一種鋁合金型材表面處理工藝的製作方法
2023-05-24 11:47:51 1
本發明屬於建築材料表面處理技術領域，具體涉及一種鋁合金型材表面處理工藝。
背景技術：
為解決和提高鋁合金型材的防護性、裝飾性和功能性，如改善光亮、便於著色或者改善工程方面需要的某些物理和化學特性，如高硬度、耐磨損、電絕緣、親水等，還有新的特殊功能(光電性、電磁性)，需要對鋁合金的表面進行處理。現在常用的方法是陽極氧化法，通過電化學方法在鋁合金表面形成轉化膜，這種方法雖然可提高鋁合金的耐腐蝕性能，但是其適應環境的能力差，轉化膜層不夠均勻、易脫落，耐磨性能沒有得到改善，且耐高溫、耐腐蝕等性能不理想，不能達到工程要求。
技術實現要素：
針對上述問題，本發明提供一種鋁合金型材的表面處理工藝，可在鋁合金型材表面形成一層均勻且具有良好的耐磨、耐腐蝕、耐高溫效果的保護層，為鋁合金工件的防護提供了一種有效的措施。
為實現上述目的，本發明的技術方案為：
一種鋁合金型材表面處理工藝，包括以下步驟：
(1)清理被加工鋁合金型材表面；
(2)對鋁合金表面作預處理，其工藝流程為：
a.除油，所述除油用的除油液中包括以下重量份原料：磷酸三鈉9-12份，碳酸鈉10-14份，矽酸鈉1-2份及乳化劑1-2份；
b.酸洗；
c.自然晾乾；
(3)將預處理後的鋁合金型材置於表面處理劑中浸漬3～10min，烘乾；
所述表面處理劑包括以下重量份原料：聚乙烯醇縮丁醛2～6份，苯扎溴銨1～2份，亞麻籽膠1～3份，聚四氟乙烯1～7份，二丙酮醇3～5份，氟化鈣1～4份，聚環氧琥珀酸1～5份，葡萄糖酸鈉1～4份，硼酸2～5份，二苯基咪唑啉1～5份，骨炭1～2份，碘化鉀1～5份，納米滑石粉0.1～5份，鈉米磷酸鈣2～5份，三甲氧基丁烷2～4份，丙烯酸樹脂改性酪蛋白成膜劑1～3份及去離子水100～150份。
進一步的，所述除油液包括以下重量份原料：磷酸三鈉11份、碳酸鈉12份、矽酸鈉1.5份及乳化劑1.5份。
進一步的，所述表面處理劑包括以下重量份原料：聚乙烯醇縮丁醛4份，苯扎溴銨1份，亞麻籽膠2份，聚四氟乙烯4份，二丙酮醇4份，氟化鈣3份，聚環氧琥珀酸3份，葡萄糖酸鈉2份，硼酸4份，二苯基咪唑啉3份，骨炭1份，碘化鉀3份，納米滑石粉3份，鈉米磷酸鈣4份，三甲氧基丁烷3份，丙烯酸樹脂改性酪蛋白成膜劑2份及去離子水125份。
進一步的，所述表面處理劑的製備方法為：將氟化鈣、苯扎溴銨、葡萄糖酸鈉、聚四氟乙烯、二苯基咪唑啉、骨炭、碘化鉀混合，球磨均勻後加入納米滑石粉、鈉米磷酸鈣和硼酸，攪拌均勻後加入去離子水，以30～50轉/分的轉速攪拌分散7～15分鐘；加入剩餘原料攪拌均勻，以150～250轉/分的轉速攪拌分散1～2小時，即得所述表面處理劑。
進一步的，所述除油溫度為40～60℃，除油時間為5～10min。
進一步的，所述酸洗用的處理液為5～10％的硝酸溶液。
進一步的，所述步驟(3)中浸漬的溫度為30～35℃。
進一步的，所述除油、酸洗流程完成後需要對鋁合金型材進行水漂洗。
與現有技術相比，本發明的有益效果在於：
採用除油、水漂洗、酸洗、水漂洗、自然晾乾的預處理工藝，使鋁合金型材可以在室溫或低溫下快速成膜，除油液採用磷酸三鈉、碳酸鈉、矽酸鈉和乳化劑，酸洗用的處理液採用硝酸溶液，不僅提高成膜緻密性與綜合性能，還提高了生產效率。
通過在表面處理劑中加入乙烯醇縮丁醛、苯扎溴銨和聚四氟乙烯，可提高型材表面塗膜的耐腐蝕性、耐熱性及耐衝擊性，加入骨炭、納米滑石粉和鈉米磷酸鈣，可提高塗膜的耐磨性，加入丙烯酸樹脂改性酪蛋白成膜劑等其他原料複合使用，同時在30～35℃環境下浸漬，不僅可以有效提高塗膜的強度、抗滲漏性，還能提高塗層與鋁合金型材之間的附著力，使得塗膜均勻平整，改善各原料之間的相容性，使膜層堅固，緻密性好。
因此，採用本發明可在鋁合金型材表面形成一層均勻且具有良好防腐蝕、耐磨、耐高溫效果的保護層，為鋁合金型材的防護提供了一種有效的措施，克服了現有技術工藝造成鋁合金型材達不到工程要求的缺點，所採用的原材料對環境無害，安全可靠。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下實施例，對本發明進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不限定本發明。
實施例1
一種鋁合金型材表面處理工藝，包括以下步驟：
(1)清理被加工鋁合金型材表面，去除型材表面的碎屑及髒物；
(2)對鋁合金表面作預處理，其工藝流程為，除油－水漂洗－酸洗－水漂洗－自然晾乾；
上述除油液包括以下成分：磷酸三鈉45克、碳酸鈉50克、矽酸鈉5克、乳化劑5克；除油溫度為40℃，除油時間為10min。酸洗處理液為5％的硝酸溶液。
上述除油、酸洗流程中每一流程完成後都需要在室溫下用純淨水將鋁合金型材衝洗乾淨，以免產生過腐蝕以及汙染下一槽液。
(3)將預處理後的鋁合金型材置於表面處理劑中浸漬3min，浸漬的溫度為35℃，浸漬完成後將鋁合金型材烘乾。
上述表面處理劑包括以下重量份原料：聚乙烯醇縮丁醛2克，苯扎溴銨1克，亞麻籽膠1克，聚四氟乙烯1克，二丙酮醇3克，氟化鈣1克，聚環氧琥珀酸1克，葡萄糖酸鈉1克，硼酸2克，二苯基咪唑啉1克，骨炭1克，碘化鉀1克，納米滑石粉0.1克，鈉米磷酸鈣2克，三甲氧基丁烷2克，丙烯酸樹脂改性酪蛋白成膜劑1克，去離子水100克；
將氟化鈣、苯扎溴銨、葡萄糖酸鈉、聚四氟乙烯、二苯基咪唑啉、骨炭、碘化鉀混合，球磨均勻後加入納米滑石粉、鈉米磷酸鈣和硼酸，攪拌均勻後加入去離子水，以30轉/分的轉速攪拌分散15分鐘；加入剩餘原料攪拌均勻，以150轉/分的轉速攪拌分散2小時，即得上述表面處理劑。
實施例2
一種鋁合金型材表面處理工藝，包括以下步驟：
(1)清理被加工鋁合金型材表面，去除型材表面的碎屑及髒物；
(2)對鋁合金表面作預處理，其工藝流程為，除油－水漂洗－酸洗－水漂洗－自然晾乾；
上述除油液包括以下成分：磷酸三鈉60克、碳酸鈉70克、矽酸鈉10克、乳化劑10克；除油溫度為60℃，除油時間為5min。酸洗處理液為10％的硝酸溶液。
上述除油、酸洗流程中每一流程完成後都需要在室溫下用純淨水將鋁合金型材衝洗乾淨，以免產生過腐蝕以及汙染下一槽液。
(3)將預處理後的鋁合金型材置於表面處理劑中浸漬10min，浸漬的溫度為30℃，浸漬完成後將鋁合金型材烘乾。
上述表面處理劑包括以下重量份原料：聚乙烯醇縮丁醛6克，苯扎溴銨2克，亞麻籽膠3克，聚四氟乙烯7克，二丙酮醇5克，氟化鈣4克，聚環氧琥珀酸5克，葡萄糖酸鈉4克，硼酸5克，二苯基咪唑啉5克，骨炭2克，碘化鉀5克，納米滑石粉5克，鈉米磷酸鈣5克，三甲氧基丁烷4克，丙烯酸樹脂改性酪蛋白成膜劑3克，去離子水150克；
將氟化鈣、苯扎溴銨、葡萄糖酸鈉、聚四氟乙烯、二苯基咪唑啉、骨炭、碘化鉀混合，球磨均勻後加入納米滑石粉、鈉米磷酸鈣和硼酸，攪拌均勻後加入去離子水，以50轉/分的轉速攪拌分散7分鐘；加入剩餘原料攪拌均勻，以250轉/分的轉速攪拌分散1小時，即得上述表面處理劑。
實施例3
一種鋁合金型材表面處理工藝，包括以下步驟：
(1)清理被加工鋁合金型材表面，去除型材表面的碎屑及髒物；
(2)對鋁合金表面作預處理，其工藝流程為，除油－水漂洗－酸洗－水漂洗－自然晾乾；
上述除油液包括以下成分：磷酸三鈉55克、碳酸鈉60克、矽酸鈉7克、乳化劑8克；除油溫度為50℃，除油時間為8min。酸洗處理液為8％的硝酸溶液。經多次試驗得出，上述除油液配方的除油效果最佳。
上述除油、酸洗流程中每一流程完成後都需要在室溫下用純淨水將鋁合金型材衝洗乾淨，以免產生過腐蝕以及汙染下一槽液。
(3)將預處理後的鋁合金型材置於表面處理劑中浸漬8min，浸漬的溫度為32℃，浸漬完成後將鋁合金型材烘乾。
上述表面處理劑包括以下重量份原料：聚乙烯醇縮丁醛4克，苯扎溴銨1克，亞麻籽膠2克，聚四氟乙烯4克，二丙酮醇4克，氟化鈣3克，聚環氧琥珀酸3克，葡萄糖酸鈉2克，硼酸4克，二苯基咪唑啉3克，骨炭1克，碘化鉀3克，納米滑石粉3克，鈉米磷酸鈣4克，三甲氧基丁烷3克，丙烯酸樹脂改性酪蛋白成膜劑2克，去離子水125克；經多次試驗得出，上述重量份原料形成的表面處理劑耐腐蝕性、耐熱性等性能最佳。
將氟化鈣、苯扎溴銨、葡萄糖酸鈉、聚四氟乙烯、二苯基咪唑啉、骨炭、碘化鉀混合，球磨均勻後加入納米滑石粉、鈉米磷酸鈣和硼酸，攪拌均勻後加入去離子水，以40轉/分的轉速攪拌分散11分鐘；加入剩餘原料攪拌均勻，以200轉/分的轉速攪拌分散1.5小時，即得上述表面處理劑。
實施例4
性能測試：
取經本發明提供的表面處理工藝處理的鋁合金型材做實驗，該鋁合金型材的規格為80mm×100mm×4mm，將該型材橫向切開，進行噴灑試驗，所用試劑為濃度為10％的氯化鈉溶液，試驗時間400小時，結果如表1所示：
表1
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。