(完整版)铝型材氧化、电泳生产车间工艺操作规程[1]

氧化车间生产工艺操作规程阳极氧化、电泳涂漆工艺操作规程本规程适用于铝合金型材的阳极氧化、电解着色和电泳涂漆生产工艺。1生产工艺流程1.1阳极氧化、电解着色工艺流程备料及装挂—脱脂—水洗—水洗—碱洗—水洗—水洗—中和—水洗—水洗—阳极氧化—水洗—水洗—电解着色—水洗—水洗—封孔—滴干—卸料—检验—包装—入库1.2电泳涂漆工艺流程备料及装挂—脱脂—水洗—水洗—碱洗—水洗—水洗—中和—水洗—水洗—阳极氧化—水洗—水洗—电解着色—水洗—纯水洗—热纯水洗—纯水洗—阳极电泳—水洗1—水洗2—滴干—固化—自然冷却—卸料—检验—包装—入库2阳极氧化、电解着色工艺规程2.1备料及装料2.1.1按生产计划要求，准备好检验合格的型材。2.1.2在装挂前，应检查料挂的导电杆与导电梁上螺杆连接是否紧固，导电杆是否弯曲。2.1.3装挂前，应用锉刀或其它方法去除吊杆上与型材接触面的阳极氧化膜以及漆膜，确保良好的导电性。2.1.4装挂时，应按照工艺卡片规定的支数挂料。2.1.5装挂时，应尽量把相同断面或相近形状尺寸的型材装在同一挂上，型材与型材之间应保持均匀的间距（着色型材一般为30~35mm，非着色型材为20~25mm）和合适的倾角（＞5℃），型材绑线位置距端头应50mm。2.1.6装挂时，型材重要的装饰面应朝向邻近阴极。2.1.7型材装挂必须牢固，不得窜动。2.1.8装挂时，应轻拿轻放，防止型材磕碰伤。2.1.9装挂完毕后应仔细检查，型材之间不应相互接触，挂在吊杆最上面的型材在处理时不能露出液面。2.2脱脂在酸液中使铝型材表面的油污和天然氧化膜等脏物与铝基体的结合力松弛，且趋于一致，便于碱洗时去除速度均一。脱脂采用硫酸（工业纯H2SO4，GB/T534）溶液。为降低成本，可以使用氧化槽排放的硫酸。槽液成分及工艺制度如下：硫酸：150~180g/L温度：室温时间：1~3min生产合金元素含量较高的6061合金型材，或在使用废料较多的情况下，为防止铝材出现黑斑，可在硫酸中加入10~20g/L硝酸。操作时，将型材从装料台吊起放置到脱脂槽内，处理时间到后，将其吊出滴干，然后放入水洗槽中进行两次水洗。对于砂面型材，水洗后进入酸蚀槽进行磨砂处理。非砂面型材直接进入碱洗槽。2.3酸蚀磨砂处理采用酸性砂面，其槽液成分及工艺制度如下：氟化氢氨：35~55g/L酸蚀添加剂：5~7g/L温度：35~45℃时间：3~6min操作时，将型材从水洗槽中吊起滴干后放入酸蚀槽中，处理时间到后，立即吊起放入其后的水洗槽经过两次水洗后进行碱洗。2.4碱洗（碱腐蚀）在碱（NaOH，GB209）溶液中蚀洗有两方面的作用：一方面，将型材表面的油污及天然氧化膜清除掉，使基体金属表面暴露出来，以利于阳极氧化时表面生成质地优良的氧化膜；另一方面，使有轻微粗糙的表面得到轻度抛光。槽液成分及工艺制度见表1。表1碱洗槽液成分及制度成分及制度砂面型材非砂面型材氢氧化钠/g/L35~4525~35铝离子含量/g/L≤80≤80碱蚀添加剂/g/L9~113~5温度/℃40~6040~60时间/min10~302~3操作时，将型材从水洗槽吊起滴干后放置到碱洗槽中，处理时间到后，吊起立即放入其后的水洗槽经过两次水洗后进行中和处理。2.5中和碱洗后的型材表面的黑色挂灰（系合金元素的氧化物），不能溶于碱溶液，也不能水洗干净，但在硫酸溶液中可以洗净，获得光亮的金属表面。同时，也有中和型材表面残留碱液的作用。对于含有铜等元素的6061合金，在中和槽中添加约10~20g/L硝酸（工业纯HNO3，GB/T337）可获得较好的处理效果。槽液成分及工艺制度如下：硫酸：140~160g/L硝酸：10~20g/L游离酸：120~180g/L温度：室温时间：1~2min操作时，将经过两次水洗后的型材，从水洗槽吊起滴干后放置到中和槽，处理时间到后将其吊出滴干。然后，放入后面的水洗槽进行清洗，清洗后进入抛光槽进行抛光处理。2.6抛光把型材放入抛光剂浓度为4%~8%的抛光槽中进行抛光处理1~3min。抛光剂的主要成分是氢氟酸、络合剂、缓蚀剂和乳化剂。抛光后的型材，立即放入后面的水洗槽进行清洗。2.7阳极氧化2.7.1表面预处理后会出现型材松动，在进入氧化槽前应再紧料一次，确保导电良好，避免出现色浅、色差等。2.7.2槽液成分及工艺制度硫酸：170±20g/L铝离子含量：＜15g/L温度：20±2℃时间：25~40min电流密度：110~150A/m2，常用120A/m22.7.3每槽阳极氧化总面积为被处理型材外表面积之和。对于空心型材，根据断面大小，每根型材阳极氧化面积应多加200~500mm长度的内表面面积。然后根据阳极氧化总面积和电流密度计算出总电流。2.7.4需要电解着色处理的型材，每一挂型材应是同一种规格，避免产生色差。2.7.5导电梁与导电座之间应接触良好，保证通电正常，接触温升不大于30℃。2.7.6送电进行氧化处理时应一次给足总电流，并自此时开始计算处理时。送电时要防止出现电流的过大冲击，电压上升应取软启动，电压上升时间一般为10~15s。2.7.7阳极氧化处理时，应避免型材与阴极接触，防止短路烧坏制品及阴极。2.7.8为使槽液与进行阳极氧化的制品表面温度均匀，处理过程中，槽液除进行循环外，还须进行均匀的压缩空气搅拌。2.7.9每一槽处理过程中，在头、中、尾部三个测试点至少应测量溶液温度一次。2.7.10在氧化进行过程中，因发生故障，停电时间不超过2min，通电后继续氧化，氧化时间可累计。2.7.11因发生故障，制品在干净水槽中放置超过4h，则应重新预处理后才能阳极氧化。2.7.12具体的氧化时间应根据氧化膜的厚度来确定。阳极氧化膜的厚度与通电量成正比，即与电流密度和氧化处理时间成正比。氧化膜厚度按下式计算：δ=KIt式中：δ——氧化膜厚度，μm；I——电流密度，A/dm2；t——氧化时间，min；K——系数，一般取0.3。操作时，根据装料面积计算氧化电流通电。氧化完毕，将型材吊出滴干，立即放入后面的水洗槽进行清洗。2.8电解着色生产香槟色着色型材时，采用锡镍盐着色工艺，其成分主要为硫酸亚锡和硫酸镍（NiSO4·6H2O，GB/T1287），槽液用纯水配制。根据对着色后的型材颜色深浅要求不同，可采用不同的着色工艺制度。2.8.1槽液成分及工艺制度生产浅色和深色型材的工艺制度分别见表2。表2着色槽液成分及制度制度浅色深色硫酸亚锡/g/L6~88~12硫酸镍/g/L15~1820~23游离硫酸/g/L15~1820~23着色稳定剂/g/L8~1212~15温度/℃20~2220~22时间/min0.5~20.5~2电压/V16~2016~202.8.2对于着色型材，在绑料时，一般凹槽向上，装饰面向上或相对电极。绑料要有一定的斜度，以减少上下面的色差。2.8.3着色槽中超过挂料区的对电极，应撤除或用塑料板遮挡，以免周边颜色加深。2.8.4型材放入着色槽时，先不通电浸泡1~2min，有利于着色微粒进入孔底沉积，使颜色均匀不容易褪色。2.8.5由于浅色系的着色总时间较短，电压上升段的低电压时间过长，会造成型材凹槽颜色太浅。因此，电压上升速度宜快（5~10s）。2.8.6游离硫酸浓度应高一些，以提高槽液导电性，使颜色分散性更好。2.8.7着色结束后，应迅速水洗。转移速度慢会出现型材的深色或浅色带。2.9封孔2.9.1槽液成分及工艺制度封孔的槽液成份及工艺制度如下：镍离子：1.0~1.3g/L氟离子：0.3~0.6g/LpH值：5.5~6.5温度：25~28℃时间：10~20min2.9.2阳极氧化后的型材应及时水洗干净，停留在氧化槽中时间过长会影响封孔质量；洗不干净会造成窜液污染，增加封孔槽的氟消耗。2.9.3用氢氟酸调氟的封孔槽，应以10%的稀溶液形式加入，添加之后应经过5~10min才生产。2.9.4封孔之后应迅速进行水洗。为提高封孔质量并加快干燥速度，冷封孔后，可在45~60℃的热水中洗10~15min。2.10水洗从碱槽或酸槽中出来的型材，在进入下一个处理槽之前都应进行两次水洗，清除型材表面上残留的残碱或残酸液。每一次水洗的时间一般为1~2min。2.11卸料、检验、包装、入库2.11.1表面处理结束，即可卸料。卸料时，应轻拿轻放，防止型材之间相互刮檫，并按不同规格、品种、色号、长度、定单分别整齐堆放待检。2.11.2按有关标准规定的项目进行检验。2.11.3经检验合格的型材，按规定的支数叠好料后进行包装（氧化着色材每层中间应垫包装纸）。包装时未封端头的一端不允许裸露，以免损伤型材表面。2.11.4包装好的型材，按规定入库。3电泳涂漆工艺流程生产银白色或着色电泳涂漆型材的工艺，是将经过阳极氧化或电解着色的型材，放在水溶性丙烯酸漆的电泳槽中，铝材作为阳极，在直流电压为90~120V下电泳，使得氧化膜表面沉积一层不溶性漆膜，再在170~200℃高温下烘烤固化。电泳前必须经过一道纯水，二道热纯水，三道冷纯水的洗涤，充分洗干净型材表面、内孔和膜孔中残留的酸水和污物。3.1纯水洗槽液：纯水，电导率≤100μS/cm，PH≥4.5温度：常温时间：3~5min操作时，将从前道水洗槽中提出的型材放置进纯水槽中，处理时间到后再将其提出。3.2热纯水洗槽液：纯水，电导率≤50μS/cm，PH≥4.5温度：70~80℃时间：3~8min操作时，将从前道纯水槽中提出的型材放置进热纯水槽中，处理时间到后再将其提出。3.3冷纯水洗槽液：纯水，电导率≤50μS/cm，PH≥5温度：＜30℃时间：3~5min操作时，将从前道热纯水槽中提出的型材放置进冷纯水槽中，处理时间到后再将其提出滴干。3.4电泳涂漆3.4.1槽液成分及工艺参数槽液：固形份5.0~8.0%，PH7.5~8.5，IPA1~3%，电导率800~1200μS/cm，BC1.0~1.8%电压：90~120v温度：23±3℃时间：1.5~3min3.4.2型材进入电泳槽时必须保持较大的倾斜度，以利排除空气。型材进入电泳槽后应放置在电极中央，确保与两边极板的距离相等，并静置1分钟后才能通电电泳。3.4.3电泳时必须开启电泳槽循环泵和电泳回收装置。3.4.4电泳槽液应根据PH值或电导率的升高定期开启净化系统，确保电泳槽液符合工艺要求。3.4.5操作时，根据型材的种类和膜厚要求设定具体的通电电压和通电时间。3.5水洗（RO1）槽液：固形分≤1.5%，PH8.0~8.5，电导率≤200μS/cm，IPA1~3%，BC1.0~1.8%温度：室温时间：3~5min操作时，将电泳槽通电完毕的型材提出放置在本水洗槽中，处理时间到后尽快提出。3.6水洗（RO2）槽液：固形分＜1.0%，PH8.0~9.0，电导率≤100μs/cm，IPA1~3%，BC1~1.8%温度：室温时间：2~3min操作时，将上道水洗提出的型材放入本道水洗槽中，处理时间到后将其提出、滴干。3.7固化37.7.1工艺参数固化温度：180~200℃固化时间：20~25min3.7.2固化前应检查固化炉及测温系统是否正常，并定期清洁固化炉。3.7.3固化结束冷却至室温后，检查电泳漆膜的质量。3.8卸料、检验、包装、入库3.8.1表面处理结束，即可卸料。卸料时，应轻拿轻放，防止型材之间相互刮檫，并按不同规格、品种、色号、长度、定单分别整齐堆放待检。3.8.2按有关标准规定的项目检验。3.8.3经检验合格的型材，按规定的支数叠好料后进行包装（电泳材需每支贴膜）。包装时未封端头的一端不允许裸露,以免损伤型材表面。3.8.4包装好的型材，按规定入库。