鋁型材表面處理技術發展曆程

鋁型材表面處理技術發展曆程
我國鋁材（尤其是鋁型材）得到突飛猛進的發展，鋁型材的生產規模已接近每年100萬噸。在國外先進工藝和進口設備的帶動下，我國鋁型材生產技術在陽極氧化工藝和設備方面有了新的進步，而且建立了靜電粉末噴塗和靜電液相噴塗、電泳塗陽極處理層等最新型生產線，國外的前沿技術在我國已經萌芽，有了程度不同的發展。
陽極氧化預處理目的是去除表面自然氧化膜、油脂和雜質，獲得均勻潔淨的鋁表面，有利於優質陽極氧化膜的形成。我國用戶還要求去除擠壓條紋，獲得均一美觀表面。早期采用堿浸蝕法得到啞光表面，但過度浸蝕使鋁損耗很大，一般達到3%～5.5%，不僅增加成本，而且引起嚴重的環境問題，形成啞光表面又伴隨暴露型材本身固有的組織缺陷。此後日本在我國推出酸浸蝕法（日本國內基本上不用於鋁型材），由於鋁耗低（可達到約1%），表面細電鍍致一度受到我國廠商歡迎。但由於以氟離子為主體的槽液，帶來了更為嚴重的汙染，一度引起沸沸揚揚的議論。機械浸蝕法具有操作成本低、環境效益好和表面細致無條痕的優點，首先在法國和意大利等歐洲國家推廣應用。我國在90年代中期，福建三源鋁業和浙江棟梁鋁業分別從意大利和西班鋁表面處理牙引進機構拋丸機和機械拋光（掃紋）機及相關工藝，順利運轉至今並收到極好的效益。此後廣東和江蘇等省多家工廠陸續從國外進口多台設備，同時我國自制設備也已進入市場，價格只有進口設備的1/5～1/8左右。不論機械拋丸（或稱噴砂）還是機構拋光（鏡面或緞面拋光）都可以使鋁耗控制在1%以下，而且外觀均勻細致，裝飾效果好。作者根據國內外生產實踐，推薦機械浸蝕處理替代傳統的化學浸蝕（酸或堿浸蝕），以提升我國鋁型材的外觀檔次。
　陽極氧化硫酸槽液去除鋁離子的離子交換裝置對於優化工藝措施具有實際意義。以往在硫酸槽液中Al3＋超過20g/L時部分排放槽液重新調整，不可避免地造成Al3＋含量周期性波動。為了穩定陽極氧化槽液中Al3＋的含量，80年代我國某些引進線中進口了日本或意大利的Al3＋去除裝置，可能由於當時工藝水平和技術管理的限制，未得到廣泛應用。近年來我國自行生產“回收硫酸自動去Al3＋裝置”，一台設硬陽處理備每天可去除大約100kg鋁，從而將硫酸中Al3＋控制在設定值，使氧化工藝更加穩定和精確，並同時具有很好的環境效益。
我國至今仍未解決冷封孔槽液在操作中氟離子頻繁補充的問題，對於封孔工藝穩定性帶來極大危害。國內各廠普遍添加氟化銨、氟化氫銨、氟化鈉，甚至氫氟酸來補充氟離子。但實踐表明往往更加劇氟的貧化。雖然曾經試圖用氟硼酸鹽和發色處理氟矽酸鹽來緩解，至今在工業大生產方面仍未徹底解決。
　　90年代以來，我國研究工作和工業實踐均證明，在冷封孔之後60～70℃純水洗是提高封孔質量，加速封孔速度從而縮短檢測周期的好辦法，甚至可以提高氧化膜的延性，防止微裂紋出現，因此熱水洗與其說促進型材幹燥，不如說“冷封孔後處理”更加確切。單純烘幹不能代替熱水“後處理”的作用。“冷封孔後處理”是工藝進步，也是值得推廣的一項措施。