理槽中硫酸濃度和鋁離子濃度對槽液的導電性、陽極氧化膜的耐蝕性和耐磨性以及封孔質量等都有影響,所以應注意控制硫酸濃度和鋁離子濃度;


3)陽極氧化槽液溫度

陽極氧化槽液溫度過高,陽極氧化膜的硬度、耐蝕性和耐磨性差,陽極氧化膜槽液溫度過低陽極氧化膜的透明度和染色性差,易引起著色不均;陽極氧化槽液溫度范圍應根據陽極氧化槽液類型、鋁型材類型、陽極氧化條件以及陽極氧化膜的性能要求等因素確定;


4)陽極氧化電壓

陽極氧化電壓應根據鋁型材類型、陽極氧化槽液類型、陽極氧化槽液濃度、陽極氧化槽液溫度以及攪拌強弱等因素確定;


5)陽極氧化電流密度

恒電流直流陽極氧化是最普通、最常用的方法;電流密度應根據鋁型材類型、陽極氧化槽液類型、陽極氧化槽液濃度、陽極氧化槽液溫度、電源波形以及攪拌強弱等因素確定;


(6)陽極氧化時間

原則上在電流密度恒定時,在一定范圍內,陽極氧化膜的厚度與陽極氧化時間成正比;在恒電流密度陽極氧化時,就是簡單地用陽極氧化時間來控制陽極氧化膜的厚度,因此陽極氧化時間應根據所需生產的陽極氧化膜厚度來確定;


4:著色

(1)鋁型材陽極氧化著色的方法有電解著色和染色等;電解著色陽極氧化膜封孔性能、耐腐蝕性和耐候性能都比較好,操作成本也比較低,已廣泛應用于建筑鋁型材陽極氧化膜的著色工藝;其他著色工藝也可使用,但其產品質量應符合GB/T 5237.2GB/T 5237.3的規(guī)定;由于采用的著色工藝不同,其著色工藝參數也不同,著色槽的槽液成分、槽液溫度和著色時間等工藝參數應按供應商提供的技術要求來確定;著色處理典型工藝請見上述表格1;


(2)電解著色處理工藝宜采用配有鎳回收裝置的單鎳鹽著色處理工藝;


5:封孔

(1)總則

①多孔型陽極氧化膜的封孔是保證鋁型材耐腐蝕性、耐候性、耐磨性,從而獲得持久的使用性能的關鍵工序;常用的封孔處理方法有熱封孔、冷封孔和中溫封孔等;封孔處理典型工藝請參見上述表格1;

②封孔工藝宜從含鎳含氟的冷封孔工藝或中溫封孔工藝逐步發(fā)展成為無鎳無氟的冷封孔工藝或中溫封孔工藝,也可發(fā)展成為熱封孔工藝;


(2)熱封孔

陽極氧化膜的熱封孔主要有沸水封孔及高溫水蒸氣封孔兩大類,其封孔原理都是熱-水合封孔;沸水封孔對水質要求非常高,通常情況下,沸水封孔中各種雜質的容許含量如下表2所示;


沸水封孔中各種雜質的容許含量
雜質
AI^3+
Ca^2+
Fe^2+或Fe^3+
Mg^2+
Sn^2+
CI^-
F^-
NO3^-
PO4^3-
SO4^2-
SiO2
C2H2O4
最大容許含量
100
1000
60
1000
400
1000
14
1000
7
450
17
1000

沸水封孔中各種雜質的容許含量(表格2)

(1)中溫封孔

目前常用的中溫封孔工藝是無氟含鎳的封孔工藝,其封孔溫度低于沸水封孔溫度,而高于冷封孔溫度;經中溫封孔處理后陽極氧化膜的抗熱裂性或柔韌性通常略優(yōu)于冷封孔,對AA15級以上(包括AA15級)的陽極氧化膜,采用中溫封孔較冷封孔更容易保證封孔質量,但中溫封孔的陳化時間通常比冷封孔更長;


(2)冷封孔

冷封孔工藝一般是以氟化鎳為主要成分的封孔工藝,通常情況下,冷封孔槽液的雜質容許含量如下表3所示;冷封孔之后通過一定的陳化時間才能達到封孔質量標準,陳化時間和陳化效果與環(huán)境溫度、環(huán)境濕度有明顯關系,通??刹捎美浞饪缀筇幚韥砜焖龠_到預期的陳化效果;

冷封孔槽液的雜質容許含量
雜質
最大容許含量
Na^+、K^+
300
AI^3+
250
NH4^+
1500
PO4^3-
5
SO4^2-
4000

冷封孔槽液的雜質容許含量(表格3)

6:電泳涂裝

(1)總則

應重點控制好槽液固體分、pH值、電泳溫度、電導率、電泳電壓、電泳時間、極間距離和陽陰極面積之比(極比)等工藝參數,而這些工藝參數與電泳涂漆設備、電泳涂料有很大關系,電泳涂漆鋁型材生產企業(yè)應根據電泳涂漆設備的性能和電泳涂料的性質選擇合適的電泳涂漆生產工藝;電泳涂漆處理典型工藝請見表1所示;


(2)槽液固體分

槽液固體分是電泳涂漆處理中重要的工藝參數之一,它與電泳涂層的質量密切相關;固體分過低,可導致漆膜變薄,易產生針孔;固體分過高,可導致漆膜厚度不均;


(3)pH

電泳液的pH值是確保電泳樹脂的水溶性以獲得高質量電泳涂層的重要參數;pH值過低,電泳樹脂的水溶性差;pH值過高,水的電解加劇而析出大量氣泡,導致泳透率下降;


(4)電泳溫度

在電泳涂漆處理過程中,由于有直流電壓施加于槽液中,使槽液溫度有上升的趨勢,當槽液溫度過高時,將會影響漆膜質量;


(5)電泳電壓

電泳電壓是由電泳樹脂本身的分子量和結構特性決定的,當電泳電壓過低,成膜速度緩慢,甚至無法成膜;電泳電壓與槽液的固體分、溫度、pH值、導電率、極間距離、鋁型材的表面特性等因素有關,因此應在特定的電泳液體系中,根據鋁型材的表面狀況經常調整電泳電壓,使其保持在最佳范圍;


(6)電泳時間

電泳時間應根據所需形成的漆膜厚度來確定,當電泳時間過短時漆膜厚度偏低,當電泳時間過長時將可能導致漆膜變粗糙;


(7)極間距離和陽陰極面積之比(極比)

極間距離太小,沉積在鋁型材各部位的漆膜厚度不均勻;極間距離太大,電沉積效率降低;陽陰極面積之比(極比)應選擇適當,當陽極面積過大時,易產生異常電沉積,漆膜變粗糙;


(8)精制處理

在生產過程中,電泳槽液會逐漸受到雜質離子的污染,為了有效去除雜質離子,需要進行精制處理;其原理是用離子交換樹脂法把雜質離子去除,并對槽液pH值進行調整;


7:回收處理

在丙烯酸系的陽極電泳涂裝過程中,通常采用RO法(即反滲透法)回收裝置對漆液進行回收處理,以降低漆液的損耗、穩(wěn)定槽液成分,并減少環(huán)境污染;


8:固化

(1)電泳涂漆鋁型材在涂漆之后應進行固化,固化條件應根據電泳涂料供應商提供的技術要求來確定,應確保漆膜固化完全;


2)固化爐應保持清潔;

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