專利名稱：一種仿不銹鋼鋁材表面處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁材表面處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種仿不銹鋼鋁材表面處理工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，鋁材由于其重量輕、成本低、易于加工成型以及容易著色染色，可加工成各種顏色，因而，得到了廣泛的應用，出現(xiàn)了由鋁材制作的、各種顏色的面板和型材。但是，受鋁材本身物理、化學性質(zhì)的制約，一方面，其表面硬度較低，容易出現(xiàn)擦痕或劃痕；另一方面，所制作的面板和型材，其顏色雖然能夠保持一段時間的光鮮程度，但經(jīng)過一段時間(通常為其設(shè)備壽命的三分之一左右)后，其顏色會變淡，甚至完全退色，特別是在光照強度較強、光照時間較長的環(huán)境中，能保持光鮮程度的時間會更短。上世紀90年代，市場上出現(xiàn)了一種仿不銹鋼鋁型材，其是采用電泳的方法，在鋁型材的表面形成一層仿不銹鋼金屬色澤的膜，其表面硬度雖然較之常規(guī)鋁型材的表面硬度略高，但其能夠維持(包括硬度和色澤)的時間并不太長，故其持久性較差。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋁材表面處理方法，使得其處理后的鋁材表面，既有較高的硬度和強度，又具有光鮮的色澤，且能保持較長的時間。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是發(fā)明一種仿不銹鋼鋁材表面處理工藝，其工藝流程如下㈠、表面初處理A、除油將鋁件采用酸性除油法，去掉處理鋁材表面的油污和油脂印痕；B、除污將經(jīng)過除油處理的鋁件采用堿腐蝕法，除掉鋁材表面的污物、自然氧化膜、模具機械紋以及輕微劃碰傷；C、陽極氧化將經(jīng)過除污處理的鋁件作為陽極，浸入硫酸重量含量為18-22%的電解液中，在電流密度2400-2600A/m2、工作電壓14_16V±0. 5V、電解溫度22_26°C ±1°C條件下，電解氧化時間20-25min，使鋁件的表面得到一層陽極氧化膜；D、著色將經(jīng)過陽極氧化的鋁件，浸入著色液中，在濃度為5_7g/L、PH值6. 0±0. 5、溫度44-46 °C ±2°C條件下，浸潰時間30-60S，讓著色液中的染料浸入鋁件表面氧化膜的微孔中，使鋁件的表面呈現(xiàn)不銹鋼顏色；E、初封孔將經(jīng)過著色的鋁件，浸入封孔液中，在濃度3_5g/L、PH值5. 5±0. 5、溫度90-95°C條件下，封孔時間4-6min，讓封孔液中的封閉劑浸入鋁件表面氧化膜的微孔中染料的上面，使鋁件表面氧化膜的微孔封閉25-35% ；㈡、表面再處理F、混合涂料噴涂將經(jīng)過初封孔的鋁件，置于噴涂室中，在靜電環(huán)境中、防塵10萬級以上的條件下，進行混合涂料噴涂，使鋁件表面形成一層20-35 μ m的防紫外線和高強高硬混合涂料層，并使鋁件表面氧化膜的微孔全部封閉；所用的混合涂料是由油性防紫外線涂料與高強高硬涂料調(diào)配而成，兩者的調(diào)配比例為O. 50-0. 60 :0. 40-0. 50 ；G、固化將經(jīng)過混合涂料噴涂的鋁件，置于烘烤室中，在烘烤溫度140-180°C的條件下，烘烤時間22-28min，使鋁件表面氧化膜與防紫外線和高強高硬混合涂料形成固化層，并使鋁件表面氧化膜的微孔全部封閉。本發(fā)明的仿不銹鋼鋁材表面處理工藝，采用在著色后噴涂由防紫外線涂料和高強高硬涂料調(diào)配的混合涂料，既可有效地增強其防紫外線性能，延長其色澤的光鮮時間，又可保證其表面的高強高硬特性；特別是將封孔過程一分為二，既保證了著色層中的染料不會溶出或析出，又保證了噴涂層與鋁件表面氧化膜之間的附著強度。因此，應用本發(fā)明的仿不銹鋼鋁材表面處理工藝，處理的鋁材，其表面既有較高的硬度和強度，又具有光鮮的色澤，且能保持較長的時間。


圖I是百格測試合格樣；
圖2是抗UV樣。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明作進一步的說明。下面的說明是采用例舉的方式，但本發(fā)明的保護范圍不應局限于此。本實施例的仿不銹鋼鋁材表面處理工藝，其具體工藝流程如下(-)、表面初處理A、除油采用常規(guī)的酸性除油法，由表面活性介質(zhì)、氧化劑、絡(luò)合物和無機酸化合物復配堿組成常溫除油劑，再添加稀硫酸，配制成除油液。除油時，將鋁件置于除油液中(溫度控制在45±2°C、時間為180S±30S)，可快速去掉處理鋁材表面的油污和油脂印痕，有利于下一道工序中堿腐蝕的均勻，達到提高制品品質(zhì)的目的。B、除污采用常規(guī)的堿腐蝕法，本例的堿蝕工藝參數(shù)如下面的表I :表I :堿蝕工藝參數(shù)
類別氫氧化鈉Al3+長壽命堿蝕劑砂面劑溫度1°C時間含量％20%2%5%2-5%75±5°C60-180S 將經(jīng)過除油處理的鋁件采用堿腐蝕法，進一步除掉鋁材表面的污物，并將鋁材制品表面的自然氧化膜清除掉，使基體金屬表面暴露出來，為陽極氧化均勻?qū)щ姡删鶆蜓趸ご蚝没A(chǔ)，同時，可去除模具機械紋和輕微劃碰傷，美化鋁材外觀。C、陽極氧化將經(jīng)過除污處理的鋁件作為陽極，浸入硫酸重量含量為20%的電解液中，在電流密度2500A/m2、工作電壓15V±0. 5V、電解溫度24°C ±1°C條件下，電解氧化時間23min，使鋁件的表面得到一層陽極氧化膜；
D、著色將經(jīng)過陽極氧化的鋁件，浸入奧野420染料(本例采用奧野420染料，也可采用其它的著色染料)著色液中，在濃度6g/L、PH值6.0±0. 5、溫度45°C ±2°C條件下，浸潰時間45S，讓著色液中的奧野420染料浸入鋁件表面氧化膜的微孔中，使鋁件的表面呈現(xiàn)不銹鋼顏色；E、初封孔將經(jīng)過著色的鋁件，浸入奧野DX-500封閉劑(本例采用奧野DX-500封閉劑，也可采用其它的封閉劑)封孔液中，在濃度4g/L、PH值5. 5 ± O. 5、溫度92°C條件下，封孔時間5min，讓封孔液中的封閉劑浸入鋁件表面氧化膜的微孔中染料的上面，使鋁件表面氧化膜的微孔封閉30% ；㈡、表面再處理F、混合涂料噴涂將經(jīng)過初封孔的鋁件，置于噴涂室中，在靜電環(huán)境中、防塵10萬級以上的條件下，進行混合涂料噴涂，使鋁件表面形成一層30 μ m的防紫外線和高強高硬混合涂料層，并使鋁件表面氧化膜的微孔全部封閉；所用的混合涂料由油性防紫外線涂料(本例采用上海滬正納米科技有限公司的油性防紫外線涂料ZM-T001-A，也可采用其它的油性防紫外線涂料)與高強高硬涂料(本例采用上海滬正納米科技有限公司的高強高硬涂料ZM-T001-B，也可采用其它的高強高硬涂料)調(diào)配而成，兩者的調(diào)配比例為O. 55 :0. 45 ；G、固化將經(jīng)過混合涂料噴涂的鋁件，置于烘烤室中，在烘烤溫度160°C的條件下，烘烤時間25min，使鋁件表面氧化膜與防紫外線和高強高硬混合涂料形成固化層，并使鋁件表面氧化膜的微孔全部封閉。應用本發(fā)明的仿不銹鋼鋁材表面處理工藝處理后的鋁件，通過以下測試①、鹽霧測試鹽霧的濃度是(5±1) %，測試箱的溫度是(35±2) °C，噴霧壓力O. 08Mpa，時間:168 小時；結(jié)果沒有起銹現(xiàn)象及明顯異色。②、附著力百格測試，使用百格刀在鋁件表面上劃25目或100目大小的方格，將3M膠紙貼附于鋁件表面切割部位，以2Kg的力來回壓三次直至確認3M膠紙已有效粘附于鋁件表面檢測部位，將所粘附之3M膠紙沿與鋁件表面被檢測區(qū)域所在平面大致成45度角的
方向迅速拉起；
結(jié)果沒有掉色出現(xiàn)。
③、抗UV測試
a、光密度536W/M，BST58度，BWT48度，距離測試表面300MM ;時間168小時
b、過濾器:UV特殊玻璃過濾器(過濾器殼+UV玻璃no. 56052371)；
C、濕度11% rel ；
d、溫度37攝氏度；
結(jié)果沒有變色現(xiàn)象。
④、恒溫恒濕試驗
A、所需檢測設(shè)備或物品經(jīng)校驗合格之恒溫恒濕試驗機；
B、檢測方式
a、將待檢測之鋁件擦拭干凈并置于恒溫恒濕試驗機內(nèi)；
b、將恒溫恒濕試驗機最高溫度、濕度調(diào)整為80°C及80 %，最低溫濕度調(diào)整
為-20°C及30%，試驗時間設(shè)置為72H0UR，或依客戶要求對檢測溫濕度及時間作相應的設(shè)
C、判定標準試驗完畢后，鋁品表面無裂紋，脫層，軟化，生銹，無明顯的顏色和光澤度的變化產(chǎn)生，即可判定恒溫恒濕試驗通過；反之如若鋁品表面出現(xiàn)裂紋，脫層，軟化，生銹，呈現(xiàn)明顯的顏色和光澤度的變化，則說明不能通過恒溫恒濕試驗。⑤、耐溶劑擦拭試驗A、所需檢測設(shè)備、物品a、90%以上的無水甲醇或乙醇、碎棉布(白色)、500G之治具；b、檢測作業(yè)平臺；B、檢測方式a、將待檢測烤漆鋁品于檢測作業(yè)平臺上放置平穩(wěn)，檢測面朝上；b、以無水甲醇或乙醇將碎棉布潤濕置放于待檢測部品上，同時將500G治具置放于棉布之上；C、將粘有無水甲醇或乙醇并負有500G治具的碎棉布于鋁品所測試平面上，以I米/秒的速度，來回擦拭50次；C、判定標準鋁品酒精試驗部位無掉色及明顯顏色和光澤度變化產(chǎn)生，碎棉布表面無油漆掉色現(xiàn)象即為烤漆耐溶性試驗通過；反之如若鋁品酒精試驗部位存在掉色及明顯顏色和光澤度變化產(chǎn)生，碎棉布表面出現(xiàn)油漆掉色現(xiàn)象，即為烤漆耐溶性試驗不能通過。⑥、測試件a、百格測試合格樣(耐磨及人工汗測試)見圖I ;b、抗UV (耐紫外線老化測試樣到168小時)見圖2。本發(fā)明的仿不銹鋼鋁材表面處理工藝，適用于處理由鋁材制作的、各種顏色的面板和型材。
權(quán)利要求
1.一種仿不銹鋼鋁材表面處理工藝，其特征在于工藝流程如下 (-)、表面初處理 A、除油將鋁件采用酸性除油法，去掉處理鋁材表面的油污和油脂印痕； B、除污將經(jīng)過除油處理的鋁件采用堿腐蝕法，除掉鋁材表面的污物、自然氧化膜、模具機械紋以及輕微劃碰傷； C、陽極氧化將經(jīng)過除污處理的鋁件作為陽極，浸入硫酸重量含量為18-22%的電解液中，在電流密度2400-2600A/m2、工作電壓14-16V±0. 5 V、電解溫度22-26°C ±1°C條件下，電解氧化時間20-25min，使鋁件的表面得到一層陽極氧化膜； D、著色將經(jīng)過陽極氧化的鋁件，浸入著色液中，在濃度為5-7g/L、PH值6.O ±O. 5、溫度44-46°C ±2°C條件下，浸潰時間30-60S，讓著色液中的染料浸入鋁件表面氧化膜的微孔中，使鋁件的表面呈現(xiàn)不銹鋼顏色； E、初封孔將經(jīng)過著色的鋁件，浸入封孔液中，在濃度3-5g/L、PH值5.5±0. 5、溫度90-95°C條件下，封孔時間4-6 min，讓封孔液中的封閉劑浸入鋁件表面氧化膜的微孔中染料的上面，使鋁件表面氧化膜的微孔封閉25-35% ； ㈡、表面再處理 F、混合涂料噴涂將經(jīng)過初封孔的鋁件，置于噴涂室中，在靜電環(huán)境中、防塵10萬級以上的條件下，進行混合涂料噴涂，使鋁件表面形成一層20-35 μ m的防紫外線和高強高硬混合涂料層，并使鋁件表面氧化膜的微孔全部封閉；所用的混合涂料是由油性防紫外線涂料與高強高硬涂料調(diào)配而成，兩者的調(diào)配比例為O. 50-0. 60 0. 40-0. 50 ； G、固化將經(jīng)過混合涂料噴涂的鋁件，置于烘烤室中，在烘烤溫度140-180°C的條件下，烘烤時間22-28 min，使鋁件表面氧化膜與防紫外線和高強高硬混合涂料形成固化層，并使鋁件表面氧化膜的微孔全部封閉。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種仿不銹鋼鋁材表面處理工藝，涉及鋁材表面處理技術(shù)領(lǐng)域，其工藝流程包括㈠、表面初處理A、除油；B、除污；C、陽極氧化；D、著色；E、初封孔；㈡、表面再處理F、混合涂料噴涂；G、固化。經(jīng)過處理后的鋁品表面，既具有較高的硬度和強度、又具有光鮮的色澤、且能保持較長的時間等特點，適用于處理由鋁材制作的、各種顏色的面板和型材。
文檔編號B05D7/24GK102925948SQ20121039060
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者蔣國富, 黃建國, 蔣有名 申請人:祁陽宏泰鋁業(yè)有限公司